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1、第 2 节 遗传信息的表达 基础巩固基础巩固 1.下列过程中,由逆转录酶催化的是( ) A.DNARNAB.RNADNA C.蛋白质蛋白质D.RNA蛋白质 解析:A 项为转录,B 项为逆转录,C项为人们对朊病毒遗传机制的解释,D项为翻译。只有 逆转录过程需要逆转录酶催化。 答案:B 2.下图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙),下列有关叙述正 确的是( ) A.遗传信息位于甲上 B.乙由三个碱基组成 C.甲的合成需要 RNA聚合酶的参与 D.乙可以转运多种氨基酸 解析:由题图可知,甲为 mRNA,乙为 tRNA。有细胞结构的生物的遗传信息都位于 DNA 上;tRNA 是由一条
2、单链 RNA通过折叠形成的,由多个碱基组成;一种 tRNA只能转运一 种氨基酸;mRNA是在 RNA聚合酶催化作用下以 DNA分子的一条链为模板转录形成 的。 答案:C 3.下列关于蛋白质合成过程的叙述,错误的是( ) A.遗传信息控制着蛋白质的生物合成 B.mRNA 直接指导蛋白质的合成过程 C.核糖体在 mRNA 上每次移动一个碱基 D.tRNA 是蛋白质合成中的翻译者 解析:核糖体在 mRNA上每次移动 3个碱基,即一个密码子对应一个氨基酸。 答案:C 4.下列关于 RNA 的叙述,错误的是( ) A.少数 RNA具有生物催化作用 B.真核细胞内 mRNA和 tRNA都是在细胞质中合成的
3、 C.mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3个相邻碱基称为密码子 D.细胞中有多种 tRNA,一种 tRNA 只能转运一种氨基酸 解析:真核细胞内,mRNA和 tRNA主要是在细胞核中合成的。 答案:B 5.下列有关中心法则的说法,正确的是( ) A.只适用于真核生物 B.只适用于原核生物 C.只适用于植物和动物 D.适用于所有生物 答案:D 6.下列人体细胞不能合成蛋白质的是( ) A.胰腺细胞 B.肠黏膜细胞 C.成熟的红细胞 D.白细胞 解析:成熟的红细胞没有 DNA和核糖体,故不能进行转录和翻译,即无蛋白质合成。 答案:C 7.右图所示转录和翻译过程包含的碱基种类、核苷酸种类依次是( )
4、 A.4,5 B.5,4 C.5,7 D.5,8 解析:据图可知,DNA中有 G、C、T 3种碱基,3种脱氧核苷酸;mRNA和 tRNA 中有 A、 G、C、U 4 种碱基,4 种核糖核苷酸,所以共有 5种碱基,7种核苷酸。 答案:C 能力提升能力提升 8.右图表示细胞中合成蛋白质的部分过程,下列相关叙述不正确的是( ) A.丙的合成可能受到一个以上基因的控制 B.图示过程没有遗传信息的传递 C.过程 a 仅在核糖体上进行 D.甲、乙中均含有起始密码子 解析:从题图中可以看出,蛋白质丙由两条肽链组成,且两条肽链独立合成,说明可能受一 个以上的基因控制。过程 a是翻译过程,发生在核糖体上。两条肽
5、链的合成均有起始密 码子。 答案:B 9.下图为原核细胞中转录、翻译过程的示意图。据图判断,下列叙述不正确的是 ( ) A.多条多肽链正在合成 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 解析:原核细胞没有细胞核,转录与翻译同时同地进行;每条 mRNA上可以结合多个核糖 体,每个核糖体只完成一条肽链的翻译任务,一个基因转录成的 mRNA可由多个核糖体 同时进行翻译工作,图示正在合成的多肽链有多条。 答案:C 10.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是( ) A.与在组成上相同的化学基团只有磷酸基,不同的基
6、团只是五碳糖 B.为启动上述过程必需的有机物,其名称为 RNA聚合酶,移动的方向从右向左 C.上述过程不会发生在根尖细胞的线粒体中 D.转录完成后,需通过两层生物膜才能与核糖体结合 解析:由题图可知,是胞嘧啶脱氧核苷酸,是胞嘧啶核糖核苷酸,二者在组成上相同的 化学基团还有胞嘧啶;为 RNA聚合酶,由题图可推断其移动方向为由右向左;转录的场 所主要是细胞核,在线粒体和叶绿体中也可以进行;转录形成的 RNA经核孔进入细胞质, 不经任何膜结构。 答案:B 11.原核生物中某一基因的编码区端插入 1个碱基对,在插入位点的附近,再发生下列 哪种情况,有可能对其编码的蛋白质结构影响最小?( ) A.置换单
7、个碱基对 B.增加 4 个碱基对 C.缺失 3 个碱基对 D.缺失 4 个碱基对 解析:在编码区插入 1个碱基对,会造成插入位点以后大多数密码子的改变,相应的氨基 酸也发生较大变化,致使编码的蛋白质差别很大。若插入 1个碱基对后,再在插入位点附 近增添 2 个碱基对,只增加一个密码子;若缺失 1个碱基对,则只有一个密码子发生变化; 若缺失 4 个碱基对,则减少一个密码子,对其他密码子不产生影响。 答案:D 12.DNA 分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成氨基酸,其对应关系如 下表,则右图所示的 tRNA所携带的氨基酸是(注:反密码子从携带氨基酸的一端开始读 码)( ) DNA 碱基
8、序列GCACGTACGTGC 氨基酸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:据题意及图可知,反密码子为 UGC,则密码子为 ACG,对应 DNA分子模板链上的碱 基为 TGC,则其最终翻译成苏氨酸。 答案:D 13.下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是( ) A.图中结构含有核糖体 RNA B.甲硫氨酸处于图中的位置 C.密码子位于 tRNA的环状结构上 D.mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 解析:图中 mRNA与核糖体结合,核糖体的成分是蛋白质和 rRNA,A 项正确。甲硫氨酸 为起始氨基酸,则应为相邻氨基
9、酸,B项错误。密码子是指位于 mRNA上决定一种氨 基酸的三个相邻碱基,C项错误。由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变,即密码子改 变,决定的氨基酸种类不一定改变,D项错误。 答案:A 综合应用综合应用 14.右图表示真核细胞中遗传信息的传递过程,请据图回答下列问题。 (1)A过程发生在 的间期,B过程需要的原料 是 ,图中需要解旋酶的过程是 。 (2)D过程表示 tRNA运输氨基酸参与翻译,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是 AUG、UAC,某 tRNA上的反密码子是 AUG,则该 tRNA 所携带的氨基酸 是 。 (3)图中 a、b为 mRNA的两端,核糖体在 mRNA上的移动方向是 。
10、图中 的不同核糖体最终形成的肽链 (填“相同”或“不同”)。 解析:(1)DNA的复制(A)过程发生在有丝分裂和减数分裂的间期。B 过程需要的原料是 游离的 4 种核糖核苷酸。DNA 的复制过程中,DNA分子都要首先解开螺旋,故图中需要 解旋酶的过程为 A。 (2)某 tRNA 上的反密码子是 AUG,与其配对的密码子是 UAC,可知该 tRNA所携带的氨 基酸是酪氨酸。 (3)图中 a、b为 mRNA的两端,由肽链的长度可知,核糖体在 mRNA上的移动方向是由 a到 b。因为模板相同,故图中的不同核糖体最终形成的肽链相同。 答案:(1)有丝分裂和减数分裂 游离的 4种核糖核苷酸 A (2)酪
11、氨酸 (3)由 a到 b 相同 15.铁蛋白是细胞内储存多余 Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的 Fe3+、铁调节 蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白 mRNA起始密码上游的特异性序 列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当 Fe3+浓度高时,铁调节蛋白 由于结合 Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白 mRNA一端结合,沿 mRNA 移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题。 (1)图中甘氨酸的密码子是 ,铁蛋白基因中决定“”的模板 链碱基序列为 。 (2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰 了 ,从而抑制了翻译的
12、起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白 由于结合 Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白 mRNA能够翻译。这种调节机制 既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减 少 。 (3)若铁蛋白由 n个氨基酸组成,指导其合成的 mRNA的碱基数远大于 3n,主要原因 是 。 (4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为 UUA、UUG、CUU、 CUC、CUA、CUG),可以通过改变 DNA 模板链上的一个碱基来实现,即由 。 解析:(1)根据图示可知,天冬氨酸的密码子为 GAC,而甘氨酸位于天冬氨酸之前,所以 GAC 前的 GGU 即为甘氨酸的密码子。铁蛋白基因中 mRNA的模板链与
13、mRNA上的碱 基互补,且不含 U,而含 T,应为CCACTGACC。 (2)由图可看出,铁调节蛋白与铁应答元件结合后,核糖体就无法与 mRNA结合,从而抑制 了翻译过程。该调节机制使得细胞内 Fe3+浓度既不会过高毒害细胞,也不会过低,避免了 物质与能量的浪费。 (3)mRNA 上有许多不编码氨基酸的碱基序列,如铁应答元件和终止密码子等。 (4)分析对比色氨酸与亮氨酸的密码子,若只改变一个碱基,应该是密码子由 UGGUUG, 即 DNA 模板链上 CA。 答案:(1)GGU CCACTGACC (2)核糖体在 mRNA上的结合 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA 上存在不编码氨基酸的序列 (4)CA