第4章《 基因的表达》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列关于DNA和蛋白质的叙述正确的是( )
A.同一生物体不同细胞的细胞核中DNA不同,蛋白质也不同
B.核糖体上合成的蛋白质都能在细胞核中发挥作用
C.协助扩散过程需载体蛋白的参与
D.DNA的复制和转录与蛋白质无关
2.朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病,病理特征是脑组织空泡化呈海绵状,且蛋白质形态异常。近年来,科学家发现其致病机理如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.该过程与核DNA的转录不能在动物细胞内同时进行
B.甲图中蛋白质1和2形成的复合物可以辅助终止密码子4发挥作用,从而使核糖体遇到4后停止工作
C.图中结构5是mRNA,此过程中它从右向左移动
D.乙图中6是一种朊病毒,它与蛋白质2结合,阻止核糖体识别4,将导致合成的蛋白质结构、功能改变
3.下面是有关真核细胞中DNA的复制、基因的表达示意图,相关叙述正确的是( )
A.甲、乙过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内
B.甲过程特点是半保留复制和先解旋后复制
C.所有的真核细胞都会发生甲、乙、丙三个过程
D.有丝分裂的分裂间期和分裂期都能发生甲、乙、丙三个过程
4.1985年美国科学家设计合成了有2个、3个或4个核苷酸为单位的重复mRNA片段,在细胞外成功模拟了翻译过程并获得产物,这一体外翻译过程可以起始于任意碱基且由左向右读取。具体实验及结果如下表所示。该结果不支持的结论是( )
重复序列
mRNA序列
多肽的氨基酸组成
(UC)n
…UCUCUCUCUCUC…
以—亮氨酸—丝氨酸—为单位重复的多肽
(UUC)n
…UUCUUCUUCUUC…
只由苯丙氨酸重复链接的多肽;只由丝氨酸重复链接的多肽;只由亮氨酸重复链接的多肽
(UUAC)n
…UUACUUACUUAC…
以—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—酪氨酸—为单位重复的多肽
A.一种氨基酸可对应多种密码子
B.阅读密码子时碱基不重复读取
C.密码子由3个碱基组成,而非2个或4个
D.苏氨酸的密码子是ACU,酪氨酸的密码子是UAC
5.下图为多聚核糖体合成蛋白质的示意图,下列叙述错误的是( )
A.在蓝藻细胞中可以发生此过程 B.②③④⑤的基本组成单位相同
C.①上信息的读取方向是从左到右 D.该过程保证迅速合成大量蛋白质
6.在同一生物体内,下列有关叙述错误的是( )
①不同DNA分子中,不可能储存有相同的遗传信息
②不同组织的细胞中,不可能有相同的基因进行表达
③不同mRNA分子中,可能含有相同的密码子
④不同核糖体中,可能翻译出相同的多肽
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
7.下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图,下列说法不正确的是( )
(
①
②
③
④
⑥
⑤
)
A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
B.该过程的模板是RNA,原料是20种游离的氨基酸
C.最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同
D.合成①的场所在细胞核,合成⑥的场所在细胞核
8.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
9.如图是真核生物mRNA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
10.关于细胞的叙述,正确的是( )
A.所有的细胞均含有溶酶体
B.大肠杆菌的转录和翻译可同时进行
C.胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分
D.原核细胞不含叶绿体,不能进行光合作用
11.在下列过程中,正常情况下动植物细胞中都不可能发生的是( )
A.①② B.③④⑥ C.⑤⑥ D.②④⑥
12.已知某蛋白质分子由2条肽链组成,在合成蛋白质的过程中生成3.0×10—21g的水,那么控制该蛋白质合成的基因中至少有多少脱氧核苷酸 ( )
A. 612 B.306 C. 204 D. 606
13.有科学家发现了一种名为“Notch”的蛋白质,它能快速修复受损的脑细胞。下列有关该蛋白质的说法,错误的是( )
A.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、U
B.合成蛋白质时的脱水等过程是在核糖体中完成的
C.细胞的生长、增殖、衰老、凋亡等生命历程都与蛋白质密切相关
D.构成该蛋白质的氨基酸的R基可能有多种
14.线粒体DNA遗传信息的传递与表达过程中,复制和转录是在细胞的何处进行( )
A.细胞核 B.细胞质 C.线粒体 D.细胞质基质
15.碱基互补配对发生在( )
A.DNA的复制 B.转录 C.翻译 D.以上三者
16.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是( )
A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体
B.乙和丁的移动方向均为从右向左
C.图1和图2所示过程均可发生在人体细胞中
D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
17.人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的。患者由于缺少酪氨酸酶不能将酪氨酸合成黑色素,而表现出白化症状。此事实说明( )
A.酪氨酸酶可以控制生物的性状
B.白化症状的根本原因是黑色素缺乏
C.基因通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
18.细胞内很多化学反应都是在生物膜上进行的,如图表示真核细胞中4种生物膜上发生的化学变化示意图,相关叙述不正确的是( )
A.①与抗体的加工有关 B.破坏根尖分生区的②,将会形成多核细胞
C.③是叶绿体内膜 D.④中蛋白质的含量较多
19.2017年诺贝尔生理学或医学奖授予3位美国科学家,以表彰他们发现了“调控昼夜节律的分子机制”。如图表示人体生物钟的部分机理,他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化,在夜晚不断积累,到了白天又会被分解,per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。下列叙述正确的是( )
A.per基因控制人体昼夜节律,其只存在与人体下丘脑SCN细胞中
B.①过程产物运出细胞核与per蛋白运入细胞核体现核孔可自由运输大分子
C.过程③中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了负反馈调节机制
D.研究成果表明per蛋白的浓度变化与基因调控有关而与环境无关
20.假设未来发现某种外星生物的遗传物质的结构模式与作用原理与地球上的生物相同。若这种生物体内的氨基酸只有14种,其DNA和RNA的碱基分别只有A、T和A、U,则该生物的一个密码子最少有几个碱基组成( )
A.4个 B.3个 C.5个 D.6个
二、简答题
21.根据图示回答下列问题:
(1)图A所示全过程叫________,图B生理过程与图A中相应序号是________,图C生理过程与图A中相对应序号是________,图D生理过程与图A中相对应序号是________。
(2)看图回答(有关空格可用图B、C、D中所示符号填写),上述图示中,图___________(填图序号)含有DNA分子,图中用____________表示脱氧核苷酸长链。图________________(填图序号)含有mRNA,图中用______________表示核糖核苷酸长链。
(3)图C、图D共同完成的生理过程叫_______________________。
(4)能完成图A中③、④的生物是________________。
(5)图D过程不可能发生在__________中。
A.神经元细胞 B.肝细胞
C.心肌细胞 D.人成熟的红细胞
(6)图E是___________,在生物细胞中共有________种。
22.囊性纤维病是北美白种人中常见的一种遗传病。研究表明,囊性纤维病人主要是因CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,使CFTR转运氯离子的功能异常,患者常常在幼年时期肺部感染细菌死亡。下图表示CFTR蛋白合成过程,请据图回答:
(1)物质②适于作为DNA的信使,从结构分析一方面它也是由核苷酸连接而成,含有4种碱基可以____________,另一方面___________________。
(2)结构④的合成过程中,每个核糖体上只有____个tRNA结合位点,通过____与mRNA上的密码子相互识别,每次只有一个______转移到肽链上,最终合成的结构④____(填“相同”或“不同”)。
(3)一个物质②上结合多个核糖体的意义是__________________________。
23.人体细胞内蛋白质的合成与三种 RNA 有关,下图表示分泌蛋白合成和分泌过程与这三种 RNA的关系,图中①②③④为相关生理过程。请据图回答下列问题:
(1)图中①过程发生场所主要为细胞核,也可发生在_____中,①过程进行方式为_____复制。催化 过程②的酶是_____。
(2)已知甲硫氨酸密码子是 AUG,携带甲硫氨酸的 tRNA 一端的三个碱基是_____;若 mRNA 上有 300 个 碱基,则在③过程 tRNA 最多用到_____种;若 a、b 为 mRNA 的两端,核糖体在 mRNA 上的移动方向是________(用字母与箭头表示)。
(3)若在①过程中碱基配对方式可表示为 A-T 和 C—G,则③过程中碱基配对方式可表示为______________。
(4)一个 mRNA 上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是__________________________。
24.囊性纤维病是北美国家最常见的遗传病。正常基因位于人的第7号染色体上,决定一种定位在细胞膜上的CFTR蛋白。70%病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出现Cl—的转运异常,导致消化液分泌受阻,支气管中黏液增多,细菌在肺部大量生长繁殖,患者常常在幼年时期死于感染。
(1)在核糖体上合成CFTR蛋白的过程中,需要________、_________等物质。
(2)患儿感染致病菌后,最初识别并处理细菌的免疫细胞是____________。
(3)患儿的体重较同龄儿童要轻的主要原因是_________________________。
(4)分析多数囊性纤维病的患者病因,根本上说,是CFTR基因中发生了碱基对的_________________而改变了其序列。
(5)某地区正常人群中有1/22携带有致病基因。
①该地区正常人群中,囊性纤维病基因的频率是_____________。
②下图是当地的一个囊性纤维病家族系谱图。Ⅱ3的外祖父患有红绿色盲,但父母表现正常。
Ⅱ6和Ⅱ7的子女患囊性纤维病的概率是____________。Ⅱ3和Ⅱ4的子女同时患囊性纤维病和红绿色盲的概率是___________。若Ⅱ3和Ⅱ4计划再生育一胎,需要做产前诊断,下列中哪项技术肯定与此无关?______________。
A.电泳技术 B.PCR技术 C.分子杂交技术 D.凝胶色谱技术
试卷第8页,总8页
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
DNA是主要的遗传物质,DNA上携带着遗传信息,控制的蛋白质的合成,蛋白质是生命活动的体现者和承担者。
【详解】
同一生物体不同细胞的细胞核中DNA相同,蛋白质不都相同,A错误。核糖体上合成的蛋白质有的在在细胞中发挥作用,有的分泌到细胞外发挥作用,如抗体、胰岛素等,B错误。协助扩散是从高浓度到低浓度的扩散,需要载体蛋白,但不消耗能量,C正确。DNA的复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,转录时需要RNA聚合酶,这几种酶都是蛋白质,D错误。
【点睛】
同一个生物体的细胞都是由一个受精卵有丝分裂而来,因此细胞核中的DNA都相同,但在不同的时间和空间进行选择性的表达出的蛋白质不同。
2.C
【解析】
试题分析:图中显示的是真核细胞的翻译过程,发生在核糖体,不能与发生在细胞核的转录同时发生,A正确;分析题图甲及题中信息,4是终止密码子,当1和2形成的复合物可辅助终止密码子发挥作用,可推测是使翻译过程停止,翻译的场所是核糖体,B正确;图中结构5是mRNA,根据肽链的长度和终止密码的位置可知此过程中核糖体沿着它从左向右移动,C错误;从图乙上看,朊病毒与蛋白质2结合后,导致其不能和蛋白质2形成复合物,不能辅助4终止密码子发挥作用,不能使翻译停止,从而使肽链变长,导致合成的蛋白质结构、功能改变,D正确。
考点:本题考查的是基因表达的相关知识,属于对识记、理解层次的考查。
3.A
【解析】图甲表示分别以DNA分子的两条链为模板的DNA复制过程,图乙表示以DNA分子的一条链为模板的转录过程,图丙表示以mRNA为模板的翻译过程。甲、乙过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内,A项正确;甲(DNA复制)过程的特点是半保留复制和边解旋边复制,B项错误;不是所有的真核细胞都会发生甲、乙、丙三个过程,例如人和哺乳动物的成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,不能进行甲、乙、丙三个过程,故C项错误;有丝分裂的分裂间期能发生甲、乙、丙三个过程,但由于分裂期时染色质高度螺旋化变为染色体,所以在分裂期不能进行甲、乙过程,D项错误。
4.D
【解析】因为密码子是3个相邻的碱基,由结果分析可知两氨酸至少有两种密码子,A正确。因为UC和UUC有部分相同,如果重复读取会出现较多相同的多肽链,分析组成的多肽氨基酸组成不同,B正确。如果是2个读取的,UC和UUC应间隔会出现相同的氨基酸,且UC的应是一样的氨基酸构成的肽链,C正确。苏氨酸的密码子不能确定,可能是UUA、UAC、ACU或CUU,D错误。
【考点定位】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和分析应用能力。
5.C
【解析】
试题分析:蓝藻细胞是原核细胞,有核糖体,能完成合成蛋白质的过程,A正确;该过程是翻译,原料为氨基酸,模板是mRNA,②③④⑤为肽链,基本单位为氨基酸,B正确;①上信息的读取方向应是从右到左,C错误;迅速合成大量蛋白质,D正确。
考点:本题考查翻译的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
6.A
【解析】试题分析:同一生物体中不同细胞的遗传物质相同,有些基因在所有的细胞中都可以表达,比如控制呼吸酶的基因;所有生物共用一套密码子;核糖体只是合成蛋白质的场所,核糖体上合成的多肽与mRNA的种类密切相关,同一mRNA结合的核糖体上翻译出的多肽都是相同的,③④错误。
考点:本题考查DNA复制与控制蛋白质合成的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
7.C
【解析】
试题分析:一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成多聚核糖体,同时进行多条肽链的合成,表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质,A项正确;图示过程表示翻译,其模板是mRNA,原料是20种游离的氨基酸,B项正确;由于多聚核糖体合成多肽链时的模板是相同的,所以最终合成的肽链②③④⑤在结构上是相同的,C项错误;图中①表示mRNA,主要是在细胞核内经转录形成的,⑥表示核糖体,主要在细胞核内合成,D项正确。
考点:本题考查翻译的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
8.D
【解析】A、一种tRNA只能携带一种氨基酸,A错误;
B、DNA聚合酶属于蛋白质,在细胞质的核糖体上合成,B错误;
C、反密码子位于tRNA上,C错误;
D、线粒体中含有少量的DNA,也能控制某些蛋白质的合成,D正确
【考点定位】遗传信息的转录和翻译;线粒体、叶绿体的结构和功能
【名师点睛】遗传信息位于DNA上,能控制蛋白质的合成;密码子位于mRNA,能编码氨基酸(终止密码子除外);反密码子位于tRNA上,能识别密码子并转运相应的氨基酸,且一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或几种tRNA携带
9.A
【解析】分析图可知该过程是转录,染色质高度螺旋化时因为不能解旋,所以不能发生该过程,A正确。图中的②是以4种核糖核苷酸为原料合成的,B错误。RNA聚合酶遇到启动子才开始转录,遇到起始密码子是开始翻译的,C错误。图中②合成后,通过核孔进入细胞质中,在核糖体上合成蛋白质,D错误。
点睛:起始密码子和终止密码子是位于mRNA上的是翻译的起点和终点,而启动子和终止子是位于DNA上的,启动转录和终止转录的。
10.B
【解析】
原核细胞没有溶酶体,只有核糖体唯一的细胞器,A错误;大肠杆菌没有核膜,转录和翻译在细胞质中可以同时进行,B正确;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,C错误;能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体,如蓝藻原核细胞没有叶绿体但能进行光合作用,D错误.
【考点定位】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【名师点睛】原核生物的细胞中没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
11.B
【解析】由以上分析可知,图中①表示DNA复制,②表示转录,③表示逆转录,④表示RNA分子复制,⑤表示翻译,⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA,其中③④过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中,⑥过程到目前为止还未被证实.因此正常情况下,在动植物细胞中都不可能发生的是③④⑥.
故选:B
【考点定位】中心法则及其发展
【名师点睛】分析题图:①表示DNA分子的复制过程;②表示转录过程;③表示逆转录过程;④表示RNA分子复制过程;⑤表示翻译过程;⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA(目前还未被证实)
12.A
【解析】水分子数为(3.0×10—21/18)×6.02×1023=100,形成两条链的过程中共失去100+2=102个水,控制该蛋白质合成的基因中至少有102×6=612个脱氧核苷酸,故选A。
【考点定位】蛋白质的翻译过程
13.A
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知:该题考查学生对核酸的元素组成、氨基酸的结构特点、细胞的生命历程、遗传信息的翻译等相关知识的识记和理解能力。
【详解】
指导蛋白质合成的基因是有遗传效应的DNA片段,DNA中含有的碱基有C、G、A、T,A错误;合成蛋白质时的翻译过程会发生氨基酸的脱水缩合等过程,其场所是核糖体,B正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞的生长、增殖、衰老、凋亡等生命历程都与蛋白质密切相关,C正确;组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,这些氨基酸的区别在于R基不同,因此构成该蛋白质的氨基酸的R基可能有多种,D正确。
【点睛】
解答本题的关键是熟记核酸的种类及其元素组成、氨基酸的结构特点、细胞的生命历程、遗传信息的翻译过程等相关知识,据此来分析各选项。
14.C
【解析】线粒体中的基因遗传信息传递和表达过程均在线粒体内进行,所以C选项正确。
【考点定位】遗传信息的传递
15.D
【解析】
试题分析:DNA复制以亲代DNA两条链为模板链,按照碱基互补配对原则生成子代DNA,保证遗传信息准确从亲代DNA传向子代DNA;转录以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则生成mRNA,保证遗传信息准确从DNA传向mRNA;翻译以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则生成蛋白质,保证遗传信息准确从mRNA传向蛋白质;故D正确。
考点:本题考查DNA复制和表达相关知识,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。
16.D
【解析】试题分析:图中甲表示mRNA,丙表示DNA,乙表示核糖体,丁表示RNA聚合酶,A错误;乙的移动方向为从左向右,丁的移动方向为从右向左,B错误;图2 中转录和翻译同时发生,为原核生物的基因表达过程,不可能发生在人体细胞中,C错误;图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。
考点:基因的表达
【名师点睛】据图分析,图1表示翻译过程,其中甲是mRNA,乙是核糖体;图2表示转录和翻译过程,丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶。
17.C
【解析】
生物的性状是由基因控制的,酪氨酸酶不能控制生物的性状,A项错误;白化症状的根本原因是控制酪氨酸酶的基因异常引起的,B项错误;根据题意可知,白化症的出现,说明了基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状,故C项作正确。D项错误。
【考点定位】基因对性状的控制
18.C
【解析】
合成肽链的是内质网上的核糖体,合成多糖纤维素的是高尔基体,将水分解的是叶绿体类囊体薄膜,合成水的是线粒体内膜,所以C选项错误。
19.C
【解析】根据题意和图示分析可知:图中①为转录过程,②为翻译过程,③过程表示PER蛋白能进入细胞核,调节per基因的转录过程。
由于细胞的全能性,per基因存在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中,A错误;经核孔运输的大分子物质都是有选择性的,并不是自由进出细胞核,如①过程产物运出细胞核后则不能经核孔再次运入细胞核,而per蛋白进入细胞核后不能随便被运出细胞核,B错误;根据题干中“基因表达产物PER蛋白浓度呈周期性变化,周期为24h”,所以③过程体现了负反馈调节的调节机制.因为负反馈调节才能周期性波动,如果是正反馈应该使PER蛋白越来越多,C正确;根据题意“per蛋白在夜晚不断积累,到了白天又会被分解”,说明per蛋白的浓度不仅受基因的控制,也受环境中因素如光暗的影响,D错误。
20.A
【解析】
【分析】
地球上的生物密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,决定氨基酸的密码子有61种;终止密码子有3种,不决定氨基酸。
【详解】
由于某种外星生物的RNA的碱基只有A和U两种,而这种生物氨基酸有14种,所以如果是3个碱基为一个密码子,则共有23=8种;如果是4个碱基为一个密码子,则共有24=16种,大于这种生物氨基酸的种类数.故选A。
21.
(1)中心法则 ① ② ⑤
(2)B、C P链、T链、A链、B链 C、D C链、D链
(3)基因控制蛋白质的合成(基因表达)
(4)RNA病毒
(5)D
(6)转运RNA(tRNA) 61
【解析】
试题分析:
(1)图A所示为遗传信息从核酸流向核酸,从核酸流向蛋白质,为中心法则。B表示以亲代DNA两条链为模板链,生成子代DNA,为DNA复制,对应图A①。C表示以DNA一条链为模板生成RNA,为转录,对应A②.D表示以mRNA为模板生成蛋白质,为翻译,对应A⑤。
(2)BC分别为DNA复制和转录,含有DNA。B的P链和T链、C的AB链表示脱氧核苷酸长链。CD分别为转录和翻译。含有mRNA,图C的C链和图D的D链表示核糖核苷酸长链。
(3)图C转录、图D翻译共同完成的生理过程叫基因的表达。
(4)图A中③逆转录、④RNA复制RNA病毒能够完成。
(5)图D翻译必须有核糖体,人成熟红细胞无核糖体,不能完成。
(6)图E为tRNA,识别密码子和搬运氨基酸,决定氨基酸的密码子共有61种,故tRNA有61种。
考点:本题考查中心法则和基因表达相关知识,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。
22.储存遗传信息(携带遗传信息)物质一般为单链,而且比DNA短,能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中两(或“2”)tRNA氨基酸相同短时间内能合成较多的肽链
【解析】
【分析】
据图分析,①是DNA的一条单链,是转录的模版链;②是mRNA,是转录的产物、翻译的模板;③是RNA聚合酶,催化转录的进行;④是肽链,是翻译的产物;根据肽链的长度分析可知,翻译是从mRNA的b端向a端进行的。
【详解】
(1)图中物质②为mRNA,其含有4种含氮碱基的排列顺序是由DNA的碱基排列顺序决定的,因此其可以携带遗传信息;同时mRNA一般为单链,而且比DNA短,能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中。因此,mRNA适宜作为DNA的信使。
(2)肽链(④)合成的过程中,每一个核糖体上只有2个tRNA的结合位点, tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子相互识别,每次只有一个氨基酸转移到肽链上,由于不同的核糖体结合的mRNA是相同的,因此最终合成的肽链也是相同的。
(3)一个mRNA上同时结合多个核糖体,可以在短时间内同时控制多个相同的肽链的合成。
【点睛】
解答本题的关键是掌握转录和翻译的概念、过程等知识点,准确判断图中各个数字代表的结构或物质的名称,并能够根据mRNA的种类确定不同的核糖体上合成的肽链是相同的。
23. 线粒体 半保留复制 RNA 聚合酶 UAC 61 a→b A-U、C-G 用少量的 mRNA 迅速合成大量的蛋白质(提高蛋白质合成的效率)
【解析】试题分析:图示表示人体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,其中①表示DNA的复制过程;②表示转录过程,产物是RNA,分为mRNA、tRNA和rRNA;③表示翻译过程;④表示蛋白质的加工过程.
(1)图中①为DNA复制过程,由于发生于人体细胞该过程主要发生在细胞核中,此外在线粒体中也能发生;DNA的复制方式为半保留复制;②为转录过程,该过程需要RNA聚合酶催化.
(2)已知甲硫氨酸密码子是AUG,根据碱基互补配对原则,携带甲硫氨酸的tRNA一端的三个碱基是UAC;若mRNA上有300个碱基,则最多有100个密码子,最多64种密码子(其中终止密码子有3个,没有对应的tRNA),因此在③翻译过程中tRNA最多用到61种;根据多肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向是a→b.
(3)①为DNA复制过程,该过程中碱基配对方式可表示为A-T和C-G,则③翻译过程中碱基配对方式可表示为A-U和C-G.
(4)一个mRNA上连接多个核糖体同时进行翻译,这样可以用少量的mRNA迅速合成大量的蛋白质.
【点睛】
24.(16分)
(1)(模板)mRNA.(游离)氨基酸(或tRNA.ATP、酶,每项1分)
(2)吞噬细胞 (3)营养不良 (4)缺失 (5)①1/44 ②1/132 1/32 D
【解析】
试题分析:(1)蛋白质合成需要模板、原料、能量、酶、及转运工具。(2)患儿感染致病菌后,最初识别并处理细菌的免疫细胞是吞噬细胞,它可在非特异免疫中起作用,也可知特异性免疫中对抗原进行摄取、处理在呈递给T细胞等。(3)由“病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出现Cl—的转运异常,导致消化液分泌受阻”可知其通过影响消化,进而影响营养物质的吸收,造成营养不良。(4)由“缺少第508位氨基酸”引起,可知为碱基对缺失导致。(5)由正常人群中有1/22携带有致病基因,可计算知该地区正常人群中,囊性纤维病基因的频率=1/22*1/2=1/44。由遗传系谱图中的Ⅱ-3 X Ⅱ-4→Ⅲ-8可推知该病遗传方式为常染色体隐性遗传。由Ⅰ-1与Ⅰ-1到Ⅱ-5可知双亲都是该致病基因的携带者,致病基因用a表示,则可推知Ⅱ-6的基因型及比例为1/3AA或2/3Aa,Ⅱ-7为Aa的概率为1/22,所以Ⅱ-6与Ⅱ-7婚配后代患该病的概率=2/3*1/22*1/4=1/132。Ⅱ3和Ⅱ4患囊性纤维病的概率=1/4; Ⅱ3的外祖父患有红绿色盲,但父母表现正常,可知其母亲为色盲基因的携带者,则Ⅱ3携带色盲基因的频率为1/2,所以其与Ⅱ4婚配,后代患色盲的概率=1/2*1/4=1/8;Ⅱ3和Ⅱ4的子女同时患囊性纤维病和红绿色盲的概率=1/4*1/8=1/32。凝胶色谱技术是分离蛋白质的,而我们这里需要判断胚胎是否含致病基因;答案选D。
考点:本题考查遗传病的相关知识,意在考查结合图中信息及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。