2023-2024高一生物-第4章 基因的表达（人教版2019必修2）（解析版）

第4章 基因的表达
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
基础突破卷
一、选择题：本题共20个小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下图表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，相关分析错误的是（ ）
A．①和②是T2噬菌基体因的转录产物 B．图中的RNA聚合酶来自T2噬菌体
C．T2噬菌体的遗传信息储存于双链DNA D．蛋白质外壳的形成需要经过图中所示过程
【答案】B
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、①和②为RNA，是T2噬菌体利用自身DNA的一条链为模板，借助大肠杆菌细胞的核糖核苷酸为原料形成，是T2噬菌体基因的转录产物，A正确；
B、图中的RNA聚合酶是T2噬菌体借助大肠杆菌的核糖体形成的，B错误；
C、T2噬菌体的遗传物质是双链DNA，C正确；
D、T2噬菌体的蛋白质外壳也是基因表达的产物，D正确。
故选B。
2．DNA 复制和转录的共同点是（ ）
A．都需要多种酶参与 B．都只发生在细胞核内
C．都以脱氧核苷酸为原料 D．不需要 ATP 提供能量
【答案】A
【分析】1、DNA复制主要发生在细胞核中，需要的条件：
（1）模板：DNA的两条母链；
（2）原料：四种脱氧核苷酸；
（3）酶：解旋酶和DNA聚合酶；
（4）能量：ATP；
2、转录主要发生在细胞核中，需要的条件：
（1）模板：DNA的一条链；
（2）原料：四种核糖核苷酸；
（3）酶：RNA聚合酶；
（4）能量：ATP。
【详解】A、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，A正确；
B、真核细胞DNA的复制和转录都主要发生在细胞核中，B错误；
C、DNA复制以脱氧核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料，C错误；
D、DNA复制和转录过程都需要ATP提供能量，D错误。
故选A。
3．DNA 分子的解旋发生在哪一过程中 （ ）
A．只在转录过程中
B．只在翻译过程中
C．只在 DNA 分子的复制过程中
D．复制和转录过程中都有发生
【答案】D
【分析】DNA是双链结构，在复制和转录时均需解旋后才能完成。
【详解】DNA分子的复制和转录过程都是以单链DNA分子为模板进行的，因此都存在DNA分子的解旋过程，翻译的模板是mRNA，因此翻译过程不发生DNA分子的解旋，ABC错误，D正确。
故选D。
4．如图表示细胞中两种分子的结构，下列叙述错误的是（ ）

A．①可作为真核生物的遗传物质 B．①分子的特异性取决于双螺旋结构
C．②分子中也存在碱基互补配对 D．②是tRNA，可识别并转运氨基酸
【答案】B
【分析】分析题图可知，①是由2条链组成的规则的双螺旋结构，是DNA分子；②是三叶草状的单链结构，是tRNA分子。
【详解】A、①是DNA，可作为真核生物的遗传物质，A正确；
B、①分子的特异性取决于脱氧核苷酸的排列顺序，B错误；
C、②是tRNA，tRNA是三叶草状的单链结构，有的区域有碱基配对，有的区域没有，C正确；
D、②是tRNA，其作用是识别并转运氨基酸，D正确。
故选B。
5．下表中决定氨基酸的密码子是（ ）
DNA G
C G
tRNA C
mRNA U
A．UCG B．ACG C．UGG D．AGC
【答案】A
【分析】转录是以DNA一条链为模板，合成RNA的过程。密码子与反密码子是互补配对的。
【详解】mRNA上的第一个碱基是U，根据tRNA上碱基与mRNA上碱基互补配对，可判断mRNA上的第三个碱基是G；根据转录是以DNA一条链为模板，可判断是DNA中的模板链第三个碱基为C，所以第二个碱基为G，因此，mRNA上的第二个碱基是C，又决定氨基酸的密码子位于mRNA上，所以密码子是UCG，A正确，BCD错误。
故选A。
6．螺蛳鸭脚煲是柳州有名的美食，鸭脚所含的胶原蛋白中有丰富的甘氨酸，螺蛳的蛋白质中有谷氨酸等增鲜物质。两种食材中主要蛋白质的氨基酸组成不同，根本原因是（　　）
A．螺蛳与鸭摄入的食物不同
B．氨基酸脱水缩合方式不同
C．组成甘氨酸和谷氨酸的化学元素不同
D．控制不同蛋白质合成的基因不同
【答案】D
【分析】氨基酸的脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。
【详解】A、螺蛳与鸭摄入的食物不同不是导致二者体内主要蛋白质的氨基酸组成不同的原因，A错误；
B、氨基酸脱水缩合方式是相同的，B错误；
C、组成甘氨酸和谷氨酸的化学元素都是C、H、O、N等，C错误；
D、基因指导蛋白质的合成，两种食材中主要蛋白质的氨基酸组成不同，根本原因是控制不同蛋白质合成的基因不同，D正确。
故选D。
7．某制药公司研制了一种新型抑菌剂，将此抑菌剂加到实验室的人体外蛋白质合成体系中，其中序列为5'－AUGUUUCUAGUUUAA－3'的mRNA可翻译产生一个二肽（AUG是起始密码子，UAA是终止密码子），推测此抑菌剂的作用机制是（ ）
A．使核糖体与mRNA无法结合 B．干扰tRNA中的反密码子与密码子的碱基互补配对
C．阻止核糖体在mRNA上的移动 D．作用在终止密码子上提前终止翻译
【答案】C
【分析】翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】由题意可知，序列为5'－AUGUUUCUAGUUUAA－3'的mRNA可翻译产生一个二肽，说明核糖体可以与mRNA结合，且tRNA中的反密码子与密码子的碱基互补配对，若作用在终止密码子上提前终止翻译不应该产生二肽，ABD错误，C正确。
故选C。
8．研究表明，红霉素能够通过与核糖体结合抑制细菌的生长，据此判断，红霉素直接影响细菌的（ ）
A．RNA合成 B．DNA复制
C．蛋白质合成 D．多糖合成
【答案】C
【分析】由题干信息可知，红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程。
【详解】红霉素能与核糖体结合，核糖体是蛋白质合成的场所，所以红霉素直接影响细菌的蛋白质合成来抑制细菌的生长，C正确，ABD错误。
故选C。
9．一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA的碱基至少有（ ）
A．1000个 B．1500个 C．2000个 D．500个
【答案】B
【分析】mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的1/3，是DNA（基因）中碱基数目的1/6。即DNA（或基因）中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1。
【详解】DNA（或基因）中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1，已知一条多肽链中有500个氨基酸，则作为合成该多肽链的mRNA分子至少含有碱基数目为500×3=1500个，B正确，ACD错误。
故选B。
10．基因控制蛋白质的合成过程中，“DNA→mRNA→蛋白质”三者的基本组成单位的数量比例关系为（ ）
A．3∶2∶1 B．6∶3∶1 C．6∶2∶1 D．4∶2∶1
【答案】B
【分析】1、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
2、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
【详解】DNA的基本组成单位为脱氧核苷酸（与碱基数量相等），mRNA的基本组成单位核糖核苷酸（与碱基数量相等），蛋白质的基本单位为氨基酸，DNA是双链的，mRNA是单链的，mRNA以DNA的一条链为模板转录形成的，mRA上的3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸，所以DNA中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1，因此“DNA→mRNA→蛋白质”三者的基本组成单位的数量比例关系为6：3：1，ACD错误，B正确。
故选B。
11．如图为某同学绘制的中心法则示意图，图中序号表示过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常细胞内的RNA 均来源于过程③，不同的RNA 在细胞内的功能不同
B．能在病毒体内进行的过程有⑤⑦，需要 RNA复制酶、逆转录酶参与
C．造血干细胞可进行的过程有①③⑥，说明该细胞可进行分裂和分化
D．细胞内合成不同种类RNA的过程中一定会发生氢键的断裂和形成
【答案】B
【分析】据图分析，①是DNA分子复制过程，②是从单链DNA到双链DNA的过程，③是转录，⑤是RNA复制，⑥是翻译，⑦是逆转录过程。
【详解】A、正常细胞内的RNA均来源于③转录过程，不同RNA在细胞内的功能不同，如tRNA运输氨基酸，rRNA是核糖体的成分等，A正确；
B、⑤RNA复制和⑦逆转录过程，是在病毒侵染的宿主细胞内完成的，B错误；
C、造血干细胞可进行增殖分化，细胞内可进行DNA的复制以及蛋白质的合成，涉及的过程有①DNA的复制过程、③转录、⑥翻译，C正确；
D、细胞内合成不同种类RNA的过程中，DNA的双链会被解开，形成单链的模板链，在模板链上，RNA聚合酶会根据DNA的碱基序列合成RNA分子碱基，此过程中一定会发生氢键的断裂和形成，D正确。
故选B。
12．用链霉素和新霉素可使核糖体与单链DNA结合，这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽，这说明（　　）
A．遗传信息可由RNA流向DNA B．遗传信息可由DNA流向DNA
C．遗传信息可由DNA流向蛋白质 D．遗传信息可由蛋白质流向蛋白质
【答案】C
【分析】中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
【详解】根据题意，DNA代替mRNA作为模板翻译成多肽，这说明遗传信息可由DNA流向蛋白质，ABD错误，C正确。
故选C。
13．图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．图示中①是RNA聚合酶，能解开DNA双螺旋 B．图示中②是核糖体，能认读RNA上的遗传密码
C．该基因不可能是色盲基因 D．图示转录过程中，解开的碱基对有A-T，没有A-U
【答案】D
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段，①表示RNA聚合酶，催化RNA的形成；②表示核糖体。
【详解】A、图示中①是RNA聚合酶，能解开DNA双螺旋，催化RNA的形成，A正确；
B、图示中②是核糖体，能认读RNA上决定氨基酸种类的遗传密码，B正确；
C、色盲基因为人类基因，题干中基因为原核生物基因，所以该基因不可能是色盲基因，C正确；
D、图示转录过程中，DNA双链打开时，解开的碱基对有A-T，当RNA与DNA的杂合区域打开时，会解开A-U，D错误。
故选D。
14．同一株水毛茛，空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，该现象说明（　　）
A．空气中的叶和水中的叶基因组成不同
B．叶片基因组成相同，性状一定相同
C．叶片形态是基因与环境相互作用的结果
D．叶片的基因和性状是一一对应的关系
【答案】C
【分析】生物的性状是由基因与环境因素共同作用的结果，水毛茛叶的遗传物质相同，而表达的性状不同，是由于外界环境的影响。
【详解】A、同一株水毛茛，基因型相同，即空气中的叶和水中的叶基因组成相同，A错误；
B、空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，但它们的基因型是相同的，B错误；
C、基因型相同的空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，说明性状是基因型和环境条件共同作用的结果，C正确；
D、题中的事实说明性状由基因型和环境共同决定，D错误。
故选 C。
15．柳穿鱼是一种园林花卉，因其Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，花的形态结构发生改变。下列相关叙述错误的是（ ）
A．柳穿鱼Lcyc基因的碱基系列没有发生改变
B．柳穿鱼Lcyc基因的表达受到了抑制
C．柳穿鱼形态结构发生的改变可遗传
D．生物只有通过甲基化才能改变生物的性状
【答案】D
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，但其碱基序列没有发生改变，A正确；
B、Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程，B正确；
C、Lcyc基因的DNA甲基化修饰会遗传给后代，C正确；
D、生物的性状由基因和环境共同决定的，并不是只有通过甲基化才能改变生物的性状，通过可遗传变异和环境作用也能改变生物的性状，D错误。
故选D。
16．下列关于基因与性状的关系，叙述错误的是（ ）
A．细胞中的基因有些表达，有些不表达
B．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
C．同一植株不同部位的叶子形态不同，但是其基因一般相同
D．基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用
【答案】B
【分析】基因与性状的关系是一方面基因通过其表达产物-蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的，另一方面，基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。
【详解】A、科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达，A正确；
B、生物体中，基因与性状的关系不是简单的一一对应关系，一个性状可以受多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响，B错误；
C、同一植株不同部位的叶子形态不同，这是基因选择性表达（分化）的结果，不考虑基因突变的情况下，同一植株不同部位的的细胞源于同一个受精卵的分裂分化，所以基因相同，C正确；
D、基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状，D正确。
故选B。
17．单链RNA病毒分为（＋）RNA病毒和（－）RNA病毒。（＋）RNA可以直接作为翻译的模板，而（－）RNA则需要先复制形成互补的（十）RNA才能进行翻译。新冠病毒属于（十）RNA病毒，甲型流感病毒属于（－）RNA病毒。下列叙述正确的是（　　）
A．二者的遗传物质彻底水解都会得到四种核糖核苷酸
B．二者的遗传物质中嘌呤总数一定等于嘧啶总数
C．二者的基因组RNA都能直接与核糖体结合
D．二者在宿主细胞内增殖时碱基配对方式相同
【答案】D
【分析】（＋）RNA与mRNA相似，可以直接被核糖体翻译出蛋白质；（－）RNA则需要RNA聚合酶的作用，以自身为模板合成与自身互补的（＋）RNA，之后再以此RNA作为mRNA翻译蛋白质。新型冠状病毒的遗传物质是单股正链RNA，该RNA既可以作为RNA复制的模板，也可以作为翻译的模板。
【详解】，A、二者的遗传物质都是RNA，彻底水解都会得到4种碱基、磷酸和核糖，共6种物质，A错误；
B、二者的遗传物质都是RNA，RNA一般为单链结构，嘌呤总数不一定等于嘧啶总数，B错误；
C、新冠病毒属于（+）RNA病毒，甲型流感病毒属于（－）RNA病毒，（+）RNA与mRNA相似，可以直接与核糖体结合，（－）RNA则需要RNA聚合酶的作用，以自身为模板合成与自身互补的（+）RNA，再以（+）RNA才与核糖体结合，C错误；
D、二者在宿主细胞内增殖时碱基配对方式相同，都是A-U，G-C配对方式，D正确。
故选D。
18．DNA复制、转录和翻译后分别形成（ ）
A．DNA、RNA、蛋白质 B．DNA、RNA、氨基酸
C．RNA、DNA、核酸 D．RNA、DNA、脱氧核糖
【答案】A
【详解】DNA复制形成子代DNA，DNA转录形成RNA分子，翻译形成蛋白质或多肽，所以A选项正确。
19．下列与表观遗传相关的叙述，错误的是（ ）
A．一个蜂群中，蜂王和工蜂在形态、生理等方面截然不同与表观遗传有关
B．甲基化和乙酰化修饰都可能通过影响基因表达，进而影响生物的表型
C．DNA 和染色体的组蛋白都可能通过修饰作用影响基因的表达
D．表观遗传没有改变基因中的碱基序列，所以不能遗传给后代
【答案】D
【分析】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，叫作表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传发挥了重要作用，A正确；
BC、DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰影响基因的表达，进而影响生物的表型，B正确；C正确；
D、表观遗传没有改变基因中的碱基序列，但能够遗传给后代，D错误。
故选D。
20．吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，会通过某种途径
遗传给下一代，称为表观遗传。以下对表观遗传叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化能使基因发生突变，其可能有利于生物适应环境
B．男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高，使精子活力下降
C．DNA甲基化修饰的遗传现象是普遍存在的
D．除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
【答案】A
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化并没有改变基因的碱基序列，即没有改变基因的结构，则并未使生物发生基因突变，A错误；
B、基因的甲基化水平影响基因的表达，精子中DNA的甲基化水平明显升高，使精子活力下降，B正确；
C、表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中，DNA甲基化修饰的遗传现象是普遍存在的，C正确；
D、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰，也会影响基因的表达，从而影响生物性状，D正确。
故选A。
非选择题：本题共5个小题，共40分。
21．（9分）2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。人体中的促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏的部分细胞分泌，是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示，回答下列问题：
(1)HIF基因与EPO基因的根本区别在于 。
(2)请用文字和箭头表示出造血干细胞中遗传信息的传递方向： 。
(3)过程①必需的酶是 ；除mRNA外，参与过程②的RNA还有 。
(4)HIF在 （填“转录”或“翻译”）水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成。
(5)上述图示过程反映了 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用共同调控生物体的生命活动。
【答案】
(1)脱氧核苷酸的排列顺序不同
(2)
(3) RNA聚合酶 tRNA、rRNA
(4)转录
(5)基因与基因、基因与环境
【分析】据图分析可知，图示表示人体缺氧调节机制，其中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】
（1）遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中，HIF基因与EPO基因含有的遗传信息不同，故根本区别在于二者的脱氧核苷酸的排列顺序不同。
（2）造血干细胞仍具有分裂、表达的能力，故其DNA分子通过复制从DNA流向DNA，通过转录从DNA流向RNA，再通过翻译过程由mRNA流向蛋白质，即。
（3）过程①表示转录，需要RNA聚合酶的催化；过程②表示翻译，该过程中mRNA作为翻译的模板，tRNA运输氨基酸，rRNA和蛋白质组成核糖体，核糖体是翻译的场所。
（4）由题干信息“低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多”可知，HIF在转录水平调控EPO的表达。
（5）上述图示过程反映了HIF基因和EPO基因，HIF、EPO基因与低氧环境相互作用，即不同基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。
22．（6分）基因指导蛋白质合成的过程较为复杂，有关信息如图。图Ⅱ中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图Ⅲ为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答：

(1)图Ⅰ中表示的过程发生于 (填“原核细胞”或“真核细胞”)。图中有两个核糖体参与，当图示的过程完全完成后，两个核糖体上合成的物质 (填“相同”或“不同”)。
(2)图Ⅱ所示的过程是 ，该过程发生的方向是 (填“从左到右”或“从右向左”)。
(3)正常人体细胞中，主要发生于细胞核中的过程是图Ⅲ所示的 (填字母)，当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是 (填字母)。
【答案】
(1) 原核细胞 相同
(2) 翻译 从左向右
(3) a、b c
【分析】题图分析：图Ⅰ中既有转录也有翻译，转录和翻译同时发生，推测可能发生在原核生物体内；图Ⅱ表示翻译过程，a表示多肽，b表示核糖体，c表示tRNA，d表示mRNA；图Ⅲ表示中心法则，a表示DNA复制，b表示转录，c表示逆转录，d表示RNA复制，e表示翻译。
【详解】（1）图Ⅰ中既有转录也有翻译，所以表示的是基因表达过程，因为该图中的转录和翻译可以同时发生，所以图示的过程发生于原核细胞中；由于两个核糖体所用的模板相同，所以当完成翻译过程后，产生的蛋白质（或多肽）种类相同；
（2）根据图Ⅱ所示过程发生的场所可以判断该过程为翻译，根据tRNA的移动方向（右边c搬运氨基酸进来）以及肽链的向左延伸可知，核糖体体沿mRNA移动的方向是从左向右，即翻译的方向是从左向右，该过程的场所是核糖体b，模板是mRNAd，产物是多肽a；
（3）图Ⅲ表示中心法则，a表示DNA复制，b表示转录，c表示逆转录，d表示RNA复制，e表示翻译。DNA的复制a和转录b主要发生于细胞核中；HIV病毒属于逆转录病毒，当人体细胞感染了HIV后，会发生逆转录过程c。
23．（9分）百花有百色，从生物进化的角度来看，多姿多彩的花色主要是植物与传粉者长期共存、植物自身保护等自然选择的结果。某二倍体两性花植物的花色受A/a和B/b两对等位基因的控制，基因控制花色的代谢途径如下图所示。已知乙为白花植株，现将甲、乙、丙植株进行杂交得F1，再将F1自交得F2，部分实验结果如表所示。请回答下列问题：

组合 杂交 F1 F2
一 甲×乙 紫花 紫花：红花：白花=12：3：1
二 乙×丙 红花 红花：白花=3：1
(1)甲、乙、丙的基因型分别为 。
(2)由组合一可知，控制该植株花色的A/a和B/b这两对等位基因遵循 ，判断的依据是 。
(3)组合一中的F2紫花植株自交，后代紫花植株占 。
(4)上述植株花色体现了基因对性状的控制方式是 。
【答案】
(1)AABB、aabb、aaBB
(2) 基因自由组合定律（或自由组合定律） 组合一杂交得F1，F1自交子代F2性状分离比紫花：红花：白花=12：3：1是9：3：3：1的变式
(3)5/6
(4)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
【分析】由基因对颜色的控制关系可知：白花基因型为aabb，红花基因型为aaB_，紫花基因型为A_ _ _。
【详解】（1）由组合一的F2分离比紫花：红花：白花=12：3：1可知，F1基因型为AaBb，又因为乙为白花aabb，所以甲基因型为AABB，由组合二可推知F1红花基因型为aaBb，所以丙的基因型为aaBB。
（2）组合一杂交得F1，F1自交子代F2性状分离比紫花：红花：白花=12：3：1是9：3：3：1的变式，所以控制该植株花色的A/a和B/b这两对等位基因遵循基因自由组合定律。
（3）据题干可知：紫花基因型为A_ _ _，组合一中的F2紫花植株自交，只用考虑第一对基因，即AA和Aa自交，F2中的AA和Aa所占比例分别为1/3AA，2/3Aa，自交后代A_=1-aa=1-2/3×1/4=5/6，即后代紫花植株占5/6。
（4）由题干可知，植物花的颜色由基因控制酶的合成来控制前体物质的转化，体现了基因对性状的控制方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
24（4分）．柳穿鱼植株A、B决定花形态结构的Lcyc基因的碱基序列完全相同，但在开花期植株A的Lcyc基因表达而表现出唇形花冠，植株B的Lcyc基因不表达而表现出辐射状花冠。植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化（Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团）
将植株A、B杂交，F1的花均与植株A的相似，F1自交获得的F2，F2中大多数植株的花与A相似，少部分与植株B相似。
(1)植株B的Lcyc基因高度甲基化而不能与RNA聚合酶结合，由此推断植株B的基因不表达最可能是 （填“转录”或“翻译”）过程受阻。
(2)根据植株A和B的杂交实验结果可知：与植株B的Lcyc基因相比，植株A的Lcyc基因相当于 （填“显性”或“隐性”）基因。
(3)科学家把柳穿鱼花色遗传的这类遗传现象称作表观遗传。你认为表观遗传的特点有____________。
A．基因碱基序列保持不变 B．基因表达发生改变
C．表现型发生改变 D．基因表达和表现型的改变可遗传
(4)有人认为“基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关”。你是否赞成此观点 。
【答案】
(1)转录
(2)显性
(3)ABCD
(4)赞成
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】
（1）RNA聚合酶参与的是转录过程，而植株B的Lcyc基因高度甲基化而不能与RNA聚合酶结合，由此推断植株B的基因不表达最可能是转录过程受阻。
（2）由题干信息可知，开花时，植株A的Lcyc基因表达，表现出唇形花冠，植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化不表达，植株A、B杂交，F1的花均与植株A的相似，F1自交获得的F2，F2中大多数植株的花与A相似，说明植株A的Lcyc基因相当于显性基因。
（3）A、表观遗传中，基因的碱基序列不变，A正确；
B、表观遗传中，基因的表达发生改变，B正确；
C、表观遗传中，表现型发生改变，C正确；
D、表观遗传中，基因表达和表现型的改变可遗传，D正确。
故选ABCD。
（4）赞成此观点，同卵双胞胎之间的基因组成相同，因此他们之间的微小差异可能与表观遗传有关。
25．（12分）miRNA 是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA，其大小约20~25 个核苷酸。研究发现，miRNA 只在特定的组织和发育阶段表达，在细胞的生长发育过程中具有重要作用。下图1 为目的基因表达及 miRNA 发挥作用的过程，回答下列问题：
目的基因表达过程包括图1中的 （填序号）过程，它们都需要
（至少答出三点）。
(2)目的基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图2中的 tRNA 携带的氨基酸是 。
5’-GCT-3’ 5’-TGC-3’ 5’-TCG-3’ 5’-CGT-3’
丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 苏氨酸
据图1，miRNA 调控基因表达的途径是 ；推测 miRNA 在细胞生长发育过程中的作用是
，从而使细胞发生分化，生物体表现出相应的性状。
(4)研究发现，miRNA 不仅能调控基因的表达，还能在 DNA 编码不变的情况下传代，对基因组进行调整，使后代表现同样的表型，这属于 现象，判断依据是
。
【答案】
(1) ①、② 酶的参与、消耗能量、有模板、遵循碱基互补配对原则等
(2)精氨酸
(3) 通过与目的基因转录的mRNA互补配对，使核糖体无法结合到mRNA上，从而抑制翻译过程 在特定的组织和发育阶段，通过关闭某些基因的表达或调控某些基因的表达水平来实现基因的选择性表达
(4) 表观遗传 生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化
【分析】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。表观遗传主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰等。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，将甲基基团转移到DNA某些区域的碱基上，从而使生物的性状发生改变。DNA的甲基化可导致其不
能完成转录，进而无法合成相应的蛋白质。根据题意，某基因表达受抑制导
【详解】
（1）基因表达过程包括转录和翻译，即图中的①、②。转录和翻译过程都需要酶的参与、消耗能量、有模板、遵循碱基互补配对原则等。
（2）图2中tRNA的反密码子是3’-GCU-5’，则mRNA中对应的密码子是5’-CGA-3’，对应的DNA模板链上的碱基序列为3’-GCT-5’，所以图2所示tRNA携带的氨基酸是精氨酸。
（3）根据图1，miRNA通过与目的基因转录的mRNA互补配对，使核糖体无法结合到mRNA上，从而抑制翻译过程，抑制相关基因的表达。细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，故推测在生物特定的组织和发育阶段，细胞中的miRNA通过关闭某些基因的表达或调控某些基因的表达水平来实现基因的选择性表达，从而使细胞发生分化，生物体表现出相应的性状。
（4）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。因此miRNA调控基因表达的过程属于表观遗传现象。第4章 基因的表达
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
基础突破卷
一、选择题：本题共20个小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下图表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，相关分析错误的是（ ）
A．①和②是T2噬菌基体因的转录产物 B．图中的RNA聚合酶来自T2噬菌体
C．T2噬菌体的遗传信息储存于双链DNA D．蛋白质外壳的形成需要经过图中所示过程
2．DNA 复制和转录的共同点是（ ）
A．都需要多种酶参与 B．都只发生在细胞核内
C．都以脱氧核苷酸为原料 D．不需要 ATP 提供能量
3．DNA 分子的解旋发生在哪一过程中 （ ）
A．只在转录过程中
B．只在翻译过程中
C．只在 DNA 分子的复制过程中
D．复制和转录过程中都有发生
4．如图表示细胞中两种分子的结构，下列叙述错误的是（ ）

A．①可作为真核生物的遗传物质 B．①分子的特异性取决于双螺旋结构
C．②分子中也存在碱基互补配对 D．②是tRNA，可识别并转运氨基酸
5．下表中决定氨基酸的密码子是（ ）
DNA G
C G
tRNA C
mRNA U
A．UCG B．ACG C．UGG D．AGC
6．螺蛳鸭脚煲是柳州有名的美食，鸭脚所含的胶原蛋白中有丰富的甘氨酸，螺蛳的蛋白质中有谷氨酸等增鲜物质。两种食材中主要蛋白质的氨基酸组成不同，根本原因是（　　）
A．螺蛳与鸭摄入的食物不同
B．氨基酸脱水缩合方式不同
C．组成甘氨酸和谷氨酸的化学元素不同
D．控制不同蛋白质合成的基因不同
7．某制药公司研制了一种新型抑菌剂，将此抑菌剂加到实验室的人体外蛋白质合成体系中，其中序列为5'－AUGUUUCUAGUUUAA－3'的mRNA可翻译产生一个二肽（AUG是起始密码子，UAA是终止密码子），推测此抑菌剂的作用机制是（ ）
A．使核糖体与mRNA无法结合 B．干扰tRNA中的反密码子与密码子的碱基互补配对
C．阻止核糖体在mRNA上的移动 D．作用在终止密码子上提前终止翻译
8．研究表明，红霉素能够通过与核糖体结合抑制细菌的生长，据此判断，红霉素直接影响细菌的（ ）
A．RNA合成 B．DNA复制
C．蛋白质合成 D．多糖合成
9．一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA的碱基至少有（ ）
A．1000个 B．1500个 C．2000个 D．500个
10．基因控制蛋白质的合成过程中，“DNA→mRNA→蛋白质”三者的基本组成单位的数量比例关系为（ ）
A．3∶2∶1 B．6∶3∶1 C．6∶2∶1 D．4∶2∶1
11．如图为某同学绘制的中心法则示意图，图中序号表示过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常细胞内的RNA 均来源于过程③，不同的RNA 在细胞内的功能不同
B．能在病毒体内进行的过程有⑤⑦，需要 RNA复制酶、逆转录酶参与
C．造血干细胞可进行的过程有①③⑥，说明该细胞可进行分裂和分化
D．细胞内合成不同种类RNA的过程中一定会发生氢键的断裂和形成
12．用链霉素和新霉素可使核糖体与单链DNA结合，这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽，这说明（　　）
A．遗传信息可由RNA流向DNA B．遗传信息可由DNA流向DNA
C．遗传信息可由DNA流向蛋白质 D．遗传信息可由蛋白质流向蛋白质
13．图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．图示中①是RNA聚合酶，能解开DNA双螺旋 B．图示中②是核糖体，能认读RNA上的遗传密码
C．该基因不可能是色盲基因 D．图示转录过程中，解开的碱基对有A-T，没有A-U
14．同一株水毛茛，空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，该现象说明（　　）
A．空气中的叶和水中的叶基因组成不同
B．叶片基因组成相同，性状一定相同
C．叶片形态是基因与环境相互作用的结果
D．叶片的基因和性状是一一对应的关系
15．柳穿鱼是一种园林花卉，因其Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，花的形态结构发生改变。下列相关叙述错误的是（ ）
A．柳穿鱼Lcyc基因的碱基系列没有发生改变
B．柳穿鱼Lcyc基因的表达受到了抑制
C．柳穿鱼形态结构发生的改变可遗传
D．生物只有通过甲基化才能改变生物的性状
16．下列关于基因与性状的关系，叙述错误的是（ ）
A．细胞中的基因有些表达，有些不表达
B．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
C．同一植株不同部位的叶子形态不同，但是其基因一般相同
D．基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用
17．单链RNA病毒分为（＋）RNA病毒和（－）RNA病毒。（＋）RNA可以直接作为翻译的模板，而（－）RNA则需要先复制形成互补的（十）RNA才能进行翻译。新冠病毒属于（十）RNA病毒，甲型流感病毒属于（－）RNA病毒。下列叙述正确的是（　　）
A．二者的遗传物质彻底水解都会得到四种核糖核苷酸
B．二者的遗传物质中嘌呤总数一定等于嘧啶总数
C．二者的基因组RNA都能直接与核糖体结合
D．二者在宿主细胞内增殖时碱基配对方式相同
18．DNA复制、转录和翻译后分别形成（ ）
A．DNA、RNA、蛋白质 B．DNA、RNA、氨基酸
C．RNA、DNA、核酸 D．RNA、DNA、脱氧核糖
19．下列与表观遗传相关的叙述，错误的是（ ）
A．一个蜂群中，蜂王和工蜂在形态、生理等方面截然不同与表观遗传有关
B．甲基化和乙酰化修饰都可能通过影响基因表达，进而影响生物的表型
C．DNA 和染色体的组蛋白都可能通过修饰作用影响基因的表达
D．表观遗传没有改变基因中的碱基序列，所以不能遗传给后代
20．吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，会通过某种途径遗传给下一代，称为表观遗传。以下对表观遗传叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化能使基因发生突变，其可能有利于生物适应环境
B．男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高，使精子活力下降
C．DNA甲基化修饰的遗传现象是普遍存在的
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
二、非选择题：本题共5个小题，共40分。
21．（9分）2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。人体中的促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏的部分细胞分泌，是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示，回答下列问题：
(1)HIF基因与EPO基因的根本区别在于 。
(2)请用文字和箭头表示出造血干细胞中遗传信息的传递方向： 。
(3)过程①必需的酶是 ；除mRNA外，参与过程②的RNA还有 。
(4)HIF在 （填“转录”或“翻译”）水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成。
(5)上述图示过程反映了 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用共同调控生物体的生命活动。
22．（6分）基因指导蛋白质合成的过程较为复杂，有关信息如图。图Ⅱ中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图Ⅲ为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答：

(1)图Ⅰ中表示的过程发生于 (填“原核细胞”或“真核细胞”)。图中有两个核糖体参与，当图示的过程完全完成后，两个核糖体上合成的物质 (填“相同”或“不同”)。
(2)图Ⅱ所示的过程是 ，该过程发生的方向是 (填“从左到右”或“从右向
左”)。
(3)正常人体细胞中，主要发生于细胞核中的过程是图Ⅲ所示的 (填字母)，当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是 (填字母)。
23．（9分）百花有百色，从生物进化的角度来看，多姿多彩的花色主要是植物与传粉者长期共存、植物自身保护等自然选择的结果。某二倍体两性花植物的花色受A/a和B/b两对等位基因的控制，基因控制花色的代谢途径如下图所示。已知乙为白花植株，现将甲、乙、丙植株进行杂交得F1，再将F1自交得F2，部分实验结果如表所示。请回答下列问题：

组合 杂交 F1 F2
一 甲×乙 紫花 紫花：红花：白花=12：3：1
二 乙×丙 红花 红花：白花=3：1
(1)甲、乙、丙的基因型分别为 。
(2)由组合一可知，控制该植株花色的A/a和B/b这两对等位基因遵循 ，判断的依据是 。
(3)组合一中的F2紫花植株自交，后代紫花植株占 。
(4)上述植株花色体现了基因对性状的控制方式是 。
24（4分）．柳穿鱼植株A、B决定花形态结构的Lcyc基因的碱基序列完全相同，但在开花期植株A的Lcyc基因表达而表现出唇形花冠，植株B的Lcyc基因不表达而表现出辐射状花冠。植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化（Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团）
将植株A、B杂交，F1的花均与植株A的相似，F1自交获得的F2，F2中大多数植株的花与A相似，少部分与植株B相似。
(1)植株B的Lcyc基因高度甲基化而不能与RNA聚合酶结合，由此推断植株B的基因不表达最可能是 （填“转录”或“翻译”）过程受阻。
(2)根据植株A和B的杂交实验结果可知：与植株B的Lcyc基因相比，植株A的Lcyc基因相当于 （填“显性”或“隐性”）基因。
(3)科学家把柳穿鱼花色遗传的这类遗传现象称作表观遗传。你认为表观遗传的特点有____________。
A．基因碱基序列保持不变 B．基因表达发生改变
C．表现型发生改变 D．基因表达和表现型的改变可遗传
(4)有人认为“基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关”。你是否赞成此观点 。
25．（12分）miRNA 是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA，其大小约20~25 个核苷酸。研究发现，miRNA 只在特定的组织和发育阶段表达，在细胞的生长发育过程中具有重要作用。下图1 为目的基因表达及 miRNA 发挥作用的过程，回答下列问题：
目的基因表达过程包括图1中的 （填序号）过程，它们都需要
（至少答出三点）。
(2)目的基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图2中的 tRNA 携带的氨基酸是 。
5’-GCT-3’ 5’-TGC-3’ 5’-TCG-3’ 5’-CGT-3’
丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 苏氨酸
据图1，miRNA 调控基因表达的途径是 ；推测 miRNA 在细胞生长发育过程中的作用是
，从而使细胞发生分化，生物体表现出相应的性状。
(4)研究发现，miRNA 不仅能调控基因的表达，还能在 DNA 编码不变的情况下传代，对基因组进行调整，使后代表现同样的表型，这属于 现象，判断依据是
。