高中生物浙科版(2019)必修二3.4基因控制蛋白质的合成同步练习
一、单选题
1.(2019高二下·贵州期末)下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是( )
A.物质 a 上含有决定氨基酸的密码子
B.组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种
C.过程①的产物中有些具有生物催化作用
D.过程②的场所是核糖体,该过程中有水生成
【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】据图分析可知,物质a为基因、物质b为mRNA,物质c为tRNA,物质d为具有催化作用的RNA(即酶)。决定氨基酸的密码子位于mRNA上,A项错误;基因是DNA上有遗传效应的片段,其基本单位是四种脱氧核苷酸,RNA(包括b、c、d)的基本组成单位是四种核糖核苷酸,B项正确;过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程,少数酶的化学本质是RNA,具有生物催化作用,C项正确;过程②表示翻译,其场所是核糖体,在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链,D项正确。
【分析】1、基因可以转录出mRNA、tRNA、rRNA和具有催化作用的RNA;
2、核酸有DNA和RNA两种,分别可以 由4种核苷酸组成;
3、转录:以一条DNA链为模板,以A、G、C、U四种核糖核苷酸为原料合成RNA过程;
4、翻译:以mRNA为模板,tRNA转运的氨基酸为原料,合成有一定顺序的多肽链(蛋白质)。
2.对于下列图解,正确的说法有( )
①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程 ③共有5种碱基 ④共有8种核苷酸 ⑤共有5种核苷酸 ⑥A均代表同一种核苷酸
A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤
【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】①图示可以表示转录或逆转录过程,但不能表示DNA复制过程,①错误;
②图示可表示DNA转录过程或逆转录过程,②正确;
③图中共有5种碱基,即A、C、G、T和U,③正确;
④图中共有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸),④正确;
⑤共有8种核苷酸,⑤错误;
⑥A表示两种核苷酸,即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,⑥错误。
故答案为:C。
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA 核糖核苷酸 核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、分析题图:图示含有DNA和RNA两条链,含有5种碱基、8种核苷酸,若以DNA链为模板,则图示表示转录过程,若以RNA链为模板,则图示表示逆转录过程。
3.诺贝尔生理学或医学奖获得者安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛,发现了RNA干扰现象。RNA干扰过程的机理是:一种双链RNA经酶切后会形成很多小片段单链RNA,这些小片段RNA一旦与信使RNA中的同源序列互补结合,会导致mRNA失去功能,即不能翻译产生蛋白质,也就是使基因“沉默”下来。下列有关RNA的叙述正确的是( )
A.任何一种RNA都不可能具有专一性
B.双链RNA碱基互补配对的方式和DNA中碱基互补配对的方式不完全相同
C.同一生物体的不同组织细胞中,含有的核DNA相同,含有的RNA种类也相同
D.RNA干扰现象中,小分子RNA干扰的是转录和翻译两个过程
【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】任何一种RNA都具有特定的碱基序列,都具有专一性;双链RNA碱基互补配对的方式和DNA中碱基互补配对的方式不完全相同,前者为A—T、C—G、G—C、T—A,后者是A—U、C—G、G—C、T—A;同一生物体的不同组织细胞中,含有的核DNA相同,但由于基因发生了选择性表达,这些组织细胞含有的RNA种类不相同;由题意可知,RNA干扰现象中,小分子RNA干扰的是翻译过程。故选B
【点评】本题以RNA干扰现象为背景,考查核酸及DNA控制蛋白质合成的相关知识,意在考查考生识记能力、审题获取信息的能力和理解判断能力,属于中等难度题。
4.已知一段信使RNA中含有30个碱基,其中A和G有12个,那么转录这段信使RNA的模板DNA分子中C和T应有( )
A.12个 B.18个 C.30个 D.24个
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【解答】已知一段信使RNA中含有30个碱基,其中A和G有12个,则U+C=18个,模板链中T+C与RNA中A+G相等为12个,非模板链中T+C与RNA中U+C相等为18个,故模板DNA分子中T+C的总数为12+18=30个,综上所述,ABD错误;C正确。
故答案为:C。
【分析】遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链。 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 。(5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶。(6)信息传递方向: DNA→信使RNA 。(7)转录的产物: 信使RNA。
5.下图代表的是某种tRNA,对此分析错误的是( )
A.tRNA含有5种化学元素
B.tRNA只含有CUC 3个碱基
C.决定谷氨酸的密码子之一为GAG
D.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程
【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、tRNA含有C、H、O、N、P 5种化学元素,A正确;
B、tRNA由RNA链经过折叠形成,含多个碱基,B错误;
C、tRNA中,一端携带氨基酸,本题中为谷氨酸,另一端为反密码子,本题中为CUC,由此可推出决定谷氨酸的密码子之一为GAG,谷氨酸可能还有其他密码子,C正确;
D、tRNA在翻译过程中能够识别mRNA上的密码子并转运氨基酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、RNA分子的种类及功能:
(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;
(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;
(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
2、题图代表的是某种tRNA,携带的是谷氨酸,另一端为反密码子CUC,由此可推出决定谷氨酸的密码子之一为GAG。
6.大肠杆菌遗传信息的传递过程中,不会发生的是( )
A.DNA分子在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA
B.DNA复制、转录都是以DNA两条链为模板,翻译则是以mRNA为模板
C.mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
D.转录和翻译可以在细胞质中同时进行
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】DNA分子在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA,A正确;DNA转录是以DNA一条链为模板,B错误;mRNA可以结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,短时间可以完成多条肽链的合成,提高合成效率,C正确;大肠杆菌是原核生物,其转录和翻译可以在细胞质中同时进行,D正确。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、大肠杆菌为原核生物,遗传物质是DNA。据此答题。
7.下图表示中心法则,下列有关叙述正确的是( )
A.过程①~⑦都会在人体的遗传信息传递时发生
B.人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中,产物都是mRNA
C.过程③存在A-U、C-G、T-A、G-C碱基配对方式
D.过程⑤有半保留复制的特点,过程⑥发生在核糖体上
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、过程①为DNA的复制,①⑦②为逆转录,③为转录,④⑤均为RNA的复制,⑥为翻译。都会在人体的遗传信息传递时发生的为①③⑥,A错误;
B、人体细胞内的过程③转录主要发生在细胞核中,产物是mRNA,rRNA,tRNA,B错误;
C、过程③为转录,即DNA转录为RNA,存在A-U、C-G、T-A、G-C碱基配对方式,C正确;
D、由于RNA一般为单链,过程⑤RNA的复制没有半保留复制的特点,DNA的复制有半保留复制的特点,过程⑥翻译发生在核糖体上,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、依据题图分析可知,过程①为DNA的复制,⑦②为逆转录,③为转录,④⑤均为RNA的复制,⑥为翻译。
8.下图表示野生型链孢霉几个基因表达合成精氨酸的过程,下列据图作出的推断,正确的是( )
A.图中基因的转录和翻译在相同的区域进行
B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的
C.野生型链孢霉中精氨酸的合成至少由4对等位基因控制
D.若野生型链孢霉经X射线处理后在缺少精氨酸的培养基上不能生长,则一定是基因4发生了改变
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、野生型链孢霉属于真核生物,细胞中核膜的存在使图中基因的转录和翻译在不同的区域进行,即转录在细胞核中进行,翻译在细胞质中的核糖体上进行,A错误;
B、遗传信息的复制以DNA为单位,基因的表达以基因为单位进行,B错误;
C、由分析可知,精氨酸的合成至少由4对等位基因控制,C正确;
D、若野生型链孢霉经X射线处理后在缺少精氨酸的培养基上不能生长,则发生改变的基因可能是基因1或基因2或基因3或基因4,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因是有遗传效应的DNA片段。基因控制蛋白质的合成包括转录与翻译过程。真核细胞中,转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,场所主要是细胞核;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所是核糖体。
2、题图表示野生型链孢霉几个基因表达合成精氨酸的过程,图示信息表明基因在染色体上,生物的性状与基因之间不是简单的一一对应的关系。
9.下图表示细胞中某些生理过程,下列说法正确的是( )
A.图1、图2所示生理过程发生场所相同
B.图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接
C.图2核糖体在图中的移动方向是从右向左
D.图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图1是转录过程,主要发生在细胞核,图2是翻译,发生在核糖体上,A错误;
B、图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA长链,B错误;
C、根据肽链的长短判断,图2核糖体的移动方向是从右至左,C正确;
D、图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成,但是每条肽链合成的时间并没有缩短,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图表示细胞中某些生理过程,其中图1表示的是转录过程,则①是RNA聚合酶;图2表示的是翻译的过程,则②是核糖体,③是肽链,根据肽链的长度可以推测出,核糖体在mRNA上的移动方向是②→③。
10.已知一个蛋白质由两条多肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共250个,则转录该mRNA的基因中C和T不少于( )
A.200个 B.400个 C.600个 D.800个
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由2条多肽链中含198个肽键,可推知该蛋白质由200个氨基酸组成,则mRNA中至少有600个碱基,转录该mRNA的基因至少有1 200个碱基,而双链DNA中A=T、C=G,(+T)C占碱基总数的一半,故为600个,C正确。
【分析】1、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中,脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数;
2、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。
11.一个mRNA分子有m个碱基,其中G十C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 ( )
A.m,m/3-1 B.m,m/3-2
C.2(m-n),m/3-1 D.2(m-n),m/3-2
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由mRNA分子有m个碱基且G+C=n可知,此mRNA分子中A十U=m-n,控制其合成的DNA分子模板链中T+A=m-n个,模板DNA分子中A+T=2(m-n)个;由mRNA分子有m个碱基可知,其模板DNA分子中有2m个碱基,能控制合成含2m/6个氨基酸的蛋白质分子。题中给出,此蛋白质分子有两条肽链,脱水分子数应为m/3一2。
答案选D.
【分析】1、mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个,则一个mRNA分子的A+U=m-n;其模板DNA分子的A+T数=2(m-n);
2、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。合成蛋白质过程脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
12.(2020高二上·齐齐哈尔开学考)一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有12个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数(不考虑终止密码)及合成这段多肽需要的tRNA个数,依次为( )
A.36 12 B.3913 C.13 39 D.12 36
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】由题意一条含有12个肽键的多肽可知:其含有的氨基酸数目为13,在翻译过程中存在氨基酸数:mRNA中碱基数=1:3的关系(不考虑终止密码),故mRNA分子至少含有的碱基个数为13×3=39个,tRNA作为运输氨基酸的工具,一个tRNA只能运输一个氨基酸,故需要13个tRNA。综合以上分析,A、C、D错误,B正确。
故答案为: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(不考虑终止密码),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(不考虑DNA中转录后不对应氨基酸的序列)。即DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。
13.(2018高三上·鹤岗月考)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:
从图中不能得出的是( )
A.花的颜色由多对基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C.生物性状由基因决定,也受环境影响
D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解:A. 由图可知,花青素的合成是由多对基因共同控制的,A不符合题意;
B. 基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,B不符合题意;
C. 花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因素也会影响花色,C不符合题意;
D. 基因具有独立性,基因①不表达,基因②和基因③仍然能够表达,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1、基因与性状并不都是一对一的关系:一般而言,一个基因决定一种性状,生物体的一种性状有时受多个基因的影响,有些基因可影响多种性状。
2、生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型可能不同,基因型不同,表现型也可能相同。
3、题图表示花青素的合成与颜色变化途径,其中基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,花青素在酸性条件下呈现红色,在碱性条件下呈现蓝色。据此答题。
14.下图中①和②表示蓝藻细胞内进行的生理过程。相关叙述正确的是( )
A.①过程的模板是b链,场所是细胞核
B.②过程的直接模板是c链,场所是核糖体
C.①②过程可以同时进行,所需能量由线粒体提供
D.决定氨基酸的密码子有64个,酪氨酸的密码子是AUG
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】根据碱基互补配对原则可知,①过程的模板是b链,由于蓝藻是原核生物,没有细胞核,所以该过程发生在拟核中,A错误;②过程是翻译,发生在核糖体,模板是mRNA,即图中的c链,B正确;蓝藻是原核细胞,没有线粒体,C错误;由于3个终止密码不能决定氨基酸,所以决定氨基酸的密码子只有61个,图中酪氨酸的密码子是UAC,D错误。
【分析】题图中①和②表示蓝藻细胞内进行的生理过程,其中①表示转录过程;②表示翻译过程;ab为DNA分子的两条链,其中b为模板链;c为转录形成的mRNA,其上的密码子可与tRNA上的反密码子互补配对。据此答题。
15.(2018·江苏)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、原核细胞内DNA的合成需要RNA为引物,A不符合题意;
B、真核细胞中的DNA和RNA的合成主要发生在细胞核中,此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA和RNA,B不符合题意;
C、肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在,体外转化试验证明了其遗传物质是DNA,C不符合题意;
D、真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程,都需要DNA和RNA的参与,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)真核细胞:DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
原核细胞:DNA位于拟核区域;RNA位于细胞质中。
非细胞生物:只有一种核酸,DNA或RNA。
(2)DNA和RNA的比较:
核酸
比较项目 DNA脱氧核糖核酸 RNA核糖核酸
元素组成 C H O N P
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
磷酸 仅一种
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 A 腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶
T 胸腺嘧啶 A 腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶
U 尿嘧啶
结构 双螺旋 单链
存在 主要存在于细胞核,少量存于叶绿体、线粒体 大部分存在于细胞质中
显色反应 遇甲基绿呈绿色 遇吡罗红呈红色
16.下图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中①是RNA聚合酶,能水解磷酸二酯键
B.图中②是核糖体,能认读mRNA上的遗传密码
C.若干核糖体串联系在一个mRNA上,共同完成一条多肽链的合成,大大增加了翻译效率
D.多肽合成结束,核糖体须结合相同的mRNA,才进入下一个循环
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①是RNA聚合酶,转录过程中,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开,A错误;
B、 图中②是核糖体,核糖体能认读mRNA上决定氨基酸的密码子,B正确;
C、 一个mRNA分子上结合多个核糖体,可以同时合成多条相同肽链,C错误;
D、 多肽合成结束,核糖体脱离mRNA并进入下一个循环,D错误。
故答案为:B
【分析】原核细胞没有核膜包被的细胞核,基因的转录与翻译可以同时进行。题图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图,其中①是RNA聚合酶,②是核糖体,通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。17.下列关于遗传信息表达的叙述,正确的是( )
A.RNA聚合酶通过识别起始密码从而将一个或几个基因的双螺旋解开
B.为提高翻译效率,多个核糖体协调配合共同完成一条肽链的合成
C.转录形成的RNA均可作为蛋白质合成的模板
D.不同生物体内的遗传密码并不完全统一,同种密码子可对应不同氨基酸
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA聚合酶通过识别基因上的启动子从而将一个或几个基因的双螺旋解开,A错误;
B、翻译过程中,一个mRNA上结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,提高翻译效率,B错误;
C、转录后形成三种RNA,其中的mRNA作为翻译的模板,tRNA 作为运输氨基酸的工具,rRNA作为核糖体的组成部分,C错误;
D、不同生物体内的遗传密码并不完全统一,同种密码子可对应不同氨基酸,如起始密码子,在真核生物细胞内AUG代表甲硫氨酸、GUG为缬氨酸,而在细菌中都代表甲酰甲硫氨酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:20种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
18.(2016高二上·万州开学考)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )
A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是 个
B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】解:A、基因包括编码区和非编码区,其中编码区能转录形成mRNA,而非编码区不能转录形成mRNA,因此一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数小于 个,A错误;B、转录过程是以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程,B错误;C、DNA复制和转录均以DNA为模板,故DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上,C错误;D、在细胞周期的不同时期基因选择表达,故mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确.故选:D.
【分析】1、基因包括编码区和非编码区,其中编码区能转录形成mRNA,而非编码区不能转录形成mRNA.2、RNA聚合酶的结合位点是基因编码区上游的启动子.转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,不具遗传效应的DNA片段不不进行转录.
19.如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。
据图分析错误的是( )
A.过程①表示转录,以一条链为模板,以脱氧核苷酸为原料
B.过程②表示翻译,图中核糖体的移动方向是自右向左
C.异常多肽中丝氨酸的反密码子为AGA,则物质a模板链相应碱基为AGA
D.图中基因控制合成的蛋白质,可能导致膜功能的改变
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①为转录过程,以DNA的一条链为模板,需以四种游离的核糖核苷酸为原料,还需要能与基因结合的RNA聚合酶进行催化,A错误;
B、过程②表示翻译,根据两条肽链的长度可知,图中异常多肽链的合成方向是从右至左,B正确;
C、异常多肽中丝氨酸的反密码子为AGA,则其mRNA上的密码子与反密码配对,mRNA上的密码子为UCU,而物质aDNA模板链与mRNA上的密码子配对,故相应碱基为AGA,C正确;
D、图中基因控制合成的蛋白质是构成细胞膜的成分,其异常后可能导致膜功能的改变,D正确。
故答案为:A。
【分析】题图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图,其中①表示转录过程,是以DNA的一条链为模板,以四种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA的过程;②表示翻译过程,是以mRNA为模板,以tRNA为运输工具,以游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程;物质a表示DNA分子,物质b表示mRNA分子。据此答题。
20.如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析,下列叙述中不正确的是( )
A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料
B.甲细胞没有核膜围成的细胞核,所以转录、翻译同时发生在同一空间内
C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
D.甲、乙细胞均需要RNA聚合酶
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、甲细胞是原核细胞,没有线粒体,A错误;
B、甲是原核生物,图示表明转录没有完成,即开始翻译过程,B正确;
C、乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质,C正确;
D、甲、乙细胞均需要RNA聚合酶,催化转录过程,D正确。
故答案为:A。
【分析】题图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程,其中甲细胞没有成形的细胞核,属于原核细胞,乙细胞有成形的细胞核,属于真核细胞。据此答题。
21.关于图甲、乙、丙的说法,错误的是( )
甲 乙 丙
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23%、U占25% ,则对应DNA片段中A占24%
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图甲所示过程是转录,图丙的⑥过程也是转录,转录主要发生于细胞核中,A正确;
B、若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%,可知A=T=24%,B正确;
C、图乙所示过程为翻译,图丙的⑨过程也为翻译,翻译所需原料是氨基酸,C正确;
D、正常情况下,动、植物细胞中能发生图丙中⑥过程(转录),D错误。
故答案为:D。
【分析】据图分析可知,图甲为转录过程,图乙为翻译过程,图丙为中心法则图解,其中①为RNA分子,②为mRNA,③为核糖体,④为肽链,⑤为DNA的复制,⑥为转录,⑦为逆转录,⑧为RNA的复制,⑨为翻译。据此答题。
22.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.—个密码子可以决定多个氨基酸
B.DNA复制就是基因表达的过程
C.一个mRNA只能结合一个核糖体
D.转录和翻译都可发生在线粒体内
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、一个密码子只能决定1个氨基酸,但一种氨基酸可以由多种密码子编码,A错误;
B、DNA复制是遗传信息的传递过程,基因的表达通过转录和翻译过程实现的,B错误;
C、一个mRNA可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链,C错误;
D、线粒体中含有少量的DNA分子,也含有核糖体,因此转录和翻译过程都可以发生在线粒体内,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录与翻译过程。
1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
3、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸。一种密码子决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定;一种tRNA只能识别一种密码子并转运一种氨基酸,而一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运。
23.若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基序列为TACGCCCAT,而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如表所示:
反密码子 AUG UAC CAU GUA CGG GCC
所携带的氨基酸 a b c d e f
则合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为( )
A.a—e—d B.b—f—c C.d—e—f D.d—b—f
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT,根据碱基互补配对原则,控制该多肽链合成的mRNA的碱基序列为AUGCGGGUA,其中AUG对应的反密码子是UAC(所带的氨基酸是b),CGG对应的反密码子是GCC(所带的氨基酸是f),GUA对应的反密码子是CAU(所带的氨基酸是c)。因此,以此来合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为b-f-c。即B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA分子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,该过程中mRNA和tRNA配对。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸。tRNA有61种,其一端的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸,且一种tRNA只能识别一种密码子,转运一种氨基酸。
24.下图所示,某肽链由30个氨基酸组成,下列说法正确的是( )
A.形成此多肽时,脱去的水分子数为30个
B.编码该多肽的DNA中至少含有碱基90个
C.翻译该多肽的模板mRNA至少含有反密码子30个
D.该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、该肽链由30个氨基酸组成,则形成此多肽时,脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=30-1=29(个),A错误;
B、编码该多肽的DNA中至少含有碱基数为30×6=180(个),B错误;
C、翻译该多肽的模板mRNA至少含有密码子30个,反密码子在tRNA上,C错误;
D、该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸,该肽链如果经过了内质网或高尔基体的加工,肽链的第一个氨基酸可能由于加工而被切除,D正确。
故答案为:D。
【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。
25.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的叙述,正确的是( )
A.生物的性状完全由基因控制
B.基因与性状呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
C.基因上的密码子与氨基酸具有一一对应的关系
D.基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、生物的性状由基因控制,也受环境的影响,A错误;
B、一种性状可能受多对等位基因控制,B错误;
C、密码子位于mRNA上,不是基因上,C错误;
D、基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的,间接或直接的控制生物的性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物的性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果。
2、蛋白质是生物性状的主要体现者,基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的。基因控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状
例如:a、豌豆粒型:豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来DNA序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒.
b、白化病:酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病.
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
26.下列关于图中①②两种分子的说法正确的是( )
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、C、G、T
【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A,①为DNA,复制时两条链都作为模板,形成两个相同的DNA;A正确;
B、②为tRNA,一种tRNA只能携带一种氨基酸,B错误;
C、遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,C错误;
D、DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA 核糖核苷酸 核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、图中①为DNA分子,其中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,能控制蛋白质的合成;②为tRNA,其一端相邻的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸。据此答题。
27.(2019·城中模拟)下图为细胞中遗传信息的传递和表达过程,下列叙述正确的是( )
A.口腔上皮细胞中可以发生图①②③所示过程
B.图④为染色体上的基因表达过程,需要多种酶参与
C.在分化过程,不同细胞通过②③过程形成的产物完全不同
D.图②③所示过程中均会发生碱基配对,但配对方式不完全相同
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】口腔上皮细胞高度分化,不再进行图①DNA复制过程,A不符合题意;图④转录和翻译同时进行,是原核生物的基因表达过程,原核细胞没有染色体,B不符合题意;分化过程中,不同细胞可能合成相同的蛋白质,如呼吸酶等,C不符合题意;与图③相比,过程②过程中具有T—A配对,D符合题意。
故答案为:D
【分析】据图分析可知,①表示DNA的复制、②表示转录、③表示翻译、④表示转录和翻译同时进行,是原核生物的基因表达过程。据此答题。
28.下图是真核细胞中DNA的复制、基因的表达示意图,相关叙述正确的是( )
A.甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内
B.甲、乙两过程都需要DNA聚合酶、解旋酶的催化
C.参与丙过程的RNA均为单链结构,其内部不存在碱基互补配对
D.甲、乙、丙三过程所需原料依次是核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题图可知,甲过程表示DNA复制,乙过程表示转录,丙过程表示翻译。甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质中的核糖体上,A正确;
B、DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,转录需要RNA聚合酶的催化,B错误;
C、参与丙过程的tRNA呈三叶草型,内部存在碱基互补配对,C错误;
D、甲、乙、丙三过程所需原料依次为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、DNA复制、转录、翻译的比较:
复制 转录 翻译
时间
细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂)
个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种游离的氨基酸
条件 酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA 多肽链
特点 半保留,边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体,顺次合成多条肽链
碱基配对 A-T T-A C-G G-C A-U T-A C-G G-C A-U U-A C-G G-C
遗传信息传递 DNA----DNA DNA------mRNA mRNA-------蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传递给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
2、根据题意和图示分析可知:甲过程是以DNA的两条链为模板,复制形成DNA的过程,即DNA的复制;乙过程是以DNA的一条链为模板,转录形成RNA的过程,即转录;丙过程表示以mRNA为模板,合成多肽的翻译过程。
29.如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述错误的是( )
A.①②为基因表达过程,细胞中基因最终都会表达出蛋白质
B.较正常基因来说,基因1发生了碱基对的缺失导致囊性纤维病
C.镰刀型细胞贫血症与囊性纤维病均体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状
D.④→⑤→⑥过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①②为基因表达过程,细胞中不是所有基因都会表达出蛋白质,A错误;
B、基因1发生碱基对的缺失导致囊性纤维病,B正确;
C、镰刀型细胞贫血症与囊性纤维病均体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,C正确;
D、④→⑤→⑥过程体现了基因通过控制酪氨酸酶的合成,进而控制酪氨酸转化为黑色素,说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因是控制生物性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2、基因控制性状的两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状,如题图中基因2对性状的控制。
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,如题图中基因1对性状的控制。
30.下图表示人体细胞内基因的转录过程。下列叙述正确的是( )
A.该过程主要发生在细胞核中,直接产物是mRNA
B.RNA聚合酶的移动方向是从左到右
C.①是编码链,③是翻译的直接模板
D.mRNA上的AUG是翻译的起始密码子,它是由基因中的启动部位转录形成的
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、该转录过程主要发生在细胞核中,直接产物是RNA,包括mRNA,tRNA,rRNA,A错误;
B、根据RNA的形成可判断RNA聚合酶的移动方向是从左到右,B正确;
C、②是编码链,③经加工后形成的mRNA是翻译的模板,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列,启动子只起到调控转录的作用,本身是不被转录的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、题图示表示人体细胞内某基因的转录过程,该过程主要发生在细胞核,需要解旋酶和RNA聚合酶的参与。图中①为DNA非模板链;②为DNA模板链;③为转录形成的mRNA,作为翻译的模板;④为转录过程所需的原料,即四种游离的核糖核苷酸。
二、填空题
31.根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程,在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题:
DNA双链 a链 C
A
b链
G
信使RNA c链
A
G
转运RNA d链
G
A
G
合成氨基酸 丙氨酸 ?
(1)DNA双链中, 链为转录模板链,遗传密码存在于 链上。
(2)丙氨酸的密码子是 ,决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。
(3)第二个氨基酸(?)应是 [选填半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]。
【答案】(1)a;c
(2)GCA;CGT
(3)半胱氨酸
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由以上分析可以知道,a链为转录的模板链;遗传密码存在于mRNA上,即c链。
(2)由以上分析可以知道,丙氨酸的密码子是GCA,根据碱基互补配对原则,决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是CGT。
(3)由以上分析可以知道,第二个氨基酸的密码子是UGC,编码的是半胱氨酸。
【分析】1、 遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
3、密码子,是指 mRNA 上能决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基。反密码子:是指 tRNA 的一端的三个相邻的碱基,能专一地与 mRNA 上的特定的 3个碱基(即密码子)配对。
三、综合题
32.如图表示某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。请据图回答下列问题:(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过程所需的酶有 ,b过程所需的酶主要有 。
(2)由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是 。
(3)该DNA片段中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个,第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)若在AUG后插入三个核苷酸,合成的多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 。
(5)1978年,美国科学家将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA中,通过大肠杆菌的繁殖,生产出人类的胰岛素。人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达其所携带的遗传信息,说明生物共用一套相同的 。
【答案】(1)b、c;解旋酶和DNA聚合酶;RNA聚合酶
(2)甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸
(3)7;28
(4)一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成
(5)密码子
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)遗传信息的表达是指转录、翻译形成蛋白质的过程,即图中的b、c;a过程为DNA的复制,所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶,b表示转录,该过程主要需要RNA聚合酶。
(2)识图分析可知,②的碱基序列为AUGCCUUCUUUC,由于起始密码子是AUG甲硫氨酸,根据题中的密码子判断由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是:甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸。
(3)由于转录过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的,图中mRNA上含有碱基A有1个,碱基U有6个,因此模板链上含有T碱基1个,非模板链上含有T碱基6个,即该DNA片段中含有7个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为:7×23-1=28个。
(4)若在AUG后插入三个核苷酸,合成的多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。由此证明一个密码子是由3个碱基组成的,对应一个氨基酸。
(5)胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达其所携带的遗传信息,说明生物共用一套相同的遗传密码。
【分析】1、DNA分子复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,需要的原料是四种游离的脱氧核苷酸;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录的原料是四种游离的核糖核苷酸;翻译过程是以mRNA为模板,以tRNA为运输工具,合成蛋白质的过程,翻译过程的原料是氨基酸。
2、题图 表示某DNA片段遗传信息的传递过程, 其中①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是mRNA,b表示转录过程;③是核糖体,④是多肽链,⑤是tRNA,c表示翻译过程。
四、实验题
33.为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究:
(1)依据真核细胞中 位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”,有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多 (填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的 结合,并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转向合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验:
①15NH4Cl和13C-葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成 等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培养基中培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的 核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如图表示,由图可知,大肠杆菌被侵染后 (填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的 ,说明 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(4)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,请选择下列序号填入表格:
组别 实验处理 预期结果
1
2
①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合
②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合
③出现DNA—RNA杂交现象
④不出现DNA—RNA杂交现象。
【答案】(1)DNA(或“基因”)
(2)不同;核糖体
(3)蛋白质和核酸;尿嘧啶;没有合成;底部;新合成的噬菌体RNA
(4)如下表 注:1组与2组可整组互换位置,但全部填写正确才可得分。
组别 实验处理 预期结果
1 ② ③
2 ① ④
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)基因控制蛋白质的合成,真核细胞DNA主要分布在细胞核中,蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,据此推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)若假说一成立,核糖体RNA就是遗传信息的载体,则携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同,细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立,mRNA是遗传信息传递的信使,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,指导蛋白质合成。
(3)①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子,因含有15N和13C,故新合成的核糖体和子代细菌比原来重。
②RNA的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶,故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,若全部为重核糖体,说明没有合成新的核糖体,假说一不成立;若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部,说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(4)要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,即将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA,噬菌体DNA混合,观察是否有杂交带。若新合成的噬菌体RNA为“信使”,则新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合后有杂交带形成,与细菌DNA混合后没有杂交带形成。具体如下表:
组别 实验处理 预期结果
1 ②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合 ③出现DNA-RNA杂交现象
2 ①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合 ④不出现DNA-RNA杂交现象
【分析】1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个重要的过程,其中转录主要发生细胞核中,而翻译发生在细胞质的核糖体上,这就涉及遗传信息如何从细胞核传递到细胞质的问题。
2、噬菌体没有细胞结构,必须在宿主活细胞中繁殖。T2噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
1 / 1高中生物浙科版(2019)必修二3.4基因控制蛋白质的合成同步练习
一、单选题
1.(2019高二下·贵州期末)下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是( )
A.物质 a 上含有决定氨基酸的密码子
B.组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种
C.过程①的产物中有些具有生物催化作用
D.过程②的场所是核糖体,该过程中有水生成
2.对于下列图解,正确的说法有( )
①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程 ③共有5种碱基 ④共有8种核苷酸 ⑤共有5种核苷酸 ⑥A均代表同一种核苷酸
A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤
3.诺贝尔生理学或医学奖获得者安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛,发现了RNA干扰现象。RNA干扰过程的机理是:一种双链RNA经酶切后会形成很多小片段单链RNA,这些小片段RNA一旦与信使RNA中的同源序列互补结合,会导致mRNA失去功能,即不能翻译产生蛋白质,也就是使基因“沉默”下来。下列有关RNA的叙述正确的是( )
A.任何一种RNA都不可能具有专一性
B.双链RNA碱基互补配对的方式和DNA中碱基互补配对的方式不完全相同
C.同一生物体的不同组织细胞中,含有的核DNA相同,含有的RNA种类也相同
D.RNA干扰现象中,小分子RNA干扰的是转录和翻译两个过程
4.已知一段信使RNA中含有30个碱基,其中A和G有12个,那么转录这段信使RNA的模板DNA分子中C和T应有( )
A.12个 B.18个 C.30个 D.24个
5.下图代表的是某种tRNA,对此分析错误的是( )
A.tRNA含有5种化学元素
B.tRNA只含有CUC 3个碱基
C.决定谷氨酸的密码子之一为GAG
D.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程
6.大肠杆菌遗传信息的传递过程中,不会发生的是( )
A.DNA分子在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA
B.DNA复制、转录都是以DNA两条链为模板,翻译则是以mRNA为模板
C.mRNA可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成
D.转录和翻译可以在细胞质中同时进行
7.下图表示中心法则,下列有关叙述正确的是( )
A.过程①~⑦都会在人体的遗传信息传递时发生
B.人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中,产物都是mRNA
C.过程③存在A-U、C-G、T-A、G-C碱基配对方式
D.过程⑤有半保留复制的特点,过程⑥发生在核糖体上
8.下图表示野生型链孢霉几个基因表达合成精氨酸的过程,下列据图作出的推断,正确的是( )
A.图中基因的转录和翻译在相同的区域进行
B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的
C.野生型链孢霉中精氨酸的合成至少由4对等位基因控制
D.若野生型链孢霉经X射线处理后在缺少精氨酸的培养基上不能生长,则一定是基因4发生了改变
9.下图表示细胞中某些生理过程,下列说法正确的是( )
A.图1、图2所示生理过程发生场所相同
B.图1中核糖核苷酸之间通过氢键连接
C.图2核糖体在图中的移动方向是从右向左
D.图2中多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间
10.已知一个蛋白质由两条多肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共250个,则转录该mRNA的基因中C和T不少于( )
A.200个 B.400个 C.600个 D.800个
11.一个mRNA分子有m个碱基,其中G十C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 ( )
A.m,m/3-1 B.m,m/3-2
C.2(m-n),m/3-1 D.2(m-n),m/3-2
12.(2020高二上·齐齐哈尔开学考)一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有12个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数(不考虑终止密码)及合成这段多肽需要的tRNA个数,依次为( )
A.36 12 B.3913 C.13 39 D.12 36
13.(2018高三上·鹤岗月考)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:
从图中不能得出的是( )
A.花的颜色由多对基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C.生物性状由基因决定,也受环境影响
D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达
14.下图中①和②表示蓝藻细胞内进行的生理过程。相关叙述正确的是( )
A.①过程的模板是b链,场所是细胞核
B.②过程的直接模板是c链,场所是核糖体
C.①②过程可以同时进行,所需能量由线粒体提供
D.决定氨基酸的密码子有64个,酪氨酸的密码子是AUG
15.(2018·江苏)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
16.下图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中①是RNA聚合酶,能水解磷酸二酯键
B.图中②是核糖体,能认读mRNA上的遗传密码
C.若干核糖体串联系在一个mRNA上,共同完成一条多肽链的合成,大大增加了翻译效率
D.多肽合成结束,核糖体须结合相同的mRNA,才进入下一个循环
17.下列关于遗传信息表达的叙述,正确的是( )
A.RNA聚合酶通过识别起始密码从而将一个或几个基因的双螺旋解开
B.为提高翻译效率,多个核糖体协调配合共同完成一条肽链的合成
C.转录形成的RNA均可作为蛋白质合成的模板
D.不同生物体内的遗传密码并不完全统一,同种密码子可对应不同氨基酸
18.(2016高二上·万州开学考)关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )
A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是 个
B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
19.如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。
据图分析错误的是( )
A.过程①表示转录,以一条链为模板,以脱氧核苷酸为原料
B.过程②表示翻译,图中核糖体的移动方向是自右向左
C.异常多肽中丝氨酸的反密码子为AGA,则物质a模板链相应碱基为AGA
D.图中基因控制合成的蛋白质,可能导致膜功能的改变
20.如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析,下列叙述中不正确的是( )
A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料
B.甲细胞没有核膜围成的细胞核,所以转录、翻译同时发生在同一空间内
C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
D.甲、乙细胞均需要RNA聚合酶
21.关于图甲、乙、丙的说法,错误的是( )
甲 乙 丙
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23%、U占25% ,则对应DNA片段中A占24%
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
22.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.—个密码子可以决定多个氨基酸
B.DNA复制就是基因表达的过程
C.一个mRNA只能结合一个核糖体
D.转录和翻译都可发生在线粒体内
23.若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基序列为TACGCCCAT,而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如表所示:
反密码子 AUG UAC CAU GUA CGG GCC
所携带的氨基酸 a b c d e f
则合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为( )
A.a—e—d B.b—f—c C.d—e—f D.d—b—f
24.下图所示,某肽链由30个氨基酸组成,下列说法正确的是( )
A.形成此多肽时,脱去的水分子数为30个
B.编码该多肽的DNA中至少含有碱基90个
C.翻译该多肽的模板mRNA至少含有反密码子30个
D.该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸
25.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的叙述,正确的是( )
A.生物的性状完全由基因控制
B.基因与性状呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
C.基因上的密码子与氨基酸具有一一对应的关系
D.基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的
26.下列关于图中①②两种分子的说法正确的是( )
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、C、G、T
27.(2019·城中模拟)下图为细胞中遗传信息的传递和表达过程,下列叙述正确的是( )
A.口腔上皮细胞中可以发生图①②③所示过程
B.图④为染色体上的基因表达过程,需要多种酶参与
C.在分化过程,不同细胞通过②③过程形成的产物完全不同
D.图②③所示过程中均会发生碱基配对,但配对方式不完全相同
28.下图是真核细胞中DNA的复制、基因的表达示意图,相关叙述正确的是( )
A.甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内
B.甲、乙两过程都需要DNA聚合酶、解旋酶的催化
C.参与丙过程的RNA均为单链结构,其内部不存在碱基互补配对
D.甲、乙、丙三过程所需原料依次是核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
29.如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述错误的是( )
A.①②为基因表达过程,细胞中基因最终都会表达出蛋白质
B.较正常基因来说,基因1发生了碱基对的缺失导致囊性纤维病
C.镰刀型细胞贫血症与囊性纤维病均体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状
D.④→⑤→⑥过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状
30.下图表示人体细胞内基因的转录过程。下列叙述正确的是( )
A.该过程主要发生在细胞核中,直接产物是mRNA
B.RNA聚合酶的移动方向是从左到右
C.①是编码链,③是翻译的直接模板
D.mRNA上的AUG是翻译的起始密码子,它是由基因中的启动部位转录形成的
二、填空题
31.根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程,在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题:
DNA双链 a链 C
A
b链
G
信使RNA c链
A
G
转运RNA d链
G
A
G
合成氨基酸 丙氨酸 ?
(1)DNA双链中, 链为转录模板链,遗传密码存在于 链上。
(2)丙氨酸的密码子是 ,决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。
(3)第二个氨基酸(?)应是 [选填半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]。
三、综合题
32.如图表示某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。请据图回答下列问题:(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过程所需的酶有 ,b过程所需的酶主要有 。
(2)由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是 。
(3)该DNA片段中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个,第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)若在AUG后插入三个核苷酸,合成的多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 。
(5)1978年,美国科学家将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA中,通过大肠杆菌的繁殖,生产出人类的胰岛素。人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达其所携带的遗传信息,说明生物共用一套相同的 。
四、实验题
33.为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究:
(1)依据真核细胞中 位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”,有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多 (填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的 结合,并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转向合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验:
①15NH4Cl和13C-葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成 等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培养基中培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的 核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如图表示,由图可知,大肠杆菌被侵染后 (填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的 ,说明 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(4)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,请选择下列序号填入表格:
组别 实验处理 预期结果
1
2
①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合
②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合
③出现DNA—RNA杂交现象
④不出现DNA—RNA杂交现象。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】据图分析可知,物质a为基因、物质b为mRNA,物质c为tRNA,物质d为具有催化作用的RNA(即酶)。决定氨基酸的密码子位于mRNA上,A项错误;基因是DNA上有遗传效应的片段,其基本单位是四种脱氧核苷酸,RNA(包括b、c、d)的基本组成单位是四种核糖核苷酸,B项正确;过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程,少数酶的化学本质是RNA,具有生物催化作用,C项正确;过程②表示翻译,其场所是核糖体,在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链,D项正确。
【分析】1、基因可以转录出mRNA、tRNA、rRNA和具有催化作用的RNA;
2、核酸有DNA和RNA两种,分别可以 由4种核苷酸组成;
3、转录:以一条DNA链为模板,以A、G、C、U四种核糖核苷酸为原料合成RNA过程;
4、翻译:以mRNA为模板,tRNA转运的氨基酸为原料,合成有一定顺序的多肽链(蛋白质)。
2.【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】①图示可以表示转录或逆转录过程,但不能表示DNA复制过程,①错误;
②图示可表示DNA转录过程或逆转录过程,②正确;
③图中共有5种碱基,即A、C、G、T和U,③正确;
④图中共有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸),④正确;
⑤共有8种核苷酸,⑤错误;
⑥A表示两种核苷酸,即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,⑥错误。
故答案为:C。
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA 核糖核苷酸 核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、分析题图:图示含有DNA和RNA两条链,含有5种碱基、8种核苷酸,若以DNA链为模板,则图示表示转录过程,若以RNA链为模板,则图示表示逆转录过程。
3.【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】任何一种RNA都具有特定的碱基序列,都具有专一性;双链RNA碱基互补配对的方式和DNA中碱基互补配对的方式不完全相同,前者为A—T、C—G、G—C、T—A,后者是A—U、C—G、G—C、T—A;同一生物体的不同组织细胞中,含有的核DNA相同,但由于基因发生了选择性表达,这些组织细胞含有的RNA种类不相同;由题意可知,RNA干扰现象中,小分子RNA干扰的是翻译过程。故选B
【点评】本题以RNA干扰现象为背景,考查核酸及DNA控制蛋白质合成的相关知识,意在考查考生识记能力、审题获取信息的能力和理解判断能力,属于中等难度题。
4.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【解答】已知一段信使RNA中含有30个碱基,其中A和G有12个,则U+C=18个,模板链中T+C与RNA中A+G相等为12个,非模板链中T+C与RNA中U+C相等为18个,故模板DNA分子中T+C的总数为12+18=30个,综上所述,ABD错误;C正确。
故答案为:C。
【分析】遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链。 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 。(5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶。(6)信息传递方向: DNA→信使RNA 。(7)转录的产物: 信使RNA。
5.【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、tRNA含有C、H、O、N、P 5种化学元素,A正确;
B、tRNA由RNA链经过折叠形成,含多个碱基,B错误;
C、tRNA中,一端携带氨基酸,本题中为谷氨酸,另一端为反密码子,本题中为CUC,由此可推出决定谷氨酸的密码子之一为GAG,谷氨酸可能还有其他密码子,C正确;
D、tRNA在翻译过程中能够识别mRNA上的密码子并转运氨基酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、RNA分子的种类及功能:
(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;
(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;
(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
2、题图代表的是某种tRNA,携带的是谷氨酸,另一端为反密码子CUC,由此可推出决定谷氨酸的密码子之一为GAG。
6.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】DNA分子在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA,A正确;DNA转录是以DNA一条链为模板,B错误;mRNA可以结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,短时间可以完成多条肽链的合成,提高合成效率,C正确;大肠杆菌是原核生物,其转录和翻译可以在细胞质中同时进行,D正确。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、大肠杆菌为原核生物,遗传物质是DNA。据此答题。
7.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、过程①为DNA的复制,①⑦②为逆转录,③为转录,④⑤均为RNA的复制,⑥为翻译。都会在人体的遗传信息传递时发生的为①③⑥,A错误;
B、人体细胞内的过程③转录主要发生在细胞核中,产物是mRNA,rRNA,tRNA,B错误;
C、过程③为转录,即DNA转录为RNA,存在A-U、C-G、T-A、G-C碱基配对方式,C正确;
D、由于RNA一般为单链,过程⑤RNA的复制没有半保留复制的特点,DNA的复制有半保留复制的特点,过程⑥翻译发生在核糖体上,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、依据题图分析可知,过程①为DNA的复制,⑦②为逆转录,③为转录,④⑤均为RNA的复制,⑥为翻译。
8.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、野生型链孢霉属于真核生物,细胞中核膜的存在使图中基因的转录和翻译在不同的区域进行,即转录在细胞核中进行,翻译在细胞质中的核糖体上进行,A错误;
B、遗传信息的复制以DNA为单位,基因的表达以基因为单位进行,B错误;
C、由分析可知,精氨酸的合成至少由4对等位基因控制,C正确;
D、若野生型链孢霉经X射线处理后在缺少精氨酸的培养基上不能生长,则发生改变的基因可能是基因1或基因2或基因3或基因4,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因是有遗传效应的DNA片段。基因控制蛋白质的合成包括转录与翻译过程。真核细胞中,转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,场所主要是细胞核;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所是核糖体。
2、题图表示野生型链孢霉几个基因表达合成精氨酸的过程,图示信息表明基因在染色体上,生物的性状与基因之间不是简单的一一对应的关系。
9.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图1是转录过程,主要发生在细胞核,图2是翻译,发生在核糖体上,A错误;
B、图1中核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成RNA长链,B错误;
C、根据肽链的长短判断,图2核糖体的移动方向是从右至左,C正确;
D、图2中多聚核糖体可以同时进行多条肽链的合成,但是每条肽链合成的时间并没有缩短,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图表示细胞中某些生理过程,其中图1表示的是转录过程,则①是RNA聚合酶;图2表示的是翻译的过程,则②是核糖体,③是肽链,根据肽链的长度可以推测出,核糖体在mRNA上的移动方向是②→③。
10.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由2条多肽链中含198个肽键,可推知该蛋白质由200个氨基酸组成,则mRNA中至少有600个碱基,转录该mRNA的基因至少有1 200个碱基,而双链DNA中A=T、C=G,(+T)C占碱基总数的一半,故为600个,C正确。
【分析】1、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中,脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数;
2、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。
11.【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由mRNA分子有m个碱基且G+C=n可知,此mRNA分子中A十U=m-n,控制其合成的DNA分子模板链中T+A=m-n个,模板DNA分子中A+T=2(m-n)个;由mRNA分子有m个碱基可知,其模板DNA分子中有2m个碱基,能控制合成含2m/6个氨基酸的蛋白质分子。题中给出,此蛋白质分子有两条肽链,脱水分子数应为m/3一2。
答案选D.
【分析】1、mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个,则一个mRNA分子的A+U=m-n;其模板DNA分子的A+T数=2(m-n);
2、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。合成蛋白质过程脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
12.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】由题意一条含有12个肽键的多肽可知:其含有的氨基酸数目为13,在翻译过程中存在氨基酸数:mRNA中碱基数=1:3的关系(不考虑终止密码),故mRNA分子至少含有的碱基个数为13×3=39个,tRNA作为运输氨基酸的工具,一个tRNA只能运输一个氨基酸,故需要13个tRNA。综合以上分析,A、C、D错误,B正确。
故答案为: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(不考虑终止密码),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(不考虑DNA中转录后不对应氨基酸的序列)。即DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。
13.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解:A. 由图可知,花青素的合成是由多对基因共同控制的,A不符合题意;
B. 基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,B不符合题意;
C. 花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因素也会影响花色,C不符合题意;
D. 基因具有独立性,基因①不表达,基因②和基因③仍然能够表达,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1、基因与性状并不都是一对一的关系:一般而言,一个基因决定一种性状,生物体的一种性状有时受多个基因的影响,有些基因可影响多种性状。
2、生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型可能不同,基因型不同,表现型也可能相同。
3、题图表示花青素的合成与颜色变化途径,其中基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,花青素在酸性条件下呈现红色,在碱性条件下呈现蓝色。据此答题。
14.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】根据碱基互补配对原则可知,①过程的模板是b链,由于蓝藻是原核生物,没有细胞核,所以该过程发生在拟核中,A错误;②过程是翻译,发生在核糖体,模板是mRNA,即图中的c链,B正确;蓝藻是原核细胞,没有线粒体,C错误;由于3个终止密码不能决定氨基酸,所以决定氨基酸的密码子只有61个,图中酪氨酸的密码子是UAC,D错误。
【分析】题图中①和②表示蓝藻细胞内进行的生理过程,其中①表示转录过程;②表示翻译过程;ab为DNA分子的两条链,其中b为模板链;c为转录形成的mRNA,其上的密码子可与tRNA上的反密码子互补配对。据此答题。
15.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、原核细胞内DNA的合成需要RNA为引物,A不符合题意;
B、真核细胞中的DNA和RNA的合成主要发生在细胞核中,此外线粒体和叶绿体中也能合成DNA和RNA,B不符合题意;
C、肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在,体外转化试验证明了其遗传物质是DNA,C不符合题意;
D、真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程,都需要DNA和RNA的参与,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)真核细胞:DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
原核细胞:DNA位于拟核区域;RNA位于细胞质中。
非细胞生物:只有一种核酸,DNA或RNA。
(2)DNA和RNA的比较:
核酸
比较项目 DNA脱氧核糖核酸 RNA核糖核酸
元素组成 C H O N P
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
磷酸 仅一种
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮碱基 A 腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶
T 胸腺嘧啶 A 腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶
U 尿嘧啶
结构 双螺旋 单链
存在 主要存在于细胞核,少量存于叶绿体、线粒体 大部分存在于细胞质中
显色反应 遇甲基绿呈绿色 遇吡罗红呈红色
16.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①是RNA聚合酶,转录过程中,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开,A错误;
B、 图中②是核糖体,核糖体能认读mRNA上决定氨基酸的密码子,B正确;
C、 一个mRNA分子上结合多个核糖体,可以同时合成多条相同肽链,C错误;
D、 多肽合成结束,核糖体脱离mRNA并进入下一个循环,D错误。
故答案为:B
【分析】原核细胞没有核膜包被的细胞核,基因的转录与翻译可以同时进行。题图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图,其中①是RNA聚合酶,②是核糖体,通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。17.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、RNA聚合酶通过识别基因上的启动子从而将一个或几个基因的双螺旋解开,A错误;
B、翻译过程中,一个mRNA上结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,提高翻译效率,B错误;
C、转录后形成三种RNA,其中的mRNA作为翻译的模板,tRNA 作为运输氨基酸的工具,rRNA作为核糖体的组成部分,C错误;
D、不同生物体内的遗传密码并不完全统一,同种密码子可对应不同氨基酸,如起始密码子,在真核生物细胞内AUG代表甲硫氨酸、GUG为缬氨酸,而在细菌中都代表甲酰甲硫氨酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:20种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
18.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】解:A、基因包括编码区和非编码区,其中编码区能转录形成mRNA,而非编码区不能转录形成mRNA,因此一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数小于 个,A错误;B、转录过程是以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程,B错误;C、DNA复制和转录均以DNA为模板,故DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上,C错误;D、在细胞周期的不同时期基因选择表达,故mRNA的种类和含量均不断发生变化,D正确.故选:D.
【分析】1、基因包括编码区和非编码区,其中编码区能转录形成mRNA,而非编码区不能转录形成mRNA.2、RNA聚合酶的结合位点是基因编码区上游的启动子.转录过程是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,不具遗传效应的DNA片段不不进行转录.
19.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①为转录过程,以DNA的一条链为模板,需以四种游离的核糖核苷酸为原料,还需要能与基因结合的RNA聚合酶进行催化,A错误;
B、过程②表示翻译,根据两条肽链的长度可知,图中异常多肽链的合成方向是从右至左,B正确;
C、异常多肽中丝氨酸的反密码子为AGA,则其mRNA上的密码子与反密码配对,mRNA上的密码子为UCU,而物质aDNA模板链与mRNA上的密码子配对,故相应碱基为AGA,C正确;
D、图中基因控制合成的蛋白质是构成细胞膜的成分,其异常后可能导致膜功能的改变,D正确。
故答案为:A。
【分析】题图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图,其中①表示转录过程,是以DNA的一条链为模板,以四种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA的过程;②表示翻译过程,是以mRNA为模板,以tRNA为运输工具,以游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程;物质a表示DNA分子,物质b表示mRNA分子。据此答题。
20.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、甲细胞是原核细胞,没有线粒体,A错误;
B、甲是原核生物,图示表明转录没有完成,即开始翻译过程,B正确;
C、乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质,C正确;
D、甲、乙细胞均需要RNA聚合酶,催化转录过程,D正确。
故答案为:A。
【分析】题图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程,其中甲细胞没有成形的细胞核,属于原核细胞,乙细胞有成形的细胞核,属于真核细胞。据此答题。
21.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图甲所示过程是转录,图丙的⑥过程也是转录,转录主要发生于细胞核中,A正确;
B、若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%,可知A=T=24%,B正确;
C、图乙所示过程为翻译,图丙的⑨过程也为翻译,翻译所需原料是氨基酸,C正确;
D、正常情况下,动、植物细胞中能发生图丙中⑥过程(转录),D错误。
故答案为:D。
【分析】据图分析可知,图甲为转录过程,图乙为翻译过程,图丙为中心法则图解,其中①为RNA分子,②为mRNA,③为核糖体,④为肽链,⑤为DNA的复制,⑥为转录,⑦为逆转录,⑧为RNA的复制,⑨为翻译。据此答题。
22.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、一个密码子只能决定1个氨基酸,但一种氨基酸可以由多种密码子编码,A错误;
B、DNA复制是遗传信息的传递过程,基因的表达通过转录和翻译过程实现的,B错误;
C、一个mRNA可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链,C错误;
D、线粒体中含有少量的DNA分子,也含有核糖体,因此转录和翻译过程都可以发生在线粒体内,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录与翻译过程。
1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
3、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸。一种密码子决定一种氨基酸,一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定;一种tRNA只能识别一种密码子并转运一种氨基酸,而一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运。
23.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT,根据碱基互补配对原则,控制该多肽链合成的mRNA的碱基序列为AUGCGGGUA,其中AUG对应的反密码子是UAC(所带的氨基酸是b),CGG对应的反密码子是GCC(所带的氨基酸是f),GUA对应的反密码子是CAU(所带的氨基酸是c)。因此,以此来合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为b-f-c。即B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA分子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,该过程中mRNA和tRNA配对。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸。tRNA有61种,其一端的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸,且一种tRNA只能识别一种密码子,转运一种氨基酸。
24.【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、该肽链由30个氨基酸组成,则形成此多肽时,脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=30-1=29(个),A错误;
B、编码该多肽的DNA中至少含有碱基数为30×6=180(个),B错误;
C、翻译该多肽的模板mRNA至少含有密码子30个,反密码子在tRNA上,C错误;
D、该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸,该肽链如果经过了内质网或高尔基体的加工,肽链的第一个氨基酸可能由于加工而被切除,D正确。
故答案为:D。
【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。
25.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、生物的性状由基因控制,也受环境的影响,A错误;
B、一种性状可能受多对等位基因控制,B错误;
C、密码子位于mRNA上,不是基因上,C错误;
D、基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的,间接或直接的控制生物的性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物的性状由基因决定,还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果。
2、蛋白质是生物性状的主要体现者,基因控制性状都是通过控制蛋白质合成来实现的。基因控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状
例如:a、豌豆粒型:豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来DNA序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒.
b、白化病:酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病.
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
26.【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A,①为DNA,复制时两条链都作为模板,形成两个相同的DNA;A正确;
B、②为tRNA,一种tRNA只能携带一种氨基酸,B错误;
C、遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,C错误;
D、DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA 核糖核苷酸 核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
2、图中①为DNA分子,其中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,能控制蛋白质的合成;②为tRNA,其一端相邻的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸。据此答题。
27.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】口腔上皮细胞高度分化,不再进行图①DNA复制过程,A不符合题意;图④转录和翻译同时进行,是原核生物的基因表达过程,原核细胞没有染色体,B不符合题意;分化过程中,不同细胞可能合成相同的蛋白质,如呼吸酶等,C不符合题意;与图③相比,过程②过程中具有T—A配对,D符合题意。
故答案为:D
【分析】据图分析可知,①表示DNA的复制、②表示转录、③表示翻译、④表示转录和翻译同时进行,是原核生物的基因表达过程。据此答题。
28.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题图可知,甲过程表示DNA复制,乙过程表示转录,丙过程表示翻译。甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质中的核糖体上,A正确;
B、DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,转录需要RNA聚合酶的催化,B错误;
C、参与丙过程的tRNA呈三叶草型,内部存在碱基互补配对,C错误;
D、甲、乙、丙三过程所需原料依次为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、DNA复制、转录、翻译的比较:
复制 转录 翻译
时间
细胞分裂间期(有丝分裂和减数第一次分裂)
个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种游离的氨基酸
条件 酶(解旋酶,DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA 多肽链
特点 半保留,边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体,顺次合成多条肽链
碱基配对 A-T T-A C-G G-C A-U T-A C-G G-C A-U U-A C-G G-C
遗传信息传递 DNA----DNA DNA------mRNA mRNA-------蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传递给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
2、根据题意和图示分析可知:甲过程是以DNA的两条链为模板,复制形成DNA的过程,即DNA的复制;乙过程是以DNA的一条链为模板,转录形成RNA的过程,即转录;丙过程表示以mRNA为模板,合成多肽的翻译过程。
29.【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①②为基因表达过程,细胞中不是所有基因都会表达出蛋白质,A错误;
B、基因1发生碱基对的缺失导致囊性纤维病,B正确;
C、镰刀型细胞贫血症与囊性纤维病均体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,C正确;
D、④→⑤→⑥过程体现了基因通过控制酪氨酸酶的合成,进而控制酪氨酸转化为黑色素,说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因是控制生物性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2、基因控制性状的两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状,如题图中基因2对性状的控制。
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,如题图中基因1对性状的控制。
30.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、该转录过程主要发生在细胞核中,直接产物是RNA,包括mRNA,tRNA,rRNA,A错误;
B、根据RNA的形成可判断RNA聚合酶的移动方向是从左到右,B正确;
C、②是编码链,③经加工后形成的mRNA是翻译的模板,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列,启动子只起到调控转录的作用,本身是不被转录的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、题图示表示人体细胞内某基因的转录过程,该过程主要发生在细胞核,需要解旋酶和RNA聚合酶的参与。图中①为DNA非模板链;②为DNA模板链;③为转录形成的mRNA,作为翻译的模板;④为转录过程所需的原料,即四种游离的核糖核苷酸。
31.【答案】(1)a;c
(2)GCA;CGT
(3)半胱氨酸
【知识点】DNA分子的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由以上分析可以知道,a链为转录的模板链;遗传密码存在于mRNA上,即c链。
(2)由以上分析可以知道,丙氨酸的密码子是GCA,根据碱基互补配对原则,决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是CGT。
(3)由以上分析可以知道,第二个氨基酸的密码子是UGC,编码的是半胱氨酸。
【分析】1、 遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
3、密码子,是指 mRNA 上能决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基。反密码子:是指 tRNA 的一端的三个相邻的碱基,能专一地与 mRNA 上的特定的 3个碱基(即密码子)配对。
32.【答案】(1)b、c;解旋酶和DNA聚合酶;RNA聚合酶
(2)甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸
(3)7;28
(4)一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成
(5)密码子
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)遗传信息的表达是指转录、翻译形成蛋白质的过程,即图中的b、c;a过程为DNA的复制,所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶,b表示转录,该过程主要需要RNA聚合酶。
(2)识图分析可知,②的碱基序列为AUGCCUUCUUUC,由于起始密码子是AUG甲硫氨酸,根据题中的密码子判断由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是:甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸。
(3)由于转录过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的,图中mRNA上含有碱基A有1个,碱基U有6个,因此模板链上含有T碱基1个,非模板链上含有T碱基6个,即该DNA片段中含有7个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为:7×23-1=28个。
(4)若在AUG后插入三个核苷酸,合成的多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。由此证明一个密码子是由3个碱基组成的,对应一个氨基酸。
(5)胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达其所携带的遗传信息,说明生物共用一套相同的遗传密码。
【分析】1、DNA分子复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,需要的原料是四种游离的脱氧核苷酸;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录的原料是四种游离的核糖核苷酸;翻译过程是以mRNA为模板,以tRNA为运输工具,合成蛋白质的过程,翻译过程的原料是氨基酸。
2、题图 表示某DNA片段遗传信息的传递过程, 其中①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是mRNA,b表示转录过程;③是核糖体,④是多肽链,⑤是tRNA,c表示翻译过程。
33.【答案】(1)DNA(或“基因”)
(2)不同;核糖体
(3)蛋白质和核酸;尿嘧啶;没有合成;底部;新合成的噬菌体RNA
(4)如下表 注:1组与2组可整组互换位置,但全部填写正确才可得分。
组别 实验处理 预期结果
1 ② ③
2 ① ④
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)基因控制蛋白质的合成,真核细胞DNA主要分布在细胞核中,蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,据此推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)若假说一成立,核糖体RNA就是遗传信息的载体,则携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同,细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立,mRNA是遗传信息传递的信使,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,指导蛋白质合成。
(3)①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子,因含有15N和13C,故新合成的核糖体和子代细菌比原来重。
②RNA的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶,故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,若全部为重核糖体,说明没有合成新的核糖体,假说一不成立;若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部,说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
(4)要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,即将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA,噬菌体DNA混合,观察是否有杂交带。若新合成的噬菌体RNA为“信使”,则新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合后有杂交带形成,与细菌DNA混合后没有杂交带形成。具体如下表:
组别 实验处理 预期结果
1 ②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合 ③出现DNA-RNA杂交现象
2 ①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合 ④不出现DNA-RNA杂交现象
【分析】1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个重要的过程,其中转录主要发生细胞核中,而翻译发生在细胞质的核糖体上,这就涉及遗传信息如何从细胞核传递到细胞质的问题。
2、噬菌体没有细胞结构,必须在宿主活细胞中繁殖。T2噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
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