第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
1.下列关于RNA的叙述,不正确的是( )
A.RNA可以催化细胞内的某些代谢反应
B.RNA的化学组成、结构与DNA不同,但链长与DNA分子相差不大
C.一条mRNA上可结合多个核糖体,每个核糖体都可合成一条完整的肽链
D.RNA也可作为遗传物质
解析:RNA由DNA分子上的基因转录而来,其长度一般比转录它的基因还要短,比整个DNA分子的长度更短。
答案:B
2.一个tRNA的一端碱基为GUA,此tRNA所运载的氨基酸是( )
A.GUA(缬氨酸) B.CAU(组氨酸)
C.UAC(酪氨酸) D.AUG(甲硫氨酸)
解析:tRNA中的反密码子为GUA,根据碱基互补配对原则,推知位于mRNA上的密码子为CAU,决定的氨基酸为组氨酸。
答案:B
3.DNA分子的解旋( )
A.只发生在转录过程中
B.只发生在翻译过程中
C.发生在复制和翻译过程中
D.发生在复制和转录过程中
答案:D
4.下图是真核生物信使RNA的合成过程图,请据图判断,下列说法正确的是( )
A.染色质高度螺旋化时不能发生此过程
B.图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的
C.RNA聚合酶遇到起始密码子才能开始转录
D.图中②合成后,通过胞吐进入细胞质中,在核糖体上合成蛋白质
解析:染色质高度螺旋化时,以染色体形式存在,此时DNA不能解旋,也就不能转录;②是以4种核糖核苷酸为原料合成的;需要RNA聚合酶与DNA上相应的位点结合,催化遗传信息的转录,起始密码子是翻译开始的位点;②为mRNA,在细胞核内合成后通过核孔进入细胞质,与核糖体结合后合成蛋白质。
答案:A
5.人的血红蛋白含有4条多肽链,由574个氨基酸构成。下列有关血红蛋白的说法,正确的是( )
A.血红蛋白合成过程中需要574种tRNA
B.转录合成血红蛋白所需要的模板时,需要8种脱氧核苷酸
C.由于人的成熟红细胞没有细胞核,不存在DNA,无法转录形成mRNA,所以人的血红蛋白的合成不需要模板
D.人的成熟红细胞中没有血红蛋白基因
解析:tRNA共61种;转录时需要4种核糖核苷酸;人的红细胞在没有成熟之前,已经合成了血红蛋白,人的血红蛋白的合成需要模板;人的成熟红细胞中没有细胞核,没有DNA,所以没有血红蛋白基因。
答案:D
6.对于下面图解,正确的说法有( )
①表示DNA复制过程 ②可表示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
解析:题图中含有DNA和RNA的各一条链,可以表示转录或逆转录过程;图中含有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸,共8种核苷酸;DNA中的A代表腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。
答案:C
7.在转录时,不会出现在模板链和新生子链间的配对碱基是( )
A.A—T B.T—A
C.C—G D.G—C
答案:A
8.某mRNA分子中,尿嘧啶占20%,腺嘌呤占10%,那么转录成该mRNA的模板DNA片段中胞嘧啶占( )
A.25% B.30%
C.35% D.70%
解析:mRNA分子是由DNA分子的一条链转录而来的,那么mRNA分子中碱基的比率与模板链的碱基比率是相对应的。根据题意,U占20%,A占10%,则基因模板链中的A+T就占该链的30%。而根据碱基互补配对原则,基因中一条链的A+T占该链的比率与另一条链中的A+T占另一条链的比率及整个基因中A+T的比率是相等的,即整个基因中A+T占全部碱基的30%,那么G+C就占全部碱基的70%,又因为G=C,所以C占35%。
答案:C
9.一条多肽链中有500个氨基酸,则作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子分别至少要有碱基( )
A.1 500个和1 500个 B.500个和1 000个
C.1 000个和2 000个 D.1 500个和3 000个
解析:不考虑mRNA中的终止密码子和DNA中内含子等,以下比例成立,DNA碱基数∶mRNA碱基数∶蛋白质中的氨基酸数=6∶3∶1。由一条多肽链中有500个氨基酸可以推出:合成该多肽链的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子至少含有的碱基依次为1500个和3000个。
答案:D
10.(2015安徽理综,4)Qβ噬菌体的遗传物质(Qβ RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,Qβ RNA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Qβ RNA。下列叙述正确的是( )
A.Qβ RNA的复制需经历一个逆转录过程
B.Qβ RNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条Qβ RNA模板只能翻译出一条肽链
D.Qβ RNA复制后,复制酶基因才能进行表达
解析:本题考查RNA复制过程,以及基因的表达过程相关知识。Qβ噬菌体含有的RNA,是正链RNA,它可以充当mRNA,直接进行翻译,合成出蛋白质。其复制过程是先合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成正链RNA,故A项错误,B项正确。由图可知,一条QβRNA模板可以合成三种蛋白质,故C项错误。由图可知,QβRNA可以直接翻译合成RNA复制酶,说明复制酶基因在QβRNA复制前已经表达成功,故D项错误。
答案:B
11.下图表示人体内某一生命活动过程。据图分析,下列说法正确的是( )
A.该过程共涉及5种核苷酸
B.该过程形成的产物为RNA
C.该过程需要DNA聚合酶
D.乳酸菌体内没有此类过程发生
解析:图中所示为转录过程,共涉及8种核苷酸,其中DNA链中有4种脱氧核苷酸,RNA链中有4种核糖核苷酸。转录过程中,需要RNA聚合酶。转录的产物为RNA。转录在乳酸菌体内也可以发生。
答案:B
12.下列关于tRNA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tRNA携带
B.每种氨基酸都有它特定的一种tRNA
C.一种tRNA可以携带几种结构相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA将它带到核糖体上
解析:一种氨基酸对应的密码子可以有一个或多个,所以可以由一种或几种特定的tRNA来运输,特定的tRNA将氨基酸运输到细胞中的核糖体上,tRNA与mRNA上的密码子相配对,从而完成氨基酸的转运过程。
答案:D
13.下图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题。
(1)细胞中过程②发生的主要场所是 。?
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。?
(3)在人体内成熟红细胞中是否能发生过程①②③? 。?
(4)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点 (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是 。?
答案:(1)细胞核
(2)26%
(3)不能
(4)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
14.下图为蛋白质合成过程示意图,请据图回答有关问题。
图一
图二
(1)图一中发生在细胞核中的过程是 ,DNA解旋酶破坏的化学键是 。?
(2)图一中基因表达的最后阶段是在[ ] 中完成的,这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、 等。?
(3)图一中③称 ,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是 。?
(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是 (多选)。?
A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸
B.该过程表明细胞可以迅速合成出大量的蛋白质
C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同
D.合成MN的场所是细胞核,而X一定附着在内质网上
答案:(1)转录 氢键 (2)⑤ 核糖体 tRNA、ATP和酶 (3)密码子 tRNA (4)AD
15.下图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形,回答下列问题。
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 。对于小麦的叶肉细胞来说,能发生乙过程的场所有 。?
(2)在正常情况下,碱基的排列顺序相同的单链是 。?
(3)对于图乙来说,RNA聚合酶结合位点位于 分子上,起始密码子和终止密码子位于 分子上(填字母)。?
(4)分子l彻底水解得到的化合物有 种。?
(5)图丙所示的生理过程是从分子l链的 端开始的。如果该链由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链,最多需要脱掉 个水分子。?
解析:要注意复制、转录和翻译三者的区别,以模板为切入点,可以抓住本质,复制以解旋的两条链为模板,转录以解旋后的一条链为模板,翻译以mRNA单链为模板。小麦叶肉细胞的细胞核、叶绿体、线粒体中都含有DNA,可以进行DNA的复制、转录和翻译。a和d分别是亲代DNA分子上的单链,二者的碱基序列为互补关系,因此a和c、b和d上的碱基序列相同。RNA聚合酶结合位点属于DNA分子上的片段,起始密码子和终止密码子位于mRNA上。图丙中两个核糖体位于同一条链l上,说明l链为mRNA,彻底水解后有6种化合物:核糖、磷酸、4种碱基。从两条肽链m和n的长度上可以知道,翻译从A端开始。l链由351个基本单位构成,则最多对应117个密码子,最多对应117个氨基酸,脱掉116个水分子。
答案:(1)DNA复制、转录、翻译 细胞核、线粒体、叶绿体
(2)a和c、b和d
(3)e f
(4)6
(5)A 116
课件30张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、RNA的组成及分类
1.RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
2.化学组成
3.结构及分布:RNA一般是单链的,而且比DNA短,能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
4.种类:mRNA、tRNA、rRNA三种。目标导航预习导引一二三RNA和DNA相比,在化学组成上有什么不同?
答案:RNA中的五碳糖是核糖,碱基中有尿嘧啶而没有胸腺嘧啶。DNA中的五碳糖是脱氧核糖,碱基中含有胸腺嘧啶而没有尿嘧啶。目标导航预习导引一二三二、遗传信息的转录
1.概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
2.过程目标导航预习导引一二三转录的场所一定是细胞核吗?产物一定是mRNA吗?
答案:不一定。含有DNA的部位(细胞核、线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可发生转录过程,产物有mRNA、tRNA、rRNA三种。目标导航预习导引一二三三、遗传信息的翻译
1.概念: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。
2.过程目标导航预习导引一二三目标导航预习导引一二三DNA的复制、转录就是基因的表达吗?
答案:不是,基因的表达是指基因控制蛋白质合成的过程,也就是包括转录和翻译两个过程。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是 ( )
A.DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态
B.DNA和RNA的基本组成单位是一样的
C.AGCTGA既可能是DNA的碱基序列,也可能是RNA的碱基序列
D.mRNA上的碱基序列,决定于DNA的碱基序列,同时又决定蛋白质中氨基酸的序列
审题:本题考查DNA和RNA的区别及联系。从DNA和RNA的化学组成、空间结构及DNA、mRNA和蛋白质三者之间的联系等方面分析。一二知识精要典题例解迁移应用解析:生物体内的核酸有两种:DNA和RNA,DNA由脱氧核苷酸组成,一般是双链,有A、T、G、C 4种碱基;RNA由核糖核苷酸组成,一般是单链,有A、U、G、C 4种碱基。mRNA是由DNA转录来的,所以其碱基序列决定于DNA的碱基序列,mRNA是蛋白质合成的直接模板,它又决定了蛋白质中氨基酸的序列。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用下图是DNA和RNA组成的结构示意图,下列有关说法正确的是( )
A.噬菌体中有5种碱基和8种核苷酸
B.硝化细菌的遗传物质含有5种碱基
C.蓝藻的线粒体中也有上述两种核酸
D.DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖而没有核糖一二知识精要典题例解迁移应用解析:噬菌体中只含DNA,因而其体内有4种碱基和4种脱氧核苷酸;硝化细菌的遗传物质是DNA,含有4种碱基;蓝藻属于原核生物,无线粒体。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用DNA和RNA的判断方法
(1)从碱基种类上判断:若核酸中出现碱基T则为DNA,若出现碱基U则为RNA。
(2)从碱基比例上判断:若A≠T、C≠G,则为单链DNA;若A=T、C=G,则一般认为是双链DNA。
(3)从五碳糖上判断:若五碳糖为脱氧核糖则为DNA,若五碳糖为核糖则为RNA。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用(2)反密码子
①概念:tRNA一端与密码子对应的3个相邻碱基。
②种类:61种。
③对应关系:反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应。
a.一种tRNA只能运输一种氨基酸。
b.一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。一二知识精要典题例解迁移应用【例2】 如图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题。一二知识精要典题例解迁移应用(1)过程①的产物是DNA,则过程①发生在 期,催化过程②的酶是 。?
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是 。?
(3)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。过程④进行的场所有 。?
(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫作多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是 。从原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明 。?审题:从转录和翻译的时间、条件及过程等方面分析。一二知识精要典题例解迁移应用解析:(1)据图分析可知,过程①指DNA的复制,在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程②指转录过程,催化DNA转录为RNA的酶为RNA聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mRNA上,据tRNA上的反密码子UAC可推知密码子为AUG,AUG决定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)据图可知,越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推出核糖体在mRNA上的移动方向为a→b。过程④是对蛋白质加工和运输的过程,相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mRNA上连接多个核糖体以后,可以同时合成多条相同的肽链,提高蛋白质的合成速率。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明原核细胞边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行。
答案:(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间 RNA聚合酶 (2)甲硫氨酸 (3)a→b 内质网和高尔基体 (4)短时间内能合成较多的蛋白质 原核细胞中的转录和翻译是同时同地进行的一二知识精要典题例解迁移应用下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是 ( )
A.一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运
B.该过程需要有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C.该过程一定遵循碱基互补配对原则,即A一定与T配对,G一定与C配对
D.DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
解析:一种氨基酸可能对应1种或多种密码子,可由1种或多种tRNA转运。ATP含有两个高能磷酸键。翻译过程中A与U配对。合成mRNA的原料是4种核糖核苷酸,合成蛋白质的原料是20种氨基酸。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用易错点一易错点二易错点一:遗传信息的转录是以DNA的一条链为模板,而不是以DNA的两条链为模板。DNA复制则是DNA的两条链都作为模板。
【例1】 DNA的两条链均为模板的过程是( )
A.合成DNA B.合成mRNA
C.合成tRNA D.合成rRNA
解析:DNA的两条链均为模板的过程是DNA复制,即合成DNA。合成RNA(包括mRNA、tRNA和rRNA)的过程叫转录,以DNA的一条链为模板。
答案:A易错点一易错点二易错点二:密码子与反密码子种类并不相同。反密码子只有61种,而密码子还包括3种终止密码子,共64种。
【例2】 正常情况下,出现肽链合成终止,是因为 ( )
A.一个与mRNA链终止密码子相对应的tRNA不能携带氨基酸
B.细胞内不具有与mRNA链终止密码子相应的反密码子
C.mRNA在mRNA链终止密码子处停止合成
D.tRNA上出现终止密码子
解析:终止密码子不对应反密码子,当mRNA上核糖体读取到终止密码子时,多肽链的合成便终止。tRNA上带有的反密码子中,没有与终止密码子对应的。
答案:B第2节 基因对性状的控制
1.在遗传学上,把遗传信息沿一定方向的流动叫作信息流。信息流的方向可用右图表示,则( )
A.过程①和②都需要解旋酶和RNA聚合酶
B.能进行过程④或⑤的生物不含DNA
C.过程①可发生在所有细胞中
D.过程③不发生碱基互补配对
答案:B
2.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。下列叙述正确的是( )
A.过程①是转录,它以DNA的两条链为模板、4种核苷酸为原料合成mRNA
B.过程②中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状
D.某段DNA上发生了基因突变,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
解析:转录时以DNA的一条链为模板;②过程是翻译,翻译需要模板、原料、能量、酶,同时需要适宜的条件;基因突变导致转录形成的密码子发生改变,不同的密码子也可以决定同一个氨基酸,因此形成的蛋白质不一定改变。
答案:C
3.转录和逆转录是生物遗传信息传递过程中的两个过程,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:转录和逆转录都需要模板、能量、酶和原料。真核生物的转录过程主要发生在细胞核内。逆转录是RNA病毒才具有的生理过程。tRNA是转运氨基酸的工具,不能用来转运核苷酸。
答案:A
4.观赏植物藏报春,在20~25 ℃的条件下,红色(A)对白色(a)为显性,基因型为AA或Aa的藏报春开红花,基因型为aa的藏报春开白花。但是,如果把开红花的藏报春移到30 ℃条件下,虽然基因型仍为AA或Aa,但新开的花全是白色的,这说明( )
A.基因完全决定性状
B.基因对性状的控制受到环境因素的影响
C.基因型相同,环境条件改变,性状一定改变
D.每种植物在环境条件改变时都能开多种颜色的花
解析:基因控制生物的性状,但性状的表现同时受环境影响。
答案:B
5.遗传性视网膜炎是一种由细胞质基因控制的遗传病,下列关于该病的说法正确的是( )
A.该病基因可能位于线粒体中
B.该病患者女性多于男性
C.该病患者男性多于女性
D.某夫妇第一胎生下一个患者,第二胎患病率为1/4
答案:A
6.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
答案:B
7.如下图所示,给予适宜的条件,各试管均有产物生成,则能生成DNA的试管是( )
A.a和d B.b和c
C.只有e D.只有c
解析:试管中添加的核酸为模板,原料用于合成产物。生成DNA的原料为脱氧核苷酸,模板为DNA或RNA,因此能生成DNA的试管是a和d。
答案:A
8.真核细胞中,RNA聚合酶催化的过程是遗传信息的 ( )
A.复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
解析:RNA聚合酶用于形成RNA。RNA形成过程包括转录和RNA自我复制,但真核细胞生物的遗传物质是DNA,不进行RNA自我复制。
答案:B
9.下列有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述,错误的是( )
A.两种过程都可在细胞核中发生
B.两种过程都有酶参与反应
C.两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
D.两种过程都以DNA为模板
答案:C
10.遗传信息从RNA→RNA的途径是对中心法则的补充,下列能够进行该传递过程的生物是( )
A.烟草花叶病毒 B.噬菌体
C.烟草 D.大肠杆菌
答案:A
11.下列关于中心法则的叙述,错误的是( )
A.表示遗传信息的传递方向
B.表示基因控制蛋白质合成的过程
C.DNA只能来自DNA的复制
D.基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状
解析:在某些被RNA病毒侵染的细胞内会发生逆转录过程,由RNA逆转录产生DNA。
答案:C
12.结合图表分析,下列有关说法正确的是( )
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌DNA解旋酶的活性
(可促进DNA螺旋化)
红霉素
能与核糖体结合
利福平
抑制RNA聚合酶的活性
A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③
B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C.结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D.①~⑤可发生在人体健康细胞中
答案:A
13.右图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题。
(1)过程①需要的原料是 ,模板是亲代DNA的 条链。?
(2)过程②表示 ,主要是在 中进行的。?
(3)逆转录酶催化过程 (填序号),能进行该过程的生物的遗传物质是 ;需要解旋酶的过程包括图中的过程 (填序号)。?
(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的过程 (填序号),场所是 。?
(5)在实验室中,科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合,来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。
解析:图中①是DNA复制,②是转录,③是逆转录,④是RNA复制,⑤是翻译。
答案:(1)脱氧核苷酸 两 (2)转录 细胞核 (3)③ RNA ① (4)⑤ 核糖体 (5)图中加一条虚线由DNA指向蛋白质
14.下图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A、B、C为物质,①~⑤为过程。
(1)过程①~⑤中,在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是 (填数字)。?
(2)在洋葱根尖分生区细胞中进行过程①的场所有 。?
(3)在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有 ,决定物质C多样性的根本原因是 。?
(4)若物质C由M个氨基酸构成,含有N条肽链,其中有Z条是环状肽链,则这个蛋白质完全水解共需水分子个数为 。?
答案:(1)②⑤
(2)细胞核和线粒体
(3)核糖和尿嘧啶 物质A(DNA或基因)的多样性
(4)M-N+Z
15.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)过程a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mRNA上密码子的分子是 ,后者所携带的分子是 。?
(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 。?
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)
课件26张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、中心法则的提出及其发展
1.提出者:克里克。
2.内容
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;但不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA。
3.图解目标导航预习导引一二三4.发展
(1)RNA自我复制
①遗传信息从RNA流向RNA。
②举例:具有RNA复制酶的RNA病毒。
(2)RNA逆转录
①遗传信息从RNA流向DNA。
②举例:HIV。目标导航预习导引一二三结合中心法则思考DNA、RNA产生的途径分别有哪些?
答案:产生DNA的途径有DNA复制和逆转录,产生RNA的途径有复制和转录。目标导航预习导引一二三二、基因、蛋白质与性状的关系
1.基因对性状的间接控制
(1)实质:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(2)实例:人白化病的形成
控制酪氨酸酶的基因异常→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能转化为黑色素→表现出白化症状。
2.基因对性状的直接控制
(1)实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)实例:镰刀型细胞贫血症
编码血红蛋白的正常基因碱基发生替换→血红蛋白结构异常,红细胞功能受损。目标导航预习导引一二三3.基因与性状间的对应关系
(1)生物的绝大多数性状受单个基因控制。
(2)生物的有些性状是由多个基因决定的,如人的身高。
(3)生物的性状还受环境条件的影响,是生物的基因型和环境条件共同作用的结果。目标导航预习导引一二三(1)H7N9亚型禽流感病毒的核酸类型是什么?遗传物质的化学本质是什么?
答案:H7N9亚型禽流感病毒的核酸为RNA,该核酸也是其遗传物质。
(2)H7N9亚型禽流感病毒的生物学特点和传播力还不是很清楚,你能根据该病毒的遗传物质的化学本质对该病毒遗传信息的流动过程作出假设吗?目标导航预习导引一二三三、细胞质基因
1.分布:线粒体和叶绿体中。
2.功能
(1)进行半自主自我复制。
(2)通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
3.遗传方式
由母本遗传给后代,表现为母系遗传,不遵循孟德尔遗传规律。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用【例1】 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。下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d所表示的四个过程分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录
B.需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c,需要逆转录酶参与的过程是d
C.过程a、b、c只发生在真核细胞中,过程d、e只发生在原核细胞和一些病毒中
D.在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所相同,但需要的关键酶种类不同一二知识精要典题例解迁移应用审题:从中心法则中各过程的名称、所需条件及发生于哪一类生物体内等方面分析。
解析:图解中a、b、c、d、e分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制,其中过程c进行的场所是核糖体,在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸,a、b、c在细胞生物中均能发生,d、e只发生在RNA病毒侵染的细胞中。在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核,但所需的关键酶不同,前者需要解旋酶、DNA聚合酶,而后者需要RNA聚合酶。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用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;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;DNA病毒中只有DNA,在宿主细胞中能进行DNA复制、转录、翻译,故其遗传信息的传递遵循中心法则。
答案:D一二知识精要典题例解迁移应用中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)传递遗传信息:通过DNA复制完成,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)表达遗传信息:通过转录和翻译完成,发生在个体发育过程中。一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用一二知识精要典题例解迁移应用从图中可得出( )
A.一种物质的合成只受一个基因的控制
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达
C.若基因③不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
审题:解答本题的关键是明确每种基因的特点及作用。一二知识精要典题例解迁移应用解析:精氨酸的合成受基因①②③④共同控制;基因①②③④是通过控制酶①②③④的合成来控制精氨酸合成的代谢过程的;基因具有一定的独立性,当基因②不表达时,基因③和④仍可表达;若基因③不存在,则无法合成酶③,瓜氨酸无法合成精氨酸琥珀酸。
答案:B一二知识精要典题例解迁移应用下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述,正确的是( )
A.基因与性状的关系呈线性,即一种性状由一个基因控制
B.人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的
C.皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量低而蔗糖含量高
D.70%的囊性纤维病患者中,编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白催化活性丧失一二知识精要典题例解迁移应用解析:基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。例如,人的身高可能是由多个基因决定的。同时,性状也受环境的影响。人类患白化病的原因是控制酶(酪氨酸酶)的基因的表达受影响,进而影响黑色素的形成,导致出现白化症状。豌豆皱粒的成因是编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,造成淀粉含量低吸水能力降低,表现出种子皱缩。CFTR蛋白属于结构蛋白,无催化功能。
答案:C一二知识精要典题例解迁移应用易错点一易错点二易错点一:并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程,细胞生物能发生DNA的复制、转录和翻译过程,RNA的复制和逆转录只能发生在被少数病毒侵入的细胞中。
【例1】 如图所示,正常情况下,在动植物细胞中都不可能发生的遗传信息传递过程是( )
A.①② B.③④⑥
C.⑤⑥ D.②④
解析:正常情况下,在动植物细胞内遗传信息的传递不可能发生RNA→RNA、RNA→DNA以及蛋白质→RNA的过程。
答案:B易错点一易错点二易错点二:DNA复制只发生在细胞分裂间期,而在高度分化的细胞(不具分裂能力的细胞)中不再发生。而转录和翻译无论细胞能否分裂,只要是活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)均可进行。
【例2】 遗传信息的传递途径有5个,在正常人大脑的神经细胞中能发生的途径是( )
①DNA→DNA ②DNA→RNA ③RNA→RNA
④RNA→蛋白质 ⑤RNA→DNA
A.①② B.②④
C.①②④ D.②③⑤
解析:大脑的神经细胞是高度分化的细胞,不再分裂,不发生DNA的复制,但可进行基因表达(转录、翻译)。而逆转录、RNA的复制发生在RNA病毒侵染的宿主细胞内。
答案:B第4章过关检测
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
1.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是 ( )
A.以一个含n个碱基的DNA分子为模板,转录的mRNA分子的碱基数最多是n/2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
解析:不具遗传效应的DNA片段不转录,不会形成mRNA,所以mRNA分子的碱基数小于n/2个。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。RNA聚合酶的结合位点也在DNA上。在细胞周期中,基因选择性表达,mRNA的种类和含量均不断发生变化。
答案:D
2.对于一个动物个体来说,几乎所有的体细胞都含有相同的基因,但细胞与细胞之间存在结构和功能上的差异,这是因为它们合成不同的( )
A.tRNA B.mRNA C.组蛋白 D.核糖体
答案:B
3.下列说法正确的是( )
A.原核生物的遗传物质由裸露的DNA组成,不与蛋白质结合成染色质
B.真核生物在转录时以基因中的任意一条链为模板链
C.DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过两个氢键相连
D.起始密码子决定转录的起点
解析:真核生物的遗传物质在进行转录时,是以基因中的某一条单链为模板,但不是任意一条;在DNA分子的一条链上,相邻的碱基A与T通过磷酸二酯键相连;起始密码子位于mRNA上,不可能决定转录的起点,决定的是翻译的起点。
答案:A
4.在遗传信息的传递过程中,不可能发生的是( )
A.DNA转录和翻译都进行碱基互补配对
B.mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译
C.DNA复制和转录都以DNA的一条链为模板
D.核糖核苷酸和氨基酸依次参与转录和翻译
解析:转录是以DNA的某一条链为模板,但DNA的复制以两条链为模板。
答案:C
5.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是 ( )
A.转录和翻译都发生在细胞核内
B.转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸
C.转录和翻译的模板分别是DNA的一条链和mRNA
D.一种tRNA只转运一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运
答案:C
6.密码子存在于( )
A.DNA B.mRNA C.tRNA D.核糖体
解析:遗传密码存在于mRNA上,mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基叫密码子;反密码子存在于tRNA上。
答案:B
7.一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。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、-1 B.m、-2
C.2(m-n)、-1 D.2(m-n)、-2
解析:mRNA共有m个碱基,G和C有n个,则A和U有m-n个,因mRNA是以DNA的一条链为模板合成的,所以mRNA中的A和U等于DNA中模板链上的A和T,等于DNA分子中A和T的一半。mRNA共有m个碱基,可决定个氨基酸,该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。在肽链的合成过程中共脱去水分子-2个。
答案:D
8.下列关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
解析:tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子,与mRNA上的密码子进行碱基互补配对,另一端携带一种氨基酸到达核糖体上,通过发生脱水缩合形成肽键,合成多肽链。DNA聚合酶是蛋白质,在核糖体上合成,而细胞核内无核糖体,不能合成蛋白质,因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶,通过核孔进入细胞核发挥作用。线粒体中不仅具有自己的DNA,而且还有核糖体,能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成,所以线粒体具有一定的独立性。
答案:D
9.正常动物细胞中通常不具有的酶是( )
A.复制DNA所需的酶
B.转录合成RNA所需的酶
C.翻译合成蛋白质所需的酶
D.逆转录合成DNA所需的酶
解析:逆转录合成DNA所需的酶是一类存在于部分RNA病毒中,具有逆转录活性、能以单链RNA为模板合成DNA的酶,在正常动物细胞中不含此酶。
答案:D
10.中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。人体皮肤生发层细胞能不断分裂,其中主要在细胞核中进行的过程是( )
A.a和e B.a和b C.b和c D.d和e
解析:细胞增殖过程要进行DNA的复制和基因表达,DNA复制过程(a)主要在细胞核中进行,基因表达过程中的转录过程(b)也主要发生在细胞核中,但翻译过程(c)发生在细胞质中。
答案:B
11.下列关于密码子的叙述,不正确的是( )
A.能决定氨基酸的密码子为64个
B.一种氨基酸可有多种对应的密码子
C.同一种密码子在人和猴子细胞中决定同一种氨基酸
D. CTA肯定不是密码子
解析:密码子具有简并性,但是决定氨基酸的密码子只有61种,3种终止密码子不编码氨基酸。
答案:A
12.有关下图的叙述,正确的是( )
(1)①→②表示DNA转录 (2)共有5种碱基 (3)①②中的A表示同一种核苷酸 (4)共有4个密码子 (5)①→②过程主要在细胞核中进行
A.(1)(2)(4) B.(1)(2)(5)
C.(2)(3)(5) D.(1)(3)(5)
解析:由题图可知,①代表DNA,②代表RNA,所以图示为转录过程,主要在细胞核中进行。
答案:B
13.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
解析:细胞内合成蛋白质过程中,tRNA种类和核糖体成分是相同的;直接决定氨基酸排列顺序的是mRNA碱基序列,mRNA碱基序列不同,合成的氨基酸排列顺序也不同;同一密码子决定的氨基酸是相同的。
答案:B
14.一段原核生物的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最多需要的tRNA个数依次为 ( )
A.33,11
B.36,12
C.12,36
D.11,36
解析:一条含有11个肽键的多肽具有12个氨基酸,而一个氨基酸对应mRNA上一个密码子(3个碱基),由一个tRNA运输。
答案:B
15.如果来自同一个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:同一个生物的不同细胞含有的染色体和DNA的数量是相同的;蛋白质合成越旺盛,RNA的量越多。
答案:A
16.下列关于转录和翻译的叙述,错误的是( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性
解析:转录的场所主要是细胞核,以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料在RNA聚合酶催化下合成一条RNA;翻译在核糖体上进行,核糖体在mRNA上移动,以mRNA为模板合成一条多肽链,而密码子的简并性增强了密码子的容错性。故A、B、D三项正确,C项错误。
答案:C
17.研究者用生长素类似物处理细胞,得到结果如下表所示,据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是( )
细胞内物质含量比值
处理前
处理后
DNA∶RNA∶蛋白质
1∶3.1∶11
1∶5.4∶21.7
A.生长素类似物对细胞内的DNA复制过程有促进作用
B.生长素类似物对细胞内的DNA转录过程有促进作用
C.生长素类似物对细胞内的翻译过程有促进作用
D.生长素类似物对细胞的分裂和分化过程有促进作用
解析:从题表中可以看出处理后RNA含量和蛋白质含量相对于DNA含量都有所增加,说明生长素类似物促进了细胞内的转录过程,导致RNA含量增加,进而导致蛋白质含量增加。
答案:B
18.下图是雌性激素与相应受体结合情况示意图,以下叙述错误的是( )
A.由图可知雌性激素相应的受体在细胞内
B.雌性激素通过细胞膜的方式是自由扩散
C.该“激素—受体”复合体能直接影响遗传信息的转录过程,从而影响蛋白质的合成
D.雌性激素与相应受体结合后形成“激素—受体”复合体,穿过两层膜并作用于核内DNA
解析:由题图可知,雌性激素的受体位于细胞质基质中。雌性激素与受体蛋白结合后,通过核孔进入细胞核,并影响遗传信息的转录过程。雌性激素的本质是脂质,通过自由扩散的方式进入细胞。
答案:D
19.某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是( )
A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对
C.mRNA翻译只能得到一条肽链
D.该过程发生在真核细胞中
解析:RNA聚合酶可以将原核生物DNA双螺旋解开;DNA-RNA杂交区域中A应该与U配对;从图中可以看出mRNA翻译能得到多条肽链;图中转录和翻译的过程是同时进行的,只能发生在原核生物中。
答案:A
20.甲(ATGG)是一个单链DNA片段,乙是该片段的转录产物,丙(A—P~P~P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙的组分中均有糖
B.甲、乙共由6种核苷酸组成
C.丙可作为细胞内的直接能源物质
D.乙的水解产物中含有丙
解析:甲是单链DNA,乙是RNA,丙是ATP,三者都含有核糖,其中DNA中含脱氧核糖,RNA和ATP中含有核糖;甲为ATGG,含有3种核苷酸,其转录的RNA为UACC,也含有3种核苷酸,因此甲、乙共含有6种核苷酸;ATP可以断裂远离腺苷的高能磷酸键,释放能量供生命活动利用,是直接的能源物质;乙的水解产物为3种核苷酸,不含有ATP。
答案:D
21.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表,则tRNA(反密码子为UGC)所携带的氨基酸是( )
TTT
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:DNA模板链和tRNA上的反密码子均可与mRNA中的密码子进行碱基配对,因此DNA模板链和tRNA的对应碱基(反密码子)除了T和U外,是相同的。与反密码子UGC对应的DNA碱基为TGC,相应的氨基酸为苏氨酸。
答案:D
22.下图为人体细胞核内转录过程,下列相关说法正确的是( )
A.⑤和ATP中所含有的五碳糖都是核糖
B.启动该过程必需的有机物①和胰岛素、生长激素一样与双缩脲试剂反应均呈紫色
C.在合成人体该过程消耗的ATP时所需能量可由淀粉、蛋白质、脂肪氧化分解提供
D.核内形成的④需通过两层生物膜才能与细胞质中的核糖体结合
解析:⑤中所含有的五碳糖是脱氧核糖;在合成人体该过程消耗的ATP时所需能量可由糖类、蛋白质、脂肪氧化分解提供;核内形成的④(RNA)直接从核孔进到细胞质。
答案:B
23.人体内碱基互补配对发生在( )
①DNA复制 ②转录 ③翻译 ④逆转录 ⑤RNA复制 ⑥tRNA携带氨基酸
A.①②③ B.①②⑤
C.①③⑤⑥ D.①②③④⑤
解析:tRNA携带氨基酸的过程不发生碱基互补配对,逆转录和RNA复制虽然发生碱基互补配对,但不属于发生在人体内的过程。人体内碱基互补配对发生在DNA复制(DNA和DNA之间)、转录(DNA和RNA之间)和翻译(mRNA和tRNA之间)中。
答案:A
24.人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因,两者 ( )
A.分别存在于不同组织的细胞中
B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C.均在细胞核内转录和翻译
D.转录的mRNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
解析:人体由一个受精卵经有丝分裂发育而来,不同的组织细胞含有相同的基因。基因的复制只能发生在分裂间期。基因的转录场所主要是细胞核,而翻译的场所一定是核糖体。不同的生物共用一套密码子,即mRNA上密码子与氨基酸的对应关系是不变的。
答案:D
25.(2015重庆理综,5)结合下图分析,下列叙述错误的是( )
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础
D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
解析:本题主要考查基因的结构和表达,解题的切入点是依据基因的结构本质和表达原理对选项逐一分析。DNA和RNA都可以是遗传物质,遗传信息储存在它们的核苷酸序列中,A项正确。由于密码子的简并性等原因,核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质,B项正确。基因可通过指导蛋白质的合成控制生物性状,因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础,C项正确。编码蛋白质时,只有基因的特定的一条链(有意义链)作为模板链,作为模板链的单链不同,转录出的mRNA和翻译出的蛋白质是不同的,所以编码蛋白质的基因是含有遗传信息不同的两条单链,D项错误。对基因的结构、本质和功能模糊是导致本题出错的重要原因。
答案:D
二、非选择题(共50分)
26.(8分)下图表示某真核生物细胞内DNA转录过程,请据图分析回答下列问题。
(1)在图中矩形框内用“→”或“←”标出转录的方向。
(2)b与c在结构组成上相同的化学基团为 ,不同的基团为 。?
(3)a为启动上述过程必需的有机物,其名称为 ,化学本质是 。?
(4)在根尖细胞中,上述过程发生在 和 中,若在叶肉细胞中,还可发生在 中。?
解析:(1)DNA转录时,已转录好的RNA片段与模板链迅速分离,从核孔进入细胞质中与核糖体结合,开始翻译,而细胞核中继续边解旋边转录,已转录过的模板链与编码链重新恢复双螺旋,所以从图中可知d是已与模板链分离的RNA片段,因此转录方向应向左。(2)b是DNA上的胞嘧啶脱氧核苷酸,c是RNA上的胞嘧啶核糖核苷酸,两者相同的成分是磷酸、碱基;不同的成分是五碳糖,前者为脱氧核糖,后者为核糖。(3)转录的启动需要RNA聚合酶,其化学本质是蛋白质。(4)根尖细胞中只有细胞核与线粒体中发生转录,而叶肉细胞中还有叶绿体。
答案:(1)←
(2)磷酸、碱基 五碳糖(b为脱氧核糖,c为核糖)
(3)RNA聚合酶 蛋白质
(4)细胞核 线粒体 叶绿体
27.(10分)图1是基因指导多肽合成的过程。
图1
(1)据图1推测,核糖体不可能具有的位点是 。?
A.mRNA结合位点
B.不携带氨基酸的tRNA(如①)结合位点
C.形成肽键位点
D.携带着氨基酸的tRNA(如②)结合位点
(2)核糖体由rRNA和 组成,其中,人的神经细胞内,rRNA主要在 中合成,它的合成需要 酶的催化。?
(3)图2为某细胞转录和翻译的示意图。
图2
①此细胞是 (填“真核”或“原核”)细胞,原因是 ?
。?
②据图判断,下列描述正确的是 (多选)。?
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束,翻译即已开始
C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
答案:(1)B
(2)蛋白质 细胞核或核仁 RNA聚合
(3)①原核 转录和翻译在时间和空间上没有分开 ②BD
28.(11分)下页左上图表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答问题。
图1
图2
(1)图2中方框内所示结构是 的一部分,它主要在 中合成,其基本组成单位是 ,可以用图2方框中数字 表示。?
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为 ,进行的场所是[ ] ,所需要的原料是 。?
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是 。?
(4)从化学成分角度分析,与图1中⑥结构的化学组成最相似的是 。?
A.乳酸菌 B.T2噬菌体
C.染色体 D.流感病毒
(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对,则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过 。?
A.166和55
B.166和20
C.333和111
D.333和20
答案:(1)RNA 细胞核 核糖核苷酸 1、2、7
(2)翻译 ⑥ 核糖体 氨基酸
(3)UAA
(4)D
(5)D
29.(9分)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如右上图所示的模拟实验。
(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 。?
(4)若该病毒感染了小鼠上皮细胞,则合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:根据题干信息A是单链的生物大分子且含碱基U,应为RNA,得到的产物含碱基T,应为DNA,故甲模拟的是逆转录过程。“Y是能与核糖体结合的单链大分子”,推知Y是mRNA,试管乙中模拟的是转录过程;根据题干信息“Z是组成该病毒外壳的化合物”,推知Z是蛋白质,丙试管中模拟的是翻译过程。病毒营寄生生活,在宿主内以病毒自身的RNA为模板,以宿主细胞内的原料(脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸等)经一系列的化学反应最终合成RNA和蛋白质外壳,组装形成新的病毒。
答案:(1)逆转录
(2)mRNA 转录
(3)蛋白质(或多肽)
(4)小鼠上皮细胞 病毒RNA 密码子
30.(12分)下图为在实验室中进行的相关模拟实验,请据图回答问题。
(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是 、 。?
(2)图中乙过程要顺利进行,还需向试管中加入的物质或细胞结构有 、 。?
(3)人们通过研究发现,有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成,从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素,请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤:
第一步,取A、B、C、D 4支试管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液;
第二步,?
?
?
?
?
;?
第三步,?
?
。?
(4)预期实验结果并得出实验结论。
该实验有可能会出现 种实验结果,如果出现 ?
,则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录。?
答案:(1)转录 翻译
(2)tRNA 核糖体
(3)向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B试管中滴加等量的蒸馏水,同时向A、B试管中加入等量相同的细菌DNA;向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,D试管中滴加等量的蒸馏水,同时向C、D试管中加入等量相同的人体DNA 把A、B、C、D 4支试管放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测4支试管中有无RNA的生成
(4)4 A试管中无RNA生成,B试管中有RNA生成,C、D试管中均有RNA生成
疯牛病及其研究进展
疯牛病(简称BSE)是牛海绵状脑病的俗称,它是一种慢性、传染性、致死性中枢神经系统疾病,以大脑灰质出现海绵状病变为主要特征。该病于1985年4月首先发现于英国,于1986年11月定名为BSE。疯牛病不仅曾在英国广泛流行,在法国、瑞士、葡萄牙、丹麦、德国、比利时、爱尔兰、卢森堡、荷兰、阿曼等国家和地区均有病例报道。2001年2月,联合国粮农组织公告,全世界有100多个国家面临疯牛病威胁,包括美国、加拿大、阿根廷、智利、澳大利亚、挪威、新西兰和巴拉圭以及中东和亚洲等一些国家。其原因是1986~1996年间,有的国家从西欧国家进口活牛和含动物骨粉的饲料,又将这些饲料转入其他国家。因此,所有这些国家都面临疯牛病的威胁,必须停止使用动物骨粉饲料。由于该病是人畜共患病,一旦发生所造成的直接和间接经济损失将无法估量,因此该病是世界各国动植物检疫部门重点防范传入的家畜传染病之一。
疯牛病的症状表现为:性情改变,容易紧张、激怒;姿势和步态改变,难以站立,身体平衡障碍,运动失调;奶牛产奶量下降,体重下降。该病潜伏期长,一般为2~8年。症状出现后,进行性加重,一般只需2个星期到6个月,疯牛便会死亡。患病牛的年龄多在3~5岁。
关于疯牛病的致病因子,科学家们至今尚未达成共识。目前普遍倾向于朊病毒学说,认为这种病是由一种叫PrP的蛋白异常变构所致。无需DNA或RNA的参与,致病因子朊病毒就可以传染复制。根据朊病毒学说,变构的异常PrP蛋白可以结合正常的PrP蛋白,使之也发生相同的结构改变,从而达到复制、传染的目的。外源性的异常PrP蛋白侵入可以使体内正常的PrP蛋白与之结合而发生结构改变,引起疾病。体内的PrP基因发生突变也有可能使体内的PrP蛋白自发地发生结构改变而患病。目前认为,疯牛病可以通过饮食、输血等途径传播。
