期末复习备考训练三 限时作业
1.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有一个或两个DNA分子
2.下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,有关叙述正确的是( )
A.基因R、S、N、O在果蝇所有体细胞中都表达
B.R、S、N、O互为非等位基因
C.果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的
D.基因R、S、N、O中A+T/G+C的比值一般相同
3.下列有关基因和DNA、染色体的说法中,正确的是( )
A.基因是DNA片段,DNA片段不一定是基因
B.正常情况下,一条染色体上可以同时存在4个完全相同的基因
C.萨顿通过实验证明:基因就在染色体上,且呈线性排列
D.DNA分子空间结构的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础
4.对染色体、DNA和基因三者之间关系的叙述中,错误的是( )
A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子,DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递,且三者行为一致
C.三者都是生物细胞内的遗传物质
D.在生物的传宗接代中,染色体的行为决定着DNA和基因的行为
5.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.一个基因可含多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序决定基因的特异性
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上只含一个基因
C.在DNA的结构中,与脱氧核糖直接相连的都是两个磷酸基团和一个碱基
D.原核生物的染色体主要由DNA和蛋白质组成
6.下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是( )
A.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
B.酵母菌细胞核中有DNA-蛋白质复合物,而细菌拟核中没有
C.多个核糖体可结合在一个mRNA上,合成多条相同的肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
7.在体外用14C标记半胱氨酸一tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(如图,tRNA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是( )
A.在一个mRNA分子上不可以同时合成多条被14C标记的肽链
B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala
D.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
8.转录因子蛋白能通过与DNA的结合来开启或关闭基因的表达,转录因子与RNA聚合酶形成转录起始复合体,共同参与转录的重要过程。大多数时候,机体内的DNA均能正确复制,但有时也因碱基间的错配而发生差错形成错配区段。最新研究发现,转录因子有一种能与DNA的错配部分强烈结合的倾向,而这会诱发包括癌症在内多种疾病的发生。下列相关叙述正确的是( )
A.转录产生的RNA都可作蛋白质合成的模板
B.转录因子会诱发DNA复制差错,从而导致癌症的发生
C.对错配DNA区段上的基因转录时,转录因子只起开启作用
D.转录因子可通过核孔进入细胞核发挥调控基因表达的作用
9.如图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图,以下据图分析的推论中,错误的是( )
A.完成①过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等,这些酶均通过核孔进入细胞核
B.线粒体具有半自主复制能力
C.图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的共有①②④⑥⑦
D.线粒体中也有核糖体,以及RNA聚合酶等物质
10.如图表示真核生物细胞内遗传信息的传递过程,其中1、2、3分别代表相关过程。正确的是( )
A.图中2、3为核基因的表达过程,可同时进行
B.参与过程3的RNA有三种,均不存在碱基互补配对现象
C.过程1主要发生在细胞核,需要解旋酶和RNA聚合酶的催化
D.若过程3翻译出多种蛋白质,可能由于一条mRNA上有多个起始密码子
11.请根据中心法则及其拓展,判断下列说法正确的是( )
A.HIV在宿主细胞中可通过逆转录或RNA自我复制传递遗传信息
B.转录可产生多种RNA,该过程发生的碱基配对方式有A—U、T—A、G—C和C—G
C.转录和翻译过程都以核酸作为模板,都需要运载工具
D.根尖分生区细胞中发生的DNA复制与转录过程均需要核糖体的直接参与
12.图1、图2表示两种生物基因表达的过程,图3表示中心法则及其补充。错误的是( )
A.图2可表示原核生物的基因表达过程
B.图1中核糖体移动的方向是由右向左
C.图3中①过程可发生基因结构的改变
D.图3各过程可在试管中模拟进行,除需要一定的物质和能量条件外,还需要适宜的温度和pH
13.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述错误的是( )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板能翻译出多条肽链
D.RNA复制酶基因表达后QβRNA才能进行复制
14.2020年2月11日,国际病毒分类委员会把新型冠状病毒正式命名为“SARS-CoV-2”,研究表明,SARS-CoV-2属于ss(+)RNA病毒(正链单链RNA病毒),病毒的ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质,其增殖过程如图所示。假定病毒基因组(+)RNA中含有6000个碱基,其中G和C占碱基总数的35%。下列关于该病毒的说法,正确的是( )
A.图中遗传信息的传递过程不遵循中心法则
B.以(+)RNA为模板合成一条子代(+)RNA的过程共需要3900个碱基A和U
C.子代病毒的遗传性状由(+)RNA决定,病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
D.该病毒易发生变异,一旦遗传信息改变,编码的蛋白质结构也会改变
15.2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三名美国科学家,以表彰他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。这些科学家以果蝇为研究对象,分离出一个能够控制生物节律的基因,它可以编码一种在夜间积聚、在白天分解的蛋白质。这种蛋白质在细胞中的数量变化就引起了细胞生物节律的昼夜变化。下列说法错误的是( )
A. 生物节律性现象体现了遗传信息的表达过程
B. 果蝇在编码节律性蛋白时和人共用一套密码子
C. 节律性蛋白在白天可能被溶酶体中合成的酶所水解
D. 该现象体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制性状
16.朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子,某科研小组进行如图所示实验,验证了朊病毒是蛋白质侵染因子,实验中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图回答下列问题:
(1)本实验采用的方法是_____。
(2)按照图示1→2→3→4进行实验,从理论上讲,离心后上清液中几乎不能检测到32P,沉淀物中也几乎不能检测到32P,出现上述结果的原因是_____。
(3)如果添加试管5、6,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5,连续培养一段时间后,再提取朊病毒并加入试管3,培养适宜时间后搅拌、离心,检测到的放射性应主要位于_____中,原因是_____;少量位于_____中,原因是_____。
(4)HIV与朊病毒之间最主要的区别是HIV侵入细胞是向宿主细胞注入_____(填物质),利用宿主细胞的_____进行自身核酸的复制和蛋白质的合成,而朊病毒可能是向宿主细胞注入蛋白质。
17.重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。噬菌体ΦX174由一个环状单链DNA和蛋白质衣壳构成,能感染大肠杆菌。1977年,F.桑格在测定该噬菌体DNA的全部核苷酸序列时,意外地发现D基因中包含着E基因,如图(图中Met、Ser、Cln等表示氨基酸)。回答下列相关问题:
(1)噬菌体ΦX174的DNA中含有游离的磷酸基团____个,D基因含有的脱氧核苷酸数目为___个。
(2)其中D基因编码的蛋白质中_____(填“是”或“否”)包含与E基因编码的蛋白质完全相同的90个氨基酸序列,说明原因_____。
(3)噬菌体ΦX174的DNA中碱基A、G、T、C的比例依次为20%、30%、10%、40%,该噬菌体感染大肠杆菌时首先要形成复制型的双链DNA分子,则该双链DNA分子中,A所占的比例为_____。写出噬菌体在大肠杆菌中的遗传信息传递途径_____。
(4)若D基因中第149位的谷氨酸变为丙氨酸(密码子GUC、GCC、GCA、GCG),则噬菌体ΦX174的DNA上发生的碱基的替换情况是_____。
(5)基因重叠在遗传学上的意义是_____(写出一点即可)。
答案以及解析
1.答案:A
解析:A、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基和一个碱基,A错误;
B、基因一般是指具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,B正确;
C、基因的组成单位是脱氧核苷酸,且脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,也决定了基因的特异性,C正确;
D、DNA主要分布在细胞核的染色体上,因此染色体是DNA的主要载体,且一条染色体上含有1个(间期或末期)或2个DNA分子(分裂期),D正确。
故选:A。
2.答案:B
解析:R、S、N、O控制果蝇不同的性状,在果蝇体细胞中选择性表达,互为非等位基因。
3.答案:A
解析:基因是有遗传效应的DNA片段,DNA片段不一定有遗传效应,不一定是基因;正常情况下,当一条染色体含有两个姐妹染色单体时,可以同时存在2个完全相同的基因;萨顿提出基因位于染色体上的假说,摩尔根通过实验证明基因就在染色体上,且呈线性排列;DNA分子空间结构为双螺旋结构,没有多样性和特异性,DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础。
4.答案:C
解析:染色体由DNA和蛋白质组成,DNA才是生物细胞内的遗传物质,C项错误。
5.答案:A
解析:一个DNA分子上可含有成百上千个基因;在DNA的结构中,除末端外,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸基团和一个碱基;原核生物不含染色体。
6.答案:C
解析:A、转录过程中,RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构的功能,A正确;B、细菌属于原核细胞,DNA进行复制时,会有DNA聚合酶和DNA结合,而DNA聚合酶酶是一种蛋白质,此时,拟核中含有DNA-蛋白质复合物,B错误;C、多个核糖体可结合在同一条mRNA分子上合成多条相同多肽链,提高翻译效率,C正确;D、编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成,D错误。故选:C。
7.答案:C
解析:一个mRNA分子上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链,A项错误;tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的,B项错误;由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸,但tRNA未变,所以该*Ala-tRNACys参与翻译时,新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala,但原来Ala的位置不会被替换,C项正确,D项错误。
8.答案:D
解析:转录产生的RNA有tRNA、mRNA、rRNA,其中只有mRNA可作为模板合成蛋白质,A项错误;由题干信息知,转录因子只能和复制错配区段结合,不能诱发复制差错的发生,B项错误;由题干信息知,转录因子对基因表达起开启或关闭作用,转录因子只是更易结合DNA错配区段,其发挥的作用可能仍是开启或关闭,C项错误;转录因子为蛋白质,可通过核孔进入细胞核发挥调控基因表达的作用,D项正确。
9.答案:C
解析:观察图解:①⑥均为复制、②⑦均为转录、④⑧均为翻译。③表示RNA的加工,通过核孔离开细胞核,⑤表示蛋白质的加工,并进入线粒体内。线粒体DNA能复制、表达,表明其有一定的自主性,但其所需的蛋白质有一部分由核基因编码,说明只有半自主性,选项A、B、D正确。复制、转录和翻译过程中均有碱基互补配对,C选项缺少⑧,错误。
10.答案:D
解析:由题图可知,过程1为DNA复制,过程2表示转录,过程3为翻译。图示为真核细胞内的遗传信息的传递过程,过程2、3为核基因的表达过程,但不能同时进行;过程3为翻译,参与过程3的RNA有三种,即rRNA、tRNA、mRNA,其中tRNA内部存在碱基互补配对;过程1表示DNA复制,主要发生在细胞核内,需要解旋酶和DNA聚合酶的催化;翻译是从mRNA上的起始密码子开始的,若过程3翻译出多种蛋白质,则可能由于一条mRNA上有多个起始密码子。
11.答案:B
解析:HIV属于逆转录病毒,其遗传物质为RNA,在宿主细胞中通过逆转录、DNA复制和转录传递遗传信息,不能进行RNA的自我复制,A项错误;DNA转录可产生tRNA、rRNA和mRNA等多种RNA,转录的模板是DNA的一条链,产物是RNA,所以该过程发生的碱基配对方式有A—U、T—A、G—C和C—G,B项正确;转录与翻译的模板分别是DNA和mRNA,都是核酸.翻译过程需要tRNA作为氨基酸的运载工具,而转录不需要运载工具,C项错误;根尖分生区细胞中DNA复制与转录过程不需要核糖体的直接参与,核糖体直接参与蛋白质的合成过程,D项错误。
12.答案:B
解析:图2中转录和翻译同时进行,可表示原核细胞中基因表达的过程,A项正确;根据图1中正在合成的肽链的长度可知核糖体移动的方向是由左向右,B项错误;图3中①过程表示DNA复制,可发生基因结构的改变(基因突变),C项正确;图3各过程可在试管中模拟进行,都需要相关酶的催化,所以除需要一定的物质和能量条件外,还需要适宜的温度和pH,D项正确。
13.答案:A
解析:单链QβRNA的复制过程为:先以该RNA为模板合成一条互补RNA,再以互补RNA为模板合成子代的QβRNA,故此过程中不需要逆转录,但可形成双链RNA,A项错误、B项正确;由图可知以该RNA为模板合成了多种蛋白质,故一条单链QβRNA可翻译出多条肽链,C项正确;由題干信息可知,侵染大肠杄菌后,QβRNA立即作为模板翻译出RNA复制酶,然后开始RNA复制,D项正确。
14.答案:C
解析:A、图中遗传信息的传递过程包括RNA复制和翻译,遵循中心法则,A错误;
B、根据题意,一个(+)RNA中A和U占65%,为3900个,先以(+)RNA为模板合成一条(-)RNA,再以(-)RNA为模板才能合成一条子代(+)RNA,根据碱基互补配对原则,此过程共需要7800个碱基A和U,B错误;
C、该病毒的遗传物质是(+)RNA,所以子代病毒的遗传性状是由(+)RNA决定的,对于该病毒,基因是有遗传效应的RNA片段,C正确;
D、由于密码子具有简并性,遗传信息改变后,编码的蛋白质结构不一定改变,D错误。
故选C。
15.答案:C
解析:A、根据题干信息“控制生物节律的基因,它可以编码一种在夜间积聚、在白天分解的蛋白质。这种蛋白质在细胞中的数量变化就引起了细胞生物节律的昼夜变化”,说明该蛋白质夜间合成较多,所以可以推测生物节律性现象与这种蛋白质有关,体现了遗传信息的表达过程,A正确;
B、密码子具有通用性,所以果蝇在编码节律性蛋白时和人共用一套密码子,B正确;
C、溶酶体中的酶是蛋白质,其合成场所在核糖体,C错误;
D、蛋白质数量的多少控制了生物的节律性,所以体现了 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制性状,D正确。
故选:C。
16.答案:(1)同位素标记法
(2)朊病毒不含核酸只含蛋白质,蛋白质中P含量极低,故离心后上清液和沉淀物中都几乎不含32P
(3)沉淀物;35S随朊病毒侵入牛脑组织细胞中,离心后主要位于沉淀物中,上清液,有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞,离心后位于上清液中
(4)核酸;核苷酸和氨基酸
解析:(1)由题图可知,本实验采用了同位素标记法。
(2)由于朊病毒不含核酸只含蛋白质,蛋白质中P含量极低,故从试管2中提取的朊病毒几乎不含32P。因此,从理论上讲,离心后上清液和沉淀物中均几乎不能检测到32P。
(3)朊病毒的蛋白质中含有S,如果添加试管5、6,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5,连续培养一段时间后,朊病毒的蛋白质中含有35S;再提取试管5中的朊病毒加入试管3,培养适宜时间后搅拌、离心,由于朊病毒是蛋白质侵染因子,因此检测到的放射性应主要位于沉淀物中,由于少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞,故离心后上清液中含有少量放射性。
(4)HIV的遗传物质是核酸,其侵入细胞是向宿主细胞注入核酸,利用宿主细胞的核苷酸和氨基酸进行自身核酸的复制和蛋白质的合成,而朊病毒可能是向宿主细胞注入蛋白质。
17.答案:(1)0;459
(2)否;E基因和D基因编码蛋白质时起始位置不同,编码氨基酸的密码子错位
(3)15%;
(4)A→C
(5)有效地利用DNA遗传信息量;提高碱基利用的效率;可以节约碱基
解析:(1)本题考查DNA分子中具有遗传效应的片段与基因的对应关系。依题意,该噬菌体的DNA为环状,因此不存在游离的磷酸基团。D基因控制合成的蛋白质中含有152个氨基酸,再加上一个终止密码子,因此D基因中的脱氧核苷酸数目为153×3=459(个)。
(2)分析图形,D基因中虽然包含E基因的序列,但是两基因编码蛋白质的起始位置不同,而且相同的核苷酸序列编码氨基酸的密码子是错位的,D基因编码的蛋白质中不包含与E基因编码的蛋白质完全相同的90个氨基酸序列。
(3)噬菌体ΦX174的DNA中碱基A=20%,复制时与其互补的链中A=T=10%,因此复制型的双链DNA分子中A=(20+10)÷200×100%=15%。
(4)依题意,ΦX174的DNA先复制成双链DNA,转录时以新复制的子链为模板合成mRNA,模板链中第149位氨基酸的相应碱基为CTT,可知密码子为GAA,与丙氨酸的密码子比较,突变后的丙氨酸的密码子应为GCA,因此ΦX174的DNA上发生的碱基替换情况是A→C。
(5)基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质,有效利用了DNA的遗传信息量,提高了碱基的利用率,可以节约碱基等。