【精品解析】易错点19 关于基因的表达的遗传题—高考生物易错题训练

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名称 【精品解析】易错点19 关于基因的表达的遗传题—高考生物易错题训练
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科目 生物学
更新时间 2024-11-14 16:00:10

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易错点19 关于基因的表达的遗传题—高考生物易错题训练
一、陷阱1:原核生物与真核生物基因表达的异同
1.(2023高一下·芜湖期末)下列关于基因指导蛋白质的合成过程的相关叙述错误的是(  )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
C.转录以DNA的一条链作为模板,翻译以tRNA作为模板
D.在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
【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、转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、转录的原料是四种核糖核苷酸(A、T、U、C),翻译的原料是氨基酸,B正确;
C、转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNA而不是tRNA,C错误;
D、在真核细胞中,染色体上基因的转录是在细胞核中进行,翻译是在核糖体上进行,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录:(1)场所:主要是细胞核。(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。(3)过程:
2、翻译:(1)场所:核糖体。(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。(3)过程:
2.(2024高一下·十堰期末)胰岛素是治疗糖尿病的特效药,科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,利用大肠杆菌产生胰岛素,满足了临床的部分需求。下列有关叙述错误的是(  )
A.人体细胞合成胰岛素时,需要mRNA、tRNA、rRNA共同参与
B.在大肠杆菌细胞中,转录和翻译都在细胞质中进行
C.人的胰岛素基因是有遗传效应的DNA片段
D.胰岛素基因转录形成mRNA过程与翻译过程的碱基配对方式完全相同
【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、人体细胞在合成胰岛素时,此时需要mRNA作为模板,需要tRNA作为转运工具转运氨基酸,需要核糖体作为翻译的场所,并且rRNA是构成核糖体的一部分,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,基因的表达包括转录和翻译两个阶段,所以都在大肠杆菌细胞质中进行,B正确;
C、人的遗传物质是DNA,故人的胰岛素基因是具有遗传效应的DNA片段,C正确;
D、胰岛素基因转录形成mRNA过程中是以DNA为模板合成RNA,胰岛素基因翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白,两个过程碱基配对方式不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是遗传信息流向RNA的过程,而翻译是RNA信息流向蛋白质的过程。
在转录过程中,DNA双链解开,其中一条链作为模板,通过RNA聚合酶将游离的核糖核苷酸连接起来,形成与模板链互补的RNA链。这个过程发生在细胞核中,产生的RNA链称为信使RNA(mRNA),它携带着基因的遗传信息。随后,mRNA离开细胞核,进入细胞质,与核糖体结合,开始进行翻译过程。
翻译过程中,核糖体读取mRNA上的密码子,并根据密码子的顺序将氨基酸连接起来,形成蛋白质链。这个过程需要多种酶和辅助因子的参与,以确保准确性和高效性。最终,蛋白质链折叠成具有特定三维结构的蛋白质分子,使其具有特定的功能。
需要注意的是,基因的转录和翻译过程受到许多因素的调控,包括启动子、终止子、转录因子等。这些调控机制可以影响基因的表达水平,从而控制生物体的发育和功能。
3.(2022·张家口模拟)下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是(  )
A.多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B.原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C.原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D.真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
【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、图中多个核糖体在一条mRNA上移动,合成多个相同的多肽链,保证了翻译的快速高效,A正确;
B、由图可知,原核细胞的mRNA不需要加工,可以进行边转录边翻译,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板,初级转录产物被加工后形成的mRNA才是合成蛋白质的模板,B正确;
C、由图可知,原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译方向为短肽链→长肽链,即沿着mRNA5'→3'的方向进行,C正确;
D、由于模板相同,真核细胞图中长短不同的新生蛋白质是同种蛋白质,氨基酸序列相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4.(2024高一下·泰州期末)下列关于基因的表达和中心法则的叙述,错误的是(  )
A.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物,其遗传物质可能是RNA
B.心肌细胞中遗传信息流动过程可表示为
C.原核基因表达时转录和翻译在时间和空间上可以不分开
D.翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA 共同参与
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、氨基酸→蛋白质过程是翻译,不能独立完成的生物可能是病毒,其遗传物质可能是RNA,A正确;
B、心肌细胞中没有DNA的复制,这是由于心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,B错误;
C、原核基因表达过程中,转录和翻译都是在细胞质中进行的,可以边转录边翻译,C正确;
D、翻译过程中需要mRNA作模板、rRNA组成核糖体,并且需要tRNA运载氨基酸,三者都有参与,D正确。
故答案为:B。
【分析】中心法则,又称分子生物学的中心教条,是描述遗传信息在生物体内传递和表达的基本规律。这一法则最初由弗朗西斯·克里克于1958年提出,它说明了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本路径。
中心法则的内容
1.遗传信息的传递:
从DNA传递给RNA,这一过程称为转录。
从RNA传递给蛋白质,这一过程称为翻译。
2.中心法则的补充:
随着科学的发展,逆转录酶的发现对中心法则进行了补充。在某些病毒中,遗传信息也可以从RNA逆转录成DNA。
此外,某些病毒中的RNA还能自我复制,这也是对中心法则的补充。
中心法则的意义
中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一。它在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用,极大地推动了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石。同时,中心法则为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学发展过程中占有重要地位。
5.(2023高一下·慈溪期末)下列关于人体细胞中胰岛素基因的转录和翻译过程的叙述,正确的是(  )
A.该基因只存在于胰岛B细胞中
B.在核糖体上合成的相应蛋白质还缺乏相应的生物活性
C.人体细胞中胰岛素基因的转录和翻译过程是同时进行的
D.通过多个核糖体共同合成一条肽链可显著提供翻译效率
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、胰岛素基因存在于人体的每一个细胞内,A错误;
B、胰岛素是一种分泌蛋白,因此在核糖体上合成的相应蛋白质还缺乏相应的生物活性,需要经内质网和高尔基体的再加工,才有活性,B正确;
C、人体细胞是真核细胞,其胰岛素基因表达过程先转录,再翻译,C错误;
D、mRNA上结合多个核糖体,共同合成多条肽链,显著提供翻译效率,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因的表达过程包含转录和翻译:1、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
2、RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
二、陷阱2:基因突变与肽链长度的关系
6.(2024高一下·平鲁期末) 下列有关基因突变的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子中发生了碱基对的替换一定会引起基因突变
B.基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长
C.导致镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白基因发生突变
D.由于基因突变是不定向的,所以基因A可以突变为基因B
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DNA分子中包含基因片段和非基因片段,发生在非基因片段的碱基对的替换不是基因突变,A错误;
B、基因突变可能导致转录产生的mRNA上终止密码子推后出现而使肽链延长,B正确;
C、导致镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白空间结构发生改变,根本原因是血红蛋白基因发生突变,C错误;
D、基因突变可以产生新的等位基因,但基因A和基因B之间的关系为非等位基因,因此基因A不能突变为基因B,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因突变的概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
7.(2021·吉林模拟)野生甘蓝的一次变异导致某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变为终止密码子,导致植株形成大量的生殖枝,经过人工选择成为花椰菜这个甘蓝亚种。下列相关叙述错误的是(  )
A.花椰菜的产生是由基因突变造成的
B.野生甘蓝的这次变异可能发生在有丝分裂的间期
C.终止密码子既能终止翻译过程,也能编码氨基酸
D.突变后,mRNA编码的肽链的氨基酸数比野生甘蓝的少
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、野生甘蓝发生了一次变异,导致其某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变成终止密码子”,说明DNA中一个碱基对发生替换,属于基因突变,A正确;
B、野生甘蓝的这次变异是基因突变导致的,基因突变主要发生在DNA复制过程中,且野生甘蓝生长过程中进行的有丝分裂,据此可推测该变异可能发生在有丝分裂间期,B正确;
C、终止密码子不决定氨基酸,能终止翻译过程,C错误;
D、突变后,一个编码氨基酸的密码子转变为终止密码子,故mRNA编码的肽链的氨基酸数比野生甘蓝的少,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
题意分析,“野生甘蓝发生了一次变异,导致其某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变成终止密码子,再经过培育得到了花椰菜这个甘蓝亚种”,说明花椰菜这个甘蓝亚种相关的基因翻译形成的蛋白质的肽链缩短,同时也能说明该变异的产生是基因突变的结果。
8.(2022高三上·山东月考)基因M经过不同诱变处理后控制合成了不同的多肽链(m1、m2、m3),与原肽链相比,m1肽链不变,m2肽链缩短,m3肽链延长。下列说法错误的是(  )
A.三种肽链的形成体现了基因突变具有不定向性
B.m1肽链不变可能是由于密码子的简并性
C.m2肽链缩短是由于基因M发生了碱基对的替换
D.m3肽链延长可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子延后出现
【答案】C
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、因M经过不同诱变处理后,得到三种肽链,该过程体现了基因突变具有不定向性,A正确;
B、m1肽链不变可能是由于突变后密码子与原密码子决定的氨基酸的种类不变,即密码子的简并性,B正确;
C、m2肽链缩短可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子提前出现,终止密码子提前出现的原因可能是由于基因M发生了碱基对的替换、增加或缺失,C错误;
D、m3肽链延长可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子延后出现,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、密码子的简并:绝大多数氨基酸都有几种密码子,增加了密码子的容错性,减少了单一密码子的使用频率。
9.(2023高二上·建设开学考)在原核细胞中,遗传信息、起始密码子、终止密码子分别存在于(  )
A.DNA、mRNA、tRNA上 B.RNA、DNA、RNA 上
C.蛋白质、DNA、RNA上 D.DNA、mRNA、mRNA 上
【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的翻译
【解析】【解答】脱氧核苷酸通常是基因的基本单位,基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息,故遗传信息存在于DNA上。起始密码子是翻译过程中被核糖体识别并开始合成肽链的密码子,终止密码子是翻译过程中终止肤链合成的密码子,因此起始密码子和终止密码子都在mRNA上,D正确。
故答案为:D。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
10.(2022高三下·安徽开学考)DNA甲基化是生物体在DNA甲基转移酶(DMT)的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上的过程(如图所示)。基因的启动子(RNA聚合酶识别和结合的位点)区域被甲基化后,基因表达会受到抑制。下列有关叙述错误的是(  )
A.DNA甲基化可通过影响基因的转录,从而抑制基因的表达
B.在无DMT的条件下,甲基化的DNA可通过多次复制实现去甲基化
C.DNA的甲基化能够在不改变DNA序列的前提下,改变其遗传表现
D.基因的启动子区域有起始密码子,但没有终止密码子
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的启动子区域被甲基化后,RNA聚合酶无法识别和结合到基因上,转录无法启动,基因表达会受到抑制,A正确;
B、在无DMT的条件下,DNA复制时甲基无法转移到特定的碱基上,子链均未甲基化,因而甲基化的DNA可通过多次复制实现去甲基化,B正确;
C、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,此种变化不影响DNA中碱基的排列顺序,故被甲基化的DNA片段中DNA序列没有发生改变,但会抑制基因表达,影响相关蛋白质的产生,故而能改变其遗传表现,C正确;
D、起始密码子和终止密码子位于mRNA上,其对应的DNA序列位于基因编码区内,而启动子位于基因的非编码区,因此基因的启动子区域均没有起始密码子和终止密码子,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型
11.(2024高三上·浦东月考)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相关叙述正确的是(  )
A.启动子是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程
B.过程①进行的场所是细胞核,过程②需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA
C.细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是转录与翻译可同时进行
D.细胞中缺乏rRNA时,RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始,导致物质与能量的浪费
【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、启动子在基因编码区的上游,是RNA聚合酶而不是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程,是RNA聚合酶脱离DNA的部位,A错误;
B、过程①、②分别表示转录和翻译;大肠杆菌是原核生物,原核细胞无细胞核,过程①转录主要发生在拟核而不是细胞核中;过程②翻译需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA,B错误;
C、细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是原核细胞边转录边翻译,C正确;
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,而mRNA上的RBS是核糖体结合位点,这样会导致mRNA不能与核糖体结合,终止核糖体蛋白的合成,减少物质与能量的浪费,D错误。
故答案为:C。
【分析】 翻译: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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
12.(2023·杭州模拟)研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与DNA及一些蛋白质复合物耦连在一起,形成复合结构,其组成如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连
B.大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行
C.在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b
D.启动子和终止子决定了翻译的开始和终止
【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、由图可知:核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连,A正确;
B、图中转录形成的mRNA没有与质粒DNA的模板链分离,就有多个核糖体与mRNA结合,说明大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行,B正确;
C、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,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此分析图示可知:在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,C正确;
D、启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,终止子起到终止转录的作用,起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译: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)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
三、陷阱3:基因表达过程相关计算
13.(2024高一下·潮阳月考)已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为3'ACCACAGT…GGAACTTCGAT5'(其中“….”表示省略了213个碱基,并且不含有编码终止密码的序列),若以此链为模板转录,最终形成的多肽链中氨基酸的数目最多是(  )
A.74 B.75 C.77 D.76
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,首先写出基因中起始密码子和终止密码子模板链的碱基序列,分别为:TAC、CAC和ATT、ACT、ATC,然后在基因的起始端和末尾端寻找与之对应的碱基排列顺序,结果可以判断出编码氨基酸的基因片段模板链如下:3'CACAGT……GGAACT5',其中尾端ACT转录形成的是终止密码子,不编码氨基酸,能编码氨基酸的碱基数量为213+9=222,编码的氨基酸数量最多为222÷3=74个,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】1、翻译: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)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2、密码子:概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
14.(2024高一下·三台期末)已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子.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…(中间省略46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
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】该mRNA中的起始密码子为AUG、GUG,终止密码子为UAA、UGA、UAG;该信使RNA的碱基序列为:A-U-U-C-G-A-U-G-A-C…(46个碱基)…C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,其启动子为第6、7、8碱基组成的AUG,终止子为第5、6、7碱基组成的UAG,二者之间共有54个碱基,组成54/3=18个氨基酸,分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】 翻译: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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)

15.(2017高一下·济南期中)某DNA片段中有1200个碱基对,控制合成某蛋白质,从理论上计算,在翻译过程中,最多需要多少种转运RNA参与运输氨基酸 (  )
A.400 B.200 C.61 D.20
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由于DNA片段中有1200个碱基对,所以转录成的mRNA上的密码子有400个,最多64种。在翻译过程中,只有61种密码子能决定氨基酸,还有3种是终止密码,不决定氨基酸。
故答案为:C
【分析】理顺相关数量关系:DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
16.某DNA片段中有1200个碱基对,控制合成某蛋白质,从理论上计算,在翻译过程中,最多需要多少种转运RNA参与运输氨基酸 (  )
A.400 B.200 C.61 D.20
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】由于DNA片段中有1200个碱基对,所以转录成的mRNA上的密码子有400个,最多64种。在翻译过程中,只有61种密码子能决定氨基酸,还有3种是终止密码,不决定氨基酸。故选C
17.(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)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。
18.(2020高二上·河南月考)已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。假设大豆高茎基因编码区中有一片段的一条链的碱基序列是(  )CGTACCAGAGTC—-AGGAACTTCGAT(其中—-示省略了85个碱基),若以此链为模板经转录、翻译成的多肽链中氨基酸的个数和需要的转运RNA种数最多是(  )
A.33、33 B.34、61 C.99、64 D.102、64
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】解:已知DNA分子的碱基序列为CGTACCAGAGTC—-AGGAACTTCGAT(其中—-示省略了85个碱基),则mRNA的碱基序列为GCAUGGUCUCAG—-UCCUUGAAGCUA(其中—-示省略了85个碱基)。已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,则该序列的第3、4、5个碱基构成起始密码子(AUG),倒数第8、7、6个碱基构成终止密码子(UGA),即编码序列长度为10+85+4=99,则此mRNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为99÷3=33个。每一个氨基酸需要一个tRNA运输,因此,需要33个tRNA,最多有33种tRNA。综上所述,A正确,B、C、D错误。故答案为:A。
【分析】1、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;
2、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
3、密码子是指mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这样的3个碱基成为1个密码子。密码子共用64种,包括2种起始密码子、3种终止密码子和59种其他密码子,其中起始密码子不仅可以作为翻译开始的信号,还能编码相应的氨基酸;3种终止密码子只是终止翻译的信号,不编码氨基酸;59种其他密码子只编码相应的氨基酸。据此答题。
19.(2018高三上·辽源期末)控制合成一条含100个氨基酸的多肽链,相应基因中碱基个数至少有(  )
A.200 B.400 C.600 D.1000
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】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。若控制合成一条含100个氨基酸的多肽链,相应基因中碱基个数至少有100×6=600个。
故答案为:C
【分析】遗传信息转录和翻译过程中的“最多”和“最少”问题:
四、陷阱4:中心法则
20.(2024高一下·成都期末)如图所示,中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律。下列有关叙述错误的是(  )
A.克里克提出的中心法则不包括④、⑤过程
B.人的胚胎干细胞中可以进行①、②、③过程
C.①、②、③、④、⑤过程均需要酶的参与
D.②、⑤过程碱基互补配对方式相同
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;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、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①(DNA复制)过程、②(转录)过程和③(翻译)过程,不包括④、⑤过程,A正确;
B、人的胚胎干细胞能分裂,可以进行①②③过程,B正确;
C、过程①表示DNA的复制,需要解旋酶、DNA聚合酶参与;过程②表示转录,需要RNA聚合酶;过程③表示翻译,需要多种酶的参与;过程④表示RNA的复制,需要RNA复制酶;过程⑤表示逆转录(或反转录),需要逆转录酶;C正确;
D、过程②表示转录,碱基配对方式是 A—U、T—A、G—C、C—G;过程⑤表示逆转录,碱基配对方式也是A—T、U—A、G—C、C—G;可见转录和逆转录过程中的碱基互补配对表现为不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】中心法则的提出者是克里克,他认为,遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制,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,随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充,少数生物(如RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
21.(2024高三下·五华月考)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.生物体的遗传信息储存在 DNA 或RNA 的碱基序列中
B.抑制RNA 聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生
C.人体心肌细胞的细胞核内可发生过程①②,细胞质内发生过程③
D.图中所示过程均遵循碱基互补配对原则,过程③和④的配对方式相同
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,生物体的遗传信息储存在DNA或RNA 的碱基序列中,A正确;
B、②表示转录,该过程需要RNA聚合酶的参与,故抑制RNA聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生,B正确;
C、①表示DNA的复制,②表示转录,场所是细胞核,③表示翻译,场所是细胞质肿的核糖体,DNA的复制随着细胞的分裂而进行,人体的心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但能进行基因的表达(转录和翻译),故人体心肌细胞的细胞核内可发生过程②,细胞质内发生过程③,C错误;
D、③表示翻译,会发生mRNA的密码子和tRNA上的反密码子间的碱基互补配对;④表示RNA的复制,也会发生碱基互补配对,二者的配对方式相同,即都包括:A-U、U-A、G-C、C-G,D正确。
故选C。
【分析】图示分析:①表示DNA的复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
22.(2024高一下·云南月考) 下面有关中心法则的叙述正确的是(  )
A.健康人体细胞会发生①②③⑤过程,不会出现④过程
B.HIV病毒的遗传信息流动过程为③②④⑤
C.②⑤过程碱基互补配对方式存在差异
D.除哺乳动物成熟红细胞外,正常活着的细胞都可以完成①②⑤过程
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、人体细胞的遗传物质为DNA,健康人体细胞会发生①②⑤过程,不会出现③④过程,A错误;
B、HIV病毒为逆转录病毒,遗传信息流动过程为③①②⑤过程,B错误;
C、②转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对,即②过程碱基的配对方式为A-U、 G-C、C-G、T-A,⑤翻译时组成mRNA上的密码子的碱基与相应tRNA上的构成反密码子的碱基互
补配对,即⑤过程碱基的配对方式为A一U、C一G、U一A、G一C,因此②③过程碱基互补配对方式存在差异,C正确;
D、分析图示可知:①~⑤过程依次表示DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译。正常生活的
高度分化的细胞(如神经细胞)已经失去分裂能力不能完成①过程,能完成②⑤过程,哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不能完成①②⑤过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】中心法则是现代生物学中最重要的概念之一,它描述了生物体内遗传信息的流动方向。中心法则包括以下三个过程:
1. DNA 的复制:DNA 分子通过自我复制,将其携带的遗传信息传递给后代细胞。
2. RNA 的转录:DNA 分子中的遗传信息被转录成 RNA 分子。
3. 蛋白质的合成:RNA 分子中的遗传信息被翻译成蛋白质分子,蛋白质分子执行着各种生物功能。
中心法则是现代分子生物学的基础,它为我们理解遗传信息的传递和表达提供了重要的框架。需要注意的是,中心法则并不是一成不变的,随着新的研究进展,它可能会得到进一步的扩展和修正。
23.(2024高一下·三台期末)下图为生物的中心法则图解,下列有关说法正确的是(  )
A.高等动物细胞仅在有丝分裂间期发生过程①
B.正常情况下原核细胞中可发生过程③和④
C.能够完成过程④的生物一定能够完成过程③
D.mRNA、tRNA和rRNA均要参与过程⑤
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、①表示DNA分子的复制,除了有丝分裂间期以外,还可以在减数第一次分裂前的间期中发生,A错误;B、③表示逆转录,④表示RNA分子的复制,正常情况下不会发生在原核生物中,只会发生在被RNA病毒侵染的细胞中,B错误;
C、③表示逆转录,④表示RNA分子的复制,两过程只会发生在被RNA病毒侵染的细胞中,但能够完成过程④的生物一定不能够完成过程③,C错误;
D、⑤表示翻译,该过程需要mRNA、tRNA和rRNA的参与,分别作用于翻译的模板、转运氨基酸和合成核糖体,D正确。
故答案为:D。
【分析】中心法则: 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。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录)。
24.(2024高一下·广西月考) 下图为中心法则及其补充的示意图,相关叙述错误的是(  )
A.过程①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
B.人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染T细胞后可发生过程④
C.①②③过程均可发生在菠菜叶肉细胞的细胞核中
D.原核生物体内过程②和③可同时进行
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图中①是DNA的复制过程;②是遗传信息的转录过程;③是翻译过程;④是逆转录过程,需要逆转录酶;⑤是RNA的自我复制过程; ⑥是翻译过程,各过程都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、艾滋病病毒属于逆转录病毒,可进行④①②③过程,B正确;
C、菠菜叶肉细胞是高度分化的细胞,则细胞核中只进行②过程,③在细胞质中的核糖体中进行,C错误;
D、蛋白质的合成包括②转录和③翻译两个过程,在原核细胞中可同时进行,即边转录边翻译,D正确。
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、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
25.(2023高三上·鄠邑)下列关于中心法则的说法,正确的是(  )
A.图中①②过程均需要相同的解旋酶催化
B.图中①⑤需要原料和②④需要原料不同
C.图中②⑤过程都不能发生在正常的细胞中
D.图中⑤过程的发生需要转录酶的催化
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、②表示转录,需要RNA聚合酶而不是解旋酶,A不符合题意;
B、①表示DNA分子复制过程,⑤表示逆转录,图中①⑤需要的原料是脱氧核苷酸;②表示转录过程,④表示RNA的复制,②④需要的原料是核糖核苷酸,故①⑤和②④需要的原料不同,B符合题意;
C、②表示转录,可以发生于正常的细胞中,C不符合题意;
D、图中⑤过程是逆转录,不需要转录酶的催化,需要逆转录酶的催化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:①表示DNA分子复制过程,发生在分裂间期;②表示转录过程;③表示翻译过程,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
五、陷阱5:核糖体移动方向的判断
26.(2023高一下·江都期末)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(  )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示中的合成的肽链的长度可知,翻译过程是从 5'向3' 移动,A错误;
B、翻译过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子是符合碱基互补配对的原则,B正确;
C、由题干可知“ 多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译 ”,说明这个5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译的,它们是有先后顺序的,C错误;
D、由题干“ 多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定 ” 可知,mRNA的长度会决定多聚核糖体所包含的核糖体的数量,而mRNA又是通过基因转录过来的,因此基因截短,会影响核糖体数目,D错误;
故答案为:B
【分析】(1)翻译能够精准进行的原因是:mRNA为翻译提供了精确的模板;mRNA与tRNA之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。
(2)运输氨基酸的工具是tRNA,它一端有反密码子,能和mRNA上的密码子相识别,一端能携带氨基酸,因此tRNA是真正起“翻译”作用的结构。
27.(2024高一下·凉山月考) 如图为某基因的表达过程示意图,相关叙述正确的是
A.①是DNA,其双链均可作为②的转录模板
B.一个mRNA分子相继结合多个核糖体,形成多条不同肽链
C.③是核糖体,翻译过程③由3'向5'方向移动
D.④是tRNA,能识别mRNA上的密码子
【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、①是DNA,双链结构,其中一条链可作为②RNA的转录模板。A错误;
B、一个mRNA分子相继结合多个核糖体,形成多条相同肽链。B错误;
C、③是核糖体,有大小亚基。翻译过程核糖体由5'向3'方向移动。C错误;
D、④是tRNA,携带相应氨基酸,能识别mRNA上的密码子。D正确;
故答案为:D。
【分析】转录是在细胞核中,以DNA一条链为模板通过RNA聚合酶合成RNA的过程。转绿过程:场所:真核生物转录在细胞核,原核生物转录在细胞质。转录模板:DNA一条链(模板链:RNA聚合酶沿模板链的3’→5'方向移动,另一条链叫编码链和mRNA一致)。转录用酶:RNA聚合酶(断裂氢键,DNA双链打开,磷酸二酯键,核糖核苷酸连接)。过程:解旋、配对、连接。翻译是在细胞质中,游离的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。翻译过程:起始、运输、延伸、停止、释放。起始:mRNA与核糖体结合。运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置。延伸:核糖体沿mRNA移动,依次读取密码子,由对应tRNA运输相应氨基酸加到延伸的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体)。停止:当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成停止。释放:肽链合成结束后脱离。
28.(2024高二上·寻甸开学考)下图Ⅰ、Ⅱ表示某生物细胞内发生的某些生理过程,X表示某种酶。下列说法正确的是(  )
A.Ⅰ过程中的X表示DNA聚合酶
B.Ⅰ过程的原料是核糖核苷酸,Ⅱ过程的原料是氨基酸
C.tRNA参与过程Ⅱ,主要功能是传递遗传信息
D.图中核糖体移动的方向是从右到左
【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、Ⅰ过程的X表示RNA聚合酶,A错误;
B、转录过程的原料是核糖核苷酸,翻译过程的原料是氨基酸,B正确;
C、tRNA在翻译过程中作为氨基酸转运的“搬运工”,C错误;
D、图中翻译过程中一条RNA同时有三个核糖体与之结合,其中左侧的肽链最短,因此核糖体移动的方向是从左到右,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
29.(2024高一下·成都期末)下图表示某生物遗传信息传递和表达的过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶
B.核糖体在mRNA上从a向b移动
C.图中的多个核糖体可以共同合成一条肽链
D.该图所示的生物为原核生物
【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、图中显示了DNA复制、转录和翻译过程,其中酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶,A正确;
B、核糖体的移动方向是由短肽链到长肽链的方向,因此核糖体在mRNA上从a→b移动,进而合成了多肽链,B正确;
C、每个核糖体合成一条肽链,多个核糖体结合在同一个mRNA上可以在短时间内合成多条相同的肽链,C错误;
D、图中所示的生物转录和翻译同时、同地进行,因而所示的生物为原核生物,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、在真核生物中,转录在细胞核中进行,而翻译在细胞质中进行;在原核生物中,转录和翻译的场所是细胞质且同时进行。
六、陷阱6:转录模板连与编码连
30.(2024高一下·新乡期中)科学家在实验中发现,DNA分子上基因的两条链中只有一条具有转录功能,这条具有转录功能的链叫作模板链,另一条无转录功能的链叫作编码链。如图为DNA分子上的基因A和基因b。下列叙述正确的是(  )
A.基因A和基因b的本质区别是所含脱氧核苷酸的数目不同
B.两个基因在复制时,只有模板链才能作为模板
C.转录的方向是从模板链的3’→5’
D.两个基因在转录时都需要解旋酶和RNA聚合酶
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
31.(2024高三下·湖北模拟)如图为大肠杆菌细胞中转录过程的示意图,其RNA聚合酶是含多亚基的蛋白质,包括σ因子、核心酶(E)等,因子是一种特殊蛋白。转录中,DNA分子的两条核苷酸链分别为模板链与编码链(非模板链)。下列分析正确的是(  )
A.大肠杆菌细胞转录产物包括多种RNA,其中rRNA的合成发生在核仁
B.DNA分子的一条链上具有某些基因的模板链和另一些基因的编码链
C.核心酶在σ因子帮助下识别起始密码子并开始转录,然后以三磷酸核苷为原料延伸合成RNA
D.在p因子帮助下转录终止,释放RNA、NusA蛋白等转录产物及RNA聚合酶、σ因子
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
32.(2024高一下·乐山期末)下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是(  )
A.一种氨基酸只能由一种密码子编码
B.tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子互补配对
C.tRNA 上3个相邻的碱基称为反密码子
D.若反密码子为UAG,则转录出对应密码子的基因模板链上对应碱基为UAG
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、密码子的简并性,是指1个氨基酸由1种或多种密码子编码的现象,A错误;
B、mRNA 上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;
C、反密码子是指tRNA上3个相邻的与密码子配对的3个碱基,C错误;
D、转录出该密码子的基因模板链上对应的碱基是TAG,因为tRNA的反密码子为UAG,根据碱基互补配对原则,则对应的密码子是AUC,D 错误。
故答案为:B。
【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、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,由于密码子具有简并性,所以一种氨基酸可对应多种密码子,而一种密码子只能对应一种氨基酸。
3、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,tRNA比mRNA小的多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个相邻的碱基。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
33.(2024高一下·龙岩期末)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—CAT—3',则该序列所对应的反密码子是(  )
A.5'—GTA—3' B.5'—GUA—3' C.5'—CAU—3' D.5'—AUG—3'
【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、 反密码子位于tRNA上,不含碱基T,A错误;
BD、基因中的模板链与编码链为互补链, 若编码链的一段序列为5'—CAT—3', 则模板链的序列为 3'—GTA—5' ,则mRNA碱基序列为5'—CAU—3',该序列所对应的反密码子是5'—AUG—3',B错误、D正确;C、基因中的模板链与编码链为互补链, 若编码链的一段序列为5'—CAT—3', 则模板链的序列为 3'—GTA—5' ,则mRNA碱基序列为5'—CAU—3',C错误。
故选D。
【分析】遗传信息、密码子与反密码子之间的联系:
34.(2022高三上·浙江模拟)某乳酸菌翻译的过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.a侧是由某基因的开始转录部位的模板所产生的
B.某tRNA上的反密码子是GAU,其对应基因的编码链上三个相连碱基是CTA
C.生成tRNA—氨基酸复合物的场所是在c上
D.合成d的物质后要经过内质网和高尔基体加工
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译是从b到a方向进行,因此b侧是由某基因的开始转录部位的模板所产生的,A错误;
B、某tRNA上的反密码子是GAU,对应的密码子为CUA,对应基因的模板链上三个相连碱基是GAT,基因的编码链上三个相连碱基是CTA,B正确;
C、生成tRNA—氨基酸复合物的场所是在细胞质基质中,C错误;
D、本题是乳酸菌翻译的过程,乳酸菌为原核生物,无内质网和高尔基体,D错误。
故答案为:B。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
35.(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)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。
1 / 1易错点19 关于基因的表达的遗传题—高考生物易错题训练
一、陷阱1:原核生物与真核生物基因表达的异同
1.(2023高一下·芜湖期末)下列关于基因指导蛋白质的合成过程的相关叙述错误的是(  )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
C.转录以DNA的一条链作为模板,翻译以tRNA作为模板
D.在真核细胞中,染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
2.(2024高一下·十堰期末)胰岛素是治疗糖尿病的特效药,科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,利用大肠杆菌产生胰岛素,满足了临床的部分需求。下列有关叙述错误的是(  )
A.人体细胞合成胰岛素时,需要mRNA、tRNA、rRNA共同参与
B.在大肠杆菌细胞中,转录和翻译都在细胞质中进行
C.人的胰岛素基因是有遗传效应的DNA片段
D.胰岛素基因转录形成mRNA过程与翻译过程的碱基配对方式完全相同
3.(2022·张家口模拟)下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是(  )
A.多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B.原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C.原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D.真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
4.(2024高一下·泰州期末)下列关于基因的表达和中心法则的叙述,错误的是(  )
A.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物,其遗传物质可能是RNA
B.心肌细胞中遗传信息流动过程可表示为
C.原核基因表达时转录和翻译在时间和空间上可以不分开
D.翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA 共同参与
5.(2023高一下·慈溪期末)下列关于人体细胞中胰岛素基因的转录和翻译过程的叙述,正确的是(  )
A.该基因只存在于胰岛B细胞中
B.在核糖体上合成的相应蛋白质还缺乏相应的生物活性
C.人体细胞中胰岛素基因的转录和翻译过程是同时进行的
D.通过多个核糖体共同合成一条肽链可显著提供翻译效率
二、陷阱2:基因突变与肽链长度的关系
6.(2024高一下·平鲁期末) 下列有关基因突变的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子中发生了碱基对的替换一定会引起基因突变
B.基因突变可能导致终止密码子推后出现而使肽链延长
C.导致镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白基因发生突变
D.由于基因突变是不定向的,所以基因A可以突变为基因B
7.(2021·吉林模拟)野生甘蓝的一次变异导致某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变为终止密码子,导致植株形成大量的生殖枝,经过人工选择成为花椰菜这个甘蓝亚种。下列相关叙述错误的是(  )
A.花椰菜的产生是由基因突变造成的
B.野生甘蓝的这次变异可能发生在有丝分裂的间期
C.终止密码子既能终止翻译过程,也能编码氨基酸
D.突变后,mRNA编码的肽链的氨基酸数比野生甘蓝的少
8.(2022高三上·山东月考)基因M经过不同诱变处理后控制合成了不同的多肽链(m1、m2、m3),与原肽链相比,m1肽链不变,m2肽链缩短,m3肽链延长。下列说法错误的是(  )
A.三种肽链的形成体现了基因突变具有不定向性
B.m1肽链不变可能是由于密码子的简并性
C.m2肽链缩短是由于基因M发生了碱基对的替换
D.m3肽链延长可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子延后出现
9.(2023高二上·建设开学考)在原核细胞中,遗传信息、起始密码子、终止密码子分别存在于(  )
A.DNA、mRNA、tRNA上 B.RNA、DNA、RNA 上
C.蛋白质、DNA、RNA上 D.DNA、mRNA、mRNA 上
10.(2022高三下·安徽开学考)DNA甲基化是生物体在DNA甲基转移酶(DMT)的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上的过程(如图所示)。基因的启动子(RNA聚合酶识别和结合的位点)区域被甲基化后,基因表达会受到抑制。下列有关叙述错误的是(  )
A.DNA甲基化可通过影响基因的转录,从而抑制基因的表达
B.在无DMT的条件下,甲基化的DNA可通过多次复制实现去甲基化
C.DNA的甲基化能够在不改变DNA序列的前提下,改变其遗传表现
D.基因的启动子区域有起始密码子,但没有终止密码子
11.(2024高三上·浦东月考)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相关叙述正确的是(  )
A.启动子是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程
B.过程①进行的场所是细胞核,过程②需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA
C.细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是转录与翻译可同时进行
D.细胞中缺乏rRNA时,RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始,导致物质与能量的浪费
12.(2023·杭州模拟)研究人员在分离大肠杆菌的多聚核糖体时,发现核糖体与DNA及一些蛋白质复合物耦连在一起,形成复合结构,其组成如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连
B.大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行
C.在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b
D.启动子和终止子决定了翻译的开始和终止
三、陷阱3:基因表达过程相关计算
13.(2024高一下·潮阳月考)已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为3'ACCACAGT…GGAACTTCGAT5'(其中“….”表示省略了213个碱基,并且不含有编码终止密码的序列),若以此链为模板转录,最终形成的多肽链中氨基酸的数目最多是(  )
A.74 B.75 C.77 D.76
14.(2024高一下·三台期末)已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子.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…(中间省略46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
15.(2017高一下·济南期中)某DNA片段中有1200个碱基对,控制合成某蛋白质,从理论上计算,在翻译过程中,最多需要多少种转运RNA参与运输氨基酸 (  )
A.400 B.200 C.61 D.20
16.某DNA片段中有1200个碱基对,控制合成某蛋白质,从理论上计算,在翻译过程中,最多需要多少种转运RNA参与运输氨基酸 (  )
A.400 B.200 C.61 D.20
17.(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)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
18.(2020高二上·河南月考)已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。假设大豆高茎基因编码区中有一片段的一条链的碱基序列是(  )CGTACCAGAGTC—-AGGAACTTCGAT(其中—-示省略了85个碱基),若以此链为模板经转录、翻译成的多肽链中氨基酸的个数和需要的转运RNA种数最多是(  )
A.33、33 B.34、61 C.99、64 D.102、64
19.(2018高三上·辽源期末)控制合成一条含100个氨基酸的多肽链,相应基因中碱基个数至少有(  )
A.200 B.400 C.600 D.1000
四、陷阱4:中心法则
20.(2024高一下·成都期末)如图所示,中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律。下列有关叙述错误的是(  )
A.克里克提出的中心法则不包括④、⑤过程
B.人的胚胎干细胞中可以进行①、②、③过程
C.①、②、③、④、⑤过程均需要酶的参与
D.②、⑤过程碱基互补配对方式相同
21.(2024高三下·五华月考)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.生物体的遗传信息储存在 DNA 或RNA 的碱基序列中
B.抑制RNA 聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生
C.人体心肌细胞的细胞核内可发生过程①②,细胞质内发生过程③
D.图中所示过程均遵循碱基互补配对原则,过程③和④的配对方式相同
22.(2024高一下·云南月考) 下面有关中心法则的叙述正确的是(  )
A.健康人体细胞会发生①②③⑤过程,不会出现④过程
B.HIV病毒的遗传信息流动过程为③②④⑤
C.②⑤过程碱基互补配对方式存在差异
D.除哺乳动物成熟红细胞外,正常活着的细胞都可以完成①②⑤过程
23.(2024高一下·三台期末)下图为生物的中心法则图解,下列有关说法正确的是(  )
A.高等动物细胞仅在有丝分裂间期发生过程①
B.正常情况下原核细胞中可发生过程③和④
C.能够完成过程④的生物一定能够完成过程③
D.mRNA、tRNA和rRNA均要参与过程⑤
24.(2024高一下·广西月考) 下图为中心法则及其补充的示意图,相关叙述错误的是(  )
A.过程①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
B.人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染T细胞后可发生过程④
C.①②③过程均可发生在菠菜叶肉细胞的细胞核中
D.原核生物体内过程②和③可同时进行
25.(2023高三上·鄠邑)下列关于中心法则的说法,正确的是(  )
A.图中①②过程均需要相同的解旋酶催化
B.图中①⑤需要原料和②④需要原料不同
C.图中②⑤过程都不能发生在正常的细胞中
D.图中⑤过程的发生需要转录酶的催化
五、陷阱5:核糖体移动方向的判断
26.(2023高一下·江都期末)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(  )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
27.(2024高一下·凉山月考) 如图为某基因的表达过程示意图,相关叙述正确的是
A.①是DNA,其双链均可作为②的转录模板
B.一个mRNA分子相继结合多个核糖体,形成多条不同肽链
C.③是核糖体,翻译过程③由3'向5'方向移动
D.④是tRNA,能识别mRNA上的密码子
28.(2024高二上·寻甸开学考)下图Ⅰ、Ⅱ表示某生物细胞内发生的某些生理过程,X表示某种酶。下列说法正确的是(  )
A.Ⅰ过程中的X表示DNA聚合酶
B.Ⅰ过程的原料是核糖核苷酸,Ⅱ过程的原料是氨基酸
C.tRNA参与过程Ⅱ,主要功能是传递遗传信息
D.图中核糖体移动的方向是从右到左
29.(2024高一下·成都期末)下图表示某生物遗传信息传递和表达的过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶
B.核糖体在mRNA上从a向b移动
C.图中的多个核糖体可以共同合成一条肽链
D.该图所示的生物为原核生物
六、陷阱6:转录模板连与编码连
30.(2024高一下·新乡期中)科学家在实验中发现,DNA分子上基因的两条链中只有一条具有转录功能,这条具有转录功能的链叫作模板链,另一条无转录功能的链叫作编码链。如图为DNA分子上的基因A和基因b。下列叙述正确的是(  )
A.基因A和基因b的本质区别是所含脱氧核苷酸的数目不同
B.两个基因在复制时,只有模板链才能作为模板
C.转录的方向是从模板链的3’→5’
D.两个基因在转录时都需要解旋酶和RNA聚合酶
31.(2024高三下·湖北模拟)如图为大肠杆菌细胞中转录过程的示意图,其RNA聚合酶是含多亚基的蛋白质,包括σ因子、核心酶(E)等,因子是一种特殊蛋白。转录中,DNA分子的两条核苷酸链分别为模板链与编码链(非模板链)。下列分析正确的是(  )
A.大肠杆菌细胞转录产物包括多种RNA,其中rRNA的合成发生在核仁
B.DNA分子的一条链上具有某些基因的模板链和另一些基因的编码链
C.核心酶在σ因子帮助下识别起始密码子并开始转录,然后以三磷酸核苷为原料延伸合成RNA
D.在p因子帮助下转录终止,释放RNA、NusA蛋白等转录产物及RNA聚合酶、σ因子
32.(2024高一下·乐山期末)下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是(  )
A.一种氨基酸只能由一种密码子编码
B.tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子互补配对
C.tRNA 上3个相邻的碱基称为反密码子
D.若反密码子为UAG,则转录出对应密码子的基因模板链上对应碱基为UAG
33.(2024高一下·龙岩期末)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—CAT—3',则该序列所对应的反密码子是(  )
A.5'—GTA—3' B.5'—GUA—3' C.5'—CAU—3' D.5'—AUG—3'
34.(2022高三上·浙江模拟)某乳酸菌翻译的过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.a侧是由某基因的开始转录部位的模板所产生的
B.某tRNA上的反密码子是GAU,其对应基因的编码链上三个相连碱基是CTA
C.生成tRNA—氨基酸复合物的场所是在c上
D.合成d的物质后要经过内质网和高尔基体加工
35.(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)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
答案解析部分
1.【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、转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、转录的原料是四种核糖核苷酸(A、T、U、C),翻译的原料是氨基酸,B正确;
C、转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNA而不是tRNA,C错误;
D、在真核细胞中,染色体上基因的转录是在细胞核中进行,翻译是在核糖体上进行,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录:(1)场所:主要是细胞核。(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。(3)过程:
2、翻译:(1)场所:核糖体。(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。(3)过程:
2.【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、人体细胞在合成胰岛素时,此时需要mRNA作为模板,需要tRNA作为转运工具转运氨基酸,需要核糖体作为翻译的场所,并且rRNA是构成核糖体的一部分,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,基因的表达包括转录和翻译两个阶段,所以都在大肠杆菌细胞质中进行,B正确;
C、人的遗传物质是DNA,故人的胰岛素基因是具有遗传效应的DNA片段,C正确;
D、胰岛素基因转录形成mRNA过程中是以DNA为模板合成RNA,胰岛素基因翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白,两个过程碱基配对方式不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是遗传信息流向RNA的过程,而翻译是RNA信息流向蛋白质的过程。
在转录过程中,DNA双链解开,其中一条链作为模板,通过RNA聚合酶将游离的核糖核苷酸连接起来,形成与模板链互补的RNA链。这个过程发生在细胞核中,产生的RNA链称为信使RNA(mRNA),它携带着基因的遗传信息。随后,mRNA离开细胞核,进入细胞质,与核糖体结合,开始进行翻译过程。
翻译过程中,核糖体读取mRNA上的密码子,并根据密码子的顺序将氨基酸连接起来,形成蛋白质链。这个过程需要多种酶和辅助因子的参与,以确保准确性和高效性。最终,蛋白质链折叠成具有特定三维结构的蛋白质分子,使其具有特定的功能。
需要注意的是,基因的转录和翻译过程受到许多因素的调控,包括启动子、终止子、转录因子等。这些调控机制可以影响基因的表达水平,从而控制生物体的发育和功能。
3.【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、图中多个核糖体在一条mRNA上移动,合成多个相同的多肽链,保证了翻译的快速高效,A正确;
B、由图可知,原核细胞的mRNA不需要加工,可以进行边转录边翻译,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板,初级转录产物被加工后形成的mRNA才是合成蛋白质的模板,B正确;
C、由图可知,原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译方向为短肽链→长肽链,即沿着mRNA5'→3'的方向进行,C正确;
D、由于模板相同,真核细胞图中长短不同的新生蛋白质是同种蛋白质,氨基酸序列相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、氨基酸→蛋白质过程是翻译,不能独立完成的生物可能是病毒,其遗传物质可能是RNA,A正确;
B、心肌细胞中没有DNA的复制,这是由于心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,B错误;
C、原核基因表达过程中,转录和翻译都是在细胞质中进行的,可以边转录边翻译,C正确;
D、翻译过程中需要mRNA作模板、rRNA组成核糖体,并且需要tRNA运载氨基酸,三者都有参与,D正确。
故答案为:B。
【分析】中心法则,又称分子生物学的中心教条,是描述遗传信息在生物体内传递和表达的基本规律。这一法则最初由弗朗西斯·克里克于1958年提出,它说明了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本路径。
中心法则的内容
1.遗传信息的传递:
从DNA传递给RNA,这一过程称为转录。
从RNA传递给蛋白质,这一过程称为翻译。
2.中心法则的补充:
随着科学的发展,逆转录酶的发现对中心法则进行了补充。在某些病毒中,遗传信息也可以从RNA逆转录成DNA。
此外,某些病毒中的RNA还能自我复制,这也是对中心法则的补充。
中心法则的意义
中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一。它在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用,极大地推动了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石。同时,中心法则为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学发展过程中占有重要地位。
5.【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、胰岛素基因存在于人体的每一个细胞内,A错误;
B、胰岛素是一种分泌蛋白,因此在核糖体上合成的相应蛋白质还缺乏相应的生物活性,需要经内质网和高尔基体的再加工,才有活性,B正确;
C、人体细胞是真核细胞,其胰岛素基因表达过程先转录,再翻译,C错误;
D、mRNA上结合多个核糖体,共同合成多条肽链,显著提供翻译效率,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因的表达过程包含转录和翻译:1、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
2、RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
6.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DNA分子中包含基因片段和非基因片段,发生在非基因片段的碱基对的替换不是基因突变,A错误;
B、基因突变可能导致转录产生的mRNA上终止密码子推后出现而使肽链延长,B正确;
C、导致镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白空间结构发生改变,根本原因是血红蛋白基因发生突变,C错误;
D、基因突变可以产生新的等位基因,但基因A和基因B之间的关系为非等位基因,因此基因A不能突变为基因B,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因突变的概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
7.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、野生甘蓝发生了一次变异,导致其某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变成终止密码子”,说明DNA中一个碱基对发生替换,属于基因突变,A正确;
B、野生甘蓝的这次变异是基因突变导致的,基因突变主要发生在DNA复制过程中,且野生甘蓝生长过程中进行的有丝分裂,据此可推测该变异可能发生在有丝分裂间期,B正确;
C、终止密码子不决定氨基酸,能终止翻译过程,C错误;
D、突变后,一个编码氨基酸的密码子转变为终止密码子,故mRNA编码的肽链的氨基酸数比野生甘蓝的少,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
题意分析,“野生甘蓝发生了一次变异,导致其某mRNA上一个编码氨基酸的密码子转变成终止密码子,再经过培育得到了花椰菜这个甘蓝亚种”,说明花椰菜这个甘蓝亚种相关的基因翻译形成的蛋白质的肽链缩短,同时也能说明该变异的产生是基因突变的结果。
8.【答案】C
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、因M经过不同诱变处理后,得到三种肽链,该过程体现了基因突变具有不定向性,A正确;
B、m1肽链不变可能是由于突变后密码子与原密码子决定的氨基酸的种类不变,即密码子的简并性,B正确;
C、m2肽链缩短可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子提前出现,终止密码子提前出现的原因可能是由于基因M发生了碱基对的替换、增加或缺失,C错误;
D、m3肽链延长可能是由于基因M突变后转录出的mRNA中终止密码子延后出现,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、密码子的简并:绝大多数氨基酸都有几种密码子,增加了密码子的容错性,减少了单一密码子的使用频率。
9.【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的翻译
【解析】【解答】脱氧核苷酸通常是基因的基本单位,基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息,故遗传信息存在于DNA上。起始密码子是翻译过程中被核糖体识别并开始合成肽链的密码子,终止密码子是翻译过程中终止肤链合成的密码子,因此起始密码子和终止密码子都在mRNA上,D正确。
故答案为:D。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
10.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的启动子区域被甲基化后,RNA聚合酶无法识别和结合到基因上,转录无法启动,基因表达会受到抑制,A正确;
B、在无DMT的条件下,DNA复制时甲基无法转移到特定的碱基上,子链均未甲基化,因而甲基化的DNA可通过多次复制实现去甲基化,B正确;
C、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,此种变化不影响DNA中碱基的排列顺序,故被甲基化的DNA片段中DNA序列没有发生改变,但会抑制基因表达,影响相关蛋白质的产生,故而能改变其遗传表现,C正确;
D、起始密码子和终止密码子位于mRNA上,其对应的DNA序列位于基因编码区内,而启动子位于基因的非编码区,因此基因的启动子区域均没有起始密码子和终止密码子,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型
11.【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、启动子在基因编码区的上游,是RNA聚合酶而不是DNA聚合酶的结合部位,终止子的功能是终止基因转录过程,是RNA聚合酶脱离DNA的部位,A错误;
B、过程①、②分别表示转录和翻译;大肠杆菌是原核生物,原核细胞无细胞核,过程①转录主要发生在拟核而不是细胞核中;过程②翻译需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA,B错误;
C、细胞蛋白质缺乏时不利于生长,大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是原核细胞边转录边翻译,C正确;
D、当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,而mRNA上的RBS是核糖体结合位点,这样会导致mRNA不能与核糖体结合,终止核糖体蛋白的合成,减少物质与能量的浪费,D错误。
故答案为:C。
【分析】 翻译: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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
12.【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、由图可知:核糖体通过mRNA与质粒DNA发生耦连,A正确;
B、图中转录形成的mRNA没有与质粒DNA的模板链分离,就有多个核糖体与mRNA结合,说明大肠杆菌的转录过程和翻译过程同时进行,B正确;
C、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,且先结合的核糖体中合成的肽链最长,据此分析图示可知:在mRNA上,核糖体的移动方向为a→b,C正确;
D、启动子的作用是驱动基因转录出mRNA,终止子起到终止转录的作用,起始密码子和终止密码子决定了翻译的开始和终止,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译: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)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
13.【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,首先写出基因中起始密码子和终止密码子模板链的碱基序列,分别为:TAC、CAC和ATT、ACT、ATC,然后在基因的起始端和末尾端寻找与之对应的碱基排列顺序,结果可以判断出编码氨基酸的基因片段模板链如下:3'CACAGT……GGAACT5',其中尾端ACT转录形成的是终止密码子,不编码氨基酸,能编码氨基酸的碱基数量为213+9=222,编码的氨基酸数量最多为222÷3=74个,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】1、翻译: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)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2、密码子:概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
14.【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】该mRNA中的起始密码子为AUG、GUG,终止密码子为UAA、UGA、UAG;该信使RNA的碱基序列为:A-U-U-C-G-A-U-G-A-C…(46个碱基)…C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,其启动子为第6、7、8碱基组成的AUG,终止子为第5、6、7碱基组成的UAG,二者之间共有54个碱基,组成54/3=18个氨基酸,分析得知D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】 翻译: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。(注:叶绿体、线粒体也有翻译)

15.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】由于DNA片段中有1200个碱基对,所以转录成的mRNA上的密码子有400个,最多64种。在翻译过程中,只有61种密码子能决定氨基酸,还有3种是终止密码,不决定氨基酸。
故答案为:C
【分析】理顺相关数量关系:DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
16.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】由于DNA片段中有1200个碱基对,所以转录成的mRNA上的密码子有400个,最多64种。在翻译过程中,只有61种密码子能决定氨基酸,还有3种是终止密码,不决定氨基酸。故选C
17.【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。
18.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】解:已知DNA分子的碱基序列为CGTACCAGAGTC—-AGGAACTTCGAT(其中—-示省略了85个碱基),则mRNA的碱基序列为GCAUGGUCUCAG—-UCCUUGAAGCUA(其中—-示省略了85个碱基)。已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,则该序列的第3、4、5个碱基构成起始密码子(AUG),倒数第8、7、6个碱基构成终止密码子(UGA),即编码序列长度为10+85+4=99,则此mRNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为99÷3=33个。每一个氨基酸需要一个tRNA运输,因此,需要33个tRNA,最多有33种tRNA。综上所述,A正确,B、C、D错误。故答案为:A。
【分析】1、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;
2、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
3、密码子是指mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这样的3个碱基成为1个密码子。密码子共用64种,包括2种起始密码子、3种终止密码子和59种其他密码子,其中起始密码子不仅可以作为翻译开始的信号,还能编码相应的氨基酸;3种终止密码子只是终止翻译的信号,不编码氨基酸;59种其他密码子只编码相应的氨基酸。据此答题。
19.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】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。若控制合成一条含100个氨基酸的多肽链,相应基因中碱基个数至少有100×6=600个。
故答案为:C
【分析】遗传信息转录和翻译过程中的“最多”和“最少”问题:
20.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;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、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①(DNA复制)过程、②(转录)过程和③(翻译)过程,不包括④、⑤过程,A正确;
B、人的胚胎干细胞能分裂,可以进行①②③过程,B正确;
C、过程①表示DNA的复制,需要解旋酶、DNA聚合酶参与;过程②表示转录,需要RNA聚合酶;过程③表示翻译,需要多种酶的参与;过程④表示RNA的复制,需要RNA复制酶;过程⑤表示逆转录(或反转录),需要逆转录酶;C正确;
D、过程②表示转录,碱基配对方式是 A—U、T—A、G—C、C—G;过程⑤表示逆转录,碱基配对方式也是A—T、U—A、G—C、C—G;可见转录和逆转录过程中的碱基互补配对表现为不完全相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】中心法则的提出者是克里克,他认为,遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制,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,随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充,少数生物(如RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
21.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,生物体的遗传信息储存在DNA或RNA 的碱基序列中,A正确;
B、②表示转录,该过程需要RNA聚合酶的参与,故抑制RNA聚合酶的活性会抑制细胞中②的发生,B正确;
C、①表示DNA的复制,②表示转录,场所是细胞核,③表示翻译,场所是细胞质肿的核糖体,DNA的复制随着细胞的分裂而进行,人体的心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但能进行基因的表达(转录和翻译),故人体心肌细胞的细胞核内可发生过程②,细胞质内发生过程③,C错误;
D、③表示翻译,会发生mRNA的密码子和tRNA上的反密码子间的碱基互补配对;④表示RNA的复制,也会发生碱基互补配对,二者的配对方式相同,即都包括:A-U、U-A、G-C、C-G,D正确。
故选C。
【分析】图示分析:①表示DNA的复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
22.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、人体细胞的遗传物质为DNA,健康人体细胞会发生①②⑤过程,不会出现③④过程,A错误;
B、HIV病毒为逆转录病毒,遗传信息流动过程为③①②⑤过程,B错误;
C、②转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对,即②过程碱基的配对方式为A-U、 G-C、C-G、T-A,⑤翻译时组成mRNA上的密码子的碱基与相应tRNA上的构成反密码子的碱基互
补配对,即⑤过程碱基的配对方式为A一U、C一G、U一A、G一C,因此②③过程碱基互补配对方式存在差异,C正确;
D、分析图示可知:①~⑤过程依次表示DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译。正常生活的
高度分化的细胞(如神经细胞)已经失去分裂能力不能完成①过程,能完成②⑤过程,哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不能完成①②⑤过程,D错误。
故答案为:C。
【分析】中心法则是现代生物学中最重要的概念之一,它描述了生物体内遗传信息的流动方向。中心法则包括以下三个过程:
1. DNA 的复制:DNA 分子通过自我复制,将其携带的遗传信息传递给后代细胞。
2. RNA 的转录:DNA 分子中的遗传信息被转录成 RNA 分子。
3. 蛋白质的合成:RNA 分子中的遗传信息被翻译成蛋白质分子,蛋白质分子执行着各种生物功能。
中心法则是现代分子生物学的基础,它为我们理解遗传信息的传递和表达提供了重要的框架。需要注意的是,中心法则并不是一成不变的,随着新的研究进展,它可能会得到进一步的扩展和修正。
23.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、①表示DNA分子的复制,除了有丝分裂间期以外,还可以在减数第一次分裂前的间期中发生,A错误;B、③表示逆转录,④表示RNA分子的复制,正常情况下不会发生在原核生物中,只会发生在被RNA病毒侵染的细胞中,B错误;
C、③表示逆转录,④表示RNA分子的复制,两过程只会发生在被RNA病毒侵染的细胞中,但能够完成过程④的生物一定不能够完成过程③,C错误;
D、⑤表示翻译,该过程需要mRNA、tRNA和rRNA的参与,分别作用于翻译的模板、转运氨基酸和合成核糖体,D正确。
故答案为:D。
【分析】中心法则: 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。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录)。
24.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图中①是DNA的复制过程;②是遗传信息的转录过程;③是翻译过程;④是逆转录过程,需要逆转录酶;⑤是RNA的自我复制过程; ⑥是翻译过程,各过程都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、艾滋病病毒属于逆转录病毒,可进行④①②③过程,B正确;
C、菠菜叶肉细胞是高度分化的细胞,则细胞核中只进行②过程,③在细胞质中的核糖体中进行,C错误;
D、蛋白质的合成包括②转录和③翻译两个过程,在原核细胞中可同时进行,即边转录边翻译,D正确。
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、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
25.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、②表示转录,需要RNA聚合酶而不是解旋酶,A不符合题意;
B、①表示DNA分子复制过程,⑤表示逆转录,图中①⑤需要的原料是脱氧核苷酸;②表示转录过程,④表示RNA的复制,②④需要的原料是核糖核苷酸,故①⑤和②④需要的原料不同,B符合题意;
C、②表示转录,可以发生于正常的细胞中,C不符合题意;
D、图中⑤过程是逆转录,不需要转录酶的催化,需要逆转录酶的催化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图:①表示DNA分子复制过程,发生在分裂间期;②表示转录过程;③表示翻译过程,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
26.【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示中的合成的肽链的长度可知,翻译过程是从 5'向3' 移动,A错误;
B、翻译过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子是符合碱基互补配对的原则,B正确;
C、由题干可知“ 多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译 ”,说明这个5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译的,它们是有先后顺序的,C错误;
D、由题干“ 多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定 ” 可知,mRNA的长度会决定多聚核糖体所包含的核糖体的数量,而mRNA又是通过基因转录过来的,因此基因截短,会影响核糖体数目,D错误;
故答案为:B
【分析】(1)翻译能够精准进行的原因是:mRNA为翻译提供了精确的模板;mRNA与tRNA之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。
(2)运输氨基酸的工具是tRNA,它一端有反密码子,能和mRNA上的密码子相识别,一端能携带氨基酸,因此tRNA是真正起“翻译”作用的结构。
27.【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、①是DNA,双链结构,其中一条链可作为②RNA的转录模板。A错误;
B、一个mRNA分子相继结合多个核糖体,形成多条相同肽链。B错误;
C、③是核糖体,有大小亚基。翻译过程核糖体由5'向3'方向移动。C错误;
D、④是tRNA,携带相应氨基酸,能识别mRNA上的密码子。D正确;
故答案为:D。
【分析】转录是在细胞核中,以DNA一条链为模板通过RNA聚合酶合成RNA的过程。转绿过程:场所:真核生物转录在细胞核,原核生物转录在细胞质。转录模板:DNA一条链(模板链:RNA聚合酶沿模板链的3’→5'方向移动,另一条链叫编码链和mRNA一致)。转录用酶:RNA聚合酶(断裂氢键,DNA双链打开,磷酸二酯键,核糖核苷酸连接)。过程:解旋、配对、连接。翻译是在细胞质中,游离的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。翻译过程:起始、运输、延伸、停止、释放。起始:mRNA与核糖体结合。运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置。延伸:核糖体沿mRNA移动,依次读取密码子,由对应tRNA运输相应氨基酸加到延伸的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体)。停止:当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成停止。释放:肽链合成结束后脱离。
28.【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、Ⅰ过程的X表示RNA聚合酶,A错误;
B、转录过程的原料是核糖核苷酸,翻译过程的原料是氨基酸,B正确;
C、tRNA在翻译过程中作为氨基酸转运的“搬运工”,C错误;
D、图中翻译过程中一条RNA同时有三个核糖体与之结合,其中左侧的肽链最短,因此核糖体移动的方向是从左到右,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
29.【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、图中显示了DNA复制、转录和翻译过程,其中酶1为解旋酶,酶2为RNA聚合酶,A正确;
B、核糖体的移动方向是由短肽链到长肽链的方向,因此核糖体在mRNA上从a→b移动,进而合成了多肽链,B正确;
C、每个核糖体合成一条肽链,多个核糖体结合在同一个mRNA上可以在短时间内合成多条相同的肽链,C错误;
D、图中所示的生物转录和翻译同时、同地进行,因而所示的生物为原核生物,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、在真核生物中,转录在细胞核中进行,而翻译在细胞质中进行;在原核生物中,转录和翻译的场所是细胞质且同时进行。
30.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
31.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
32.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、密码子的简并性,是指1个氨基酸由1种或多种密码子编码的现象,A错误;
B、mRNA 上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;
C、反密码子是指tRNA上3个相邻的与密码子配对的3个碱基,C错误;
D、转录出该密码子的基因模板链上对应的碱基是TAG,因为tRNA的反密码子为UAG,根据碱基互补配对原则,则对应的密码子是AUC,D 错误。
故答案为:B。
【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、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,由于密码子具有简并性,所以一种氨基酸可对应多种密码子,而一种密码子只能对应一种氨基酸。
3、每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,tRNA比mRNA小的多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个相邻的碱基。每个tRNA的这三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
33.【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、 反密码子位于tRNA上,不含碱基T,A错误;
BD、基因中的模板链与编码链为互补链, 若编码链的一段序列为5'—CAT—3', 则模板链的序列为 3'—GTA—5' ,则mRNA碱基序列为5'—CAU—3',该序列所对应的反密码子是5'—AUG—3',B错误、D正确;C、基因中的模板链与编码链为互补链, 若编码链的一段序列为5'—CAT—3', 则模板链的序列为 3'—GTA—5' ,则mRNA碱基序列为5'—CAU—3',C错误。
故选D。
【分析】遗传信息、密码子与反密码子之间的联系:
34.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译是从b到a方向进行,因此b侧是由某基因的开始转录部位的模板所产生的,A错误;
B、某tRNA上的反密码子是GAU,对应的密码子为CUA,对应基因的模板链上三个相连碱基是GAT,基因的编码链上三个相连碱基是CTA,B正确;
C、生成tRNA—氨基酸复合物的场所是在细胞质基质中,C错误;
D、本题是乳酸菌翻译的过程,乳酸菌为原核生物,无内质网和高尔基体,D错误。
故答案为:B。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
35.【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。
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