1、第1节基因指导蛋白质的合成课时过关能力提升一、基础巩固1.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是()A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是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答案:D2.若一个亮氨酸的密码子CUU变成CUC、CUA或CUG,只改变最后一个碱基,但密码子所决定的氨基酸仍然是亮氨酸,这说明()A.一个氨基酸可能有多个密码子B.一个密码子决定多个氨基酸,一种氨基酸只有一个密码子C.密码子与氨基酸一一对应D.
2、密码子与氨基酸的数量对应关系不定答案:A3.牛胰岛素由两条肽链构成,共有51个氨基酸。则牛胰岛素含有的肽键数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是()A.49,306B.49,153C.51,306D.51,153答案:A4.下列有关RNA的功能的叙述,正确的是()具有催化作用作为某些病毒的遗传物质作为某些细菌的遗传物质作为翻译的直接模板具有转运氨基酸的作用作为核糖体的成分A.B.C.D.解析:某些RNA具有催化作用,是催化剂的一种;某些病毒的遗传物质是RNA,而细菌的遗传物质是DNA;mRNA是翻译的直接模板;tRNA具有识别密码子和转运氨基酸的作用;rRNA是组成核糖体的成分。
3、答案:C5.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是()DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU解析:反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T,所以A、B两项错误。根据mRNA 与DNA中模板链互补可推知苏氨酸的密码子为UGU或ACU。答案:C6.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,错误的是()A.转录和翻译都可发生在线粒体内B.转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸C.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D.转录和翻译的模板分别是DNA的一条链和 mRNA解
4、析:转录主要发生在细胞核中,以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料。翻译则主要发生在细胞质中,以mRNA为模板,以氨基酸为原料。线粒体内有DNA和核糖体,因此转录和翻译也可发生在线粒体中。密码子具有简并性,因此一种氨基酸可能对应多种密码子,也可能由多种tRNA 转运。答案:C7.原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,但真核生物的核基因必须在mRNA 形成之后才能翻译蛋白质,针对这一差异的合理解释是()A.原核生物的tRNA合成无须基因指导B.真核生物tRNA呈三叶草结构C.真核生物的核糖体可进入细胞核D.原核生物的核糖体可以靠近DNA答案:D8.已知一个蛋白质分子由3条
5、肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个,翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共400个。若不考虑终止密码子,则转录成mRNA的DNA分子中,C和T至少应有()A.400个B.500个C.900个D.600个解析:三条肽链有297个肽键,说明共有300个氨基酸,则mRNA的碱基数至少为3003=900(个),DNA中的碱基数至少为30032=1 800(个)。又知C、T之和为DNA总碱基数的一半,至少应为900个。答案:C9.下图表示生物细胞内tRNA与氨基酸的结合过程,下列叙述正确的是()A.不同的tRNA只能携带不同的氨基酸B.tRNA与氨基酸之间不存在特异性结合C.该过程可
6、能不受温度的影响D.该过程可能受氧气的影响解析:翻译主要发生在细胞质中的核糖体上,此时以mRNA为模板,tRNA将氨基酸运输到核糖体上,并且一种tRNA只能运输一种氨基酸。由题图可以看出,该过程需要消耗ATP,并且需要酶的催化。一种tRNA只能运输一种氨基酸,但一种氨基酸可能被多种tRNA识别并转运,A项错误。一种tRNA只能运输一种氨基酸,所以tRNA与氨基酸之间存在特异性结合,B项错误。ATP的水解需要酶的催化,酶活性受温度的影响,C项错误。ATP可在有氧呼吸的第三阶段产生,因此,需要ATP的生理过程可能受氧气的影响,D项正确。答案:D10.下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图。请
7、据图回答下列问题。(1)完成过程需要等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析,核糖体的分布场所有。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由中的基因指导合成。(4)用-鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA含量显著减少,那么推测-鹅膏蕈碱抑制的过程是(填序号),线粒体的功能(填“会”或“不会”)受到影响。解析:(1)过程为转录,需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶。(2)过程表示翻译,场所是核糖体,在线粒体中能进行过程翻译,所以线粒体中也存在核糖体。(3)已知溴化乙啶、
8、氯霉素分别抑制图中过程,但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性,所以RNA聚合酶不是由线粒体内的基因控制合成的,而是由细胞核中的基因指导合成的。(4)用-鹅膏蕈碱处理细胞后,细胞质基质中RNA的含量显著减少,是抑制了转录合成RNA的过程,前体蛋白减少,所以线粒体的功能会受影响。答案:(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞质基质和线粒体(3)细胞核(4)会11.右图为生物mRNA合成过程图,请据图完成问题。(1)R所示的节段处于什么状态?;形成这种状态需要的条件是。(2)图中是以为原料,按照原则合成的,合成后的去向是。(3)图中表示酶分子,它的
9、作用是。解析:转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。包括以下四步:DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露;游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合;新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上;合成的mRNA从DNA链上释放,之后DNA双链恢复。转录过程需要的条件有RNA聚合酶、ATP、DNA模板链、原料等。答案:(1)解旋状态RNA聚合酶和能量(2)核糖核苷酸碱基互补配对进入细胞质(3)催化RNA的合成二、能力提升1.图甲、图乙为真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段示意图,图丙为图乙中部分
10、片段的放大示意图。下列有关叙述合理的是()A.图甲所示过程主要发生于细胞核中,图乙所示过程主要发生于细胞质中B.催化图甲、图乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的C.图丙中a链为模板链,b链为转录出的子链RNAD.图丙中含有两种五碳糖、五种碱基、五种核苷酸解析:图甲表示DNA复制过程,图乙表示转录过程,复制和转录过程主要发生在细胞核中。酶1、酶2是DNA聚合酶,酶3是RNA聚合酶。图丙中含有两种五碳糖、五种碱基、八种核苷酸。答案:C2.DNA通过复制传递遗传信息,通过转录和翻译表达遗传信息。下列关于复制、转录和翻译的说法,正确的是()A.三个过程都需要解旋酶B.三个过程发生的场所都是核糖体C.
11、三个过程都会发生碱基互补配对D.复制和转录的模板相同,而与翻译的模板不同解析:复制需要解旋酶和DNA聚合酶,而转录需要RNA聚合酶,翻译过程不需要解旋酶;复制和转录的主要场所是细胞核,而翻译在核糖体上进行;复制时以DNA的两条链为模板,而转录只以DNA的一条链为模板,翻译的模板为mRNA。答案:C3.右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rRNAB.甲硫氨酸处于图中a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,
12、则a应为其相邻氨基酸,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。由于密码子具有简并性,mRNA 上碱基改变,即密码子改变,其决定的氨基酸种类不一定改变,D项错误。答案:A4.下图表示某细胞中的转录过程。下列相关叙述错误的是()A.a表示DNAB.b表示RNAC.c表示解旋酶D.图中有5种碱基解析:由题图可知,a表示双链DNA,A项正确;b表示转录出来的单链RNA,B项正确;RNA在c的作用下合成,c表示RNA聚合酶,C项错误;图中DNA含有A、T、G、C 4种碱基,RNA含有A、U、G、C 4种碱基,共5种碱基,D项正确。答案:C5.下列有关图示的生理过程(图中
13、代表核糖体,代表多肽链)的叙述,错误的是()A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译B.图中所示的全过程可发生在原核细胞中C.遗传信息由传递到需要RNA作媒介D.图中在该过程中起模板作用解析:图中所示的生理过程是转录和翻译,因为原核细胞没有核膜,所以转录和翻译可同时进行。遗传信息由传递到需要RNA作媒介。图中在该过程中起模板作用。答案:D6.一段原核生物的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个数以及转录此mRNA的基因中至少含的碱基数依次为()A.33,11,66B.36,12,72C.12,36,24D.11,36,
14、72解析:此多肽含有11个肽键,所以含有12个氨基酸,mRNA上的密码子至少有12 个,mRNA上的碱基数至少为123=36(个)。决定氨基酸的密码子是12个,所以最多需要的tRNA也是12个。因为mRNA上的碱基至少有36个,所以转录它的基因中的碱基至少为362=72(个)。答案:B7.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,移动的方向为由右向左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
15、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,由图中显示位置推断其移动方向为从右向左;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经核孔到细胞质中进行翻译过程,不通过任何膜结构。答案:B8.下图表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上,并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列叙述错误的是()A.最早与mRNA结合的核糖体是aB.核糖体沿箭头方向移动C.图示过程有水的生成D.图示过程碱基的配对方式为AU、GC、UA、CG解析:由题图可知,核糖体c上合成的肽链最长,与mRNA 结合得最早。翻译时核糖体沿着方向在mRNA 上移
16、动。多肽链是由氨基酸经过脱水缩合而成的,因此图示过程有水生成。翻译时,mRNA与tRNA 的碱基配对方式为AU、GC、UA、CG。答案:A9.DNA探针是最常用的核酸探针,是指长度在几百碱基以上的单链DNA,它既可以与DNA单链结合,也可以与mRNA结合,因此可用于检测某细胞中是否含有某种DNA或RNA。已知鸡的成熟红细胞能产生-珠蛋白,鸡的胰岛B细胞能产生胰岛素。为研究相应的两种细胞中是否存在相应的两种基因和基因能否表达,现分别对从两种细胞中提取的总DNA片段和总RNA片段进行检测,结果如下表。实验一(细胞总DNA)实验二(细胞总RNA)成熟红细胞胰岛B细胞成熟红细胞胰岛B细胞-珠蛋白基因+
17、-胰岛素基因+-+注:“+”为检测到相应物质,“-”为未检测到相应物质。(1)实验一结果说明:。实验二结果说明: 。(2)合成-珠蛋白的直接模板是,合成的场所是。(3)在实验二中,若DNA分子探针中某一片段的碱基为AGTC,则在该实验中与之配对的碱基为。(4)试推测,在DNA分子探针上是否有合成胰岛素的遗传密码? ,理由是。解析:(1)基因检测依据的是碱基互补配对的原理,依据实验一的结果,可以得出两种细胞中均存在-珠蛋白基因和胰岛素基因;依据实验二的结果,可以得出成熟红细胞中-珠蛋白基因能表达而胰岛素基因不表达,胰岛B细胞正好相反。(2)蛋白质合成的直接模板是mRNA,合成的场所是核糖体。(3)依据DNA分子杂交的原理,与DNA分子探针能发生碱基互补配对的可以是DNA分子,也可以是RNA分子。由于实验二检测的是RNA,因此与DNA分子探针中某一片段的碱基AGTC相配对的碱基是UCAG。(4)遗传密码存在于mRNA上,在DNA上是不存在的。答案:(1)两种细胞中均存在-珠蛋白基因和胰岛素基因成熟红细胞中-珠蛋白基因能表达而胰岛素基因不表达,胰岛B细胞正好相反(2)(-珠蛋白)mRNA核糖体(3)UCAG(4)没有遗传密码位于mRNA上