随堂巩固训练
及时演练 提升技能
一、选择题
1.某激素是由65个氨基酸组成的蛋白质,控制该蛋白质合成的基因,其碱基种类有( )
A.4种 B.195种
C.390种 D.260种
解析 DNA的碱基种类有4种(A、T、G、C),注意审清题。
答案 A
2.合成一条含1 000个氨基酸的多肽链,需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是( )
A.1 000个、3 000个和3 000对
B.1 000个、3 000个和6 000对
C.300个、300个和3 000对
D.1 000个、3 000个和1 500对
解析 DNA分子控制蛋白质合成时,氨基酸数目?转运RNA的个数?信使RNA的碱基数?DNA的碱基对数=1?1?3?3,在本题中即为1 000?1 000?3 000?3 000。
答案 A
3.若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a,tRNA2(ACG)可转运氨基酸b,tRNA3(UAC)可携带氨基酸c,今以DNA中一条链—A—C—G—T—A—C—A—T—T—为模板合成蛋白质,该蛋白质基本组成单位的排列可能是( )
A.a—b—c B.c—b—a
C.b—c—a D.b—a—c
解析 根据DNA中模板链的碱基排列顺序可推知mRNA中密码子的碱基序列为—U—G—C—A—U—G—U—A—A—,蛋白质中氨基酸的排列顺序是由密码子的排列顺序决定的。
答案 C
二、非选择题
9.下表是DNA分子中遗传信息表达过程的某一部分,已知氨基酸及其对应的密码子如下:
组氨酸(CAC)、苏氨酸(ACG)、赖氨酸(AAG)、半胱氨酸(UGC)、缬氨酸(GUG)、苯丙氨酸(UUC)
请回答:
(1)细胞内蛋白质的合成包括________和________两个过程。
(2)在蛋白质的合成过程中,信使RNA在________内以DNA分子的________链(填a或b)为模板,经过________过程合成后,通过________进入细胞质,直接指导蛋白质的合成。
(3)蛋白质的合成场所是________,除需要信使RNA作为信息模板之外,还需要________运输氨基酸,________________________提供ATP。
(4)从左至右,DNA的a链开始的三个碱基序列是________,信使RNA上最后三个碱基序列是________,第一个氨基酸的名称是________。
解析 缬氨酸的密码子是GUG,可以推断此转录过程中DNA a链为模板链,再按照碱基互补配对原则可推断出DNA、信使RNA、转运RNA中各位置碱基的种类。
答案 (1)转录 翻译 (2)细胞核 a 转录 核孔
(3)核糖体 转运RNA 细胞质基质和线粒体 (4)ACG UUC 半胱氨酸
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一、选择题
1.转录和逆转录是生物遗传信息传递过程中的两个步骤,相关叙述正确的是( )
A.都需要模板、能量、酶、原料
B.都在细胞核内进行
C.所有生物都可以进行转录和逆转录
D.都需要tRNA转运核苷酸原料
解析 逆转录过程只有少数RNA病毒才具备;病毒没有细胞核;其原料核苷酸不需要tRNA转运。
答案 A
2.中心法则包括下列遗传信息转变过程,其中揭示生物遗传实质的是( )
A.从DNA→DNA的复制过程
B.从DNA→RNA的转录过程
C.从RNA→蛋白质的翻译过程
D.从RNA→DNA的逆转录过程
解析 绝大多数生物的遗传物质是DNA,从DNA到DNA的复制过程体现遗传实质。
答案 A
3.如图所示过程中,正常情况下,在动植物细胞中都不可能发生的是( )
A.①② B.③④⑥
C.⑤⑥ D.②④
解析 ③④过程只在RNA病毒中发生,⑥过程在中心法则中不存在。
答案 B
二、非选择题
4.如图是人体细胞内遗传信息在各种物质之间的传递过程,分析并回答有关问题:
(1)正常人体细胞内能进行的过程是________(填序号)。若有些肝细胞正在进行①过程,说明该细胞正在进行________。
(2)②④过程发生在________侵入体细胞的情况下,需要________________________酶的参与。
(3)⑤过程表示________,进行的场所是________。
(4)基因对性状的控制,可以通过控制________的合成来控制代谢过程,也可以通过控制________________________来直接影响性状。
答案 (1)①③⑤ 有丝分裂
(2)RNA病毒 逆转录酶或RNA复制
(3)翻译 核糖体
(4)酶 蛋白质的分子结构
双基限时练(十一) 基因指导蛋白质的合成
一、选择题(每题4分,共56分)
1.转录过程:DNA…—ATGC…????URNA…ACG…
该片段中包含的碱基种类、核苷酸种类依次是( )
A.4、5 B.5、4
C.5、5 D.5、8
解析 解这种类型的题时应明确下列两点:(1)转录过程是一个碱基互补配对过程,而且DNA中的A碱基只能与RNA中的U碱基配对;(2)DNA分子中的核苷酸是脱氧核苷酸,而RNA分子中的核苷酸是核糖核苷酸。尽管组成DNA分子的核苷酸中的碱基与RNA分子的核苷酸中的碱基相同,如都含A碱基,但由于五碳糖的不同而导致核苷酸不同。就此题来说,图中共有8个核苷酸,其中DNA分子中有4个,由于各自的碱基不同,实际上就是4种核苷酸;同理,RNA分子中也有4种核苷酸。就碱基来说,DNA和RNA中是可以共用的,如A、C、G,不共用的只有T和U。DNA中用T,RNA中用U。所以,两类核酸中,最多只有5种碱基。
答案 D
2.蛋白质合成过程中,所涉及的分子的顺序依次是( )
A.信使RNA、转运RNA、DNA、多肽
B.转运RNA、多肽、DNA、信使RNA、DNA
C.DNA、信使RNA、多肽、转运RNA
D.DNA、信使RNA、转运RNA、多肽
解析 蛋白质合成第一步是以DNA为模板转录形成信使RNA,然后进入细胞质中,以信使RNA为模板,tRNA为运载工具,合成多肽。
答案 D
3.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……
C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.20个 B.15个
C.16个 D.18个
解析 在起始密码AUG和终止密码UAG之间共45个碱基,决定15个氨基酸,起始密码子AUG也决定一个氨基酸,共16个。
答案 C
4.在蛋白质合成的翻译过程中,碱基互补配对发生于哪两者之间( )
A.氨基酸与tRNA B.mRNA与tRNA
C.DNA与mRNA D.核糖体与mRNA
解析 A、D不存在碱基互补配对关系,C是转录过程中发生的碱基配对关系。
答案 B
5.下列说法不正确的是( )
A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸
B.一种氨基酸可以对应多种密码子
C.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运
D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
解析 由于决定20种氨基酸的密码子共有61种,所以有些氨基酸可以有多种密码子。转运RNA上的碱基能与信使RNA上的碱基(密码子)互补配对,因此一种氨基酸有几种密码子就有几种转运RNA转运它。
答案 D
6.下列关于遗传密码子的叙述中,错误的是( )
A.一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传密码子
B.GTA肯定不是遗传密码子
C.每种密码子都有与之对应的氨基酸
D.信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸
解析 密码子是信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,由于RNA分子中不含碱基T,所以B选项说法正确。由于信使RNA上的四种碱基组合成的遗传密码子有64种,氨基酸只有20种,所以一种氨基酸有多种遗传密码子,A选项说法正确。由于遗传密码子在一切生物体内都是一样的,所以D选项所述正确。因密码子有UAA等终止密码,故C选项错误。
答案 C
7.一个DNA分子可以转录成多少种多少个信使RNA( )
A.一种一个 B.一种多个
C.多种多个 D.无数种无数个
解析 一个DNA分子上有很多个基因,因此可以转录出多种多个信使RNA,DNA分子上基因的数目是可以计数的,因此D选项错误。
答案 C
8.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
A.TGU B.UGA
C.ACU D.UCU
解析 由表格信息无法直接确定转录的模板链,因DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则及密码子位于mRNA上可确定苏氨酸的密码子为ACU或UGU。
答案 C
9.mRNA在翻译过程中,具有模板作用的根本原因是mRNA( )
A.能与核糖体特异性结合
B.能由细胞核转移到细胞质
C.由特定的核苷酸结合而成链状
D.转录了DNA上的遗传信息
解析 在以DNA为模板合成RNA时,由于RNA也有碱基结构,与DNA所含的碱基互补配对,因此,DNA所携带的特定的遗传信息就能通过转录准确无误地反映到RNA分子结构上,使RNA也具有与DNA一样的遗传信息。
答案 D
10.如图所示转录、翻译过程中,所涉及的碱基种类和核苷酸种类分别有几种( )
DNA …C—T—C—A…
转↓录
mRNA …G—A—G—U…
翻↓译
tRNA …C—U—C—A…
A.5、2 B.6、2
C.5、7 D.5、5
解析 据图所知,DNA中有C、T、A三种碱基,三种脱氧核苷酸;mRNA和tRNA中有A、G、C、U四种碱基,四种核糖核苷酸,所以共有5种碱基,7种核苷酸。
答案 C
11.DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在( )
A.细胞核、细胞质、核糖体
B.细胞核、细胞核、核糖体
C.细胞质、核糖体、细胞核
D.细胞质、细胞核、核糖体
解析 DNA的复制、转录均发生在细胞核中,翻译成蛋白质的过程发生在细胞质的核糖体上。
答案 B
12.DNA分子模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表,则下图所示tRNA所携带的氨基酸是( )
GCA
CGT
ACG
TGC
赖氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
苏氨酸
A.赖氨酸 B.丙氨酸
C.半胱氨酸 D.苏氨酸
解析 题中表格为“DNA分子模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸”,并不是遗传密码;由图中tRNA的反密码子可知,决定此tRNA所携带氨基酸的遗传密码子为GCA,相应DNA分子上的遗传信息应为CGT,故其所携带的氨基酸应为丙氨酸。
答案 B
13.遗传信息的“转录”与“复制”过程相同的是( )
A.只以DNA的一条链为模板
B.以碱基U与碱基A配合成对
C.合成的产物是mRNA
D.按照碱基互补配对原则进行
解析 转录时以DNA一条链为模板,而复制时是以DNA的两条链作模板;复制的产物是子代DNA,转录的产物为RNA;RNA中无碱基T,碱基U与A配对;复制和转录过程都遵循碱基互补配对原则。
答案 D
14.如下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
解析 本题考查的是转录过程,其中①链为模板链,②链为mRNA,①链中A与②链中U互补配对,③表示RNA聚合酶,转录完成后,②通过核孔进入细胞质,穿过0层生物膜。
答案 B
二、简答题(共44分)
15.(18分)下图是基因控制蛋白质合成过程示意图,请回答:
(1)图示中,DNA的信息链是______________________________。
(2)遗传信息是指________分子上的________________________的排列顺序。
(3)转运RNA的功能是________________________。
(4)图示中的DNA片段决定着________个氨基酸;共需________个转运RNA来运载。
(5)图示中,细胞核内发生的过程叫做________,核糖体上发生的过程叫做________。
(6)图中核糖体在mRNA上相对运动方向是由________向________。
答案 (1)A链
(2)DNA 脱氧核苷酸
(3)识别并转运特定的氨基酸
(4)4 4
(5)转录 翻译
(6)左 右
16.(16分)为了研究遗传信息的传递途径,科学家做了变形虫放射性标记实验,请将实验补充完整。
步骤:
(1)将生长状况一致的变形虫分成两组,编号A、B。
(2)A组培养在含有同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液中,B组培养在________________________培养液中。
(3)一段时间后,在________组的________中首先发现被标记的RNA,而________组中没有。
(4)适当时间将A、B组的细胞质和细胞核分离,分别交换A、B组的细胞核。
(5)一段时间后,A组细胞质中________(有、无)被标记的RNA分子,B组细胞质中________(有、无)被标记的RNA分子。
结论:该实验可以看出RNA的合成发生在________部位,细胞核交换后,B组变形虫的细胞质中出现有标记的RNA分子的原因是_________________________________________________________。
答案 (2)含未被标记的尿嘧啶核苷酸
(3)A 细胞核 B
(5)无 有
结论:细胞核 A细胞核中合成的RNA分子通过核孔进入B细胞质中
17.(10分)分析下列与遗传有关的材料。
材料一 RNA是生物体内一种重要的生物大分子,它与DNA、蛋白质一起构成了生命框架。但长期以来,科学家一直认为,RNA仅仅是细胞内传递遗传信息的信使。近年科学家发现,一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)。近来,分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也存在。
材料二 科学家取出蛙肠上皮细胞的细胞核移入蛙的去核的卵细胞内,重组细胞发育为蛙。
根据上述材料回答:
(1)老鼠细胞的________、________、________、________等结构中有RNA的分布。
(2)RNAi使基因处于关闭状态,使遗传信息传递中的________过程受阻,最终遗传信息不能以________的形式表达出来。
(3)下图实验中,鲤金鱼、鲫金鱼尾鳍不像金鱼那样是双尾鳍而是单尾鳍,鲤金鱼、鲫金鱼的后代也是单尾鳍。
结合材料一,分析原因可能是什么?
______________________________________________________。
(4)材料二实验中卵细胞的细胞质所起的作用是什么?
______________________________________________________。
答案 (1)细胞核 线粒体 核糖体 细胞质基质
(2)转录或翻译 蛋白质
(3)来自鲫鱼、鲤鱼的RNA可以干扰金鱼DNA的功能,使金鱼体内有关双尾鳍基因不能完全表达,只合成了一部分与单尾鳍有关的蛋白质
(4)卵细胞的细胞质中的RNA、蛋白质或其他物质,可以启动肠上皮细胞核的有关个体发育的基因
双基限时练(十二) 基因对性状的控制
一、选择题(每题4分,共60分)
1.在绝大多数生物中,遗传信息的主要传递方式是( )
A.蛋白质→DNA→RNA B.蛋白质→RNA→DNA
C.DNA→RNA→蛋白质 D.RNA→DNA→蛋白质
解析 最初由科学家克里克预测、最后得到验证的“中心法则”指出:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制;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。后来所发现的补充途径也只是发生在少数种类的病毒中。
答案 C
2.下列关于中心法则的叙述中,不正确的是( )
A.它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程
B.它首先由英国科学家克里克提出
C.遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA
D.遗传信息最终要传向蛋白质,使其表达
解析 学生常选A。不知道核酸就是生物大分子。遗传信息可以从RNA传递给DNA,故此题的答案为C。
答案 C
3.如果某种生物的细胞甲比细胞乙RNA的含量多,可能的原因是( )
A.甲合成的蛋白质比乙多 B.乙合成的蛋白质比甲多
C.甲含的染色体比乙多 D.甲含的DNA比乙多
解析 细胞内的RNA是由DNA转录来的,包括信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。细胞甲比细胞乙RNA的含量多,说明细胞甲比细胞乙蛋白质的合成旺盛。
答案 A
4.下面是关于基因、蛋白质和性状之间关系的叙述,其中不正确的是( )
A.基因可以决定性状
B.蛋白质的结构可以直接影响性状
C.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的
D.蛋白质的功能可以控制性状
解析 蛋白质是生物体性状的直接体现者,但蛋白质是通过基因控制合成的,因此基因才是性状的控制者。基因可通过控制蛋白质的结构直接影响性状,也可通过控制酶的合成来控制代谢过程而间接控制生物的性状。
答案 D
5.下列有关生物体内基因与酶关系的叙述,正确的是( )
A.绝大多数酶是基因转录的重要产物
B.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
C.基因控制生物性状有些是通过控制酶的合成来控制相应代谢过程实现的
D.只要含有某种酶的基因,细胞中就有相应的酶
解析 大多数酶是基因表达的产物,只有少数酶(RNA)才是转录的产物。染色体的主要成分是蛋白质和DNA,此处的蛋白质是结构蛋白。基因表达具有选择性,有某种基因不一定表达出相应的蛋白质。
答案 C
6.真核生物染色体DNA中遗传信息的传递与表达过程,在细胞质中进行的是( )
A.复制 B.转录
C.翻译 D.转录和翻译
解析 在染色体DNA中遗传信息传递与表达过程中,在细胞核中进行的是复制和转录,在细胞质中进行的是翻译。
答案 C
7.关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法,正确的是( )
A.每种氨基酸都可由几种转运RNA携带
B.每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA
C.一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上
解析 组成生物体的氨基酸有20种,与之对应的密码子有61种,而反密码子与密码子互补,呈一一对应关系,即也有61种,因此,一种氨基酸可以对应多个密码子或反密码子,而一种密码子或反密码子则只能对应一种氨基酸,在此,可以体现tRNA的专一性。
答案 D
8.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,在对患者红细胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现,在组成血红蛋白分子的多肽链上,发生了氨基酸的替换,发生替换的根本原因在于控制其结构的基因中发生了个别碱基的替换。分析以上材料可得出( )
A.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
B.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C.基因结构发生变化,性状不一定发生变化
D.如果生物体的性状发生变化,则控制其性状的基因也一定发生了变化
解析 由题意可知,基因结构中的个别碱基发生了替换,导致氨基酸的替换,致使血红蛋白不正常,所以表现出镰刀型细胞贫血症。由此可见,基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。但题中并没有体现“结构单位和功能单位”,也没有体现基因变化与性状变化之间的必然关系。
答案 B
9.在遗传信息的传递过程中,一般不可能发生的是( )
A.DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B.核基因转录形成mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程
C.DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板,翻译则是以mRNA为模板
D.DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
解析 遗传信息通过DNA分子的复制而向后代传递,DNA的复制是以两条单链分别为模板进行的。
答案 C
10.有关基因、DNA、蛋白质、性状的叙述,不正确的是( )
A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的
B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.白化病症状的出现,是由于基因直接控制合成了异常的色素
D.基因与性状之间不是简单的一对一关系
解析 因为色素不是蛋白质,故不是由基因直接控制合成的,而是通过控制酶的合成来实现的。
答案 C
11.下列有关图示的生理过程(图中④代表核糖体,⑤代表多肽链)的叙述中,不正确的是( )
A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.①链中(A+T)/(G+C)的比值与②链中此项比值相同
C.一种细菌的③由480个核苷酸组成,它所编码的蛋白质的长度为整160个氨基酸
D.遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具
解析 考查基因转录与翻译中的相关计算和DNA的结构。由图示可知:①与②是一DNA双链分子处于解旋的两条单链,以②为模板合成了③单链分子,③单链分子与④结合,合成出⑤,以上过程依次是转录、翻译;在双链DNA分子中A=T,G=C,(A+T)/(G+C)的比值在双链和任一条单链中的比值都相同;mRNA携带的遗传信息中,总包含有终止密码子,所以翻译的氨基酸数目应少于160个;mRNA携带的遗传信息,要传递到蛋白质分子上,必须有tRNA识别,将相应氨基酸排列到相应位置上。
答案 C
12.下列关于基因、性状以及二者关系的叙述正确的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列,基因的前端有起始密码子,末端有终止密码子
B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递
C.性状受基因的控制,基因发生突变,该基因控制的性状也必定改变
D.通过控制酶的合成从而直接控制性状,是基因控制性状的途径之一
解析 密码子存在于mRNA上,故A错。基因发生突变后,如果密码子决定的氨基酸没有改变,则性状也不会改变,故C错。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,是对生物性状的间接控制,故D错。
答案 B
13.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列能够表示感染人体过程的“遗传信息流”示意图是( )
A.复制蛋白质(性状)
B.复制DNA蛋白质(性状)
C.复制DNARNA蛋白质(性状)
D.RNA复制RNA蛋白质(性状)
解析 HIV是逆转录病毒,以RNA作为遗传物质,以RNA作模板,逆转录产生DNA。DNA可完成复制、转录、翻译产生新性状。HIV的RNA不能自我复制,可排除A、B、C三项。
答案 D
14.下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则
解析 线粒体和叶绿体中也有少量的DNA和RNA,能够进行DNA的复制、转录和翻译的过程,遵循中心法则,A正确;DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA,进一步通过翻译完成蛋白质的合成,所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序,故B、C正确;DNA病毒中没有RNA,但是其遗传信息的传递遵循中心法则,D错误。
答案 D
15.据报道,美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术,有望使人体的致病基因“沉默下来”。这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的( )
A.ATP的分解过程
B.某mRNA的合成过程
C.许多DNA的复制过程
D.蛋白质代谢过程中的转氨基作用
解析 题干中提到的干扰技术,能使人体内的致病基因“沉默下来”,也就是使这个基因不能表达,关键是让这个基因不能完成转录和翻译。只要阻止了该致病基因的转录,该致病基因就不能表达了。所以该干扰技术很可能干扰了细胞内mRNA的合成过程。
答案 B
二、简答题(共40分)
16.(11分)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题:
(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次是__________________、__________________、__________________和__________________。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是________(用图中的字母回答)。
(3)a过程发生在真核细胞分裂的________期。
(4)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是
_____________________________________________________。
(5)能特异性识别信使RNA上密码上的分子是________,其上携带的物质是_____________________。
(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述):
①____________________________________________________;
②____________________________________________________。
解析 图示a、b、c、d、e分别表示DNA复制、转录、翻译、RNA逆转录以及RNA的自我复制过程,其中a、b发生的主要场所是细胞核,且a发生在真核细胞的分裂间期。需要tRNA和核糖体同时参与的过程是图中的c翻译过程。能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA,其上携带的是氨基酸,在该图示过程中,能表示RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有以下两条:
①―→蛋白质
②RNA→DNA→RNA→蛋白质。
答案 (1)DNA复制 转录 翻译 逆转录
(2)c
(3)间
(4)细胞核
(5)tRNA 氨基酸
(6)①―→蛋白质
②RNA→DNA→RNA→蛋白质
17.(16分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。
(1)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做如下图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A,已知A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是________过程。
②将提纯的产物X加入试管乙,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y是________________,试管乙中模拟的是________________过程。
③将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是________。
(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自________________,而决定该化合物合成的遗传信息来自________________。若该病毒除感染小鼠外,还能感染其他哺乳动物,则说明所有生物共用一套________________。该病毒遗传信息的传递过程为:
______________________________________________________;
______________________________________________________。
解析 解答本题需首先读懂题图含义及A、X、Y、Z的特征并结合中心法则内容做出解答。本实验的关键是根据产物判断三支试管中所发生的反应。
由题干可获取的主要信息有:①物质A是单链且含有碱基U,产物X有碱基T。②产物Y能与核糖体结合。③产物Z是病毒外壳的组成成分。
(1)①甲试管中物质A含有碱基U且是单链,故为单链RNA,产物X的碱基有T,故X为DNA,此过程模拟的是逆转录过程。
②乙试管中模板是X物质,即DNA,产物是Y,Y是能与核糖体结合的单链大分子,故Y是mRNA,此过程模拟的是转录过程。
③丙试管中产物Y为模板,反应后得到产物Z,Z是病毒外壳的组成成分,故Z是蛋白质,此过程模拟的是翻译过程。
(2)合成病毒外壳的原料来自宿主细胞,即小鼠上皮细胞,遗传信息来自病毒RNA,若该病毒能感染多种哺乳动物,说明所有的生物共用一套密码子,由以上几点可以归纳出该病毒的遗传信息的传递过程:RNA→DNA→mRNA→蛋白质。
答案 (1)①逆转录 ②mRNA 转录 ③蛋白质
(2)小鼠上皮细胞 病毒RNA 密码子
RNA→DNA→mRNA→蛋白质
18.(13分)糖尿病Ⅰ型患者治疗时需用胰岛素。胰岛素过去主要从动物胰腺中提取。1978年之后,美国科学家利用基因工程技术将人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子上,通过大肠杆菌合成人的胰岛素。请回答问题:
(1)转录过程需要很多条件,如需要原料核糖核苷酸。请写出胰岛素基因在人体细胞内转录形成信使RNA时,直接有关的其他三种有机物的名称、形成部位。
转录的场所是________,三种有机物的名称是:
①有机物的名称________,形成部位________。
②有机物的名称________,形成部位________。
③有机物的名称________,形成部位________。
(2)大肠杆菌也能合成人的胰岛素,说明不同的生物共用一套________。
(3)请用文字加箭头的方式表示大肠杆菌中人的胰岛素基因表达的过程________________________________________________。
(4)大肠杆菌中合成人的胰岛素的场所是________,模板是________,原料是________。
(5)人的胰岛素是由两条肽链组成的蛋白质,若其中运输某种氨基酸的tRNA一端的三个碱基为AGC,则基因中与此氨基酸对应的脱氧核苷酸序列为________。
(6)若人的胰岛素基因中有一对碱基发生了改变,是否一定会导致它控制合成的胰岛素的结构发生变化?________;原因是_______。
解析 胰岛素基因转录的场所是细胞核,转录过程中需要的三种有机物分别是:酶、ATP、DNA。有的氨基酸可以有几个密码子,基因中一对碱基发生改变,转录出的密码子会改变,但决定的氨基酸却不一定改变,因此胰岛素基因中有一对碱基发生了改变,不一定会导致它控制合成的胰岛素的结构发生变化。
答案 (1)细胞核 ①酶 核糖体 ②ATP 线粒体
③DNA 细胞核
(2)密码子
(3)胰岛素基因RNA胰岛素
(4)核糖体 信使RNA 氨基酸
(5)
(6)不一定 有的氨基酸可以有几个密码子,基因中一对碱基发生改变,转录出的密码子会改变,但决定的氨基酸却不一定改变