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課下能力提升(十)　基因控制蛋白質(zhì)的合成 (時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題2分，共20分) 1．“人類基因組計劃”最新研究表明：人體24條染色體上含有2萬到3.5萬個基因，這一事實(shí)說明(　　) A．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B．一個DNA分子上有許多個基因 C．基因是染色體片段 D．基因主要存在于染色體上 2．下列關(guān)于“中心法則及其發(fā)展”含義的敘述，不正確的是(　　) A．表示遺傳信息的傳遞方向 B．表示基因控制蛋白質(zhì)合成的過程 C．DNA只能來自DNA的復(fù)制 D．基因通過控制蛋白質(zhì)的合成控制生物的性狀 3．對于下列圖解，正確的說法有(　　) ①表示DNA復(fù)制過程?、诒硎綝NA轉(zhuǎn)錄過程?、酃灿?種堿基　④共有8種核苷酸?、莨灿?種核苷酸?、轆均代表同一種核苷酸 A．①②③　　　　　　 B．④⑤⑥ C．②③④ D．①③⑤ 4．(上海高考)原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯成蛋白質(zhì)，針對這一差異的合理解釋是(　　) A．原核生物的tRNA合成無需基因指導(dǎo) B．真核生物tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) C．真核生物的核糖體可進(jìn)入細(xì)胞核 D．原核生物的核糖體可以靠近DNA 5．一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是(　　) A．m、m/3－1 B．m、m/3－2 C．2(m－n)、m/3－1 D．2(m－n)、m/3－2 6．合成一條含1 000個氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個數(shù)、信使RNA上的堿基個數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對數(shù)至少依次是(　　) A．1 000個，3 000個和3 000對 B．1 000個，3 000個和6 000對 C．300個，300個和3 000對 D．1 000個，3 000個和1 000對 7．(四川高考)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是(　　) A．小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B．該基因轉(zhuǎn)錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C．連續(xù)分裂n次后，子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n＋1 D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等 8．如圖為真核細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，據(jù)圖判斷，下列敘述不正確的是(　　) A．①主要在細(xì)胞核內(nèi)合成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) B．②徹底水解產(chǎn)物的種類比③徹底水解產(chǎn)物的種類多 C．此過程還需要RNA聚合酶參與 D．圖示過程可提高蛋白質(zhì)合成速率 9．(江蘇高考)研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的 RNA 在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則(如圖)，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③環(huán)節(jié) B．侵染細(xì)胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進(jìn)入宿主細(xì)胞 C．通過④形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上 D．科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病 10．下列有關(guān)遺傳信息傳遞過程的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則 B．核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中參與翻譯過程 C．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸 D．DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板，翻譯則以mRNA為模板 二、非選擇題(共30分) 11．(9分)根據(jù)下表蛋白質(zhì)合成中遺傳信息的傳遞過程，在下面表格中的空白處填入相應(yīng)的字母并回答問題。 (1)丙氨酸的密碼子是________，決定合成該氨基酸密碼子的堿基是________。 (2)第二個氨基酸應(yīng)是________。[半胱氨酸(UGC)、絲氨酸(UCC)、蘇氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]。 (3)________鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，b鏈?zhǔn)莾Υ孢z傳信息的鏈，密碼子位于________鏈上。 (4)在控制合成胰島素(含51個氨基酸)的基因中，至少含有________個脫氧核苷酸。 12．(11分)如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞過程的模擬實(shí)驗(yàn)，分析回答： (1)圖①表示________過程，在植物體內(nèi)進(jìn)行的場所是____________________，圖④所示實(shí)驗(yàn)過程與圖③相比較，需要的特定的酶是______________________________。 (2)需要解旋酶的過程有__________________，在高等動物細(xì)胞中普遍存在的生理過程是________(填代號)。 (3)各過程中，遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”的有______(填代號)。 13．(10分)如圖所示，圖1為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，圖2為其中一個生理過程的模式圖。請回答下列問題： (1)結(jié)構(gòu)Ⅰ、Ⅱ代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為：________、__________________。 (2)完成過程①需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。它們是________________________________。 (3)據(jù)圖分析，基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場所有__________________________。 (4)根據(jù)表格判斷：[Ⅲ]為__________(填名稱)，攜帶的氨基酸是________。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測其功能可能是參與有氧呼吸的第________階段。 答案 1．選B　每條染色體上含有1個DNA分子，人類24條染色體上有24個DNA，卻有2萬到3.5萬個基因，說明一個DNA分子上有許多個基因。 2．選C　中心法則及其發(fā)展中還包含以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程。所以DNA不僅僅來自DNA的復(fù)制。 3．選C　由圖可知，此過程是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程，整個過程涉及5種堿基：A、T、G、C、U，但由于組成DNA鏈的是四種脫氧核苷酸，組成RNA鏈的是四種核糖核苷酸，因此圖解中共有8種核苷酸。 4．選D　由題意可知原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行，翻譯的場所核糖體與DNA靠得很近。 5．選D　由mRNA分子有m個堿基且G＋C＝n可知，此mRNA分子中A＋U＝m－n，控制其合成的DNA分子模板鏈中T＋A＝m－n個，模板DNA分子中A＋T＝2(m－n)個；由mRNA分子有m個堿基可知，其模板DNA分子中有2m個堿基，能控制合成含2m/6個氨基酸的蛋白質(zhì)分子。題中給出，此蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，脫去水分子數(shù)應(yīng)為m/3－2。 6．選A　DNA分子控制蛋白質(zhì)合成時，氨基酸數(shù)目∶tRNA的個數(shù)∶信使RNA上的堿基個數(shù)∶雙鏈DNA上的堿基對數(shù)＝1∶1∶3∶3，本題中即為1 000∶1 000∶3 000∶3 000。 7．選C　A項(xiàng)，小鼠乳腺細(xì)胞屬于真核細(xì)胞，其細(xì)胞中的核酸有兩種：DNA和RNA，DNA中含氮堿基有A、G、C、T 4種，RNA中含氮堿基有A、G、C、U 4種，故小鼠乳腺細(xì)胞中含氮堿基共有A、G、C、T、U 5種；根據(jù)含氮堿基與五碳糖的不同，細(xì)胞中DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸有4種，RNA的基本組成單位核糖核苷酸有4種，故小鼠乳腺細(xì)胞中共有8種核苷酸。B項(xiàng)，基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。轉(zhuǎn)錄時，以基因(有遺傳效應(yīng)的DNA片段)的一條鏈為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對原則合成mRNA，將遺傳信息由模板鏈傳遞到mRNA。C項(xiàng)，將小鼠乳腺細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)(原料中不含32P)，連續(xù)分裂n次后，產(chǎn)生的子細(xì)胞有2n個，根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，其中只有2個細(xì)胞含32P，因此，子細(xì)胞中含32P標(biāo)記的細(xì)胞占2/2n，即1/2n－1。D項(xiàng)，基因翻譯時，每種tRNA上的反密碼子對應(yīng)mRNA上一種決定氨基酸的密碼子，決定氨基酸的密碼子共61種，而合成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種，所以翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。 8．選C　此過程為翻譯過程，不需要RNA聚合酶的參與。①是RNA，在細(xì)胞核中合成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。②是核糖體，由rRNA和蛋白質(zhì)組成，徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸和4種核糖核苷酸；③是多肽鏈，徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸。一條mRNA鏈可同時附著多個核糖體，翻譯出多條多肽鏈，從而提高蛋白質(zhì)合成速率。 9．選B　HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄④形成DNA可以整合到患者細(xì)胞的基因組中，再通過轉(zhuǎn)錄②和翻譯③合成子代病毒的蛋白質(zhì)外殼；侵染細(xì)胞時，HIV中的逆轉(zhuǎn)錄酶能進(jìn)入宿主細(xì)胞；若抑制逆轉(zhuǎn)錄過程，則不能產(chǎn)生子代病毒的蛋白質(zhì)和RNA，故科研中可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病。 10．選D　DNA復(fù)制以DNA的兩條鏈為模板，而轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，翻譯則以mRNA為模板。 11．解析：首先根據(jù)mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子的堿基是互補(bǔ)的，即c鏈和d鏈堿基互補(bǔ)，得出c鏈上第四個堿基是U，而恰好與a鏈相應(yīng)位置上的A互補(bǔ)，又得出c鏈?zhǔn)且詀鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄得來的。理清上述關(guān)系，就可以很快填出表中的空，如下表。剩下的問題就迎刃而解了。 答案：(1)GCA　CGT　(2)半胱氨酸　(3)a　c　(4)306 12．解析：這5個模擬實(shí)驗(yàn)就是經(jīng)完善后的“中心法則”，其中遺傳信息流動的5條途徑中，各條途徑所需要的條件與原料不同，得到的產(chǎn)物也不同。DNA中加入核糖核苷酸將得到RNA, 而加入脫氧核苷酸將得到DNA，RNA中加入氨基酸將得到蛋白質(zhì)。 答案：(1)轉(zhuǎn)錄　細(xì)胞核、線粒體、葉綠體　逆轉(zhuǎn)錄酶　(2)①②?、佗冖荨?3)①②③④⑤ 13．解析：(1)由圖可知，結(jié)構(gòu)Ⅰ是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜，Ⅱ是線粒體DNA。(2)過程①是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程，需要核糖核苷酸為原料，還需要酶和ATP。(3)核基因表達(dá)過程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中，線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄場所是線粒體。(4)Ⅲ是tRNA，上面的3個特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補(bǔ)配對的，即mRNA上的密碼子是ACU，故該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，其中第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是參與有氧呼吸第三階段的酶。 答案：(1)核膜　線粒體DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶　(3)細(xì)胞核、線粒體　(4)tRNA　蘇氨酸　三