5基因的表达例1．脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（ ）A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响B．图中Y与两个R之间通过氢键相连C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程一、选择题1．下列对转录的叙述，错误的是（ ）A．以DNA的一条链为模板B．以脱氧核糖核苷三磷酸为原料C．需要消耗能量D．需要酶的催化2．基因的表达受到严格调控。下列调控方式中，能够促进基因表达，从而增加蛋白质分子数量的是（ ）A．阻止RNA聚合酶与启动子结合B．促进mRNA的降解C．促进核糖体与mRNA的结合D．增强组蛋白与DNA的结合3．1957年克里克提出了中心法则，随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充，下列有关叙述错误的是（ ）\nA．a、b过程都需要DNA聚合酶参与B．a～e过程均遵循碱基互补配对原则C．生命是物质、能量和信息的统一体D．a、b、c过程的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸4．研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的R-1oop结构有关。R-1oop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，该片段中的非模板链只能以单链状态存在。下列叙述正确的是（ ）A．R-1oop结构中杂合链之间通过氢键连接B．R-1oop结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等C．R-1oop结构中的DNA单链也可转录形成相同的mRNAD．R-1oop结构的形成不影响遗传信息的表达5．生物体的性状是基因和环境条件共同作用的结果。下列有关说法正确的是（ ）A．基因和环境的改变可能会引起生物性状的改变，但环境引起的改变不会遗传B．环境引起生物遗传物质的甲基化，DNA分子序列发生改变，进而改变生物的性状C．同卵双胞胎会因为DNA分子甲基化程度不同，表现出不同的性状D．父母的生活经历不可以通过DNA分子序列以外的方式遗传给后代，这种遗传现象叫表观遗传6．在人体肝细胞内，乙醇可通过下图所示途径进行代谢，其代谢中间产物乙醛具有很强的毒性，还会引起人脸红、心跳加速等反应。下列相关叙述正确的是（ ）A．乙醇通过协助扩散的方式进入肝细胞B．上述过程体现了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状C．俗话说的“喝酒上脸”这种特征可能是因为患者体内乙醛脱氢酶较多D．若血液中乙醛脱氢酶含量超过正常值，可能是肝细胞膜的通透性发生改变引起的7．某种植物的花色有红色和白色两种，现选用纯种红花与白花杂交，F1植株在强光低温环境下会开红花，在阴暗高温条件下会开白花。该现象说明（ ）\nA．环境条件会改变生物的基因型B．表型相同，基因型不一定相同C．生物的表型会受到环境的影响D．表型不同，基因型一定不同8．（多选）在表观遗传中，DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。DNA甲基化和去甲基化对生物的遗传起着调控作用。CpG甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在胞嘧啶5碳位以共价键结合一个甲基基团，在发生甲基化的胞嘧啶之后通常紧跟着一个鸟嘌呤碱基，通常称CpG甲基化。下列说法错误的是（ ）A．CpG甲基化是不可遗传的变异B．甲基化改变基因的碱基排列顺序，能产生可遗传变异C．甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能D．男性吸烟者的精子中甲基化水平明显降低，可导致精子活力下降二、非选择题9．图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图乙是图甲中过程②的局部放大图。据请据图回答下列问题：（1）图甲中过程①发生的场所是________________，过程②所需的原料是______________。将两条链均标记了15N的DNA放入含14N的环境中复制3次，子代DNA中含15N的比例为_______________。（2）图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是______________（填“从左向右”或“从右向左”），该mRNA上结合了3个核糖体，这3个核糖体上最终合成的三条肽链结构是否相同，作出判断并说明理由_______。（3）胰岛素基因片段的一条链序列是5'-GATATATTC-3'，以该链为模板转录出的\nmRNA序列是5'-______________-3'，图乙中苏氨酸的密码子是________，该苏氨酸对应的基因片段上发生了基因突变，转录出的mRNA上密码子也发生了改变，可是最终的蛋白质分子上该位置依然是苏氨酸，这种现象称作密码子的_______________。（4）某人欲通过从肝脏提取mRNA然后再逆转录获取人的胰岛素基因，可总是不成功，试分析原因：_______________。（5）基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异有的与表观遗传有关，表观遗传带来的性状改变_____________（填“能”或“不能”）遗传给后代。10．大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是______________、______________。（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是____________，作为mRNA执行功能部位的是______________；作为RNA聚合酶合成部位的是______________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是______________。（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为______________。氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU组氨酸CAUCAC\n答案与解析例1．【答案】BCD【解析】A．脱氧核酶的本质是DNA，温度会影响脱氧核酶的结构，从而影响脱氧核酶的作用，A正确；B．图示可知，图中Y与两个R之间通过磷酸二酯键相连，B错误；C．脱氧核酶的本质是DNA，与靶RNA之间的碱基配对方式有A-U、T-A、C-G、G-C四种，C错误；D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程，D错误。故选BCD。1．【答案】B【解析】A．转录时以DNA的一条链为模板进行，A正确；B．转录的产物是RNA，所需原料是四种核糖核苷酸，B错误；C．转录过程需要能量，通常由ATP直接供能，C正确；D．转录需要RNA聚合酶的催化，D正确。故选B。2．【答案】C【解析】A．阻止RNA聚合酶与启动子结合，导致转录不能启动，不能产生mRNA，不能促进基因表达，从而增加蛋白质分子数量，A错误；B．促进mRNA的降解，降低mRNA数量，降低翻译效率，减少蛋白质分子数量，B错误；C．促进核糖体与mRNA的结合，能加快翻译速率，从而增加蛋白质分子数量，C正确；D．增强组蛋白与DNA的结合，影响基因转录，抑制基因表达，从而减少蛋白质分子数量，D错误。故选C。3．【答案】A【解析】图示表示中心法则的内容，其中a表示DNA复制，b表示转录，d表示逆转录，e表示RNA复制，c表示翻译。因此，A．a表示DNA复制，需要DNA聚合酶，b表示转录，需要RNA聚合酶，A错误；B．a～e过程均表示遗传信息的流动，均遵循碱基互补配对原则，保证了遗传信息传递的准确性，B正确；\nC．遗传信息的流动过程体现了生命是物质、能量和信息的统一体，C正确；D．a为DNA复制，b为转录，c为翻译，a、b、c过程的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，D正确。故选A。4．【答案】A【解析】A．由题意可知，新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，因此R-loop结构中杂合链之间通过氢键连接，A正确；B．R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，据此可推知，R-loop结构中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等，B错误；C．R-loop结构中，以单链状态存在的是该片段中的非模板链，非模板链不能作为转录的模板，C错误；D．R-loop结构的形成会导致mRNA不能与核糖体结合，进而影响遗传信息表达的翻译过程，D错误。故选A。5．【答案】C【解析】A．如果外界环境的变化使生物的基因发生了改变，从而导致生物出现变异，如核辐射等，这种由环境引起的变异也可能会遗传给后代，A错误；B．遗传物质的甲基化不会引起DNA分子序列发生改变，B错误；C．同卵双胞胎，DNA分子甲基化程度的不同会影响基因的表达，从而表现出不同的性状，C正确；D．生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，D错误。故选C。6．【答案】D【解析】A．乙醇、气体分子等可以通过自由扩散进入细胞，A错误；B．上述过程体现了ADH基因通过控制乙醇脱氢酶、ALDH基因通过控制乙醛脱氢酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，B错误；C．若人体内缺乏乙醛脱氢酶，则机体内的乙醛就不能及时被氧化，会引起毛细血管扩张，血管中血量增大，使人脸红，C错误；D．乙醛脱氢酶应在肝脏细胞内发挥作用，若血液中乙醛脱氢酶含量高，说明可能是肝脏发生了病变，肝细胞膜的通透性增大，D正确。故选D。7．【答案】C【解析】纯合红花植株与白花植株杂交得F1（基因型均相同），同一基因型的个体在强光、低温条件下开红花，在阴暗、高温条件下则开白花，说明环境可以影响生物的表型，即生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。故选C。\n8．【答案】ABD【解析】A．分析题意可知，CpG甲基化不会改变DNA序列，但基因表达却发生了可遗传的改变，CpG甲基化是可遗传的变异，A错误；B．甲基化不改变碱基的排列顺序，B错误；C．甲基化直接抑制基因的转录，从而使基因无法控制合成相应的蛋白质，故甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能，C正确；D．男性吸烟者的精子中DNA的甲基化水平升高，从而会抑制相关基因的表达，可导致精子活力下降，D错误。故选ABD。9．【答案】（1）细胞核 氨基酸 1/4（25%）（2）从左向右 相同，因为三个核糖体翻译所用的mRNA模板相同（3）GAAUAUAUC ACU 简并（4）胰岛素基因不在肝脏细胞中表达，所以不存在胰岛素基因的mRNA（5）能【解析】图甲中，①为转录，是以DNA的一条链为模板，细胞核中游离的4种核糖核苷酸为原料，合成mRNA的过程；②是翻译，是在核糖体中，以mRNA为模板，细胞质中游离的氨基酸被tRNA转运，与mRNA碱基互补配对，合成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链的过程。（1）图甲中过程①为转录，是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，其原料是核糖核苷酸，场所在细胞核；过程②为翻译，是以mRNA为模板合成多肽链的过程，原料是氨基酸；放入含14N的环境中复制3次，形成8个DNA分子，子代DNA中含15N的DNA有2个，比例为1/4。（2）甲图中，从左到右的三个核糖体上，多肽链越来越长，说明mRNA的移动方向是从左到右；由于这三个核糖体翻译所用的mRNA模板相同，所以这3个核糖体上最终合成的三条肽链结构相同。（3）子链的合成方向是由5'端到3'端，胰岛素基因片段的一条链序列是5'-GATATATTC-3'，以该链为模板转录出的mRNA序列是5'-GAAUAUAUC-3'；携带苏氨酸的tRNA上反密码子是UGA，所以苏氨酸的密码子是ACU；因为密码子存在简并性，一种氨基酸可以由几种密码子决定，所以发生基因突变，蛋白质的结构可能不发生改变。（4）基因是选择性表达的，胰岛素基因不在肝脏细胞中表达，在肝脏中不存在胰\n岛素基因的mRNA，所以逆转录获取人的胰岛素基因是不成功的。（5）表观遗传是生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，因此表观遗传带来的性状改变能遗传给后代。10．【答案】（1）rRNA tRNA（2）细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 （3）酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸 UAUGAGCACUGG【解析】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子有组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
