人教版生物必修2第四章第一节基因指导蛋白质的合成同步训练
一、选择题
1.(2017高二上·温州期末)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.下列叙述正确的是( )
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模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
2.大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.下图是真核生物细胞核中信使RNA合成过程图,请根据图判断下列说法中正确的是( )
A.图中③表示DNA聚合酶
B.HIV和T2噬菌体都可以在人体细胞内进行这个基本过程
C.图中②合成后直接与核糖体结合并控制蛋白质的合成
D.图中R区段的状态在细胞分裂中期很难出现
4.下列有关细胞中三种RNA的叙述,正确的是( )
A.组成三种RNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶
B.原核细胞的rRNA的合成需要核仁的参与
C.三种RNA中只有mRNA是以DNA的一条链为模板合成的
D.翻译过程中需要三种RNA同时参与
5.以下关于真核生物遗传信息表达的叙述错误的是( )
A.转录过程需要RNA聚合酶和解旋酶
B.转录产生的mRNA需经过加工才能转移到细胞质中
C.在蛋白质合成时,核糖体沿着mRNA运行
D.多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作
6.下表为三种氨基酸对应的密码子,右图为某tRNA晶体的三维结构,数字表示核苷酸的位置(反密码子的读取方向为3′端→5′端)。下列相关叙述正确的是( )
A.该tRNA是通过DNA转录后加工形成
B.该tRNA在翻译过程中可转运脯氨酸
C.翻译过程中,每种氨基酸均由多种tRNA转运
D.由两条链构成的该tRNA分子中存在碱基互补配对现象
7.下图为某动物细胞核基因表达的过程,据图分析下列说法正确的是( )
A.结构④具有一层生物膜
B.a过程表示遗传信息的转录,参与该过程的酶是RNA聚合酶
C.①中核苷酸的数量是②中核苷酸数量的两倍
D.①②⑤⑥中均含有五碳糖,物质⑥的密码子决定其携带氨基酸的种类
8.甲图表示某种多肽链的合成过程,乙图表示这种多肽链中有3个甘氨酸且位于第8、20、23位。下列叙述正确的是( )
A.甲图中表示4条多肽链正在合成
B.用特殊水解酶选择性除去图中3个甘氨酸,形成的产物中有3条多肽
C.该多肽释放到细胞外与细胞呼吸无关
D.转录方向为从左往右
9.有关细胞内蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.蛋白质主要在细胞核中合成
B.翻译时,核糖体沿着tRNA移动
C.tRNA随机结合氨基酸,并将它转运到核糖体
D.tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对
10.DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在( )
A.细胞核、核糖体、核糖体 B.核糖体、细胞核、核糖体
C.核糖体、核糖体、细胞核 D.细胞核、细胞核、核糖体
11.下图为原核细胞某个基因转录和翻译过程的示意图。据图分祈,下列叙述正确的是( )
A.图中有6个mRNA与模板DNA形成的杂交双链
B.该基因被转录多次,方向均由右向左进行
C.转录结束后立即开始翻译,没有转录后加工的过程
D.多个核糖体串联在一起,共同完成一条多肽链的合成,增加了翻译效率
12.关于蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
13.核苷酸合成核酸链的过程与氨基酸脱水缩合的过程相似,某科研小组利用900个脱氧核苷酸人工合成了一个基因(双链DNA),并成功诱导该基因进行了表达,则从基因合成到成功表达出产物最多能产生多少个水分子( )
A.149 B.1047 C.1496 D.598
14.肠道病毒EV71为单股正链RNA(+RNA)病毒,是引起手足口病的主要病原体之一,下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下面说法不合理的是()
A.图中+RNA有三方面功能
B.物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体
C.患儿痊愈后若再次感染该病毒,相应的记忆细胞会迅速产生抗体消灭病毒
D.假定肠道病毒基因+RNA含有1000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%。以病毒基因+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C共800个
15.某DNA片段所转录的mRNA中尿嘧啶占28%,腺嘌呤占18%,则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占( )
A.46%、54% B.23%、27% C.27%、23% D.46%、27%
16.关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是( )
A.遗传密码是DNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
B.生物通用一套遗传密码子
C.因为有20种氨基酸,所以遗传密码子也只有20种
D.遗传密码的形成部位主要是核糖体
17.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数,依次为( )
A.3311 B.3612 C.1236 D.1136
18.科学家以正常人及某种病患者的相应mRNA为模板合成了cDNA。已查明该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人不同,cDNA中只有一个位点的碱基发生改变。对比结果见下表。以下有关分析合理的是( )
研究
对象 cDNA的碱基位点 32号氨基酸及密码子
94 95 96 密码子 氨基酸
正常人 G C G CGC 精氨酸
C G C
患者
G
组氨酸
C
注:组氨酸的密码子为CAU、CAC
A.cDNA所含的碱基数等于96 B.合成cDNA时需要DNA解旋酶
C.患者第94号位点碱基缺失 D.患者相应氨基酸密码子为CAC
19.下列关于遗传信息、遗传密码、反密码子所在的物质表述正确的是( )
A.DNA,mRNA,tRNA B.tRNA,DNA,mRNA
C.蛋白质,DNA,tRNA D.mRNA,tRNA,DNA
20.下图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
B.一种tRNA只可以携带一种氨基酸
C.图中b处上下链中间的化学键表示磷酸二酯键
D.图中c处表示密码子,可以与mRNA碱基互补配对
二、非选择题
21.如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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)过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是 。①~④结构中(填序号) 存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中 (填序号)中含有核糖结构,另外上图中 也含有核糖结构。
(3)由图可知,④所携带的氨基酸为 。
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,则该基因的这个碱基对替换情况是 。
(5)若由于(4)所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状,而其自交后代中只有部分植株具有红花性状,则其原因最可能是 。将自交后代中的红花植株连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为 。
22.回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中,不久在细胞核中发现被标记的 、 、 。
(2)将从A细胞中提取的核酸,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞B中,当转入 时,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代,当转入 时,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。
(3)已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是:CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)
翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 链转录的(以图中①或②表示),此mRNA的碱基排列顺序是: 。
若该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序: 。
23.观察下列蛋白质合成示意图,回答问题:(注:甲为甲硫氨酸,丙为丙氨酸)
(1)图中①是 ,②是 ,③是 。
(2)丙氨酸的密码子是 ,在DNA分子中不转录此密码的链上相应的三个碱基的顺序是 。
(3)下列物质不是经该过程合成的是( )
A.唾液淀粉酶 B.性激素 C.胰岛素 D.抗体
(4)若图中④最终形成后含174个组成单位,则③中至少含 个碱基。
24.下图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图。请分析并回答问题:
(1)DNA分子的基本骨架由 交替排列构成。
(2)若该图表示以 (甲或乙)链为模板合成丙链,则该过程称为 ,催化该过程的酶主要是 。
(3)若甲链和丙链共含有200个碱基,且A︰T︰G︰C=2︰1︰3︰3,则含碱基U 个。
(4)图示X结构中完成的是 过程,图中甘氨酸的密码子是 。控制该蛋白合成的基因中,决定…甘氨酸——异亮氨酸——缬氨酸——谷氨酸——…的模板链是图中的 链。
25.图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,回答有关问题。
(1)图示甲、乙、丙过程分别表示 、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中,也可以发生在 和 中。
(2)生物学中,经常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)研究甲过程的物质合成情况,原因是 。
(3)转录时,与DNA中起点结合的酶是 。一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,甲过程在每个起点一般起始 次。
(4)丙(翻译)过程在核糖体中进行,通过 上的反密码子与mRNA上的碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子,某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经 和 加工修饰的结果。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】解:AB、由题意知Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,且可直接作为模板进行翻译(即+RNA),不含逆转录酶,复制时直接以RNA为模板进行复制:先以+RNA为模板合成﹣RNA,此时正负链之间是结合在一起的(即双链RNA形式),再以双链中的﹣RNA为模板合成新的+RNA,A错误,B正确;
C、由图可知,一条模板可翻译多条肽链,C错误;
D、由题意知,QβRNA可直接翻译出蛋白质,D错误.
故选:B.
【分析】分析题图:图示为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复制酶的示意图.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,且可直接作为模板进行翻译(即+RNA),复制时直接以RNA为模板进行复制:先以+RNA为模板合成﹣RNA,此时正负链之间是结合在一起的(即双链RNA形式),再以双链中的﹣RNA为模板合成新的+RNA.
2.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】由题中“若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子”在结合图中核糖体的移动的方向,我们可判断起始密码子为与划线“0”的左侧。mRNA中三个相邻的碱基构成一个密码子,从0→1方向推,可推出1→0方向的密码子依次为: ,由此可知该mRNA的起始密码子可能是GUG即图示中的2;答案选B。
【点评】本题考查翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
3.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【分析】如果③是酶,则它的名称是RNA聚合酶,A错误。病毒是专一性寄生生物,T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,不会侵染人体细胞,B错误。在真核细胞中,②合成后往往需要经加工修饰后经核孔进入细胞质内才可与核糖体结合,将氨基酸合成多肽,所以C错误。R所示的阶段正处于解旋状态,细胞分裂中期染色体高度螺旋化,R区段的状态很难出现,D正确。
【点评】本题考查转录的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
4.【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的翻译
【解析】【分析】组成三种RNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C),A项错误;原核细胞内没有细胞核,也就没有核仁这一结构,B项错误;三种RNA都是以DNA的一条链为模板合成的,C项错误;翻译时的模板是mRNA,氨基酸的运载工具是tRNA,场所是核糖体,组成核糖体的是rRNA和蛋白质,因此翻译过程中需要三种RNA同时参与,D项正确。
【点评】本题考查核酸的化学组成,细胞的结构、基因指导蛋白质合成的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
5.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】转录只需要RNA聚合酶,不需要解旋酶,故A错误;真核生物转录产生的mRNA需要经过加工才能转移到细胞质中,故B正确;蛋白质合成时,核糖体沿着mRNA运行,氨基酸相继地加到延伸中的多肽链上,故C正确;多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作,提高蛋白质合成效率,故D正确。
【点评】本题考查基因的表达的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
6.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】tRNA是通过DNA转录后加工形成的三叶草形结构,A正确;该tRNA一端的反密码子是UGG,能与密码子ACC配对,在翻译过程中密码子ACC对应的是苏氨酸,B错误;翻译过程中,有的氨基酸只能由一种tRNA转运,C错误;由单链构成的该tRNA分子中局部存在碱基互补配对现象,D错误。
【点评】本题考查tRNA及翻译的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
7.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】据图分析,④为核糖体,无膜结构,A错。a过程表示以①DNA为模板合成②mRNA过程,为转录,需要RNA聚合酶,B正确。②mRNA是经①DNA转录生成,由于DNA具有启动子、终止子以及无遗传意义部分,故①中核苷酸的数量比②中核苷酸数量的两倍还多,C错。①为DNA,含有脱氧核糖,②⑤⑥分别为mRNA、mRNA、tRNA,含有核糖,物质⑤mRNA的密码子决定其携带氨基酸的种类,物质⑥tRNA的反密码子能够识别密码子,D错。
【点评】本题考查基因表达相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构能力。
8.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】甲图中同时含有转录和翻译过程,其中4条mRNA正在合成,mRNA附着有许多核糖体,因此许多多肽链正在合成,故A错误;由于图乙中的多肽链中含有3个甘氨酸位于第8、20、23位,因此去掉甘氨酸后形成的产物除了甘氨酸外,还有七肽、十一肽、二肽和另外一条多肽链,二肽不属于多肽,有3条多肽链,故B正确;该多肽释放到细胞外面的方式是胞吐,消耗能量与细胞呼吸有关,故C错误;由于形成的mRNA的长度从右向左越来越长,故转录方向为从右向左,故D错误。
【点评】本题考查转录和翻译的有关知识,意在考查考生识图能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
9.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】蛋白质在核糖体上合成,A错误。翻译时,核糖体沿mRNA移动,B错误。一种tRNA只能识别并与一种氨基酸结合转运,C错误。tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对,D正确。
【点评】本题考查蛋白质合成的相关知识,意在考查学生对相关知识要点的记忆和简单的理解能力。
10.【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】【分析】DNA复制主要发生于细胞核内,也可以发生在线粒体或叶绿体中;转录主要发生于细胞核内,也可以发生在线粒体或叶绿体中;蛋白质合成的场所一定在核糖体,所以选D。
【点评】本题考查DNA的复制、转录和蛋白质的合成的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
11.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】从图中分析,6个黑点代表6个核糖体,其中3个在同一条mRNA上,2个同在另一条mRNA上,1个在一条mRNA上,还有两条没有结合核糖体,A错误。结合题干信息“某个基因的转录和翻译”可知,有多条mRNA的产生,说明同一基因被转录多次,B正确。从图中可知,3条mRNA都没有转录结束就与核糖体结合在开始翻译了,C错误。翻译中,每个核糖体各自翻译出一条多肽链,D错误。
【点评】本题考查原核细胞内的转录和翻译过程,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
12.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】一种tRNA只能识别并携带一种氨基酸,故A错误。DNA聚合酶是在细胞质的核糖体上合成的,故B错误。反密码子是位于tRNA上的相邻的3个碱基,故C错误。线粒体中的DNA也能进行转录和翻译,即控制某些蛋白质的合成,故D正确。
【点评】本题考查基因表达相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
13.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】因为核苷酸合成核酸链的过程与脱水缩合的过程相似,所以900个脱氧核苷酸合成双链DNA需要脱水900-2=898个;转录出的mRNA含有450个核糖核苷酸,需要脱水449个;最多能对应150个氨基酸,需要脱水149个;所以最多脱水数=898+449+149=1496,C正确。
【点评】本题考查DNA结构及基因表达的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
14.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】由题意知,图中+RNA有三方面功能A正确;M是+RNA翻译形成的病毒蛋白质,而病毒蛋白质是在宿主细胞内的核糖体上合成的,B正确;患儿痊愈后若再次感染该病毒,相应的记忆细胞会迅速增殖分化成浆细胞,分泌更多的抗体,将抗原消灭,C错误;肠道病毒基因+RNA含有1000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%。以病毒基因+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C共800个,D正确。
【点评】本题主要考查免疫的相关知识,意在考察考生对相关知识的理解。把握知识间内在联系的能力。
15.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【分析】mRNA中尿嘧啶占28%,腺嘌呤占18%,则DNA中的模板链中,腺嘌呤占28%,胸腺嘧啶占18%,腺嘌呤和胸腺嘧啶是DNA中能配对的碱基,其和在双链的比值和在单链的比值相等,即双链中腺嘌呤和胸腺嘧啶和是46%,双链中腺嘌呤和胸腺嘧啶相等,则DNA中胸腺嘧啶占23%,则鸟嘌呤占27%,B正确。
【点评】本题考查转录和碱基互补配对原则的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
16.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】遗传密码是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,A错误;整个生物界通用一套遗传密码子,B正确;20种氨基酸对应的遗传密码子有61种,C错误;遗传密码的形成部位主要是细胞核,D错误。
【点评】本题考查遗传密码的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
17.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】据中心法则及碱基互补配对原则知,mRNA中碱基数∶肽链中氨基酸个数∶tRNA个数=3∶1∶1;此多肽有11个肽键,所以共有12个氨基酸,mRNA中有36个碱基,共12个密码子,所以合成此多肽共需要12个tRNA,故选B项。
【点评】本题考查蛋白质相关知识,意在考察考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
18.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【分析】根据题意分析表格可知,表格中仅显示第32号氨基酸的对应序列,该mRNA的实际长度应大于96,A错误;以mRNA为模板合成DNA时需逆转录酶催化,B错误;对比精氨酸与组氨酸的密码子可知,该基因突变是由正常人的密码子CGC突变为患者的CAC,即第95位碱基替换,C错误,D正确。
【点评】本题考查基因突变及基因表达的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
19.【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】遗传信息是指DNA分子中的碱基排列顺序,因此遗传信息在DNA分子上;遗传密码是指mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,因此遗传密码在mRNA上;反密码子是指tRNA一端的3个碱基,能与密码子互补配对,因此反密码子在tRNA上。
【点评】本题主要考查基因的表达的相关知识,意在考察考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系能力。
20.【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的翻译
【解析】【分析】tRNA是由许多个核糖核苷酸连接成的单链分子,其结构图c处的三个碱基构成反密码子,A项错误;tRNA是搬运氨基酸的工具,一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可被多种tRNA搬运,B项正确;图中b处上下链中间的化学键表示氢键,C项错误;图中c处表示反密码子,可与mRNA上的密码子发生碱基互补配对,D项错误。
【点评】本题考查翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
21.【答案】(1)复制、转录、翻译;①和④
(2)②和④;核糖体
(3)苯丙氨酸
(4)T//A替换为G//C(或A//T替换为C//G)
(5)红花性状属于显性突变,亲本是杂合子,自交有性状分离;15/17
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)分析图形可知,①是DNA,②是mRNA,③是氨基酸,④是tRNA,Ⅰ是DNA复制,Ⅱ是转录,Ⅲ是翻译。双链DNA中存在碱基互补配对,tRNA中局部也存在碱基互补配对。(2)mRNA和tRNA均属于RNA,含有核糖;翻译的场所核糖体中含有rRNA,因此也含有核糖。(3)④是tRNA,其一端的碱基AAG是反密码子,能与密码子UUC碱基配对,密码子UUC对应的氨基酸是苯丙氨酸。(4)根据题意,肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,即mRNA中第三个密码子由UCU变为GCU,可见是mRNA中的U变成了G,根据转录过程中的碱基配对原则,可知该基因的这个碱基对替换情况是T//A替换为G//C。(5)根据题意可知,该罕见的红花性状是显性突变的结果,即该红花植株是杂合子,其自交后代发生性状分离,只有部分植株具有红花性状。自交后代中的红花植株基因型及其比例为AA:Aa=1:2,连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为15/17。
【点评】本题考查基因突变、基因表达及分离定律的应用等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
22.【答案】(1)mRNA;tRNAr;RNA
(2)DNA;RNA
(3)②;—CCUGAAGAGAAG—;—GGACTTCCCTTC—
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)细胞核中含有DNA分子,在细胞培养液中加入同位素标记的尿嘧啶和核糖的结合物--尿核苷,则会在转录产物中出现,而RNA有3种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。(2)在细胞生物中,其遗传物质是DNA,所以提取的核酸如果是DNA,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代;如果是RNA,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。(3)根据题意和图示分析可知:转录是以DNA的一条链为模板进行的,该模板链是②,转录形成的mRNA的碱基排列顺序是-CCUGAAGAGAAG-;如果该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸中谷氨酸变成了甘氨酸,则模板链的碱基排列顺序-GGACTTCCCTTC-。
【点评】本题考查遗传信息转录和翻译的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
23.【答案】(1)核糖体;tRNA;mRNA
(2)GCU;GCT
(3)B
(4)522
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)由以上分析可知,图中①为核糖体,②为tRNA,③为mRNA。(2)丙氨酸的反密码子是CGA,其密码子是GCU,根据碱基互补配对原则,DNA分子中不转录此密码的链上相应的碱基顺序是GCT。(3)图示为翻译过程,合成的是肽链或蛋白质,如唾液淀粉酶、促甲状腺激素、抗体,性激素的化学本质是脂质,在内质网上合成。(4)DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,若图中④多肽含有174个氨基酸,不考虑终止密码子,则③mRNA中至少含碱基数为174×3=522。
【点评】本题主要考查转录和翻译的相关知识,意在考察考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系能力。
24.【答案】(1)脱氧核糖和磷酸
(2)甲;转录;RNA聚合酶
(3)20
(4)翻译;GGC;甲
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)交替排列的脱氧核糖和磷酸构成了DNA分子的基本骨架。(2)丙图中碱基中含有U,故为RNA链,以DNA链合成RNA链的过程称为转录,根据碱基互补配对原则,模板连为甲链,转录过程需要RNA聚合酶的催化。(3)两条链共含有200个碱基,且A:T:G:C=2:1:3:3,由于A=T+U所以U占1/10,为20个。(4)X为核糖体,参与翻译过程,图中甘氨酸是第二个氨基酸,对应的密码子是GGC,信使RNA上的遗传信息来自模板链甲。
【点评】识记DNA的结构,理解碱基互补配对,识记转录和翻译过程能很好的解答本题。
25.【答案】(1)DNA复制;线粒体;叶绿体
(2)3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况
(3)RNA聚合酶;1
(4)tRNA;内质网;高尔基体
【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】【分析】(1)图甲是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,即DNA复制;DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中,所以,在叶绿体和线粒体中,也可发生DNA复制和转录。(2)3H-TdR是DNA合成的原料之一,所以可根据放射性强度的变化来判断DNA的合成情况。(3)转录的产物是RNA,与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,而基因可进行多次表达。(4)反密码子存在于tRNA上;AUG是起始密码子,新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸,但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这说明新生肽链经过内质网和高尔基体的加工修饰后,甲硫氨酸被切除。
【点评】本题考查DNA复制、转录和翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从题图中提取有效信息,结合这些信息,运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
1 / 1人教版生物必修2第四章第一节基因指导蛋白质的合成同步训练
一、选择题
1.(2017高二上·温州期末)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.下列叙述正确的是( )
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模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】解:AB、由题意知Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,且可直接作为模板进行翻译(即+RNA),不含逆转录酶,复制时直接以RNA为模板进行复制:先以+RNA为模板合成﹣RNA,此时正负链之间是结合在一起的(即双链RNA形式),再以双链中的﹣RNA为模板合成新的+RNA,A错误,B正确;
C、由图可知,一条模板可翻译多条肽链,C错误;
D、由题意知,QβRNA可直接翻译出蛋白质,D错误.
故选:B.
【分析】分析题图:图示为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复制酶的示意图.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,且可直接作为模板进行翻译(即+RNA),复制时直接以RNA为模板进行复制:先以+RNA为模板合成﹣RNA,此时正负链之间是结合在一起的(即双链RNA形式),再以双链中的﹣RNA为模板合成新的+RNA.
2.大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】由题中“若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子”在结合图中核糖体的移动的方向,我们可判断起始密码子为与划线“0”的左侧。mRNA中三个相邻的碱基构成一个密码子,从0→1方向推,可推出1→0方向的密码子依次为: ,由此可知该mRNA的起始密码子可能是GUG即图示中的2;答案选B。
【点评】本题考查翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
3.下图是真核生物细胞核中信使RNA合成过程图,请根据图判断下列说法中正确的是( )
A.图中③表示DNA聚合酶
B.HIV和T2噬菌体都可以在人体细胞内进行这个基本过程
C.图中②合成后直接与核糖体结合并控制蛋白质的合成
D.图中R区段的状态在细胞分裂中期很难出现
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【分析】如果③是酶,则它的名称是RNA聚合酶,A错误。病毒是专一性寄生生物,T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,不会侵染人体细胞,B错误。在真核细胞中,②合成后往往需要经加工修饰后经核孔进入细胞质内才可与核糖体结合,将氨基酸合成多肽,所以C错误。R所示的阶段正处于解旋状态,细胞分裂中期染色体高度螺旋化,R区段的状态很难出现,D正确。
【点评】本题考查转录的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
4.下列有关细胞中三种RNA的叙述,正确的是( )
A.组成三种RNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶
B.原核细胞的rRNA的合成需要核仁的参与
C.三种RNA中只有mRNA是以DNA的一条链为模板合成的
D.翻译过程中需要三种RNA同时参与
【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的翻译
【解析】【分析】组成三种RNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C),A项错误;原核细胞内没有细胞核,也就没有核仁这一结构,B项错误;三种RNA都是以DNA的一条链为模板合成的,C项错误;翻译时的模板是mRNA,氨基酸的运载工具是tRNA,场所是核糖体,组成核糖体的是rRNA和蛋白质,因此翻译过程中需要三种RNA同时参与,D项正确。
【点评】本题考查核酸的化学组成,细胞的结构、基因指导蛋白质合成的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
5.以下关于真核生物遗传信息表达的叙述错误的是( )
A.转录过程需要RNA聚合酶和解旋酶
B.转录产生的mRNA需经过加工才能转移到细胞质中
C.在蛋白质合成时,核糖体沿着mRNA运行
D.多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】转录只需要RNA聚合酶,不需要解旋酶,故A错误;真核生物转录产生的mRNA需要经过加工才能转移到细胞质中,故B正确;蛋白质合成时,核糖体沿着mRNA运行,氨基酸相继地加到延伸中的多肽链上,故C正确;多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作,提高蛋白质合成效率,故D正确。
【点评】本题考查基因的表达的有关知识,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
6.下表为三种氨基酸对应的密码子,右图为某tRNA晶体的三维结构,数字表示核苷酸的位置(反密码子的读取方向为3′端→5′端)。下列相关叙述正确的是( )
A.该tRNA是通过DNA转录后加工形成
B.该tRNA在翻译过程中可转运脯氨酸
C.翻译过程中,每种氨基酸均由多种tRNA转运
D.由两条链构成的该tRNA分子中存在碱基互补配对现象
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】tRNA是通过DNA转录后加工形成的三叶草形结构,A正确;该tRNA一端的反密码子是UGG,能与密码子ACC配对,在翻译过程中密码子ACC对应的是苏氨酸,B错误;翻译过程中,有的氨基酸只能由一种tRNA转运,C错误;由单链构成的该tRNA分子中局部存在碱基互补配对现象,D错误。
【点评】本题考查tRNA及翻译的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
7.下图为某动物细胞核基因表达的过程,据图分析下列说法正确的是( )
A.结构④具有一层生物膜
B.a过程表示遗传信息的转录,参与该过程的酶是RNA聚合酶
C.①中核苷酸的数量是②中核苷酸数量的两倍
D.①②⑤⑥中均含有五碳糖,物质⑥的密码子决定其携带氨基酸的种类
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】据图分析,④为核糖体,无膜结构,A错。a过程表示以①DNA为模板合成②mRNA过程,为转录,需要RNA聚合酶,B正确。②mRNA是经①DNA转录生成,由于DNA具有启动子、终止子以及无遗传意义部分,故①中核苷酸的数量比②中核苷酸数量的两倍还多,C错。①为DNA,含有脱氧核糖,②⑤⑥分别为mRNA、mRNA、tRNA,含有核糖,物质⑤mRNA的密码子决定其携带氨基酸的种类,物质⑥tRNA的反密码子能够识别密码子,D错。
【点评】本题考查基因表达相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构能力。
8.甲图表示某种多肽链的合成过程,乙图表示这种多肽链中有3个甘氨酸且位于第8、20、23位。下列叙述正确的是( )
A.甲图中表示4条多肽链正在合成
B.用特殊水解酶选择性除去图中3个甘氨酸,形成的产物中有3条多肽
C.该多肽释放到细胞外与细胞呼吸无关
D.转录方向为从左往右
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】甲图中同时含有转录和翻译过程,其中4条mRNA正在合成,mRNA附着有许多核糖体,因此许多多肽链正在合成,故A错误;由于图乙中的多肽链中含有3个甘氨酸位于第8、20、23位,因此去掉甘氨酸后形成的产物除了甘氨酸外,还有七肽、十一肽、二肽和另外一条多肽链,二肽不属于多肽,有3条多肽链,故B正确;该多肽释放到细胞外面的方式是胞吐,消耗能量与细胞呼吸有关,故C错误;由于形成的mRNA的长度从右向左越来越长,故转录方向为从右向左,故D错误。
【点评】本题考查转录和翻译的有关知识,意在考查考生识图能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
9.有关细胞内蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.蛋白质主要在细胞核中合成
B.翻译时,核糖体沿着tRNA移动
C.tRNA随机结合氨基酸,并将它转运到核糖体
D.tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】蛋白质在核糖体上合成,A错误。翻译时,核糖体沿mRNA移动,B错误。一种tRNA只能识别并与一种氨基酸结合转运,C错误。tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对,D正确。
【点评】本题考查蛋白质合成的相关知识,意在考查学生对相关知识要点的记忆和简单的理解能力。
10.DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在( )
A.细胞核、核糖体、核糖体 B.核糖体、细胞核、核糖体
C.核糖体、核糖体、细胞核 D.细胞核、细胞核、核糖体
【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】【分析】DNA复制主要发生于细胞核内,也可以发生在线粒体或叶绿体中;转录主要发生于细胞核内,也可以发生在线粒体或叶绿体中;蛋白质合成的场所一定在核糖体,所以选D。
【点评】本题考查DNA的复制、转录和蛋白质的合成的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
11.下图为原核细胞某个基因转录和翻译过程的示意图。据图分祈,下列叙述正确的是( )
A.图中有6个mRNA与模板DNA形成的杂交双链
B.该基因被转录多次,方向均由右向左进行
C.转录结束后立即开始翻译,没有转录后加工的过程
D.多个核糖体串联在一起,共同完成一条多肽链的合成,增加了翻译效率
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】从图中分析,6个黑点代表6个核糖体,其中3个在同一条mRNA上,2个同在另一条mRNA上,1个在一条mRNA上,还有两条没有结合核糖体,A错误。结合题干信息“某个基因的转录和翻译”可知,有多条mRNA的产生,说明同一基因被转录多次,B正确。从图中可知,3条mRNA都没有转录结束就与核糖体结合在开始翻译了,C错误。翻译中,每个核糖体各自翻译出一条多肽链,D错误。
【点评】本题考查原核细胞内的转录和翻译过程,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
12.关于蛋白质合成的叙述,正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】一种tRNA只能识别并携带一种氨基酸,故A错误。DNA聚合酶是在细胞质的核糖体上合成的,故B错误。反密码子是位于tRNA上的相邻的3个碱基,故C错误。线粒体中的DNA也能进行转录和翻译,即控制某些蛋白质的合成,故D正确。
【点评】本题考查基因表达相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
13.核苷酸合成核酸链的过程与氨基酸脱水缩合的过程相似,某科研小组利用900个脱氧核苷酸人工合成了一个基因(双链DNA),并成功诱导该基因进行了表达,则从基因合成到成功表达出产物最多能产生多少个水分子( )
A.149 B.1047 C.1496 D.598
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】因为核苷酸合成核酸链的过程与脱水缩合的过程相似,所以900个脱氧核苷酸合成双链DNA需要脱水900-2=898个;转录出的mRNA含有450个核糖核苷酸,需要脱水449个;最多能对应150个氨基酸,需要脱水149个;所以最多脱水数=898+449+149=1496,C正确。
【点评】本题考查DNA结构及基因表达的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
14.肠道病毒EV71为单股正链RNA(+RNA)病毒,是引起手足口病的主要病原体之一,下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下面说法不合理的是()
A.图中+RNA有三方面功能
B.物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体
C.患儿痊愈后若再次感染该病毒,相应的记忆细胞会迅速产生抗体消灭病毒
D.假定肠道病毒基因+RNA含有1000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%。以病毒基因+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C共800个
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】由题意知,图中+RNA有三方面功能A正确;M是+RNA翻译形成的病毒蛋白质,而病毒蛋白质是在宿主细胞内的核糖体上合成的,B正确;患儿痊愈后若再次感染该病毒,相应的记忆细胞会迅速增殖分化成浆细胞,分泌更多的抗体,将抗原消灭,C错误;肠道病毒基因+RNA含有1000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%。以病毒基因+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C共800个,D正确。
【点评】本题主要考查免疫的相关知识,意在考察考生对相关知识的理解。把握知识间内在联系的能力。
15.某DNA片段所转录的mRNA中尿嘧啶占28%,腺嘌呤占18%,则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占( )
A.46%、54% B.23%、27% C.27%、23% D.46%、27%
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【分析】mRNA中尿嘧啶占28%,腺嘌呤占18%,则DNA中的模板链中,腺嘌呤占28%,胸腺嘧啶占18%,腺嘌呤和胸腺嘧啶是DNA中能配对的碱基,其和在双链的比值和在单链的比值相等,即双链中腺嘌呤和胸腺嘧啶和是46%,双链中腺嘌呤和胸腺嘧啶相等,则DNA中胸腺嘧啶占23%,则鸟嘌呤占27%,B正确。
【点评】本题考查转录和碱基互补配对原则的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
16.关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是( )
A.遗传密码是DNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
B.生物通用一套遗传密码子
C.因为有20种氨基酸,所以遗传密码子也只有20种
D.遗传密码的形成部位主要是核糖体
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】遗传密码是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序,A错误;整个生物界通用一套遗传密码子,B正确;20种氨基酸对应的遗传密码子有61种,C错误;遗传密码的形成部位主要是细胞核,D错误。
【点评】本题考查遗传密码的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
17.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数,依次为( )
A.3311 B.3612 C.1236 D.1136
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】据中心法则及碱基互补配对原则知,mRNA中碱基数∶肽链中氨基酸个数∶tRNA个数=3∶1∶1;此多肽有11个肽键,所以共有12个氨基酸,mRNA中有36个碱基,共12个密码子,所以合成此多肽共需要12个tRNA,故选B项。
【点评】本题考查蛋白质相关知识,意在考察考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
18.科学家以正常人及某种病患者的相应mRNA为模板合成了cDNA。已查明该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人不同,cDNA中只有一个位点的碱基发生改变。对比结果见下表。以下有关分析合理的是( )
研究
对象 cDNA的碱基位点 32号氨基酸及密码子
94 95 96 密码子 氨基酸
正常人 G C G CGC 精氨酸
C G C
患者
G
组氨酸
C
注:组氨酸的密码子为CAU、CAC
A.cDNA所含的碱基数等于96 B.合成cDNA时需要DNA解旋酶
C.患者第94号位点碱基缺失 D.患者相应氨基酸密码子为CAC
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【分析】根据题意分析表格可知,表格中仅显示第32号氨基酸的对应序列,该mRNA的实际长度应大于96,A错误;以mRNA为模板合成DNA时需逆转录酶催化,B错误;对比精氨酸与组氨酸的密码子可知,该基因突变是由正常人的密码子CGC突变为患者的CAC,即第95位碱基替换,C错误,D正确。
【点评】本题考查基因突变及基因表达的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
19.下列关于遗传信息、遗传密码、反密码子所在的物质表述正确的是( )
A.DNA,mRNA,tRNA B.tRNA,DNA,mRNA
C.蛋白质,DNA,tRNA D.mRNA,tRNA,DNA
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】遗传信息是指DNA分子中的碱基排列顺序,因此遗传信息在DNA分子上;遗传密码是指mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,因此遗传密码在mRNA上;反密码子是指tRNA一端的3个碱基,能与密码子互补配对,因此反密码子在tRNA上。
【点评】本题主要考查基因的表达的相关知识,意在考察考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系能力。
20.下图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
B.一种tRNA只可以携带一种氨基酸
C.图中b处上下链中间的化学键表示磷酸二酯键
D.图中c处表示密码子,可以与mRNA碱基互补配对
【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的翻译
【解析】【分析】tRNA是由许多个核糖核苷酸连接成的单链分子,其结构图c处的三个碱基构成反密码子,A项错误;tRNA是搬运氨基酸的工具,一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可被多种tRNA搬运,B项正确;图中b处上下链中间的化学键表示氢键,C项错误;图中c处表示反密码子,可与mRNA上的密码子发生碱基互补配对,D项错误。
【点评】本题考查翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力和识图获取信息的能力。
二、非选择题
21.如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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)过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称分别是 。①~④结构中(填序号) 存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中 (填序号)中含有核糖结构,另外上图中 也含有核糖结构。
(3)由图可知,④所携带的氨基酸为 。
(4)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程Ⅲ合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,则该基因的这个碱基对替换情况是 。
(5)若由于(4)所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状,而其自交后代中只有部分植株具有红花性状,则其原因最可能是 。将自交后代中的红花植株连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为 。
【答案】(1)复制、转录、翻译;①和④
(2)②和④;核糖体
(3)苯丙氨酸
(4)T//A替换为G//C(或A//T替换为C//G)
(5)红花性状属于显性突变,亲本是杂合子,自交有性状分离;15/17
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)分析图形可知,①是DNA,②是mRNA,③是氨基酸,④是tRNA,Ⅰ是DNA复制,Ⅱ是转录,Ⅲ是翻译。双链DNA中存在碱基互补配对,tRNA中局部也存在碱基互补配对。(2)mRNA和tRNA均属于RNA,含有核糖;翻译的场所核糖体中含有rRNA,因此也含有核糖。(3)④是tRNA,其一端的碱基AAG是反密码子,能与密码子UUC碱基配对,密码子UUC对应的氨基酸是苯丙氨酸。(4)根据题意,肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸,即mRNA中第三个密码子由UCU变为GCU,可见是mRNA中的U变成了G,根据转录过程中的碱基配对原则,可知该基因的这个碱基对替换情况是T//A替换为G//C。(5)根据题意可知,该罕见的红花性状是显性突变的结果,即该红花植株是杂合子,其自交后代发生性状分离,只有部分植株具有红花性状。自交后代中的红花植株基因型及其比例为AA:Aa=1:2,连续自交3次,并逐代淘汰白花性状个体,则最终获得的红花植株中纯合子的比例为15/17。
【点评】本题考查基因突变、基因表达及分离定律的应用等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络的能力。
22.回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中,不久在细胞核中发现被标记的 、 、 。
(2)将从A细胞中提取的核酸,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞B中,当转入 时,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代,当转入 时,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。
(3)已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是:CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)
翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 链转录的(以图中①或②表示),此mRNA的碱基排列顺序是: 。
若该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序: 。
【答案】(1)mRNA;tRNAr;RNA
(2)DNA;RNA
(3)②;—CCUGAAGAGAAG—;—GGACTTCCCTTC—
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)细胞核中含有DNA分子,在细胞培养液中加入同位素标记的尿嘧啶和核糖的结合物--尿核苷,则会在转录产物中出现,而RNA有3种,分别是mRNA、tRNA和rRNA。(2)在细胞生物中,其遗传物质是DNA,所以提取的核酸如果是DNA,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代;如果是RNA,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。(3)根据题意和图示分析可知:转录是以DNA的一条链为模板进行的,该模板链是②,转录形成的mRNA的碱基排列顺序是-CCUGAAGAGAAG-;如果该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸中谷氨酸变成了甘氨酸,则模板链的碱基排列顺序-GGACTTCCCTTC-。
【点评】本题考查遗传信息转录和翻译的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
23.观察下列蛋白质合成示意图,回答问题:(注:甲为甲硫氨酸,丙为丙氨酸)
(1)图中①是 ,②是 ,③是 。
(2)丙氨酸的密码子是 ,在DNA分子中不转录此密码的链上相应的三个碱基的顺序是 。
(3)下列物质不是经该过程合成的是( )
A.唾液淀粉酶 B.性激素 C.胰岛素 D.抗体
(4)若图中④最终形成后含174个组成单位,则③中至少含 个碱基。
【答案】(1)核糖体;tRNA;mRNA
(2)GCU;GCT
(3)B
(4)522
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)由以上分析可知,图中①为核糖体,②为tRNA,③为mRNA。(2)丙氨酸的反密码子是CGA,其密码子是GCU,根据碱基互补配对原则,DNA分子中不转录此密码的链上相应的碱基顺序是GCT。(3)图示为翻译过程,合成的是肽链或蛋白质,如唾液淀粉酶、促甲状腺激素、抗体,性激素的化学本质是脂质,在内质网上合成。(4)DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,若图中④多肽含有174个氨基酸,不考虑终止密码子,则③mRNA中至少含碱基数为174×3=522。
【点评】本题主要考查转录和翻译的相关知识,意在考察考生对所学知识的理解,把握知识间内在联系能力。
24.下图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图。请分析并回答问题:
(1)DNA分子的基本骨架由 交替排列构成。
(2)若该图表示以 (甲或乙)链为模板合成丙链,则该过程称为 ,催化该过程的酶主要是 。
(3)若甲链和丙链共含有200个碱基,且A︰T︰G︰C=2︰1︰3︰3,则含碱基U 个。
(4)图示X结构中完成的是 过程,图中甘氨酸的密码子是 。控制该蛋白合成的基因中,决定…甘氨酸——异亮氨酸——缬氨酸——谷氨酸——…的模板链是图中的 链。
【答案】(1)脱氧核糖和磷酸
(2)甲;转录;RNA聚合酶
(3)20
(4)翻译;GGC;甲
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】(1)交替排列的脱氧核糖和磷酸构成了DNA分子的基本骨架。(2)丙图中碱基中含有U,故为RNA链,以DNA链合成RNA链的过程称为转录,根据碱基互补配对原则,模板连为甲链,转录过程需要RNA聚合酶的催化。(3)两条链共含有200个碱基,且A:T:G:C=2:1:3:3,由于A=T+U所以U占1/10,为20个。(4)X为核糖体,参与翻译过程,图中甘氨酸是第二个氨基酸,对应的密码子是GGC,信使RNA上的遗传信息来自模板链甲。
【点评】识记DNA的结构,理解碱基互补配对,识记转录和翻译过程能很好的解答本题。
25.图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,回答有关问题。
(1)图示甲、乙、丙过程分别表示 、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中,也可以发生在 和 中。
(2)生物学中,经常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)研究甲过程的物质合成情况,原因是 。
(3)转录时,与DNA中起点结合的酶是 。一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,甲过程在每个起点一般起始 次。
(4)丙(翻译)过程在核糖体中进行,通过 上的反密码子与mRNA上的碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子,某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经 和 加工修饰的结果。
【答案】(1)DNA复制;线粒体;叶绿体
(2)3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况
(3)RNA聚合酶;1
(4)tRNA;内质网;高尔基体
【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】【分析】(1)图甲是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,即DNA复制;DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中,所以,在叶绿体和线粒体中,也可发生DNA复制和转录。(2)3H-TdR是DNA合成的原料之一,所以可根据放射性强度的变化来判断DNA的合成情况。(3)转录的产物是RNA,与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,而基因可进行多次表达。(4)反密码子存在于tRNA上;AUG是起始密码子,新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸,但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这说明新生肽链经过内质网和高尔基体的加工修饰后,甲硫氨酸被切除。
【点评】本题考查DNA复制、转录和翻译的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能从题图中提取有效信息,结合这些信息,运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
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