新人教必修2课后习题
3.1 基因指导蛋白质的合成
一、选择题
1.在mRNA分子结构中,相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成的 ( )
A.3个氢键
B.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
C.—核糖—磷酸—核糖—
D.—磷酸—核糖—磷酸—
答案:C
2.下列对tRNA的叙述,正确的是( )
A.每种tRNA能识别并转运1种氨基酸
B.tRNA上的3个相邻碱基是决定氨基酸的1个密码子
C.tRNA的合成发生在细胞质内
D.tRNA能与DNA上相应的密码子互补
答案:A
解析:每种tRNA一端的3个相邻碱基叫反密码子,它与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。tRNA是在细胞核内通过转录合成的,而不是在细胞质内合成的。
3.DNA决定mRNA的序列是通过( )
A.mRNA上的密码子
B.DNA的自我复制
C.tRNA的转运
D.碱基互补配对
答案:D
解析:mRNA是以4种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的1条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成的。因此DNA决定mRNA的序列是通过碱基互补配对。
4.遗传密码是指( )
A.DNA分子中决定蛋白质合成的碱基排列顺序
B.tRNA一端决定1个氨基酸的3个碱基
C.mRNA上编码1个氨基酸的3个相邻碱基
D.蛋白质分子的氨基酸排列顺序
答案:C
5.下图是甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中只含有tRNA和mRNA
B.甲硫氨酸处于图中a的位置
C.tRNA含有氢键
D.该过程需要RNA聚合酶
答案:C
解析:图中含有rRNA、tRNA和mRNA。核糖体移动方向为从左向右,因此左侧的b为tRNA携带的甲硫氨酸。tRNA的局部也会通过碱基互补配对形成氢键。RNA聚合酶为催化转录的一种酶,该过程为翻译,不需要RNA聚合酶。
6.把小鼠血红蛋白的mRNA加入大肠杆菌提取液中,在一定条件下,能合成出小鼠的血红蛋白。这个事实说明( )
A.控制蛋白质合成的基因位于mRNA上
B.小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化
C.所有生物共用一套密码子
D.小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的DNA
答案:C
解析:将小鼠血红蛋白的mRNA加入大肠杆菌提取液中,在一定条件下,能合成出小鼠的血红蛋白,说明大肠杆菌以小鼠的mRNA为模板合成了蛋白质,即所有生物共用一套密码子。
7.下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况,下列有关叙述正确的是( )
A.①过程以核糖核苷酸为主要原料
B.胰岛B细胞中存在图中①②③过程
C.皮肤生发层细胞中只存在图示的①过程
D.参与③过程的氨基酸和tRNA的种类数相同
答案:C
解析:①过程以游离的4种脱氧核苷酸为原料,A项错误。胰岛B细胞中存在图中②③过程,该细胞高度分化,不能进行细胞分裂,不能进行DNA复制,B项错误。皮肤生发层细胞中可以进行①DNA复制过程,但不能转录、翻译合成胰岛素,C项正确。一般情况下,参与③翻译过程的氨基酸有21种,tRNA有61种,D项错误。
8.治疗艾滋病(病原体HIV的遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似。下列对AZT作用的叙述,正确的是( )
A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录
B.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
C.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录
D.利于艾滋病病毒RNA基因的表达过程
答案:C
解析:艾滋病病毒为逆转录病毒,RNA逆转录合成DNA的过程需要原料胸腺嘧啶脱氧核苷酸,而药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似,因此AZT会抑制HIV的逆转录过程。
二、非选择题
9.下图是蛋白质合成示意图。据图回答下列问题。
(1)转录的模板是[ ] 中的一条链,该链的相应区段的碱基序列是 。
(2)翻译的场所是[ ] ,翻译的模板是[ ] ,运载氨基酸的工具是[ ] ,翻译后的产物是 。
(3)遗传物质DNA主要分布在 中,也有一部分分布在 中。
答案:(1)④ DNA TACCGAAGAAAG
(2)② 核糖体 ③ mRNA ① tRNA 多肽(蛋白质)
(3)细胞核 细胞质
解析:(1)转录主要发生于细胞核中,模板是DNA的一条链。由于mRNA上的碱基序列是AUGGCUUCUUUC,所以转录的模板链上的碱基序列是TACCGAAGAAAG。(2)翻译的场所是核糖体,模板是mRNA,运输氨基酸的工具是tRNA,产物是多肽(蛋白质)。(3)DNA主要存在于细胞核中的染色体上,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA。
10.下图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。请分析并回答有关问题。
(1)在人体活细胞中都能进行的过程是 (填序号)。在人体肝中,有些细胞正在进行②过程,说明该细胞正在进行 ,进行②过程的主要场所是 。
(2)从图中可见,DNA作为遗传物质,其两大基本的功能是 、 。
(3)⑤过程表示 ,进行的场所是 。
答案:(1)④⑤ 有丝分裂 细胞核 (2)通过复制传递遗传信息 通过控制蛋白质合成来表达遗传信息 (3)翻译 核糖体
解析:图中①表示RNA复制,②表示DNA复制,③表示逆转录,④表示转录,⑤表示翻译。
等级考素养提升
一、选择题
1.右图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是( )
A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同
B.如果要构成ATP,在①位置上加上2个磷酸基团即可
C.人的遗传物质中③只有4种
D.DNA分子中每个②均只与1个①相连
答案:C
解析:分析题图可知,①是磷酸基团,②是五碳糖,③是碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同点主要有两点:一是在DNA中②为脱氧核糖,在RNA中②为核糖;二是在DNA中③有A、T、C、G 4种,在RNA中③有A、U、C、G 4种,A项错误。如果要构成ATP,①位置上应加上2个磷酸基团,②应为核糖,③应为腺嘌呤,B项错误。人的遗传物质是DNA,在DNA中③只有4种(A、G、C、T),C项正确。DNA分子的1条脱氧核苷酸链中多数②与2个①相连,D项错误。
2.下图为某果蝇染色体上相关基因的转录过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.由图可知1个DNA上不同基因的转录模板可能在DNA的不同链上
B.图示过程与mRNA的翻译过程的碱基互补配对现象一致
C.图中mRNA可直接与核糖体结合,边转录边翻译以提高效率
D.果蝇细胞质中1个核糖体上可结合多个mRNA以提高效率
答案:A
解析:题图所示过程与mRNA的翻译过程相比,存在A与T配对,B项错误。图中mRNA转录完成后通过核孔进入细胞质,才能与核糖体结合,C项错误。果蝇细胞质中1个mRNA上可结合多个核糖体以提高效率,D项错误。
3.下图甲、乙为真核细胞中发生的代谢过程示意图,下列有关说法正确的是( )
甲
乙
A.图甲所示的过程叫作翻译,多个核糖体共同完成1条肽链的合成
B.图乙所示过程叫作转录,转录产物的作用一定是作为图甲中的模板
C.图甲所示过程的方向是从右到左
D.图甲和图乙中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对的方式完全相同
答案:C
解析:由图甲可知,翻译过程中1个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条肽链。转录产物有mRNA、tRNA和rRNA 3种,而翻译的模板只是mRNA。图甲中肽链②最长,说明合成该肽链的核糖体最早与mRNA结合,因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左。转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对,但碱基互补配对的方式不完全相同。
4.(不定项选择题)下图所示的中心法则揭示了生物遗传信息的流动过程。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞分裂前的间期发生的过程有a、b、c
B.需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c
C.a和b两个过程发生的主要场所分别是细胞核和细胞质
D.健康的人体细胞内不会发生d和e过程
答案:ABD
解析:a~e过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制过程。细胞分裂前的间期,主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,即发生a、b、c过程,A项正确。翻译的场所是核糖体,原料氨基酸需要tRNA运输,B项正确。DNA复制和转录发生的主要场所都是细胞核,C项错误。只有被某些病毒侵染的细胞才发生逆转录或RNA复制过程,D项正确。
二、非选择题
5.下图为蛋白质的合成过程示意图,据图回答有关问题。
图1 图2
(1)图1中发生在细胞核中的过程是 。
(2)图1中基因表达的最后阶段是在[ ] 上完成的,这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、 、 和 。
(3)图1中③称为 ,在蛋白质合成过程中将肽链中的氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是 。
(4)图2为该细胞中多聚核糖体合成肽链的过程。下列对此过程的理解,正确的是 。
A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸
B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条肽链
C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条肽链中氨基酸的顺序不相同
D.合成MN的场所在细胞核,而X一定附着在内质网上
答案:(1)转录 (2)⑤ 核糖体 酶 ATP tRNA (3)密码子 tRNA (4)B
解析:首先要识别该细胞为真核细胞,因为有核膜;其次要清楚图中数字和字母的含义。图1中的①为RNA聚合酶,②为mRNA,③为密码子,④为氨基酸,⑤为核糖体;图2中MN为mRNA,X为核糖体,T1、T2、T3为三条肽链。(1)细胞核中DNA分子正在进行转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的,这一过程称为翻译,翻译需要mRNA、氨基酸、tRNA、ATP和酶。(3)由于tRNA一端含有反密码子,另一端携带相应的氨基酸,所以tRNA是将肽链中的氨基酸种类与mRNA 上的遗传信息联系起来的物质。(4)图2表明,多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸)为模板,以21种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的。根据肽链的长短可以判断,X在MN上是从左向右移动的;由题图可看出,同时有多条肽链在合成,能够加快蛋白质的合成速率;由于T1、T2、T3的模板相同,因此其上氨基酸的顺序也相同;mRNA 的合成场所是细胞核,而核糖体既可附着在内质网上,也可游离在细胞质中。
6.下图是HIV复制过程示意图。据图回答下列问题。
(1)某物质在RNA和DNA分子中有差异,但不含N,该物质是 。
(2)HIV进入细胞后,能以 为模板,在逆转录酶的作用下合成 ,并整合到被感染细胞的染色体上。
(3)微小RNA能与互补的mRNA结合形成双链RNA,导致mRNA不能与 结合,从而抑制了基因表达的 过程,使特定基因表达沉默。微小RNA与mRNA互补配对的方式,与上图③中不同的配对方式是 。假设RNA干扰技术可以让艾滋病病毒基因沉默,请在图中用“○”圈出其中的干扰部位,并用“R”标注。
答案:(1)五碳糖 (2)RNA DNA (3)核糖体 翻译 A—U配对
解析:(1)RNA中存在核糖,DNA中存在脱氧核糖,此两类糖均属于五碳糖,均不含N。(2)HIV为RNA病毒,在细胞中能进行逆转录过程,即以其RNA为模板合成DNA,并整合到被感染细胞的染色体上,以完成其繁殖过程。(3)翻译过程中,只有处于单链状态的mRNA才能与核糖体结合,完成翻译过程。如果微小RNA能与互补的mRNA结合形成双链RNA区域,导致mRNA与核糖体无法结合,使翻译过程无法完成,病毒的特定衣壳蛋白将无法合成。图中③表示DNA,微小RNA与mRNA互补配对中,存在A—U、U—A配对方式,而DNA中为A—T、T—A配对方式。图示中细胞核内释放的mRNA(黑曲线)在细胞质中与核糖体结合,若此时有微小RNA与mRNA结合干扰,翻译则无法进行,见参考答案圈出部分。(共64张PPT)
第1节 基因指导蛋白质的合成
2019版高中生物
同步学案
目标素养
1.明确DNA与RNA的主要区别;通过转录和翻译的传递过程,从存在位置、作用等方面,探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系
2.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性,认同现存生物可能有着共同的起源
3.通过分析、归纳概括中心法则的内容,阐明生命活动不仅需要物质和能量,也需要信息,生命是物质、能量和信息的统一体
知识概览
一、遗传信息的转录
1.RNA的组成及分类
(1)基本单位: 核糖核苷酸 。
(2)组成成分。
(3)结构:一般是 单链 ,而且比DNA短。
(4)mRNA、tRNA、rRNA的比较。
2.遗传信息的转录
(1)概念。
RNA是在 细胞核 中,通过RNA聚合酶以 DNA的一条链 为模板合成的,这一过程叫作转录。
(2)过程。
(3)结果:产生了 mRNA、tRNA、rRNA 等。
(1)转录时,需要解旋吗 需要解旋酶吗 为什么
提示:需要解旋,因为DNA双链只有解开螺旋才能为转录提供模板;不需要解旋酶,因为RNA聚合酶本身就兼有解旋的作用。
(2)遗传信息的传递方向是怎样的
提示:DNA→RNA。
二、遗传信息的翻译
1.翻译的概念理解
2.密码子与反密码子
(1)属于密码子的是 ② (填序号),位于[④] mRNA (填名称)上,其实质是决定1个氨基酸的 3个相邻 的碱基。
(2)属于反密码子的是 ① (填序号),位于[③] tRNA (填名称)上,其实质是与 密码子 发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
(3)密码子有 64 种,在真核生物中,正常情况下反密码子有 61 种。
3.翻译的过程
翻译时,蛋白质的合成通常从mRNA的哪里开始 到哪里结束
提示:从起始密码子开始,到终止密码子结束。
三、中心法则
1.提出者: 克里克 。
2.内容
(1)DNA的复制:遗传信息从 DNA 流向 DNA 。
(2)转录:遗传信息从 DNA 流向 RNA 。
(3)翻译:遗传信息从 RNA 流向 蛋白质 。
3.发展及补充
4.完善后的中心法则
(1)DNA、RNA是信息的载体。
(2)蛋白质是信息的 表达产物 。
(3)ATP为信息的流动提供能量,即生命是物质、能量和信息 的统一体。
一 基因的表达
重难归纳
1.DNA与RNA的判定方法
(1)根据五碳糖种类判定:若核酸分子中含核糖,一定为RNA;含脱氧核糖,一定为DNA。
(2)根据碱基判定:含T的核酸一定是DNA;含U的核酸一定是RNA。
(3)DNA中单、双链的判定:若A≠T、G≠C或嘌呤≠嘧啶,则为单链DNA;若A=T,G=C,A+G=T+C,则一般认为是双链DNA。
2.转录和翻译的比较
3.遗传信息、密码子、反密码子的比较
(1)密码子表的两点说明。
①在正常情况下,UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸。
②在原核生物中,GUG也可以作起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。
(2)密码子的两个特点。
①简并:绝大多数氨基酸都有几个密码子的现象。
②通用性:地球上几乎所有的生物体都共用同一套密码子。
1.回答下列关于转录过程的问题。
(1)下图是一小段DNA片段,甲链是模板链,请写出其转录生成的RNA的碱基序列,并分析转录时,RNA子链的延伸方向如何 与RNA聚合酶的移动方向一致吗
提示: ;方向为5'-端到3'-端;一致。
(2)RNA聚合酶参与什么过程 具体的作用是什么
提示:RNA聚合酶参与转录过程。RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点结合,启动转录,并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上,同时还有解旋功能。
(3)转录过程中的模板链与mRNA链暂时以氢键结合,最终这两条核苷酸链的去向如何
提示:mRNA释放出去之后,模板链与非模板链恢复双螺旋结构。mRNA进入细胞质进行翻译过程。
2.下图甲、乙是翻译过程的示意图,据图分析下列问题。
(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构
提示:Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、肽链。
(2)图乙中①⑥分别是什么分子或结构 核糖体移动的方向是怎样的
提示:①⑥分别是mRNA、核糖体。核糖体移动的方向是从右向左,从mRNA的5'-端向3'-端方向移动。
(3)最终合成的肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗 为什么
提示:相同。因为它们的模板是同一条mRNA。
典例剖析
1.下图是真核生物mRNA合成过程示意
图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.R表示的节段①正处于解旋状态,
形成这种状态需要解旋酶
B.图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的
C.如果图中③表示酶分子,则它的名称是RNA聚合酶
D.图中②合成后,在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成
答案:C
解析:R表示的节段①正处于解旋状态,形成这种状态不需要解旋酶,只需要RNA聚合酶,A项错误。图中②是mRNA,是以4种核糖核苷酸为原料合成的,合成后从细胞核出来,与核糖体结合并控制蛋白质的合成,B、D两项错误。
2.下图为细胞中合成蛋白质的过程,下列说法正确的是( )
A.该过程最终合成的b、c、d、e在结构上各不相同
B.f在a上的移动方向是从左到右
C.a的合成与核仁有关,且图中4
个核糖体在a上的结合位点相同
D.该过程表明生物体内少量的
mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
答案:D
解析:本题借助图示考查翻译过程,该过程以a(mRNA)为模板,最终合成的b、c、d、e在结构上是相同的,A项错误。因为b为合成过程中最长的肽链,说明f在a上的移动方向是从右到左,B项错误。a为mRNA,其合成与核仁无关,rRNA的合成与核仁有关,C项错误。从题图中可看出1个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条肽链,D项正确。
1.基因表达过程图的分析方法
(1)分析此类问题要分清mRNA链和肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA,而在同1条mRNA链上结合的多个核糖体,可同时合成若干条肽链。
(2)用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程。
2.基因表达过程应该注意的几点
(1)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA等,但只有mRNA携带遗传信息。这3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。
(2)转录和翻译过程中的碱基配对不是A—T,而是A—U。
(3)并不是所有的密码子都决定氨基酸,如终止密码子UAA和UAG。
(4)真核细胞的核基因表达过程中,转录在细胞核中进行,转录形成的mRNA要通过核孔进入细胞质中与核糖体结合,转录和翻译在时间和空间上均不同,表现为先转录后翻译。
(5)原核细胞的基因表达过程中,由于没有核膜的阻挡,转录和翻译可以同时进行,表现为边转录边翻译。
(6)翻译能精确进行的2种原因。
(7)翻译能高效进行的原因。
1个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条相同肽链的合成。
学以致用
下图是某种分泌蛋白的合成过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.此过程有水生成,
主要发生在细胞核中
B.①上面所有的碱基都可以和③上相应的碱基配对
C.①上通常可以相继结合多个②
D.④形成后即进入高尔基体加工,然后分泌出细胞
答案:C
解析:题图表示翻译过程,发生在细胞质中。①(mRNA)上的终止密码子没有反密码子对应。1个①(mRNA)上可以同时结合多个核糖体,能明显提高翻译速率。④(肽链)的第一加工场所是内质网,然后进入高尔基体内再加工。
二 中心法则
重难归纳
1.不同生物中心法则的体现
2.解决中心法则问题的技巧
(1)从模板分析。
①如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或转录。
②如果模板是RNA,生理过程可能是翻译、RNA复制或逆转录。
(2)从原料分析。
①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA。
②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA。
③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质。
(3)从生物种类分析。
①如果是细胞生物,能进行DNA复制、转录和翻译过程。
②如果是RNA病毒,分两种情况。
a.RNA自我复制和翻译。
b.逆转录、DNA复制、转录和翻译。
1.下图为生物遗传信息的流动过程,请针对下图回答下列问题。
(1)细胞分裂前的间期发生了上述哪些过程 细胞分裂期发生了哪些过程
提示:a、b、c;c。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的是哪个过程 能进行A—U、G—C配对的过程有哪些
提示:c;b、c、e、d。
(3)健康的人体内不会发生上述哪些过程
提示:d和e。
2.下图4支试管中分别模拟中心法则中的某个过程。请回答下列问题。
(1)4支试管分别模拟中心法则中的哪个过程
提示:a模拟DNA的复制;b模拟转录;c模拟RNA的复制;d模拟逆转录。
(2)4支试管模拟的过程分别需要什么酶
提示:a需要解旋酶和DNA聚合酶;b需要RNA聚合酶;c需要RNA聚合酶;d需要逆转录酶。
典例剖析
下图表示某种生理过程,下列与此图相关的叙述,错误的是( )
A.图中的“能量”直接来源于ATP水解
B.若X、Y均表示DNA,则图中的“酶”为DNA聚合酶和解旋酶
C.若X是RNA,则Y只能是蛋白质,图中“原料”为氨基酸
D.若X是DNA,Y是RNA,则此过程要以X为模板,“酶”是RNA聚合酶
答案:C
解析:ATP是生命活动的直接能源物质,图中的“能量”直接来源于ATP水解,A项正确。若X、Y均表示DNA,则该过程为DNA的复制过程,图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶,B项正确。若X是RNA,则Y可能是蛋白质、RNA或DNA,该过程为翻译、RNA的复制或逆转录过程,C项错误。若X是DNA,Y是RNA,则此过程是转录过程,要以DNA为模板,酶是RNA聚合酶,D项正确。
学以致用
1.下图表示生物界的中心法则,下列有关叙述正确的是( )
A.健康的人体内可以发生图中所有过程
B.烟草花叶病毒侵入宿主细胞后发
生①→②→③→④的过程
C.⑤过程需要逆转录酶的参与
D.该图揭示了遗传信息传递的一般规律
答案:D
解析:分析题图可知,健康的人体内可以发生图中①DNA复制、②转录和③翻译过程,A项错误。烟草花叶病毒是RNA病毒,侵入宿主细胞后发生⑤RNA复制和⑥翻译过程,B项错误。④过程需要逆转录酶的参与,C项错误。
2.在其他条件具备的情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是( )
A.若X是DNA,Y是RNA,则Z可能是逆转录酶
B.若X是DNA,Y是mRNA,则Z可能是脱氧核苷酸
C.若X是RNA,Y是DNA,则Z可能是RNA聚合酶
D.若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z可能是氨基酸
答案:D
解析:若X是DNA,Y是RNA,则Z可能是RNA聚合酶。若X是DNA,Y是mRNA,则Z可能是核糖核苷酸。若X是RNA,Y是DNA,则Z可能是逆转录酶。若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,即蛋白质,则Z可能是氨基酸。
1.(2020·天津卷)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是( )
A.DNA B.mRNA
C.tRNA D.rRNA
答案:C
解析:基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的,DNA是转录的模板,控制蛋白质的合成,不能转运氨基酸,A项错误。mRNA是翻译的模板,B项错误。在翻译过程中,tRNA识别并转运氨基酸,C项正确。rRNA是组成核糖体的成分,D项错误。
2.下列关于下图的叙述,错误的是( )
A.表示DNA复制过程
B.表示转录过程
C.共有5种碱基
D.共有8种核苷酸
答案:A
解析:题图所示为转录过程,A项错误,B项正确。因为DNA与RNA的基本单位不同,故相同碱基代表不同核苷酸,所以图示的核苷酸有8种,碱基有5种,C、D两项均正确。
3.下列关于真核生物的转录过程的叙述,正确的是( )
A.转录以DNA的2条链为模板
B.转录可发生在细胞核和细胞质中
C.转录需要DNA聚合酶参与
D.转录的产物与DNA的长度相等
答案:B
解析:转录以DNA的1条链为模板,A项错误。真核细胞的转录主要发生在细胞核中,但在线粒体和叶绿体中也可发生该过程,B项正确。转录过程需要的酶是RNA聚合酶,C项错误。转录产生的mRNA是DNA上基因选择性表达的产物,因此其长度应小于DNA,D项错误。
4.下列有关蛋白质合成的叙述,错误的是( )
A.终止密码子可以编码氨基酸
B.每种tRNA只转运1种氨基酸
C.tRNA的反密码子携带了决定氨基酸序列的遗传信息
D.核糖体可在mRNA上移动
答案:C
解析:64种密码子中有3种是终止密码子,在特殊情况下,终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。每种tRNA只转运1种氨基酸,但1种氨基酸可被1种或多种tRNA转运。决定氨基酸序列的遗传信息通常在DNA分子上。
5.克里克提出的中心法则是指( )
A.遗传信息的转录、翻译过程
B.遗传信息的转录、翻译及表达过程
C.DNA复制及转录、翻译过程中的碱基互补配对原则
D.遗传信息通过DNA复制、转录及翻译的传递过程
答案:D
解析:克里克提出的中心法则主要包括遗传信息从DNA传递到DNA的自我复制过程,以及从DNA传递到RNA进而传递到蛋白质的转录和翻译过程。
6.下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程,①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。据图回答下列问题。(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)
(1)完成遗传信息表达的是 (填字母)过程,a过程所需要的酶有 。
(2)图中含有核糖的是 (填数字);由②指导合成的肽链中氨基酸的序列是 。
(3)该DNA片段第3次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)若在AUG后插入3个核苷酸,合成的肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化。由此证明 。
答案:(1)b、c 解旋酶和DNA聚合酶
(2)②③⑤ 甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸
(3)28
(4)1个密码子由3个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成
解析:分析图示过程可知,a为DNA的复制,b为转录,c为翻译。(1)完成遗传信息表达的是转录和翻译过程,即图中的b和c,DNA的复制需要在解旋酶的作用下解开双链,然后在DNA聚合酶的作用下合成DNA子链。(2)RNA中含有核糖,所以图中含有核糖的结构包括mRNA、tRNA、rRNA。由②指导合成的肽链中氨基酸的序列是甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。
(3)由图可知该DNA片段含7个T,故第3次复制需要 ×7 =28(个)胸腺嘧啶脱氧核苷酸。(4)3个核苷酸对应1个氨基酸,由此证明1个密码子由3个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成。
