必修2第4章基因的表达(含解析)

1/7课时提升作业(二十二)基因的表达(45分钟100分)一、选择题(包括11个小题，每个小题4分，共44分)1.(2014·合肥模拟)四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素阻断了下列过程中的()A.染色体活动B.DNA复制过程C.转录过程D.翻译过程2.(2014·滨州模拟)下面是4种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是()A.甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向[来源:学科网ZXXK]B.乙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向C.丙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D.丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向3.下列关于图中①②两种分子的说法正确的是()A.①为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB.②为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸C.遗传信息位于①上，密码子位于②上D.①和②共有的碱基是A、C、G、T4.如图为生物体内转运氨基酸m的转运RNA，对此叙述正确的是()A.该转运RNA还能识别并转运其他氨基酸B.氨基酸m只能由该转运RNA转运C.氨基酸m的密码子是UUAD.转运RNA是由许多个核糖核苷酸构成的5.(2014·浙江五校联考)如图为翻译过程，所示的哪一种物质或结构彻底水解后产物种类最多()2/7A.①B.②C.③D.④6.(2014·莆田模拟)某蛋白质分子由一条含176个氨基酸的肽链构成。下列叙述中正确的是()A.参与合成该多肽的tRNA最多有61种B.参与合成该多肽的细胞器应该有4种C.组成该多肽的氨基酸应该有20种D.该多肽的模板mRNA上能被翻译的密码子最多有64种7.(2014·中山模拟)下图为基因的作用与性状的表现流程示意图，关于该流程的叙述正确的是()A.①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNAB.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质而直接控制性状D.某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变8.某个多肽的相对分子质量为2778，氨基酸的平均相对分子质量为110，若考虑终止密码子，则控制该多肽合成的基因的长度至少是()A.75对碱基B.78对碱基C.90对碱基D.93对碱基9.(2014·汕头模拟)为了测定氨基酸的密码子，科学家以人工合成的mRNA为模板进行细胞外蛋白质合成实验。若以ACACACACAC……为mRNA，则合成苏氨酸或组氨酸的多聚体；若以CAACAACAACAA……为mRNA，则合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。据此推测苏氨酸的密码子是()A.ACAB.CACC.CAAD.AAC10.有人把分化细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达，是维持细胞基本生命活动所必需的；而“奢侈基因”只在特定组织细胞中表达。下列属于“奢侈基因”表达产物的是()A.ATP水解酶B.RNA聚合酶C.膜蛋白D.血红蛋白11.(2014·江西四市联考)右图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程，有关该过程的说法正确的是()3/7A.该图表示翻译的过程，图中核糖体从左向右移动，共同翻译出一条多肽链B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸排列顺序上互不相同C.若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子D.mRNA上结合的核糖体越多，合成一条肽链所需时间越短二、非选择题(包括3个小题，共56分)12.(16分)(2014·徐州模拟)下图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形回答下列问题：(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是。对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙过程的场所有。(2)在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是。(3)对于乙图来说，RNA聚合酶结合位点位于分子上，起始密码子和终止密码子位于分子上。(填字母)(4)分子l彻底水解得到的化合物有种。(5)丙图所示的生理过程是从分子l链的端开始的。如果该链由351个基本单位构成，则对应合成完整的n链，最多需要脱掉分子的水。13.(20分)科学家已经证明密码子是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。(1)根据理论推测，mRNA上的3个相邻的碱基可以构成种排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有种。(2)1961年，尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统，破译了第一个密码子：苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA)，再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的1种，结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供________________________。(3)上述实验后，又有科学家用C、U2种碱基相间排列的mRNA作为模板，检验1个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的：①假如1个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链应由_____种氨基酸组成。②假如1个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链应由种氨基酸组成。(4)此后又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，最终破译了全部密码子，包括终止密码子。下表是部分实验：4/7实验序号重复的mRNA生成的多肽所含氨基酸种类1(UC)n丝氨酸、亮氨酸2(UUC)n苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸3(UUAC)n亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸说明：表中(UC)n表示“UCUCUCUCUCUC……”这样的重复mRNA序列。请分析上表后推测下列氨基酸的密码子：亮氨酸为、；丝氨酸为；苯丙氨酸为。14.(20分)(能力挑战题)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、乙实验模拟的过程分别是、。(2)若将甲试管中加入的“核糖核苷酸”换成“脱氧核苷酸”，则甲试管模拟的过程是。(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，有人根据上述模拟实验的方法进行了如下实验过程：A试管B试管C试管D试管加入等量且足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液等量相同的细菌DNA等量相同的人体DNA2mL一定浓度的新型抗生素水溶液2mL蒸馏水2mL一定浓度的新型抗生素水溶液2mL蒸馏水分析上表，试回答：①本实验的目的是___________________________________________________。②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。5/7答案解析1.【解析】选D。抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合，均是阻止翻译过程。2.【解析】选A。胰岛细胞属于高度分化的细胞，胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向中不包括DNA复制；RNA病毒中的逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时，不能发生RNA的自我复制，首先RNA逆转录形成DNA，通过DNA将遗传信息传递给蛋白质；DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA，在宿主细胞内繁殖时既可以通过DNA分子的复制实现增殖，也可以通过转录和翻译过程实现遗传信息的表达；某些RNA病毒(如烟草花叶病毒)既可以实现RNA自我复制，也可以翻译形成蛋白质。【易错提醒】解答本题要明确RNA病毒产生RNA的过程，并不是都经过RNA复制，因为逆转录病毒(一种RNA病毒)产生RNA的途径为：经过逆转录过程产生DNA，DNA经过转录产生RNA。否则易误选B。3.【解析】选A。①为DNA，复制时两条链都作为模板，形成两个相同的DNA；②为tRNA，一种tRNA只能携带一种氨基酸；遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上；DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G。【延伸探究】图中①和②在组成上具有哪些相同成分？提示：DNA和RNA在组成上的相同成分是磷酸和碱基A、G、C。4.【解析】选D。转运RNA是由许多个核糖核苷酸连接而成的，其中有三个游离的碱基(反密码子)能与信使RNA上的密码子发生碱基互补配对。一种转运RNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由多种转运RNA转运。【易错提醒】不要认为一种氨基酸只能由一种tRNA转运，而是一种tRNA只能转运一种氨基酸，否则易误选B。5.【解析】选B。图中所示为翻译过程，①代表的是mRNA，它彻底水解的产物是四种碱基(A，U，C，G)、核糖、磷酸；②代表的是核糖体，由蛋白质和RNA组成，它彻底水解的产物是四种碱基(A，U，C，G)、核糖、磷酸和氨基酸(最多有20种)；③代表的是tRNA，它彻底水解的产物是四种碱基(A，U，C，G)、核糖、磷酸；④代表的是9个氨基酸组成的肽链，它彻底水解的产物最多为9种氨基酸。6.【解析】选A。mRNA中密码子决定肽链中氨基酸的个数，肽链中含有176个氨基酸，因此决定氨基酸的密码子数为176个，64种密码子中决定氨基酸的密码子有61种，所以决定该多肽的密码子最多有61种，由于密码子和反密码子之间碱基互补配对，故参与合成该多肽的tRNA最多有61种；参与合成该多肽的细胞器是核糖体和线粒体；组成该多肽的氨基酸最多有20种；终止密码子并不编码任何氨基酸，起着终止肽链合成的作用。7.【解题指南】解答本题应明确以下三点：(1)转录、翻译过程中的模板、原料和其他条件。(2)基因控制性状的两条途径。(3)密码子和氨基酸之间的对应关系：一种密码子只对应一种氨基酸，但是一种氨基酸可以对应多种密码子。【解析】选C。转录时以DNA的一条链为模板；②过程是翻译，需要模板、原料、能量、酶和tRNA，同时需要适宜的条件；基因突变导致形成的密码子发生改变，不同的密码子也可以决定同一种氨基酸，因此形成的蛋白质不一定改变。8.【解析】选D。某个多肽的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸的数量-18×(氨基酸的数量-1)=2778，推出该多肽由30个氨基酸组成，若考虑终止密码子，则编码该多肽的mRNA上应含有31个密码子，故控制该多肽合成的基因的碱基数至少为31×6=186(个)，即93对碱基。9.【解析】选A。由题意可知，以ACACACACAC……为mRNA时，合成苏氨酸或组氨酸的多聚体，苏氨酸、6/7组氨酸的密码子是ACA或CAC；以CAACAACAACAA……为mRNA时，合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体，所以三者的密码子为CAA或ACA或AAC，对照两者得出相同的密码子ACA即为苏氨酸的密码子。【方法技巧】数密码子的规则(1)从左到右。(2)每相邻的3个碱基构成1个密码子。(3)不能重叠数。例如AUGGAAGCA，根据上述原则，3个为一组，第一个密码子是AUG，第二个密码子是GAA，第三个密码子是GCA。10.【解析】选D。血红蛋白是血红蛋白基因在红细胞内特异性表达的；其他三项在所有细胞中均可以表达，是维持细胞基本生命活动所必需的。【易错提醒】由于提取信息能力欠缺，不能很好地理解“奢侈基因”的含义而错选其他选项。11.【解析】选C。由图可知，该过程为翻译过程，由肽链的长短可知，图中核糖体的移动方向是从右向左，且每个核糖体单独翻译出一条多肽链。图示中多个核糖体以同一个mRNA为模板，故合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上完全相同。合成某条肽链时脱去了100个水分子，说明该肽链有100个肽键，由101个氨基酸组成，肽链中的氧原子存在于肽键(100个)、羧基端(2个)和R基(不一定有)中，至少有102个氧原子。图中每个核糖体独自合成一条完整的肽链，所需时间大致相同。12