1、基因指导蛋白质的合成(20分钟70分)一、选择题(共10题,每题3分,共30分 )1.下列关于DNA与RNA的叙述,正确的选项是()DNA的基本组成单位是核糖核苷酸RNA含有尿嘧啶DNA主要分布在细胞核RNA一般由两条链构成A.B.C.D.【解析】选C。DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,特有胸腺嘧啶(T),一般为双链,主要分布在真核细胞的细胞核中;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,特有尿嘧啶(U),一般为单链,主要分布在细胞质中,因此正确。2.(2020北京高一检测)四环素的作用机制在于药物能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,阻止氨基酰-tRNA在该位上的联结,从而抑制细菌的生长
2、。该药物阻断了下列哪种过程()A.转录过程B.翻译过程C.逆转录过程D.DNA复制过程【解析】选B。依据题干信息“四环素的作用机制在于药物能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,阻止氨基酰-tRNA在该位上的联结”,可知四环素阻断了在核糖体上进行的翻译过程,选B。【补偿训练】已知一段mRNA含有30个碱基,其中A和G共有12个,转录该段mRNA的DNA分子模板链中应有A和G的个数是()A.12B.24 C.18 D.30【解析】选C。mRNA中碱基总数为30,A+G=12,所以C+U=18。由于DNA模板链与mRNA互补,所以DNA模板链上A和G的个数等于mRNA中U和C的个数。3.如图
3、为基因指导蛋白质合成的某阶段示意图。据图分析错误的是()A.的基本组成单位是氨基酸B.密码子位于上C.此过程需三种RNA参与D.此过程在细胞核内进行【解析】选D。题图表示翻译过程,在细胞质中的核糖体上进行,D错误。翻译过程所需原料是氨基酸,需要 rRNA、mRNA和tRNA参与,mRNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基叫做密码子,A、B、C均正确。4.下列为某双链DNA片段及其控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG,是翻译的起点)。下列分析错误的是() A T G C G G G A G G C G G A T G T C 甲链 T A C G C C C T C C G C C T A
4、C A G 乙链-甲硫氨酸 精氨酸 谷氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 缬氨酸-A.转录mRNA的模板是乙链B.转录不可能发生在细胞质中C.对应的mRNA中有6个密码子 D.翻译蛋白质的场所是核糖体【解析】选B。转录过程主要发生在细胞核中,此外在细胞质的线粒体中也能进行,B错误。5.(2020天津等级考)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是()A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA【解析】选C。本题考查遗传信息的表达。DNA分子中特定的碱基排列顺序代表遗传信息,可通过转录形成RNA,但
5、不能运载特定的氨基酸,A项不符合题意;mRNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸,是翻译的模板,也不能运载特定的氨基酸,B项不符合题意;tRNA中的反密码子可识别mRNA中的密码子,一种tRNA可运载特定的氨基酸,C项符合题意;rRNA参与核糖体的合成,与碱基序列的识别和氨基酸的转运没有直接关系,D项不符合题意。6.在大豆细胞的生理活动中,当T和U两种碱基被大量利用时,下列说法正确的是()选项大量利用的碱基细胞生理活动AUDNA分子正在复制BU和T正处于分裂间期CT正在大量合成转运RNADT正在大量合成蛋白质【解析】选B。细胞有丝分裂的一个细胞周期包括细胞分裂间期和分裂期,在间期完成有关蛋白质的合
6、成、DNA的复制和RNA的合成。细胞中大量利用“U”表明正在转录形成RNA,大量利用“T”表明正在合成DNA。【规律方法】DNA和RNA合成过程的判断方法由于T(胸腺嘧啶)是组成DNA的特有成分,U(尿嘧啶)是组成RNA的特有成分,因此可以判断:(1)若T(胸腺嘧啶)被大量利用,说明正在进行DNA合成。(2)若U(尿嘧啶)被大量利用,说明正在进行RNA合成。7.(2020邢台高一检测)细胞内少量的mRNA即可控制合成大量的多肽链,下列原因分析正确的是()A.一个mRNA可与多个核糖体结合,合成大量同种多肽链B.一个mRNA可与多种tRNA结合,合成多种序列的多肽链C.一个核糖体可同时与多个mR
7、NA结合,合成大量同种多肽链D.一个核糖体可与多种tRNA结合,合成多种序列的多肽链【解析】选A。翻译的模板是mRNA,翻译时,一个mRNA可相继结合多个核糖体,同时控制合成多条肽链,由于模板相同,所以形成的多条肽链是相同的,这就增加了翻译的效率,综上分析,A符合题意。8.(2020宁德高一检测)如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法中正确的是()A.由图分析可知链应为DNA的链B.DNA形成过程发生的场所是细胞核C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUAD.图中与配对的过程需要在核糖体上进行【解析】选D。据碱基互补配对原则,可知链是DNA的链,A错误;蓝
8、细菌属于原核生物,没有由核膜包被的细胞核,B错误;tRNA一端的三个相邻的碱基是反密码子,密码子在mRNA上,C错误;图中与配对的过程是翻译,需要在核糖体上进行,D正确。9.遗传信息的传递途径有5条,但在正常人大脑的神经细胞中能发生的途径是()DNADNADNARNARNARNARNA蛋白质RNADNAA.B.C.D.【解析】选B。大脑的神经细胞是高度分化的细胞,不再分裂,不发生DNA的复制,但可以进行基因表达,转录、翻译合成蛋白质。而逆转录、RNA的复制发生在以RNA为遗传物质的病毒侵染的宿主细胞内。10.下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是()A.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA
9、的B.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则【解析】选D。DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的,属于中心法则的内容之一,故A正确;中心法则适用于所有生物的遗传信息传递,包括细胞核和细胞质中的遗传信息传递,线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,含有少量DNA,则遗传信息的传递也符合中心法则,故B正确;DNA中的遗传信息传递给mRNA,然后由mRNA上的密码子决定氨基酸,故C正确;DNA病毒中虽然没有RNA,但它可借助宿主细胞完成DNA到RNA的转录过程,故其遗传信息传递仍遵循中心法
10、则,故D错误。二、非选择题(共2题,共40分)11.(20分)如图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程,甲、乙表示物质,、和表示过程。据图回答下列问题:(1)过程发生的时期是_,该过程利用细胞中的四种_为原料,按照_原则合成子链。(2)过程是_,发生的场所主要是_;过程需要的模板甲是_,所需原料_由_运输。通过、产生物质乙的过程合称为_。(3)已知甲的部分序列为CUGGCUUCU,则合成甲时作为模板的DNA单链上相应的碱基序列是_。核糖体在甲上的移动方向是 _(填“向左”或“向右”)。(4)如果甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是_。【解析】(1)过程为DNA分子的复制,时
11、期是细胞分裂前的间期,以DNA的每一条链为模板,在解旋酶、DNA聚合酶的作用下以4种游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则合成2个完全相同的DNA分子。(2)过程为转录,转录的场所主要在细胞核,线粒体、叶绿体中也可以进行,过程为翻译,场所是在核糖体上,以mRNA为模板,tRNA为工具,氨基酸为原料,合成蛋白质。过程和过程统称为基因的表达。(3)已知甲的序列为CUGGCUUCU,则其模板DNA单链为GACCGAAGA,根据图中tRNA的移动情况和肽链的长度可知,核糖体的移动方向是向右。(4)甲中碱基发生改变,即密码子发生改变,由于密码子具有简并性,对应的氨基酸可能没有发生改变。答案:(1)
12、细胞分裂前的间期脱氧核苷酸碱基互补配对(2)转录细胞核mRNA氨基酸tRNA基因的表达(3)GACCGAAGA向右(4)遗传密码的简并性12.(20分)(2020鹤岗高一检测)如图为中心法则图解,请回答下列问题。(1)图中所表示的五个过程依次分别是a_、b_、c_、d_ 、e_。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_(用图中的字母回答)。(3)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是_。(4)d过程需要的酶是_,是以_为模板的。b过程的产物是_。(5)DNA分子中的_代表着生物的遗传信息。(6)储存在DNA分子中的遗传信息要传递给子代主要是通过图中_(用图中的字母回答)途径完成的。【
13、解析】(1)分析可以知道,图中a是DNA复制,b是转录,c是翻译,d是逆转录,e是RNA复制。(2)核糖体是翻译的场所,tRNA能识别密码子并转运相应的氨基酸,因此需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c翻译。(3)a DNA复制和b转录过程,都主要发生在细胞核中。(4)d是逆转录过程,该过程是以RNA为模板合成DNA的过程,该过程需要逆转录酶的催化。b过程是转录,是以DNA为模板,转录产物是RNA。(5)遗传信息是指DNA分子中的脱氧核苷酸序列,即4种碱基的排列顺序。(6)储存在DNA分子中的遗传信息要传递给子代主要是通过DNA复制途径完成的。答案:(1)DNA复制转录翻译逆转录RNA复制(2
14、)c(3)细胞核(4)逆转录酶RNARNA(5)4种碱基的排列顺序(6)a(10分钟30分)1.(5分)(多选)(2020泰安高一检测)如图表示细胞内基因表达过程,下列有关叙述不正确的是()A.过程表示转录,该过程的模板是甲中的a链B.过程表示翻译,需要的原料是氨基酸C.乙中的(A+U)/(G+C)一定等于1D.过程需要RNA聚合酶催化【解析】选C、D。过程表示转录,乙链为信使RNA,根据其中的碱基U与DNA模板链中碱基A配对,则应以甲DNA中的a链为模板,A正确;过程表示翻译,需要的原料是氨基酸,B正确;在mRNA中,没有碱基配对,A不一定等于U、G不一定等于C,故(A+U)/(G+C)不一
15、定等于1,C错误;过程表示转录,需要RNA聚合酶催化,D错误。2.(5分)(多选)下列关于图中遗传信息传递过程的叙述,正确的是()A.图中只有过程遵循碱基互补配对原则B.人体正常细胞内可发生过程C.过程通常发生在细胞分裂前的间期D.基因可通过过程控制生物的性状【解析】选C、D。图中过程都遵循碱基互补配对原则,A项错误;人体正常细胞中不会发生(RNA的自我复制)过程,B项错误;过程为DNA的复制,发生在分裂间期,C项正确;过程为基因的表达,基因可以通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,D项正确。【实验探究】3.(20分)如图为在实验室中进行的相关模拟实验,请据图回答问题:(1)图中甲、乙模拟实验
16、模拟的过程分别是_、_。(2)图中乙过程要顺利进行,还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。(3)人们通过研究发现,有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成,从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素,请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。实验步骤:第一步:取A、B、C、D 4支试管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液。第二步:向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B试管中滴加_,同时A、B试管中加入_;向C试管中滴加适量一定浓度的_,D试管滴加等量的蒸馏水,同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。第三步:把A、B、C、D 4支试管
17、在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测_。预期实验结果并得出实验结论:该实验有可能会出现_种实验结果,如果出现_,则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录。【解析】(1)从原料和模板可以判断对应生理过程,甲中模板是DNA,原料是核糖核苷酸,对应转录过程;乙中模板是信使RNA,原料是氨基酸,对应翻译过程。(2)乙试管中模拟的是翻译过程,该过程发生的场所是核糖体,需要的条件有原料(氨基酸)、酶、能量(ATP)、模板(mRNA)和tRNA,因此还需要向试管中加入核糖体和tRNA。(3)实验步骤:第二步:本实验的目的是探究该种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。因此该
18、实验的自变量为是否加入该种抗生素,A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B试管中滴加等量的蒸馏水,同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA(作为转录的模板)。向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,D试管中滴加等量的蒸馏水,同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。第三步:把A、B、C、D 4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测4支试管中有无RNA生成。预期实验结果并得出实验结论:可能出现4种结果:能阻断细菌DNA转录,不能阻断人体DNA转录;能阻断细菌DNA转录,也能阻断人体DNA转录;不能阻断细菌DNA转录,也不能阻断人体DNA转录;不能阻断细菌DNA转录,但能阻断人体DNA转录。若该抗生素只能阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录,则A试管中无(信使)RNA生成,而B试管中有(信使)RNA生成,C、D试管中均有RNA生成。答案:(1)转录翻译(2)tRNA核糖体(3)实验步骤:第二步:等量的蒸馏水等量相同的细菌DNA抗生素水溶液第三步:4支试管中有无RNA生成预期实验结果并得出实验结论:4A试管中无RNA生成,B试管中有RNA生成,C、D试管中均有RNA生成
