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第2節(jié)　遺傳信息的表達 基礎鞏固 1下列過程中,由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是(　　) A.DNA→RNA B.RNA→DNA C.蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì) D.RNA→蛋白質(zhì) 解析：A項為轉(zhuǎn)錄,B項為逆轉(zhuǎn)錄,C項為人們對朊病毒遺傳機制的解釋,D項為翻譯。只有逆轉(zhuǎn)錄過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化。 答案：B 2下圖所示為真核細胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種物質(zhì)(甲、乙),下列有關敘述正確的是(　　) A.遺傳信息位于甲上 B.乙由三個堿基組成 C.甲的合成需要RNA聚合酶的參與 D.乙可以轉(zhuǎn)運多種氨基酸 解析：由題圖可知,甲為mRNA,乙為tRNA。有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳信息都位于DNA上;tRNA 是由一條單鏈RNA通過折疊形成的,由多個堿基組成;一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸;mRNA是在RNA聚合酶催化作用下以DNA分子的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的。 答案：C 3下列關于蛋白質(zhì)合成過程的敘述,錯誤的是(　　) A.遺傳信息控制著蛋白質(zhì)的生物合成 B.mRNA直接指導蛋白質(zhì)的合成過程 C.核糖體在mRNA上每次移動一個堿基 D.tRNA是蛋白質(zhì)合成中的翻譯者 解析：核糖體在mRNA上每次移動三個堿基,即一個密碼子對應一個氨基酸。 答案：C 4下列關于RNA的敘述,錯誤的是(　　) A.少數(shù)RNA具有生物催化作用 B.真核細胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細胞質(zhì)中合成的 C.mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子 D.細胞中有多種tRNA,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸 解析：真核細胞內(nèi)mRNA和tRNA主要是在細胞核中合成的。 答案：B 5下列有關中心法則的說法,正確的是(　　) A.只適用于真核生物 B.只適用于原核生物 C.只適用于植物和動物 D.適用于所有生物 解析：不管是真核生物還是原核生物,以及DNA病毒,遺傳物質(zhì)都是DNA,遺傳信息的傳遞規(guī)律都有DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。 對于RNA病毒,除了有轉(zhuǎn)錄和翻譯,還有RNA復制和逆轉(zhuǎn)錄過程。因此,中心法則適用于所有生物。 答案：D 6下列人體細胞不能合成蛋白質(zhì)的是(　　) A.胰腺細胞 B.腸黏膜細胞 C.成熟的紅細胞 D.白細胞 解析：成熟的紅細胞沒有DNA和核糖體,故不能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯,即無蛋白質(zhì)合成。 答案：C 7右圖所示轉(zhuǎn)錄和翻譯過程包含的堿基種類、核苷酸種類依次是(　　) A.4,5 B.5,4 C.5,7 D.5,8 解析：據(jù)圖可知,DNA中有G、C、T 3種堿基,3種脫氧核苷酸;mRNA和tRNA中有A、G、C、U 4種堿基,4種核糖核苷酸,所以共有5種堿基,7種核苷酸。 答案：C 能力提升 8下圖表示細胞中合成蛋白質(zhì)的部分過程,下列相關敘述不正確的是(　　) A.丙的合成可能受到一個以上基因的控制 B.圖示過程沒有遺傳信息的傳遞 C.過程a僅在核糖體上進行 D.甲、乙中均含有起始密碼子 解析：從題圖中可以看出,蛋白質(zhì)丙由兩條肽鏈組成,且兩條肽鏈獨立合成,說明可能受一個以上的基因控制。過程a是翻譯過程,發(fā)生在核糖體上。兩條肽鏈的合成均有起始密碼子。 答案：B 9下圖表示某細胞中的轉(zhuǎn)錄過程,下列相關敘述不正確的是(　　) A.a表示DNA B.b表示RNA C.c表示解旋酶 D.圖中有5種堿基 解析：由題圖可知,a表示雙鏈DNA,A項正確。b表示轉(zhuǎn)錄出來的單鏈RNA,B項正確。RNA在c的作用下合成,c表示RNA聚合酶,C項錯誤。圖中DNA含有A、T、C、G 4種堿基,RNA含有A、U、C、G 4種堿基,共5種堿基,D項正確。 答案：C 10下圖為真核生物細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程的示意圖,下列說法正確的是(　　) A.②與③在組成上相同的化學基團只有磷酸基,不同的基團只是五碳糖 B.①為啟動上述過程必需的有機物,其名稱為RNA聚合酶,①移動的方向從右向左 C.上述過程不會發(fā)生在根尖細胞的線粒體中 D.轉(zhuǎn)錄完成后,④需通過兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合 解析：由題圖可知,②是胞嘧啶脫氧核苷酸,③是胞嘧啶核糖核苷酸,二者在組成上相同的化學基團還有胞嘧啶;①為RNA聚合酶,由題圖可推斷其移動方向為從右向左;轉(zhuǎn)錄主要在細胞核中進行,在線粒體和葉綠體中也可以進行;轉(zhuǎn)錄形成的RNA經(jīng)核孔到細胞質(zhì)中進行翻譯過程,不經(jīng)任何膜結(jié)構(gòu)。 答案：B 11結(jié)合圖表分析,下列有關說法正確的是(　　) 抗菌藥物 抗菌機理 青霉素 抑制細菌細胞壁的合成 環(huán)丙沙星 抑制細菌DNA旋轉(zhuǎn)酶 (可促進DNA螺旋化) 紅霉素 能與核糖體結(jié)合 利福平 抑制RNA聚合酶的活性 A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細菌的①和③ B.青霉素和利福平能抑制DNA的復制 C.結(jié)核桿菌的④和⑤都發(fā)生在細胞質(zhì)中 D.①~⑤可發(fā)生在人體健康細胞中 解析：據(jù)圖分析可知,①表示DNA復制,②表示轉(zhuǎn)錄,③表示翻譯,④表示RNA復制,⑤表示逆轉(zhuǎn)錄。環(huán)丙沙星可促進DNA螺旋化,抑制①DNA復制;紅霉素能與核糖體結(jié)合,可抑制③翻譯,故A項正確。青霉素的作用對象是細胞壁,與DNA復制無關,故B項錯誤。④RNA復制和⑤逆轉(zhuǎn)錄只有RNA病毒才能進行,故C、D項錯誤。 答案：A 12DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯成氨基酸,其對應關系如下表,則右圖所示的tRNA所攜帶的氨基酸是(注:反密碼子從攜帶氨基酸的一端開始讀碼)(　　) DNA模板鏈上 的堿基序列 GCA CGT ACG TGC 氨基酸 賴氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 蘇氨酸 A.賴氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.蘇氨酸 解析：據(jù)題意及圖可知,反密碼子為UGC,則密碼子為ACG,對應DNA分子模板鏈上的堿基為TGC,則其最終翻譯成蘇氨酸。 答案：D 13右圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNA B.甲硫氨酸處于圖中a的位置 C.密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D.mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析：圖中mRNA與核糖體結(jié)合,核糖體的成分是蛋白質(zhì)和rRNA,A項正確。甲硫氨酸為起始氨基酸,則a應為相鄰氨基酸,B項錯誤。密碼子是指位于mRNA上決定一種氨基酸的三個相鄰堿基,C項錯誤。由于密碼子的簡并性,mRNA上堿基改變,即密碼子改變,而其決定的氨基酸種類不一定改變,D項錯誤。 答案：A 綜合應用 14下圖表示真核細胞中遺傳信息的傳遞過程,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)A過程發(fā)生在　　　　　　　　　　　　　　的間期,B過程需要的原料是　　　　　　　　　　　　　　　　,圖中需要解旋酶的過程是　　　。 (2)D過程表示tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸參與翻譯,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC,某tRNA上的反密碼子是AUG,則該tRNA所攜帶的氨基酸是　　　　　　。 (3)圖中a、b為mRNA的兩端,核糖體在mRNA上的移動方向是　　　　　　　。圖中在不同的核糖體上形成的肽鏈　　　(填“相同”或“不同”)。 解析：(1)DNA的復制(A)過程發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的間期。B過程需要的原料是游離的4種核糖核苷酸。DNA的復制過程中,DNA分子要首先解開螺旋,故圖中需要解旋酶的過程為A。 (2)某tRNA上的反密碼子是AUG,與其配對的密碼子是UAC,可知該tRNA所攜帶的氨基酸是酪氨酸。 (3)圖中a、b為mRNA的兩端,由肽鏈的長度可知,核糖體在mRNA上的移動方向是由a到b。因為模板相同,圖中在不同的核糖體上形成的肽鏈相同。 答案：(1)有絲分裂和減數(shù)分裂　4種核糖核苷酸　A (2)酪氨酸 (3)由a到b　相同 15鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3+的蛋白,鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3+、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應答元件等有關。鐵應答元件是位于鐵蛋白mRNA 起始密碼上游的特異性序列,能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合,阻遏鐵蛋白的合成。當Fe3+濃度高時,鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3+而喪失與鐵應答元件的結(jié)合能力,核糖體能與鐵蛋白mRNA的一端結(jié)合,沿mRNA移動,遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)。回答下列問題。 (1)圖中甘氨酸的密碼子是　　　　　　　,鐵蛋白基因中決定“”的模板鏈堿基序列為　　　　　　　　　　　　　　。 (2)Fe3+濃度低時,鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應答元件結(jié)合干擾了　　　　　　　　　　　　　　　,從而抑制了翻譯的起始;Fe3+濃度高時,鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3+而喪失與鐵應答元件的結(jié)合能力,鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機制既可以避免　　　　對細胞的毒性影響,又可以減少　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若鐵蛋白由n個氨基酸組成,指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若要改造鐵蛋白分子,將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn),即　　　　　　。 解析：(1)根據(jù)圖示可知,天冬氨酸的密碼子為GAC,而甘氨酸位于天冬氨酸之前,所以GAC前的GGU為甘氨酸的密碼子。鐵蛋白基因中mRNA 的模板鏈與mRNA上的堿基互補,且不含U,應為…CCACTGACC…。 (2)由圖可看出,鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應答元件結(jié)合后,核糖體就無法與mRNA結(jié)合,從而抑制了翻譯過程。該調(diào)節(jié)機制使得細胞內(nèi)Fe3+濃度既不會過高而毒害細胞,也不會過低,避免了物質(zhì)與能量的浪費。 (3)mRNA上有許多不編碼氨基酸的堿基序列,如鐵應答元件和終止密碼子等。 (4)分析對比色氨酸與亮氨酸的密碼子,若只改變一個堿基,應該是密碼子UGG→UUG,即DNA模板鏈上C→A。 答案：(1)GGU　…CCACTGACC… (2)核糖體與鐵蛋白mRNA的結(jié)合　Fe3+　細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費 (3)mRNA上存在不編碼氨基酸的序列 (4)C→A