内容正文:
第1节 基因指导蛋白质的合成
基础必备题+能力提升题+拓展培优练
一、单选题
1.下列有关科学实验或研究方法的叙述,错误的是( )
A.肺炎链球菌体外转化实验中,控制自变量运用了“加法原理”
B.探究DNA复制方式过程中,运用了“假说—演绎法”和同位素标记法
C.克里克以T4噬菌体为材料,证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸
D.烟草花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质
【分析】追踪某种元素在生物体内的代谢过程,可以使用同位素标记法。孟德尔的豌豆杂交实验使用的是假说—演绎法,萨顿假说使用的是类比推理法。DNA双螺旋结构的模型建构属于物理模型。酵母菌的细胞呼吸方式有有氧呼吸和无氧呼吸,可以使用对比实验法。分离各种细胞器和获得纯净的细胞膜使用的是差速离心法。
【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中,控制自变量运用了“减法原理”,A错误;
B、探究DNA复制方式过程中,运用了“假说—演绎法”和15N同位素标记法,B正确;
C、1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸,C正确;
D、烟草花叶病毒的感染和重建实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故选A。
2.如图是科研人员绘制的某生物转录和翻译的模式图,下列说法错误的是( )
A.从图中转录和翻译同时进行,推测该生物可能是原核生物
B.翻译的过程是沿着mRNA的5′端向3′端进行的,在图中还缺少打开双链的解旋酶
C.图中的结构中可能含有8种核苷酸和5种碱基
D.图中所示过程与DNA复制过程相比较,碱基互补配对方式不完全相同
【分析】转录的模板是DNA的一条链,原料是核糖核苷酸,产物是RNA;翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是蛋白质。
【详解】A、从图中可以看出,该生物正在进行转录和翻译,原核生物因为没有细胞核,所以转录和翻译可以同时进行,A正确;
B、翻译过程是沿着mRNA的5′端向3′端进行,但转录时候不需要解旋酶,B错误;
C、图中含有DNA和RNA两种核酸,DNA含有的碱基A、T、G、C,RNA含有的碱基有A、U、G、C,因此构成DNA和RNA的碱基有A、T、G、C、U五种,但因核糖不一样,所以核苷酸有8种,C正确;
D、DNA复制与转录、翻译的过程中,碱基互补配对方式不完全相同,DNA复制过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,而转录过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C,翻译过程碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,D正确。
故选B。
3.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'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是( )
A.5'—CAU—3' B.5'—UAC—3'
C.5'—TAC—3' D.5'—AUG—3'
【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链,与模板链配对的为编码链,因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近,只是不含T,用U代替,据此答题。
【详解】若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则模板链的一段序列为3'—TAC—5',则mRNA碱基序列为5'—AUG—3',该序列所对应的反密码子是5'—CAU—3',A正确,BCD错误。
故选A。
4.下图为真核细胞中合成某一种特定蛋白质的过程示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程的模板仅有DNA
B.一条mRNA可以结合多个核糖体
C.转录时仅以DNA的一条链做模板
D.转录的场所不在细胞核
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、图示正在进行转录和翻译,转录的模板是DNA,翻译的模板是mRNA,A错误;
B、图中一条mRNA可以结合多个核糖体,可提高蛋白质合成效率,B正确;
C、转录某一种蛋白质时,仅以DNA的一条链做模板,C正确;
D、转录和翻译同时发生,场所可在线粒体或叶绿体,D正确。
故选A。
5.tRNA能与相应的氨基酸结合,并将氨基酸转运到核糖体参与肽链的合成。下列叙述正确的是 ( )
A.一个mRNA 分子可以结合多个核糖体,同时进行转录
B.tRNA 链经过折叠,一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基,叫反密码子
C.1种tRNA能识别运输多种氨基酸,1种氨基酸只被1种tRNA 识别
D.当tRNA与mRNA 上的终止密码子碱基配对后,多肽链合成立即终止
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,真核细胞中,转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子的过程,主要场所是细胞核;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所是核糖体。
【详解】A、一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时进行多条多肽链的合成,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,A错误;
B、tRNA 链经过折叠,一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基,叫反密码子,其可以和mRNA上的密码子进行碱基互补配对,进而将相应的氨基酸结合到合适的位置,B正确;
C、1种tRNA能识别运输一种氨基酸,1种氨基酸可以1种或多种tRNA识别,C错误;
D、当核糖体在mRNA上移动并读取到终止密码子时,多肽链合成立即停止并被释放,D错误。
故选B。
6.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有1的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在下图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B.图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C.密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D.密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
【分析】密码子是指信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组,在蛋白质合成时,代表某一种氨基酸的规律。信使RNA在细胞中能决定蛋白质分子中的氨基酸种类和排列次序。信使RNA分子中的四种核苷酸(碱基)的序列能决定蛋白质分子中的20种氨基酸的序列。而在信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸。反密码子是在tRNA的三叶草形二级结构反密码臂的中部,可与mRNA中的三联体密码子形成碱基配对的三个相邻碱基。
【详解】A、细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的,A正确;
B、由图可知,含有I的反密码子可识别三种密码子,B正确;
C、由图中信息可知,三个mRNA上的密码子不同,但它们所决定的氨基酸相同,C错误;
D、在原核细胞中,密码子GUG编码缬氨酸和甲硫氨酸,D正确。
故选C。
7.经测定,某 RNA片段中有 30个碱基,其中 A+U为 18个,那么转录该 RNA片段的 DNA片段上应含A+T的数量为( )
A.60 B.36 C.30 D.18
【分析】DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的,mRNA含有30个碱基,则转录该段mRNA的DNA分子含有60个碱基。
【详解】在DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、G-C),而配对的碱基彼此相等,即A=T、C=G。RNA片段中有 30个碱基,其中 A+U为 18个,那么转录该 RNA片段的 DNA的模板链上A+T=18个,则另一条链上A+T=18个,因此DNA片段上应含A+T的数量为36个,B正确,ACD错误。
故选B。
8.下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
【分析】分析图示可知,图示表示遗传信息表达中的翻译过程,①表示氨基酸,②表示核糖体,图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体,空载tRNA从右侧离开核糖体,据此分析。
【详解】A、已知密码子的方向为5'→3',由图示可知,携带①的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸,A错误;
B、由图示可知,tRNA的移动方向是由左向右,则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左,B正确;
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误;
D、细胞核内不存在核糖体,细胞核基质中不会发生图示的翻译过程,D错误。
故选B。
9.鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒。在MSV侵入宿主细胞后,宿主细胞内不会发生的是( )
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒DNA
B.在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA
C.新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质
D.病毒RNA与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
【分析】病毒:是一种个体微小结构简单,一般只含一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成的,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。
【详解】A、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成DNA的模板是由病毒自身提供的,所以在宿主细胞内不会发生宿主细胞提供模板,A正确;
B、鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒,能在宿主细胞内在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA,B错误;
C、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质,C错误;
D、鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成病毒RNA与病毒的蛋白质后,在宿主细胞内组装成子代病毒,D错误。
故选A。
10.下图揭示了遗传信息传递的一般规律,下列叙述正确的是( )
A.酵母菌细胞中的过程①②只发生在细胞核中,过程③发生在细胞质中
B.人体成熟的红细胞在正常生命活动中不发生过程①②③④⑤
C.蛙的红细胞在进行无丝分裂时不发生过程①
D.过程①②③在洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂和减数分裂过程中均会发生
【分析】题图分析:过程①是DNA复制,过程②是遗传信息转录,过程③是翻译,过程④是逆转录,过程⑤是RNA复制。
【详解】A、过程①是DNA复制,过程②是遗传信息转录,酵母菌细胞中的DNA复制和转录主要发生在细胞核中,线粒体也可以,过程③是翻译过程,发生在核糖体上,A错误;
B、人体成熟的红细胞没有细胞核和核糖体,这意味着它们失去了DNA,所以不会发生过程①②③;过程④是逆转录,过程⑤是RNA复制,逆转录和RNA复制发生在RNA病毒中,不会发生在人体成熟的红细胞中,B正确;
C、过程①是DNA复制,蛙的红细胞在进行无丝分裂时也会发生DNA复制,C错误;
D、洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂,不会进行减数分裂,D错误。
故选B。
二、解答题
11.基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图3为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图1为 (填“原核”或“真核”)生物基因表达的过程。
(2)图2过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。能特异性识别密码子的分子是 。图2中,决定丙氨酸的密码子是 。一种氨基酸可以有几个密码子,这一现象称作密码子的 。核糖体移动的方向是向 (填“左”或“右”)。
(3)(本小题请用图3中字母回答)图1所示过程为图3中的 过程。在图3的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ;在正常动植物细胞内不存在图3中的 过程。
(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基 个。
答案:(1)原核 (2) tRNA GCA 简并性 右
(3) b、e a、b、e c、d (4)306
【分析】转录是指主要在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质内游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。胰岛素的本质是蛋白质,根据题意和图示分析可知:图示表示转录形成mRNA及翻译过程。
【详解】(1)图1过程的转录与翻译同时进行,为原核生物基因表达的过程。
(2)图2表示翻译过程,翻译是以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。tRNA能特异性识别mRNA上密码子并转运相应的氨基酸分子;图2中,携带丙氨酸的tRNA上的反密码子为CGU,反密码子与密码子能够发生碱基互补配对,因此决定丙氨酸的密码子是GCA;一种氨基酸可以有几个密码子,这一现象称作密码的简并性;根据tRNA的移动方向可知核糖体移动的方向是向右。
(3)图1代表的是转录与翻译过程,而图3中b代表转录过程,e代表翻译过程;T2噬菌体是一种DNA病毒,其在宿主细胞内可完成复制、转录与翻译,即图3中的a、b、e;c表示逆转录,某些致癌病毒、HIV等能在宿主细胞内逆转录形成DNA,再整合到宿主细胞;d表示RNA的自我复制,以RNA为遗传物质的生物在侵染宿主细胞时才发生c过程,如烟草花叶病毒,因此在正常动植物细胞内不存在图3中的c、d过程。
(4)题干中问的是指导胰岛素合成的基因中至少应含有的碱基,所以不考虑终止密码子。基因的表达过程中,基因中碱基数:mRNA上碱基数:蛋白质中的氨基酸数=6:3:1,故基因中至少含有的碱基数=氨基酸数×6=51×6=306个。
12.下图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(下图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据下图回答:
(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示 和 过程。
图1所示②③的中文名称分别是 和 。
图1过程进行时,需要 酶参与。
(2)在大肠杆菌细胞中,图2中的一个d上结合多个b的意义是 。
(3)图2中c表示 ,b的形成与细胞核中 密切相关,b中有 个c的结合位点,丙氨酸的密码子是 ,终止密码子位于丙氨酸密码子的 侧(填“左”或“右”)。
(4)图1、图2遗传信息的流动方向分别是 、 。中心法则是由 提出来的。
(1) 转录 翻译 胞嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 RNA聚合酶
(2)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高蛋白质合成的效率
(3) tRNA 核仁 2 GCA 右
(4) DNA→RNA RNA→蛋白质 克里克
【分析】由图1分析,此过程为转录,以DNA的一条链为模板,合成RNA;
由图2分析,此过程为翻译,以mRNA为模板,合成蛋白质。
【详解】(1)图1过程以DNA的一条链为模板,合成RNA,为转录;图2过程以mRNA为模板,合成蛋白质,为翻译;图中的②位于DNA上,且含有碱基C(胞嘧啶),为胞嘧啶脱氧核苷酸;图中的③位于RNA上,且含有碱基C(胞嘧啶),为胞嘧啶核糖核苷酸;转录需要RNA聚合酶;
(2)转录过程中,一个mRNA结合多个核糖体,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,提高蛋白质合成的效率;
(3)图2中的c用于运输氨基酸,为tRNA;核糖体的形成与核仁有关;核糖体中有2个tRNA结合位点将氨基酸运输进入并合成肽链;运输丙氨酸的tRNA上反密码子为CGU,其密码子与它互补,为GCA;图中肽链位于左侧,合成方向为从左往右,可知终止密码子位于右侧;
(4)转录的遗传信息的流动方向为DNA→RNA;翻译的遗传信息流动方向为RNA→蛋白质;中心法则是由克里克提出来的。
试卷第1页,共3页
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一、单选题
1.下列关于原核细胞的说法正确的是( )
A.支原体进行无丝分裂,细胞不能形成纺锤丝
B.大肠杆菌衰老的原因可能是端粒缩短
C.好氧菌的有氧呼吸酶分布在细胞质基质和线粒体中
D.肺炎链球菌和小鼠的基因在表达时存在边转录边翻译的情况
【分析】1、原核细胞的增殖方式为二分裂。
2、细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。
【详解】A、无丝分裂是真核细胞的分裂方式,支原体是原核生物,分裂方式为二分裂,A错误;
B、端粒是染色体的一部分,大肠杆菌没有染色体,B错误;
C、细菌没有线粒体,C错误;
D、原核生物基因和真核细胞的线粒体基因在表达时均可以边转录边翻译,D正确。
故选D。
2.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
A.图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B.图1中乙的移动方向为从右向左
C.图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
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
【分析】分析图1中甲表示mRNA,乙为核糖体,每个核糖体上正在合成相同的多肽链;图2中丙为DNA,丁为RNA聚合酶,它的不断移动从而转录出多条相同的mRNA,每条mRN单链上同时连接着多个核糖体,各自合成多肽链。
【详解】A、图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,A错误;
B、根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知,核糖体乙的移动方向是从左到右,B错误;
C、图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误;
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,D正确。
故选D。
3.核仁组织区(NOR)是染色体上含有rRNA基因的一段区域。核仁由NOR、颗粒成分和NOR中的基因转录形成的细丝成分三部分构成。通常认为,颗粒成分是核糖体亚基的前身,由细丝成分逐渐转变而成。下列说法正确的是( )
A.细胞中核糖体的形成都与NOR有关
B.核仁由DNA、RNA和蛋白质组成
C.细丝成分的形成需要DNA聚合酶的参与
D.已分化的细胞内NOR中的基因不转录
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、核糖体的形成不一定都与细胞中的核仁有关,如原核细胞没有核仁,A错误;
B、核仁组织区(NOR)是染色体上含有rRNA基因的一段区域,NOR是一段DNA,核仁由NOR、颗粒成分和NOR中的基因转录形成的细丝成分(RNA)三部分构成,故核仁由DNA、RNA和蛋白质组成,B正确;
C、NOR中的基因转录形成的细丝成分,需要RNA聚合酶的参与,C错误;
D、已分化的细胞仍会合成蛋白质,需要核糖体,而颗粒成分是核糖体亚基的前身,由细丝成分逐渐转变而成,细丝成分是NOR中的基因转录形成,D错误。
故选B。
4.如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是( )
A.该图可表示人体神经细胞核中,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
B.一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点
C.在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C
D.已知过程②的a链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%
【分析】分析题图:过程①表示以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,该过程称为转录。过程②表示以a链所示的mRNA为模板合成多肽的过程,该过程称为翻译。图中所示的转录过程还未结束就开始了翻译过程,因此发生在原核细胞中。b链为转录时的模板链。
【详解】A、该图是原核细胞转录翻译过程图,不可表示人体神经细胞核中基因的转录和翻译,A错误;
B、一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,B正确;
C、RNA含有碱基A、G、C、U,DNA含有碱基A、G、C、T,在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C,C正确;
D、转录时a链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%,则模板链C+G占44%,因此双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%,D正确。
故选A。
5.细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是( )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
【分析】1、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、SD碱基序列可使翻译能准确从起始密码子开始,推测SD序列很可能与翻译过程的起始有关,A错误;
B、SD碱基序列与翻译过程的起始有关,SD序列突变后,不会启动翻译过程,因此不会产生肽链,B错误;
C、由题意“细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合”可知,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列的可以作为起始密码子,因此mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子,C正确;
D、一条mRNA结合多个核糖体,多个核糖体可能是从一个位点结合的,并不能表明一条mRNA上有多个SD序列,D错误。
故选C。
6.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长。红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸;环丙沙星能抑制细菌DNA的复制;利福平能抑制RNA聚合酶的活性。下图是中心法则图解。下列有关叙述正确的是( )
A.红霉素通过抑制③过程进而抑制细菌的生长,③过程中mRNA沿着核糖体移动
B.环丙沙星通过抑制①过程进而抑制细菌的生长,①过程能保持遗传信息的连续性
C.利福平通过抑制②过程进而抑制细菌的生长,②过程RNA链合成的方向是3'→5'
D.图中④⑤所代表的过程都有氢键的断裂和生成,胰岛B细胞中能进行①②③过程
【分析】图示表示中心法则的内容,其中包括DNA的复制过程,转录过程,RNA的复制过程,翻译过程,逆转录过程。转录过程需要RNA聚合酶催化,利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,从而抑制遗传信息的转录过程。
【详解】A、红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸,说明红霉素抑制的是③翻译过程,翻译过程是核糖体沿着mRNA移动的,A错误;
B、环丙沙星能抑制细菌DNA的复制,①过程代表DNA的复制,DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性,B正确;
C、利福平能抑制RNA聚合酶的活性,RNA聚合酶可以参与②转录过程,转录过程RNA链合成的方向是5'→3',C错误;
D、图中④⑤分别代表RNA的复制和逆转录过程,这两个过程都有氢键的断裂和生成,胰岛B细胞已经高度分化,不能进行①DNA的复制过程,D错误。
故选B。
7.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,且已知过程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%,。则下列叙述不正确的是( )
A.细胞中过程②发生的主要场所是细胞核
B.人体不同组织细胞的相同DNA 进行过程②时启用的起始点都相同
C.在人体内成熟红细胞、肌肉细胞、生发层细胞、神经细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是肌肉细胞、神经细胞
D.与α链对应的DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为26%
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
2、转录是指在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程.。
3、翻译是指在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
根据题意和图示分析可知:①是以DNA的两条链为模板,进行的是DNA复制过程,主要发生在细胞核中;②是以DNA的一条链为模板,进行的是转录过程,主要发生在细胞核中;③是以mRNA为模板,进行的是翻译过程,发生在核糖体上。
【详解】A、细胞中过程②是以DNA的一条链为模板转录形成RNA的过程,主要发生在细胞核中,A正确;
B、由于不同组织细胞中基因进行选择性表达,所以人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同,B错误;
C、DNA复制发生于细胞分裂的间期,神经细胞、肌肉细胞能转录、翻译形成蛋白质,但不能发生DNA复制;人体内成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,不能发生DNA复制、转录和翻译;生发层能发生DNA复制、转录和翻译过程,C正确;
D、由题意知,α链是mRNA,其中G+U=54%,G=29%,则U=25%,α的模板链中的G=19%,α链中的C与mRNA上的G互补配对,所以C=29%,α链中的A与mRNA上的U互补配对,所以A=25%,故α链中的T=(1-29%-19%-25%)=27%,DNA两条链上的碱基互补,所以α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为(27%+25%)÷2=26%,D正确。
故选B。
8.已知某基因片段含有1000个碱基对,其中一条链上T:A:C:G=1:2:3:4 则该基因片段( )
A.含有碱基A 200个 B.复制一次消耗A 200个
C.G与C之和占总碱基数的50% D.表达的蛋白质中最多含333个氨基酸
【分析】在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
【详解】 A、由于一条链上T:A:C:G = 1:2:3:4,由于DNA分子中A=T、C=G,则另一条链上T:A:C:G =2:1:4:3,那么DNA分子中,(A+T):(C+G)=6:14=3:7,A+T=30%,A=T=15%,所以1000个碱基对的DNA分子中A有300个,A错误;
B、由于A = 300,则复制一次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数目是300×(21−1)=300个,B错误;
C、由于A+T=30%,则C与G之和占碱基总数的1-30%=70%,C错误;
D、某基因片段含有1000个碱基对,转录形成的mRNA中含有1000个碱基,由于一个密码子有3个碱基,则表达的蛋白质中最多含氨基酸数目是1000÷3=333个,D正确。
故选D。
9.关于图甲、乙、丙的说法,错误的是( )
甲
乙
丙
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A占24%
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,人的神经细胞中不会发生的只有⑦⑧过程
【分析】分析图甲:图甲表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,其中①表示RNA;分析图乙:图乙表示翻译过程,其中②是mRNA,④是肽链,③是核糖体; 分析图丙:图丙表示中心法则,其中表示⑤是DNA的复制,⑥表示转录过程,⑦表示逆转录过程,⑧表示RNA的复制过程,⑨表示翻译过程。
【详解】A、图甲所示过程是转录,图丙的⑥过程也是转录,转录主要发生于细胞核中,A正确;
B、若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%,可知A=T=24%,B正确;
C、图乙所示过程为翻译,图丙的⑨过程也为翻译,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质(多肽)的过程,所需原料是氨基酸,C正确;
D、人的神经细胞属于高度分化的细胞,正常情况下,人的神经细胞中不会发生的也包括⑤DNA复制过程,D错误。
故选D。
10.RNA是生物体内重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。RNA包括tRNA、mRNA和rRNA三种(如图),下列有关说法正确的是( )
A.tRNA上决定1个氨基酸的三个相邻碱基称作1个密码子
B.核糖体与mRNA的结合部位只能形成1个tRNA的结合位点
C.每种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸只能由一种tRNA转运
D.合成一条含50个氨基酸的肽链,模版mRNA至少含有150个碱基(不考虑终止密码)
【分析】RNA分子的种类及功能:
mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;
tRNA:转运RNA;功能: mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;
rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
【详解】A、密码子位于mRNA上,tRNA上含有反密码子,A错误;
B、核糖体与mRNA的结合部位会形成6个碱基的位置,形成2个tRNA的结合位点,B错误;
C、一种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸由一至多种遗传密码决定,由一至多种tRNA转运,C错误;
D、不考虑终止密码,mRNA上3个碱基形成1个密码子,决定1个氨基酸,故合成一条含50个氨基酸的肽链,模版mRNA至少含有150个碱基,D正确。
故选D。
二、解答题
11.回答下列有关遗传信息传递和表达的问题:下图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程,a、b、c表示生理过程,①-⑥表示物质或结构,图乙⑦-⑪表示物质。
(1)图甲a过程的特点是 。(答出一点即可)若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 个。
(2)图甲中b过程称为 ,所需的酶为 ;图甲中核糖体的移动方向为 (填“右→左”或“左→右”)。
(3)图甲中c过程需要的RNA有rRNA、mRNA、 (填数字序号)。图中mRNA上决定丙氨酸的密码子是 。
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,则②中至少含有 个碱基。
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样的生物学意义是 ;图乙核糖体的移动方向为 (填“右→左”或“左→右”),图中⑧⑨⑩⑪在图甲c过程完成后结构 (填“相同”或“不相同”)。
(1) 半保留复制(边解旋复制、多起点双向复制) 900
(2) 转录 RNA聚合酶 左→右
(3) ⑤ GCA
(4)240
(5) 少量mRNA可迅速合成大量蛋白质,提高翻译效率 右→左 相同
【分析】分析图甲:①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是DNA, b表示转录过程;④是核糖体,③是多肽链,⑤是tRNA,⑥是mRNA,c表示翻译过程。分析题图乙:图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程,其中⑦是mRNA,作为翻译的模板;⑧⑨⑩⑪都是脱水缩合形成的多肽链,控制这四条多肽链合成的模板相同,因此这四条多肽链的氨基酸顺序相同。
【详解】(1)据图可知,①是DNA,a表示DNA的自我复制过程,其特点是半保留复制,边解旋边复制、多起点双向复制。若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,根据两个不互补配对的碱基占所有碱基的一半,A+G=50%,因此鸟嘌呤占50%-20%=30%,则一个DNA分子中鸟嘌呤有500×2×30%=300个,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(22-1)×300=900个。
(2)图甲中b过程表示转录过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,所需的酶有RNA聚合酶,根据c中运输游离氨基酸tRNA的位置,可知核糖体在mRNA上由左向右移动。
(3)图甲中c表示翻译过程,该过程需要的RNA是⑥mRNA(作为翻译的模板)、⑤tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分);mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,这三个碱基称为密码子,因此决定丙氨酸的密码子是GCA。
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,mRNA上的碱基个数有40×3=120个,基因含有双链,且基因中存在不翻译氨基酸的序列,故②中至少含有120×2=240个碱基。
(5)图乙所示翻译过程,模板是⑦mRNA,一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样可利用少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。根据⑧⑨⑩⑪肽链的长度分析可知,核糖体的移动方向是从右到左;由于模板mRNA相同,因此翻译形成的多肽链⑧⑨⑩⑪的最终结构相同。
12.基因指导蛋白质合成的过程较为复杂。有关信息如图。图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸。请据图分析回答:
(1)图1一般为 (填“原核”或“真核”)生物合成蛋白质的过程,其中转录过程发生的条件是:以 为模板、 为原料、需要 催化并且由ATP提供能量。翻译过程中,一个mRNA上可相继结合多个核糖体的意义是 。
(2)图2过程是以 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。能特异性识别密码子的分子是 。图2中,决定丙氨酸的密码子是 ,核糖体移动的方向是向 (填“左”或“右”)。
(3)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基 个。
(1) 原核 DNA(基因)的一条链 (4种游离的)核糖核苷酸 RNA聚合酶 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
(2) mRNA tRNA GCA 右
(3)306
【分析】题图分析:
图1:图1表示转录和翻译同时进行的过程,一般发生在原核细胞中。
图2:图2表示翻译过程,其中a为多肽链;b为核糖体,是翻译的场所;c为tRNA,能识别密码子并转运相应的氨基酸;d为mRNA,是翻译的模板。
【详解】(1)据图1分析,该生物中遗传信息的转录和翻译同时进行,一般是原核生物基因表达的过程。转录是指以DNA的一条链为模板,4种游离的核糖核苷酸为原料,由RNA聚合酶催化形成RNA的过程,该过程需要ATP提供能量。在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
(2)据图2可知,图2所示是翻译过程,该过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。tRNA上具有反密码子,能特异性识别mRNA上的密码子。密码子位于mRNA上,且与相应的tRNA上的反密码子互补配对。据图2可知,运输丙氨基酸的tRNA上的反密码子是CGU,因此mRNA上决定丙氨酸的密码子是GCA。tRNA的移动方向与核糖体移动方向相反。据图2可知,tRNA由右侧进入核糖体,从左侧离开核糖体。因此,核糖体移动的方向是由左向右。
(3)DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基51×6=306个。
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一、单选题
1.(2022·广东·高考真题)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于( )
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
【分析】在细胞核中,以DNA的一条链为模板,转录得到的mRNA会从核孔出去,与细胞质的核糖体结合,继续进行翻译过程。
【详解】分析题意,野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的,mRNA是转录的产物,翻译的模板,故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能协助mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中,A正确。
故选A。
2.(2023·浙江·高考真题)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
【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;
B、该过程中,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、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;
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可能会减少,D错误。
故选B。
3.(2024·河北·高考真题)下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
【分析】DNA分子复制的方式是半保留复制,且合成两条子链的方向是相反的;DNA在复制过程中,边解旋边进行半保留复制。由图可知,DNA解旋酶能使双链DNA解开,且需要消耗ATP;
【详解】A、DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;
B、复制时,解旋酶使得DNA双链从复制起点开始,以双向进行的方式解旋,这并不是从5′端到3′端的单向解旋,B错误;
C、转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,C错误;
D、DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端,D正确;
故选D。
4.(2021·海南·高考真题)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
【分析】密码子是指位于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,终止密码子不编码氨基酸。
【详解】A、由于终止密码子不编码氨基酸,因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸,A错误;
B、根据图中密码子显示,②和③编码的氨基酸序列长度相同,都是6个氨基酸,B错误;
C、从起始密码子开始,mRNA上每三个相邻碱基决定一个氨基酸,②~④中,②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生改变,④编码的氨基酸序列除了少了第二个氨基酸,之后的序列都与①相同,因此④编码的氨基酸排列顺序与①最接近, C正确;
D、密码子有简并性,一个密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可以由一个或多个密码子对应,D错误;
故选C。
5.(2023·山东·高考真题)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA,A错误;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成,B正确;
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,C错误;
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体,核DNA无法解旋,无法转录,D错误。
故选B。
6.(2022·浙江·高考真题)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【分析】分析题图,该过程以RNA为模板合成DNA单链,为逆转录过程。
【详解】A、图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;
C、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;
D、该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故选C。
7.(2022·河北·高考真题)关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
【分析】分析题图,该过程以RNA为模板合成DNA单链,为逆转录过程。
【详解】A、图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;
C、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;
D、该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故选C。
8.(2021·上海·高考真题)下列图示过程能正确表示单链RNA逆转录过程的是( )
A. B.
C. D.
【分析】中心法则所要阐述的内容就是生物界遗传信息的流动方向,即遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,但遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA或DNA;发展后的中心法则又增添了从RNA流向RNA和从RNA流向DNA,即RNA复制和逆转录。
【详解】逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,该过程中遵循A-T、U-A、G-C、C-G的配对关系,B符合题意。
故选B。
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$$
第1节 基因指导蛋白质的合成
基础必备题+能力提升题+拓展培优练
一、单选题
1.下列有关科学实验或研究方法的叙述,错误的是( )
A.肺炎链球菌体外转化实验中,控制自变量运用了“加法原理”
B.探究DNA复制方式过程中,运用了“假说—演绎法”和同位素标记法
C.克里克以T4噬菌体为材料,证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸
D.烟草花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质
2.如图是科研人员绘制的某生物转录和翻译的模式图,下列说法错误的是( )
A.从图中转录和翻译同时进行,推测该生物可能是原核生物
B.翻译的过程是沿着mRNA的5′端向3′端进行的,在图中还缺少打开双链的解旋酶
C.图中的结构中可能含有8种核苷酸和5种碱基
D.图中所示过程与DNA复制过程相比较,碱基互补配对方式不完全相同
3.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'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是( )
A.5'—CAU—3' B.5'—UAC—3'
C.5'—TAC—3' D.5'—AUG—3'
4.下图为真核细胞中合成某一种特定蛋白质的过程示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程的模板仅有DNA
B.一条mRNA可以结合多个核糖体
C.转录时仅以DNA的一条链做模板
D.转录的场所不在细胞核
5.tRNA能与相应的氨基酸结合,并将氨基酸转运到核糖体参与肽链的合成。下列叙述正确的是 ( )
A.一个mRNA 分子可以结合多个核糖体,同时进行转录
B.tRNA 链经过折叠,一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基,叫反密码子
C.1种tRNA能识别运输多种氨基酸,1种氨基酸只被1种tRNA 识别
D.当tRNA与mRNA 上的终止密码子碱基配对后,多肽链合成立即终止
6.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有1的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在下图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B.图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C.密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D.密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
7.经测定,某 RNA片段中有 30个碱基,其中 A+U为 18个,那么转录该 RNA片段的 DNA片段上应含A+T的数量为( )
A.60 B.36 C.30 D.18
8.下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
9.鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒。在MSV侵入宿主细胞后,宿主细胞内不会发生的是( )
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒DNA
B.在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA
C.新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质
D.病毒RNA与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
10.下图揭示了遗传信息传递的一般规律,下列叙述正确的是( )
A.酵母菌细胞中的过程①②只发生在细胞核中,过程③发生在细胞质中
B.人体成熟的红细胞在正常生命活动中不发生过程①②③④⑤
C.蛙的红细胞在进行无丝分裂时不发生过程①
D.过程①②③在洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂和减数分裂过程中均会发生
二、解答题
11.基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图3为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图1为 (填“原核”或“真核”)生物基因表达的过程。
(2)图2过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。能特异性识别密码子的分子是 。图2中,决定丙氨酸的密码子是 。一种氨基酸可以有几个密码子,这一现象称作密码子的 。核糖体移动的方向是向 (填“左”或“右”)。
(3)(本小题请用图3中字母回答)图1所示过程为图3中的 过程。在图3的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ;在正常动植物细胞内不存在图3中的 过程。
(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基 个。
12.下图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(下图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据下图回答:
(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示 和 过程。
图1所示②③的中文名称分别是 和 。
图1过程进行时,需要 酶参与。
(2)在大肠杆菌细胞中,图2中的一个d上结合多个b的意义是 。
(3)图2中c表示 ,b的形成与细胞核中 密切相关,b中有 个c的结合位点,丙氨酸的密码子是 ,终止密码子位于丙氨酸密码子的 侧(填“左”或“右”)。
(4)图1、图2遗传信息的流动方向分别是 、 。中心法则是由 提出来的。
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一、单选题
1.下列关于原核细胞的说法正确的是( )
A.支原体进行无丝分裂,细胞不能形成纺锤丝
B.大肠杆菌衰老的原因可能是端粒缩短
C.好氧菌的有氧呼吸酶分布在细胞质基质和线粒体中
D.肺炎链球菌和小鼠的基因在表达时存在边转录边翻译的情况
2.图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
A.图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B.图1中乙的移动方向为从右向左
C.图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
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
3.核仁组织区(NOR)是染色体上含有rRNA基因的一段区域。核仁由NOR、颗粒成分和NOR中的基因转录形成的细丝成分三部分构成。通常认为,颗粒成分是核糖体亚基的前身,由细丝成分逐渐转变而成。下列说法正确的是( )
A.细胞中核糖体的形成都与NOR有关
B.核仁由DNA、RNA和蛋白质组成
C.细丝成分的形成需要DNA聚合酶的参与
D.已分化的细胞内NOR中的基因不转录
4.如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是( )
A.该图可表示人体神经细胞核中,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
B.一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点
C.在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C
D.已知过程②的a链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%
5.细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是( )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
6.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长。红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸;环丙沙星能抑制细菌DNA的复制;利福平能抑制RNA聚合酶的活性。下图是中心法则图解。下列有关叙述正确的是( )
A.红霉素通过抑制③过程进而抑制细菌的生长,③过程中mRNA沿着核糖体移动
B.环丙沙星通过抑制①过程进而抑制细菌的生长,①过程能保持遗传信息的连续性
C.利福平通过抑制②过程进而抑制细菌的生长,②过程RNA链合成的方向是3'→5'
D.图中④⑤所代表的过程都有氢键的断裂和生成,胰岛B细胞中能进行①②③过程
7.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,且已知过程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%,。则下列叙述不正确的是( )
A.细胞中过程②发生的主要场所是细胞核
B.人体不同组织细胞的相同DNA 进行过程②时启用的起始点都相同
C.在人体内成熟红细胞、肌肉细胞、生发层细胞、神经细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是肌肉细胞、神经细胞
D.与α链对应的DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为26%
8.已知某基因片段含有1000个碱基对,其中一条链上T:A:C:G=1:2:3:4 则该基因片段( )
A.含有碱基A 200个 B.复制一次消耗A 200个
C.G与C之和占总碱基数的50% D.表达的蛋白质中最多含333个氨基酸
9.关于图甲、乙、丙的说法,错误的是( )
甲
乙
丙
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程,主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23%、U占25%,则对应DNA片段中A占24%
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程,所需原料是氨基酸
D.正常情况下,人的神经细胞中不会发生的只有⑦⑧过程
10.RNA是生物体内重要的物质基础之一,它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。RNA包括tRNA、mRNA和rRNA三种(如图),下列有关说法正确的是( )
A.tRNA上决定1个氨基酸的三个相邻碱基称作1个密码子
B.核糖体与mRNA的结合部位只能形成1个tRNA的结合位点
C.每种tRNA只能转运一种氨基酸,一种氨基酸只能由一种tRNA转运
D.合成一条含50个氨基酸的肽链,模版mRNA至少含有150个碱基(不考虑终止密码)
二、解答题
11.回答下列有关遗传信息传递和表达的问题:下图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程,a、b、c表示生理过程,①-⑥表示物质或结构,图乙⑦-⑪表示物质。
(1)图甲a过程的特点是 。(答出一点即可)若图甲①中共有500个碱基对,其中腺嘌呤占20%,则a过程连续进行2次,共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 个。
(2)图甲中b过程称为 ,所需的酶为 ;图甲中核糖体的移动方向为 (填“右→左”或“左→右”)。
(3)图甲中c过程需要的RNA有rRNA、mRNA、 (填数字序号)。图中mRNA上决定丙氨酸的密码子是 。
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成,则②中至少含有 个碱基。
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体,这样的生物学意义是 ;图乙核糖体的移动方向为 (填“右→左”或“左→右”),图中⑧⑨⑩⑪在图甲c过程完成后结构 (填“相同”或“不相同”)。
12.基因指导蛋白质合成的过程较为复杂。有关信息如图。图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸。请据图分析回答:
(1)图1一般为 (填“原核”或“真核”)生物合成蛋白质的过程,其中转录过程发生的条件是:以 为模板、 为原料、需要 催化并且由ATP提供能量。翻译过程中,一个mRNA上可相继结合多个核糖体的意义是 。
(2)图2过程是以 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。能特异性识别密码子的分子是 。图2中,决定丙氨酸的密码子是 ,核糖体移动的方向是向 (填“左”或“右”)。
(3)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基 个。
试卷第1页,共3页
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一、单选题
1.(2022·广东·高考真题)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于( )
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
2.(2023·浙江·高考真题)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
3.(2024·河北·高考真题)下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
4.(2021·海南·高考真题)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
5.(2023·山东·高考真题)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
6.(2022·浙江·高考真题)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶 B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
7.(2022·河北·高考真题)关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
8.(2021·上海·高考真题)下列图示过程能正确表示单链RNA逆转录过程的是( )
A. B.
C. D.
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