优化设计41第1节基因指导蛋白质的合成

1第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、选择题1.原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质,针对这一差异的合理解释是()A.原核生物的tRNA合成无需基因指导B.真核生物tRNA呈三叶草结构C.真核生物的核糖体可进入细胞核D.原核生物的核糖体可以靠近DNA答案:D2.一个正常受精卵中的所有基因()A.都能表达B.都能转录C.都能翻译D.都能复制解析:在受精卵中所有DNA都能复制,只有部分基因能转录和翻译。答案:D3.下列说法错误的是()A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸B.一种氨基酸可以有多种密码子C.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运解析:一种氨基酸具有一种或多种不同的密码子,所以可由一种或几种tRNA转运,但一种tRNA只能转运一种氨基酸。答案:D4.遗传信息和遗传密码分别位于()A.DNA和mRNA上B.DNA和tRNA上C.mRNA和tRNA上D.染色体和基因上解析:遗传信息位于DNA上,遗传密码位于mRNA上,反密码子位于tRNA上。答案:A5.DNA通过复制传递遗传信息,通过转录和翻译表达遗传信息,下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是()A.三个过程都需要解旋酶B.三个过程发生的场所都是核糖体C.碱基互补配对方式包括A—T,A—U,G—C三种方式D.复制和转录的模板相同,而与翻译的模板不同解析:复制需要解旋酶和DNA聚合酶,而转录需要RNA聚合酶,翻译过程不需要解旋酶,复制和转录的主要场所是细胞核,而翻译在核糖体上进行,复制时以DNA的两条链为模板,而转录只以DNA的一条链为模板,翻译的模板为mRNA。答案:C6.下列关于人体细胞结构和功能的叙述,错误的是()A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上B.唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多C.核孔是生物大分子可以选择性进出的通道D.吸收和转运营养物质时,小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端解析:mRNA在细胞核内合成后通过核孔进入细胞质,然后与多个核糖体结合。高尔基体与分泌蛋白的加工与包装有关。核孔是细胞核与细胞质进行物质交流时大分子物质进出的通道。在小肠绒毛上皮细胞吸收和转运营养物质时都存在主动运输,需要有氧呼吸提供大量能量。2答案:A7.遗传信息的“转录”与“复制”过程相同的是()A.只以DNA的一条链为模板B.以碱基U与碱基A配对C.合成的产物是mRNAD.按照碱基互补配对原则进行解析:转录时以DNA一条链为模板,而复制时是以DNA的两条链作模板;复制的产物是子代DNA,转录的产物为RNA;RNA中无碱基T,碱基U与A配对;复制和转录过程都遵循碱基互补配对原则。答案:D8.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程,据图分析,下列说法正确的是()①该过程共涉及5种核苷酸②在同一个体的不同组织细胞中该过程产物有差异③该过程不只在细胞核中发生④该过程需要聚合酶A.①④B.②③C.②③④D.①③④解析:由碱基互补配对的情况,可知题图表示的转录过程,涉及4种核糖核苷酸,需要RNA聚合酶,不只在细胞核中发生,还可以在线粒体、叶绿体中发生,由于细胞分化,不同的细胞表达的基因不同,所以转录形成的产物不同。答案:C9.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含的碱基数依次为()A.33,11,66B.36,12,72C.12,36,24D.11,36,72解析:此多肽含有11个肽键,所以含有氨基酸12个,所以mRNA上的密码子至少有12个,mRNA上的碱基数至少为12×3=36个。决定氨基酸的密码子是12个,所以最多需要的tRNA也是12个。因为mRNA上的碱基至少有36个,所以转录它的基因中的碱基数至少为36×2=72个。答案:B10.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是()A.②与③在组成上相同的化学基团只有磷酸基,不同的基团只是五碳糖B.①为启动上述过程必需的有机物,其名称为RNA聚合酶,①移动的方向从右向左C.上述过程不会发生在根尖细胞的线粒体中D.转录完成后,④需通过两层生物膜才能与核糖体结合解析:由题图可知,②是胞嘧啶脱氧核苷酸,③是胞嘧啶核糖核苷酸,二者在组成上相同的化学基团还有胞嘧啶;①为RNA聚合酶,图中显示位置推断移动方向由右向左;转录的场所主要在细胞核,在线粒体和叶绿体中也可以进行;转录形成的RNA经核孔到细胞质中进行翻译过程,不经任何膜结构。答案:B11.下图表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上,并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列叙述错误的是()3A.最早与mRNA结合的核糖体是aB.核糖体沿箭头①方向移动C.图示过程有水的生成D.图示过程碱基的配对方式为A—U、G—C解析:由题图可知,核糖体c上合成的肽链最长,与mRNA结合得最早。翻译时核糖体沿着方向①在mRNA上移动。多肽链是由氨基酸经过脱水缩合而成的,因此图示过程有水生成。翻译时,mRNA与tRNA的碱基配对方式有A—U、G—C。答案:A12.(多选)下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是()A.图中表示4条多肽链正在合成B.转录尚未结束,翻译即已开始C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链解析:原核细胞由于没有核膜,所以可以边转录边翻译。图中附有核糖体的四条链是转录后的mRNA,而不是4条肽链,核糖体合成的才是肽链;在蛋白质合成过程中,同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合,同时合成若干条蛋白质多肽链,结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体,这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链。答案:BD二、非选择题13.下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题。(1)完成过程①需要等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析,核糖体的分布场所有。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由中的基因指导合成。(4)用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA含量显著减少,那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是(填序号),线粒体功能(填“会”或“不会”)受到影响。解析:(1)过程①为转录,需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶。(2)过程②表示翻译,场所在核糖体,在细胞质基质、线粒体中能进行过程④翻译,所以线粒体中也存在。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④,但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是由线粒体的基因控制合成的,而是由细胞核中的基因指导合成的。(4)用α鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少,所以抑制了转录合成RNA的过程①,线粒体由于前体蛋白减少,所以功能受影响。4答案:(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞质基质和线粒体(3)核DNA(细胞核)(4)①会14.下图为生物信使RNA合成过程图,请据图完成问题。(1)R所示的节段①处于什么状态?;形成这种状态需要的条件是。(2)图中②是以为原料,按照原则合成的,合成后的去向是。(3)图中③表示酶分子,它的作用是。解析:转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。包括以下四步:(1)DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。(2)游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。(3)新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。(4)合成的mRNA从DNA链上释放,之后DNA双链恢复。转录过程需要的条件有解旋酶、RNA聚合酶、ATP、DNA模板链、原料。答案:(1)解旋状态RNA聚合酶和能量(2)核糖核苷酸碱基互补配对进入细胞质(3)催化RNA的合成15.DNA探针是最常用的核酸探针,是指长度在几百碱基以上的单链DNA,既可以与DNA单链结合,也可以与mRNA结合,因此可用于检测某细胞中是否含有某种DNA或RNA。已知鸡的成熟红细胞能产生β珠蛋白,鸡的胰岛B细胞能产生胰岛素。为研究相应的两种细胞中是否存在相应的两种基因和基因能否表达,现分别对从两种细胞中提取的总DNA片段和总RNA片段进行检测,结果如下表:实验一(细胞总DNA)实验二(细胞总RNA)成熟红细胞胰岛B细胞成熟红细胞胰岛B细胞β珠蛋白基因+++-胰岛素基因++-+注:“+”为检测到相应物质,“-”为未检测到相应物质。(1)实验一结果说明:。实验二结果说明:。(2)合成β珠蛋白的直接模板是,合成的场所是。(3)在实验二中,若DNA分子探针中某一片段的碱基为AGTC,则在该实验中与之配对的碱基为。(4)试推测,在DNA分子探针上是否有合成胰岛素的遗传密码?,理由是。解析:(1)基因检测依据的是碱基互补配对的原理,依据实验一的结果,可以得出:两种细胞中均存在β珠蛋白基因和胰岛素基因;依据实验二的结果,可以得出:成熟红细胞中β珠蛋白基因能表达而胰岛素基因不表达,胰岛B细胞正好相反。(2)蛋白质合成的直接模板是mRNA,合成的场所是核糖体。(3)依据DNA分子杂交的原理,与DNA分子探针能发生碱基互补配对的可以是DNA分子,也可以是RNA分子。由于实验二检测的是RNA,因此与DNA分子探针中某一片段的碱基AGTC相配对的碱基是UCAG。(4)遗传密码存在于mRNA上,在DNA上是不存在的。答案:(1)两种细胞中均存在β珠蛋白基因和胰岛素基因成熟红细胞中β珠蛋白基因能表达而胰岛素基因不表达,胰岛B细胞正好相反(2)(β珠蛋白)mRNA核糖体(3)UCAG(4)没有遗传密码位于mRNA上