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第1節(jié) 基因指導蛋白質的合成 1．下列有關RNA的說法，錯誤的是(　　) A．反密碼子位于tRNA的單鏈區(qū) B．結核桿菌rRNA的合成與核仁有關 C．有些RNA能降低化學反應的活化能 D．有些RNA可以儲存遺傳信息 解析：反密碼子位于tRNA的單鏈區(qū)；結核桿菌為原核生物，沒有核仁；有些RNA具有催化作用，能降低化學反應的活化能；某些RNA病毒以RNA為遺傳物質。 答案：B 2．(2015海南卷)關于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是 (　　) A．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上 B．密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上 C．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上 D．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上 答案：A 3.下圖是翻譯過程示意圖。下列有關敘述不正確的是(　　) A．該過程可以發(fā)生在原核生物細胞中 B．結構①②③均可能含有尿嘧啶堿基 C．①上的密碼子共有61種，也有61種③與之互補配對 D．結構①②可同時完成多條肽鏈的合成 解析：原核生物的細胞中含有核糖體，可以發(fā)生圖示的翻譯過程，A正確；尿嘧啶是RNA特有的堿基，結構①②③分別為mRNA、核糖體、tRNA，而核糖體主要由rRNA和蛋白質構成，B正確；①所示的mRNA上的編碼氨基酸的密碼子共有61種，也有61種③所示的tRNA與之互補配對，C錯誤；結構①所示的mRNA上可以相繼結合多個②所示的核糖體，可同時完成多條肽鏈的合成，D正確。 答案：C 4．下圖表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關敘述正確的是 (　　) A．①②過程中堿基配對情況相同 B．②③過程發(fā)生的場所相同 C．①②過程所需要的酶相同 D．③過程中核糖體的移動方向是由左向右 答案：D 5．如圖為蛋白質合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題： 氨基酸 丙氨酸 蘇氨酸 精氨酸 色氨酸 密碼子 GCA ACU CGU UGG GCG ACC CGC GCC ACA CGA GCU ACG CGG (1)圖示屬于蛋白質合成過程中的________步驟，該過程的模板是[　　]________________。 (2)由圖中信息可推知DNA模板鏈上對應的堿基序列為 ______________________________________________________。 (3)根據(jù)圖并參考上表分析：[1]________________上攜帶的氨基酸是________，這個氨基酸與前接的氨基酸是通過________________反應連接在一起的。 解析：(1)圖示核糖體上蛋白質的合成過程，屬于基因表達中的翻譯過程，模板為mRNA。(2)DNA模板鏈上堿基的排列順序與mRNA的互補配對。(3)tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對，通過查所給密碼子表可知tRNA上攜帶的氨基酸的種類。tRNA轉運的氨基酸通過脫水縮合形成多肽。 答案：(1)翻譯　3　信使RNA (2)ACCCGATTTGGC (3)轉運RNA　丙氨酸　脫水縮合 [A級　基礎鞏固] 1．下列關于真核生物基因的敘述中，正確的是(　　) A．相鄰的三個堿基組成一個密碼子 B．能轉運氨基酸 C．能與核糖體結合 D．能轉錄產生RNA 解析：真核生物的基因是具有遺傳效應的DNA，而密碼子在mRNA上，A錯誤；能轉運氨基酸的是tRNA，B錯誤；能與核糖體結合的是mRNA，C錯誤；基因能轉錄產生RNA，D正確。 答案：D 2．下面關于tRNA和氨基酸相互關系的說法，正確的是(　　) A．每種氨基酸都由一種特定的tRNA攜帶 B．每種氨基酸都可由幾種tRNA攜帶 C．一種tRNA可以攜帶幾種結構相似的氨基酸 D．一種氨基酸可由一種或幾種tRNA攜帶 解析：tRNA的頭部有三個堿基，只能識別并轉運一種氨基酸，而一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉運。 答案：D 3．tRNA與mRNA堿基互補配對的現(xiàn)象可出現(xiàn)在真核細胞的(　　) A．細胞核中　　　　　 B．核糖體上 C．核膜上 D．核孔上 答案：B 4．在遺傳信息的傳遞和表達過程中，一般不可能發(fā)生的是(　　) A．DNA的復制主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的兩條鏈為模板 B．轉錄主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板 C．翻譯發(fā)生在核糖體上，以mRNA為模板 D．DNA復制和轉錄的過程中需要的酶相同 解析：DNA的復制主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的兩條鏈為模板；轉錄主要發(fā)生在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA；翻譯發(fā)生在核糖體上，以mRNA為模板，合成肽鏈；DNA復制過程需要解旋酶、DNA聚合酶等，轉錄過程需要RNA聚合酶等。 答案：D 5．如圖表示a、b、c三個核糖體相繼結合到一個mRNA分子上，并沿著mRNA移動合成肽鏈的過程。下列敘述正確的是(　　) A．核糖體的成分包括蛋白質和DNA B．mRNA中決定氨基酸的密碼子共有64種 C．a、b、c中最終合成的三條肽鏈相同 D．圖示過程堿基的配對方式為A—T、G—C 答案：C 6．據(jù)圖回答下列問題： (1)在生物體內圖甲所示的過程是________，進行的主要場所是________，其所需的原料是________，產物是________。 (2)圖乙所示的過程是________，進行的場所是________，所需的原料是________，此原料的種類主要有________種，它們的共同特點是____________________________________________________。 (3)堿基①②③分別為________、________、________，圖乙中的Ⅰ、Ⅱ分別為________、________，若Ⅰ所示的三個堿基為UAC，則此時Ⅰ所攜帶的氨基酸的密碼子為________。 (4)人體有的細胞不會發(fā)生圖甲和圖乙所示的過程，如________，其原因是_________________________________________________。 解析：(1)DNA的復制是以兩條鏈為模板，而轉錄只以一條鏈為模板，復制和轉錄的主要場所都是細胞核，但所需原料不同，前者是脫氧核糖核苷酸，后者是核糖核苷酸，產物也不同，前者是兩個相同的DNA分子，后者是RNA。 (2)翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，場所是核糖體，原料是氨基酸，產物是具有一定氨基酸排列順序的多肽。 (3)根據(jù)堿基互補配對原則可以判斷①②③分別是U、G、C，在圖乙中Ⅰ是tRNA，是氨基酸的運載工具，其中的UAC為反密碼子，與之對應的密碼子是AUG，Ⅱ是核糖體。 (4)成熟的紅細胞無細胞核和線粒體，即不含DNA，不可能進行轉錄和翻譯。 答案：(1)轉錄　細胞核　核糖核苷酸　RNA (2)翻譯　核糖體　氨基酸　20　至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 (3)U　G　C　tRNA　核糖體　AUG (4)成熟的紅細胞　該細胞中不存在DNA B級　能力訓練 7．同一物種的兩類細胞各產生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質合成的(　　) A．mRNA上堿基序列不同 B．tRNA種類不同 C．核糖體成分不同 D．同一密碼子所決定的氨基酸不同 解析：在蛋白質翻譯的過程中，mRNA上的堿基排列順序決定氨基酸順序，A正確；tRNA只攜帶特定的氨基酸轉運到核糖體上參與肽鏈的合成，不決定氨基酸排列順序，B錯誤；核糖體是由rRNA和蛋白質組成的，沒有差異，C錯誤；同一密碼子決定的氨基酸是相同的，D錯誤。 答案：A 8．下圖是基因表達的示意圖，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．過程①在植物細胞中能發(fā)生在葉綠體內 B．過程①是轉錄過程，產物包括mRNA、rRNA和tRNA C．過程②在核糖體上進行，需要的原料是核糖核苷酸 D．上圖中遺傳信息傳遞的方向：DNA→RNA→蛋白質 解析：過程①表示轉錄過程，其產物包括mRNA、rRNA和tRNA，在植物細胞中能發(fā)生在葉綠體內，A、B正確；過程②表示翻譯，在核糖體上進行，需要的原料是氨基酸，C錯誤；上圖中遺傳信息傳遞的方向是：DNA→RNA→蛋白質，D正確。 答案：C 9．如圖表示細胞內某些重要物質的合成過程，該過程發(fā)生在(　　) A．真核細胞內，一個mRNA分子上結合多個核糖體同時合成多條肽鏈 B．原核細胞內，轉錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈 C．原核細胞內，轉錄還未結束便啟動遺傳信息的翻譯 D．真核細胞內，轉錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯 解析：由圖可知，該過程是邊轉錄邊翻譯，只能發(fā)生在原核細胞內，所以A、D錯誤，C正確；在翻譯的時候，是核糖體沿著mRNA移動，B錯誤。 答案：C 10．由n個堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質，氨基酸的平均相對分子質量為a，則該蛋白質的相對分子質量最大為(　　) A. B.－18 C．na－18(n－1) D.－18 解析：已知該基因中有n個堿基，則對應的氨基酸數(shù)最多為n/6，氨基酸經(jīng)脫水縮合形成蛋白質，形成蛋白質的過程中，脫去的水分子數(shù)為氨基酸總數(shù)－1，水的相對分子質量為18，形成該蛋白質脫去的水分子的量為18(n/6－1)，又知氨基酸的平均相對分子質量為a，所以該蛋白質的相對分子質量最大為－18。 答案：D 11．如圖為蛋白質的合成過程示意圖，請據(jù)圖回答有關問題： (1)圖1中發(fā)生在細胞核中的過程是_______________________。 (2)圖1中基因表達的最后一階段是在[　　]_________________ 上完成的，這一過程中還需要mRNA、[④]氨基酸、________、________和________ 。 (3)圖1中③稱為________，在蛋白質合成過程中將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質是________。 (4)圖2為該細胞中多聚核糖體合成多肽鏈的過程。對此過程的理解錯誤的是(　　) A．X在MN上的移動方向是從左到右，所用原料是氨基酸 B．多聚核糖體能夠加速細胞內蛋白質合成速率的原因是同時合成多條多肽鏈 C．該過程直接合成的T1、T2、T3三條多肽鏈中氨基酸的順序相同 D．合成MN的場所在細胞核，而X一定附著在內質網(wǎng)上 解析：(1)圖一細胞核中DNA分子正在進行轉錄。(2)基因表達的最后階段是在核糖體上完成的，這一過程稱為翻譯，翻譯需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。(3)③為mRNA上相鄰的三個堿基，屬于密碼子。由于tRNA一端存在反密碼子，另一端攜帶相應的氨基酸，所以tRNA是將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質。(4)圖二表明，多聚核糖體是以mRNA為模板，以20種游離的氨基酸為原料合成蛋白質的，根據(jù)多肽鏈的長短可以判斷，X在MN上是從左向右移動的；由題圖可看出，同時有多條多肽鏈合成，這能夠加快蛋白質的合成速率；由于T1、T2、T3的模板相同，都是MN，因此其上氨基酸順序也相同；mRNA的合成場所是細胞核，而核糖體既可附著在內質網(wǎng)上，也可游離在細胞質中。 答案：(1)轉錄　(2)[⑤]核糖體　酶 tRNA　ATP　(3)密碼子　tRNA　(4)D 12．下面是人體胰島素基因控制合成胰島素的示意圖，據(jù)圖回答： (1)高度螺旋化的染色體上的基因由于①________過程受阻而不能表達。 (2)與DNA分子相比，RNA分子中特有的化學組成是________________。 (3)決定丙氨酸的密碼子是__________，將氨基酸運輸?shù)胶颂求w的工具是________。 (4)②過程中，一個mRNA上結合多個核糖體的意義是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)已知①過程中，某mRNA中鳥嘌呤占29%，鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤占19%，則該mRNA對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。 解析：(1)高度螺旋化的染色體上的基因由于無法解旋而阻止了①轉錄過程，則翻譯過程也不能發(fā)生。(2)與DNA分子相比，RNA分子中特有的五碳糖是核糖，特有的堿基是尿嘧啶。(3)密碼子在mRNA上，所以決定丙氨酸的密碼子是GCU，將氨基酸運輸?shù)胶颂求w的工具是tRNA。(4)過程②中，一個mRNA上結合多個核糖體，說明能充分利用少量的mRNA，迅速合成出大量的蛋白質。(5)已知①過程中，某mRNA中鳥嘌呤G占29%，鳥嘌呤G與尿嘧啶U之和占堿基總數(shù)的54%，則尿嘧啶U＝54%－29%＝25%。又因為其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤G占19%，則mRNA中胞嘧啶C占19%，腺嘌呤A占1－19%－54%＝27%，所以mRNA中A＋U＝27%＋25%＝52%。則對應的DNA區(qū)段中A＋T＝52%，又因為A＝T，所以腺嘌呤所占的堿基比例為26%。 答案：(1)轉錄　(2)核糖和尿嘧啶　(3)GCU　tRNA　(4)少量的mRNA，可以迅速合成出大量的蛋白質(或肽鏈) (5)26% C級　拓展提升 13．下圖為在實驗室中進行的相關模擬實驗，請據(jù)圖回答問題： (1)圖中甲、乙模擬實驗模擬的過程分別是________、________。 (2)圖中乙過程要順利進行，還需向試管中加入的物質或細胞結構有________、________。 (3)人們通過研究發(fā)現(xiàn)，有些抗生素通過阻斷細菌細胞內蛋白質的合成，從而抑制細菌的繁殖?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素，請你根據(jù)上述模擬實驗的方法探究這種抗生素能否阻斷細菌DNA和人體DNA的轉錄過程。 實驗步驟： 第一步：取A、B、C、D 4支試管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相關酶的混合溶液。 第二步：向A試管滴加適量一定濃度的抗生素水溶液，B試管中滴加___________，同時A、B試管中加入__________________；向C試管中滴加適量一定濃度的________________，D組滴加等量的蒸餾水，同時C、D試管中加入等量相同的人體DNA。 第三步：把A、B、C、D 4支試管在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測_________________________________________。 預期實驗結果并得出實驗結論： 該實驗有可能會出現(xiàn)________種實驗結果，如果出現(xiàn) _______________________________________________________ ______________________________________________________， 則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉錄，不阻斷人體DNA的轉錄。 解析：(1)從原料和模板可以判斷對應生理過程，甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，對應轉錄過程；乙中模板是RNA，原料是氨基酸，對應翻譯過程。(2)翻譯過程發(fā)生在核糖體，需要tRNA運輸氨基酸。(3)分析實驗時注意單一變量是抗生素的有無，不加抗生素要加入等量蒸餾水。A、B試管是探究抗生素能否阻斷細菌DNA的轉錄過程，C、D試管是探究抗生素能否阻斷人體DNA的轉錄過程。 答案：(1)轉錄　翻譯 (2)tRNA　核糖體 (3)實驗步驟： 第二步：等量的蒸餾水　等量相同的細菌DNA　抗生素水溶液 第三步：4支試管中有無RNA的生成 預期實驗結果并得出實驗結論：4　A試管中無RNA生成，B試管中有RNA生成，C、D試管中均有RNA生成