《第四节 遗传信息的表达》（同步训练）高中生物必修2 遗传与进化-沪教版-2024-2025学年

《第四节遗传信息的表达》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、在遗传信息的表达过程中，下列哪个阶段发生的是DNA的复制？A.DNA转录B.RNA翻译C.蛋白质合成D.DNA复制2、下列关于遗传信息表达的描述，不正确的是：A.遗传信息的表达包括DNA转录和RNA翻译两个阶段B.DNA转录是指以DNA为模板合成RNA的过程C.RNA翻译是指以RNA为模板合成蛋白质的过程D.遗传信息的表达过程中，氨基酸序列由基因序列决定3、下列关于基因表达过程中转录的描述，错误的是：A.转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。B.转录过程中需要RNA聚合酶的催化。C.转录过程需要消耗能量，并产生ATP。D.转录过程中DNA和RNA的碱基配对是A-U和G-C。4、以下哪种酶在基因表达过程中负责将DNA上的遗传信息转移到mRNA上？A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.逆转录酶D.限制性核酸内切酶5、在DNA分子中，一个碱基对（A-T）的氢键断裂后，会导致：A.DNA双螺旋结构解开B.一个碱基被破坏C.DNA分子变短D.DNA的复制速度减慢6、以下关于基因表达过程的描述，错误的是：A.基因表达是指基因所编码的遗传信息转化为蛋白质的过程B.基因表达分为转录和翻译两个阶段C.转录过程中，DNA上的基因序列会生成相应的mRNA序列D.翻译过程中，mRNA序列会生成相应的氨基酸序列7、以下哪种情况不属于基因表达的过程？A.DNA转录成mRNAB.mRNA翻译成蛋白质C.某些基因产物直接参与调控其他基因的表达D.DNA复制8、关于基因表达调控，以下哪种说法是错误的？A.基因表达调控可以发生在转录水平B.基因表达调控可以发生在翻译水平C.基因表达调控可以发生在翻译后水平D.基因表达调控只能发生在转录和翻译水平9、在DNA分子中，碱基A和T之间通过何种化学键连接？A.磷酸二酯键B.磷酸二氢键C.氢键D.羧酸酯键10、下列哪个过程是翻译过程中氨基酸进入核糖体的关键步骤？A.氨基酰-tRNA合成酶的催化B.tRNA的反密码子与mRNA上的密码子配对C.核糖体与mRNA的结合D.氨基酸的活化11、以下哪种现象说明遗传信息的表达过程中发生了突变？A.某个个体出现了新的颜色变异B.亲代和子代之间的颜色相同C.亲子代之间的遗传信息完全一致D.生物体在不同生长阶段表现出不同的性状12、以下哪种说法是关于基因表达过程中转录酶作用的正确描述？A.转录酶在DNA模板上读取信息并合成RNAB.转录酶将DNA信息直接转录成蛋白质C.转录酶负责将RNA信息翻译成蛋白质D.转录酶在DNA模板上读取信息并直接生成蛋白质二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、关于基因表达过程中的转录和翻译，以下说法正确的是（）A.转录是在细胞核内进行，以DNA的一条链为模板合成RNA。B.翻译是在细胞质中进行，由tRNA携带氨基酸到核糖体上。C.每个密码子对应一种特定的氨基酸，不存在例外情况。D.RNA聚合酶在转录过程中起到催化作用，帮助形成磷酸二酯键。2、有关遗传信息传递规律的说法，下列哪些是正确的？（）A.中心法则概括了遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的流动方向。B.在某些病毒中，遗传信息可以从RNA流向DNA。C.DNA复制是一个半保留的过程，新合成的DNA分子由一条旧链和一条新链组成。D.细胞分化导致不同类型的细胞拥有不同的基因组。3、在转录过程中，RNA聚合酶与DNA的特定序列结合开始合成RNA分子。下列关于这一过程的说法中正确的是（多选）：A.RNA聚合酶识别并结合到DNA上的启动子区域B.转录产生的RNA链是按照DNA模板链的互补原则合成的C.转录可以在任意一个DNA单链上进行D.转录结束后，新合成的RNA链会立即脱离模板链4、关于基因表达调控中的操纵子模型，以下描述正确的是（多选）：A.操纵子是一个或多个基因以及控制这些基因表达的调控序列的集合B.操纵子模型主要适用于真核生物的基因调控C.操纵子可以被激活因子直接或间接地调节D.阻遏蛋白可以通过与操纵基因结合来阻止RNA聚合酶的通过三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：某基因编码的蛋白质由200个氨基酸组成，已知该基因在DNA上的碱基序列长度为600个碱基，请回答以下问题：（1）该基因转录产生的mRNA分子碱基序列长度是多少？（2）假设该基因的转录和翻译过程中，每个氨基酸编码由3个碱基决定，且不考虑起始密码子和终止密码子，那么该基因转录和翻译过程中共需要多少个核苷酸？第二题：假设某种生物的基因序列为：ATCGTACG，请分析并回答以下问题：（1）根据上述基因序列，写出该生物的mRNA序列；（2）根据mRNA序列，推测该生物的氨基酸序列；（3）若该生物的某个基因突变，导致其mRNA序列变为ATCGTACG，请分析突变前后氨基酸序列的变化，并说明突变对该生物的影响。第三题：某基因的表达产物是一种蛋白质，该蛋白质由氨基酸序列A-B-C-D-E-F-G-H-I-J组成。已知A和B氨基酸通过形成肽键相连，D和E氨基酸之间存在一个二硫键（-S-S-）。请回答以下问题：（1）若要确定该蛋白质中氨基酸的排列顺序，最直接的方法是？（2）根据上述信息，写出蛋白质中A-B-C-D-E-F-G-H-I-J氨基酸的连接方式，并解释为什么D和E之间形成二硫键。第四题：请根据以下信息，回答下列问题：已知某植物基因序列片段如下：5’-ATCGCTAAGGTTCAAGGCA-3’（方向1）3’-TAGCGATTCAGTAACCGT-5’（方向2）（1）请指出该基因序列片段的方向1和方向2分别对应的碱基序列；（2）假设该基因序列片段编码一个由100个氨基酸组成的蛋白质，请计算该基因中应有的碱基数；（3）若该基因序列片段中含有两个限制酶识别序列，分别是EcoRI和BamHI，请分别写出用EcoRI和BamHI切割该基因序列片段后的黏性末端序列。第五题：某实验室利用基因工程技术，将一种植物的抗病基因导入到另一种植物细胞中，经过培养后，发现导入抗病基因的植物细胞能够抵抗病原体的侵害。请分析以下两个步骤在基因表达过程中的作用：（1）目的基因（抗病基因）的提取（2）将目的基因导入植物细胞《第四节遗传信息的表达》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、在遗传信息的表达过程中，下列哪个阶段发生的是DNA的复制？A.DNA转录B.RNA翻译C.蛋白质合成D.DNA复制答案：D解析：DNA复制是指DNA分子在细胞分裂前进行自我复制的过程，确保每个子细胞都能获得一份完整的遗传信息。因此，答案选D。2、下列关于遗传信息表达的描述，不正确的是：A.遗传信息的表达包括DNA转录和RNA翻译两个阶段B.DNA转录是指以DNA为模板合成RNA的过程C.RNA翻译是指以RNA为模板合成蛋白质的过程D.遗传信息的表达过程中，氨基酸序列由基因序列决定答案：C解析：RNA翻译实际上是以信使RNA（mRNA）为模板合成蛋白质的过程，而不是以RNA为模板。因此，描述C是不正确的。答案选C。3、下列关于基因表达过程中转录的描述，错误的是：A.转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。B.转录过程中需要RNA聚合酶的催化。C.转录过程需要消耗能量，并产生ATP。D.转录过程中DNA和RNA的碱基配对是A-U和G-C。答案：D解析：在转录过程中，DNA和RNA的碱基配对是A-U和G-C，而不是A-U和G-C。因此，选项D的描述是错误的。其他选项A、B和C都是正确的，转录确实是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的催化，并且是一个消耗能量并产生ATP的过程。4、以下哪种酶在基因表达过程中负责将DNA上的遗传信息转移到mRNA上？A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.逆转录酶D.限制性核酸内切酶答案：B解析：在基因表达过程中，负责将DNA上的遗传信息转移到mRNA上的酶是RNA聚合酶。DNA聚合酶主要用于DNA复制，逆转录酶用于将RNA模板逆转录为DNA，限制性核酸内切酶用于识别并切割DNA的特定序列。因此，选项B是正确的。5、在DNA分子中，一个碱基对（A-T）的氢键断裂后，会导致：A.DNA双螺旋结构解开B.一个碱基被破坏C.DNA分子变短D.DNA的复制速度减慢答案：A解析：DNA双螺旋结构中，A-T之间通过两个氢键连接，C-G之间通过三个氢键连接。一个碱基对的氢键断裂会导致双螺旋结构局部解开，但不影响单个碱基的破坏、DNA分子长度或复制速度。因此，正确答案是A。6、以下关于基因表达过程的描述，错误的是：A.基因表达是指基因所编码的遗传信息转化为蛋白质的过程B.基因表达分为转录和翻译两个阶段C.转录过程中，DNA上的基因序列会生成相应的mRNA序列D.翻译过程中，mRNA序列会生成相应的氨基酸序列答案：D解析：基因表达过程中，mRNA序列会根据DNA上的基因序列生成，但翻译过程中，mRNA上的密码子会与tRNA上的反密码子配对，进而生成相应的氨基酸序列。因此，选项D描述错误，正确答案是D。7、以下哪种情况不属于基因表达的过程？A.DNA转录成mRNAB.mRNA翻译成蛋白质C.某些基因产物直接参与调控其他基因的表达D.DNA复制答案：D解析：基因表达是指基因的遗传信息被转录和翻译成蛋白质的过程。选项A和B分别描述了转录和翻译过程。选项C描述了基因产物的调控作用，这也是基因表达的一部分。而选项D中的DNA复制是指DNA分子的复制过程，不属于基因表达的过程。因此，正确答案是D。8、关于基因表达调控，以下哪种说法是错误的？A.基因表达调控可以发生在转录水平B.基因表达调控可以发生在翻译水平C.基因表达调控可以发生在翻译后水平D.基因表达调控只能发生在转录和翻译水平答案：D解析：基因表达调控是一个复杂的过程，它可以发生在多个水平上。选项A、B和C分别提到了转录水平、翻译水平和翻译后水平的调控。然而，选项D的说法是错误的，因为基因表达调控不仅限于转录和翻译水平，还包括翻译后水平，如蛋白质的修饰、定位和降解等。因此，正确答案是D。9、在DNA分子中，碱基A和T之间通过何种化学键连接？A.磷酸二酯键B.磷酸二氢键C.氢键D.羧酸酯键答案：C解析：在DNA分子中，碱基A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）之间通过两个氢键连接，形成A-T碱基对。这是DNA双螺旋结构中碱基配对的基本方式。其他选项中，磷酸二酯键是连接DNA链上的核苷酸单元的键，磷酸二氢键和羧酸酯键不是DNA分子中的化学键。因此，正确答案是C。10、下列哪个过程是翻译过程中氨基酸进入核糖体的关键步骤？A.氨基酰-tRNA合成酶的催化B.tRNA的反密码子与mRNA上的密码子配对C.核糖体与mRNA的结合D.氨基酸的活化答案：A解析：在翻译过程中，氨基酸首先需要被氨基酰-tRNA合成酶催化，与特定的tRNA分子结合，形成氨基酰-tRNA。这一步骤确保了氨基酸的正确连接，因为每种氨基酸都有其特定的tRNA携带。因此，A选项是翻译过程中氨基酸进入核糖体的关键步骤。B选项描述的是翻译过程中的碱基配对，C选项是核糖体与mRNA结合的过程，D选项是氨基酸活化的过程，虽然这些步骤在翻译过程中也重要，但不是氨基酸进入核糖体的关键步骤。11、以下哪种现象说明遗传信息的表达过程中发生了突变？A.某个个体出现了新的颜色变异B.亲代和子代之间的颜色相同C.亲子代之间的遗传信息完全一致D.生物体在不同生长阶段表现出不同的性状答案：A解析：选项A中提到的“某个个体出现了新的颜色变异”说明了遗传信息在表达过程中发生了突变，因为这种变异并不是亲代和子代之间的简单遗传，而是新产生的遗传信息导致的变异。选项B和C描述的是正常的遗传现象，而选项D描述的是生物体生长发育的正常过程。因此，正确答案是A。12、以下哪种说法是关于基因表达过程中转录酶作用的正确描述？A.转录酶在DNA模板上读取信息并合成RNAB.转录酶将DNA信息直接转录成蛋白质C.转录酶负责将RNA信息翻译成蛋白质D.转录酶在DNA模板上读取信息并直接生成蛋白质答案：A解析：转录酶的主要作用是在DNA模板上读取信息，并合成与DNA序列相对应的RNA分子。这个过程称为转录。选项B、C和D都描述了与蛋白质合成相关的过程，但具体作用过程与转录酶不符。因此，正确答案是A。二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、关于基因表达过程中的转录和翻译，以下说法正确的是（）A.转录是在细胞核内进行，以DNA的一条链为模板合成RNA。B.翻译是在细胞质中进行，由tRNA携带氨基酸到核糖体上。C.每个密码子对应一种特定的氨基酸，不存在例外情况。D.RNA聚合酶在转录过程中起到催化作用，帮助形成磷酸二酯键。答案：ABD解析：选项A是正确的，因为在真核生物中，转录确实发生在细胞核内，并且是以DNA的一条链作为模板来合成RNA。选项B也是正确的，因为翻译的确切位置是在细胞质内的核糖体上，而tRNA负责将特定的氨基酸运送到核糖体处，根据mRNA上的指令组装蛋白质。选项C是不正确的，虽然大多数情况下每个密码子对应一种特定的氨基酸，但存在一些例外，如起始密码子AUG不仅编码甲硫氨酸还标志着翻译的开始；另外，还有终止密码子并不编码任何氨基酸，它们的作用是停止翻译过程。最后，选项D是正确的，因为RNA聚合酶确实在转录过程中发挥着关键作用，它能够识别启动子序列并催化RNA链的合成。2、有关遗传信息传递规律的说法，下列哪些是正确的？（）A.中心法则概括了遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的流动方向。B.在某些病毒中，遗传信息可以从RNA流向DNA。C.DNA复制是一个半保留的过程，新合成的DNA分子由一条旧链和一条新链组成。D.细胞分化导致不同类型的细胞拥有不同的基因组。答案：ABC解析：选项A是正确的，中心法则是生物学的基本原则之一，它描述了遗传信息的主要流动路径是从DNA通过转录成为RNA，再经由翻译生成蛋白质。选项B也是正确的，因为逆转录现象已经在某些RNA病毒（如HIV）中观察到，其中遗传信息可以反向从RNA转移到DNA。选项C同样是正确的，DNA复制确实是半保留性质的，即每一个新的DNA分子包含一个原始的母链和一个新合成的子链。选项D是不正确的，尽管细胞分化会导致细胞表现出形态和功能上的差异，但所有细胞（除了生殖细胞）都含有相同的基因组；细胞类型之间的差异主要是由于基因表达模式的不同而不是基因组本身的改变。3、在转录过程中，RNA聚合酶与DNA的特定序列结合开始合成RNA分子。下列关于这一过程的说法中正确的是（多选）：A.RNA聚合酶识别并结合到DNA上的启动子区域B.转录产生的RNA链是按照DNA模板链的互补原则合成的C.转录可以在任意一个DNA单链上进行D.转录结束后，新合成的RNA链会立即脱离模板链答案：A,B解析：在转录的过程中，RNA聚合酶确实需要识别并结合到DNA上的特定序列——启动子，从而开始RNA的合成过程，因此选项A正确。选项B也正确，因为RNA链确实是根据DNA模板链的碱基配对规则合成的。然而，转录通常只发生在DNA的一条链上，这条链被称为模板链，并不是任意一条都可以作为模板，所以选项C错误。至于选项D，虽然大多数情况下新合成的RNA链会在转录完成后迅速脱离模板链，但这并不是绝对的，有时也会有例外情况，因此不选择D作为正确答案。4、关于基因表达调控中的操纵子模型，以下描述正确的是（多选）：A.操纵子是一个或多个基因以及控制这些基因表达的调控序列的集合B.操纵子模型主要适用于真核生物的基因调控C.操纵子可以被激活因子直接或间接地调节D.阻遏蛋白可以通过与操纵基因结合来阻止RNA聚合酶的通过答案：A,C,D解析：操纵子确实是指一组功能相关的基因及其调控序列，它们共同受控于同一套调控机制，因此选项A正确。操纵子模型最初是从原核生物如大肠杆菌的研究中提出的，主要用于解释原核生物的基因调控，而不是真核生物，所以选项B不正确。选项C正确，因为激活因子能够影响操纵子中基因的表达水平，无论是直接还是间接的方式。最后，选项D也是正确的，因为在某些情况下，阻遏蛋白可以结合到操纵基因上，阻止RNA聚合酶继续沿DNA移动，进而抑制相关基因的表达。三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：某基因编码的蛋白质由200个氨基酸组成，已知该基因在DNA上的碱基序列长度为600个碱基，请回答以下问题：（1）该基因转录产生的mRNA分子碱基序列长度是多少？（2）假设该基因的转录和翻译过程中，每个氨基酸编码由3个碱基决定，且不考虑起始密码子和终止密码子，那么该基因转录和翻译过程中共需要多少个核苷酸？答案：（1）该基因转录产生的mRNA分子碱基序列长度为：200个氨基酸×3个碱基/氨基酸=600个碱基。（2）该基因转录和翻译过程中共需要的核苷酸数为：600个碱基（转录）+600个碱基（翻译）=1200个核苷酸。解析：（1）由于每个氨基酸编码由3个碱基决定，所以基因编码的200个氨基酸需要600个碱基。（2）转录过程中，DNA上的碱基序列会转录成mRNA上的碱基序列，因此转录产生的mRNA分子碱基序列长度与DNA上的碱基序列长度相同。翻译过程中，mRNA上的碱基序列会被翻译成蛋白质，所以翻译过程中需要的核苷酸数等于转录过程中需要的核苷酸数。第二题：假设某种生物的基因序列为：ATCGTACG，请分析并回答以下问题：（1）根据上述基因序列，写出该生物的mRNA序列；（2）根据mRNA序列，推测该生物的氨基酸序列；（3）若该生物的某个基因突变，导致其mRNA序列变为ATCGTACG，请分析突变前后氨基酸序列的变化，并说明突变对该生物的影响。答案：（1）mRNA序列为：UGACGAUC；（2）氨基酸序列为：Met-Asn-Val-Asp-Asn-Gly；（3）突变前后氨基酸序列的变化如下：突变前：Met-Asn-Val-Asp-Asn-Gly突变后：Met-Asn-Val-Asp-Asp-Gly解析：（1）在转录过程中，DNA上的碱基序列会以互补配对的方式转录成mRNA序列。因此，根据题目给出的基因序列，可以得出mRNA序列为UGACGAUC；（2）根据mRNA序列，可以通过遗传密码表推测出对应的氨基酸序列。根据遗传密码表，UGA代表Met，ACG代表Asn，GAU代表Val，GAC代表Asp，GAU代表Asn，CGU代表Gly。因此，该生物的氨基酸序列为Met-Asn-Val-Asp-Asn-Gly；（3）突变导致mRNA序列中的最后一个碱基由U变为G，使得突变后的氨基酸序列中最后一个氨基酸由Gly变为Asp。这种突变可能导致该生物的蛋白质结构发生变化，进而影响其功能。具体影响取决于蛋白质在生物体内的作用以及突变所在位点的重要性。如果突变所在的位点对蛋白质功能至关重要，则可能导致该生物的生理功能受到影响。第三题：某基因的表达产物是一种蛋白质，该蛋白质由氨基酸序列A-B-C-D-E-F-G-H-I-J组成。已知A和B氨基酸通过形成肽键相连，D和E氨基酸之间存在一个二硫键（-S-S-）。请回答以下问题：（1）若要确定该蛋白质中氨基酸的排列顺序，最直接的方法是？（2）根据上述信息，写出蛋白质中A-B-C-D-E-F-G-H-I-J氨基酸的连接方式，并解释为什么D和E之间形成二硫键。答案：（1）最直接的方法是通过蛋白质的氨基酸序列直接分析，或者通过蛋白质测序技术。（2）蛋白质中A-B-C-D-E-F-G-H-I-J氨基酸的连接方式为：A-B-C-D-S-S-E-F-G-H-I-J。D和E之间形成二硫键是因为两个半胱氨酸（Cysteine，简称Cys）的硫原子通过氧化反应形成了共价键，即二硫键（-S-S-）。这种键的形成增加了蛋白质的稳定性和三维结构的形成，有助于蛋白质的正确折叠和功能实现。第四题：请根据以下信息，回答下列问题：已知某植物基因序列片段如下：5’-ATCGCTAAGGTTCAAGGCA-3’（方向1）3’-TAGCGATTCAGTAACCGT-5’（方向2）（1）请指出该基因序列片段的方向1和方向2分别对应的碱基序列；（2）假设该基因序列片段编码一个由100个氨基酸组成的蛋白质，请计算该基因中应有的碱基数；（3）若该基因序列片段中含有两个限制酶识别序列，分别是EcoRI和BamHI，请分别写出用EcoRI和BamHI切割该基因序列片段后的黏性末端序列。答案：