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12-2-3基因的表达一、选择题1．对于下列图解，正确的说法有()DNA…—A—T—G—C—…||||RNA…—U—A—C—G—…①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A．①②③B．④⑤⑥C．②③④D．①③⑤解析题图中含有DNA和RNA的各一条链，表示转录或逆转录过程；图中含有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸共8种核苷酸；DNA中的A代表腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。答案C2．绿色荧光蛋白(简称GFP)含有1条多肽链，由238个氨基酸组成，能发出绿色荧光。下列有关GFP的叙述不正确的是()A．在控制GFP合成的基因中，脱氧核苷酸的数量应该大于1428个B．合成GFP的转录过程需要RNA聚合酶和游离的脱氧核苷酸等参与C．将GFP整合到胚胎干细胞中，可用于胚胎发育中细胞的标记与定位D．转入GFP基因的植物细胞能发出荧光说明该基因能在植物细胞中成功表达解析在控制GFP合成的基因中，脱氧核苷酸的数量应该大于238×3×2＝1428(个)。转录过程合成的产物是mRNA，需要RNA聚合酶和游离的核糖核苷酸等参与。答案B3．对于真核生物遗传信息的传递过程，下列说法错误的是()A．转录和翻译时都要进行碱基互补配对B．mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译C．复制和转录都是以DNA的一条链为模板D．核糖核苷酸和氨基酸分别参与转录和翻译解析转录是以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对，在RNA聚合酶的催化作用下将核糖核苷酸连接成RNA；翻译是以mRNA为模板，通过碱基互补配对，在相关酶的催化作用下将氨基酸连接成多肽链；真核细胞mRNA通过核孔进入细胞质，在核糖体上完成翻译过程；DNA复制是以DNA的两条链为模板进行的。答案C4．2011年夏季德国肠出血性大肠杆菌的基因密码是由中国科学家破译的，中国正在重获科2技大国的地位。下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是()A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNAC．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上D．在真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA解析有些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息存在于RNA中；凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，逆转录过程只存在于少数以RNA为遗传物质的病毒内。答案C5．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验，下列相关叙述合理的是()A．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸B．若X是DNA的一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶解析若X是mRNA，Y是多肽，该过程为翻译，需要加入原料氨基酸；若X是DNA一条链，Y含有U，该过程为转录，不应加入逆转录酶；若X是tRNA，Y是多肽，该过程为翻译，需要加入原料氨基酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，该过程为逆转录，应加入逆转录酶。答案A6．豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是()A．基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状B．基因D、基因d所含的密码子不同C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D．在染色体上的位置不同解析基因D和基因d的根本区别是携带的遗传信息不同，即脱氧核苷酸排列顺序不同。二者是一对等位基因，位于一对同源染色体的相同位置上。密码子位于mRNA上。答案C7．下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”密码子表：甲硫氨酸AUG脯氨酸CCA、CCC、CCU苏氨酸ACU、ACC、ACA甘氨酸GGU、GGA、GGG缬氨酸GUU、GUC、GUA根据上述材料分析，下列描述中，错误的是()A．该DNA分子中的①链是转录模板3B．决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUAC．这条多肽链中有4个“—CO—NH—”的结构D．若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代，这段多肽中将会出现两个脯氨酸解析依据多肽链及氨基酸密码子，确定以DNA分子中的①链为转录模板；按碱基互补配对原则，该多肽链合成时mRNA上遗传密码子分别是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA；5个氨基酸形成的多肽链含有4个肽键；若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代，则相应密码子为GGA(甘氨酸)，不是脯氨酸。答案D8．下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是(多选)()A．①上的四种脱氧核苷酸可组合成64种密码子，代表20种氨基酸B．若①中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构不一定发生改变C．①上的一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运D．①只有与⑥结合后才能发挥它的作用解析密码子位于mRNA上，而mRNA由核糖核苷酸组成，A错；由于密码子的简并性，一个碱基发生改变，氨基酸种类不一定改变，B对；一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运，C错；①(mRNA)只有与⑥(核糖体)结合后才能开始翻译过程，D对。答案BD9．下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述不正确的是()A．甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基B．甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有m＋n－1个肽键C．若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构可能会受到一定程度的影响D．丙的合成是由两个基因共同控制的解析分析题图可知，甲、乙均为信使RNA，含有A、G、C、U四种碱基，A正确；在不考虑终止密码子的情况下，合成的该蛋白质应该有氨基酸m＋n个，肽键数m＋n－2，B错误；若4基因发生了突变，如碱基对的替换，则蛋白质的结构可能发生改变，也可能不改变，因此说丙的结构“可能”会受到一定程度的影响是正确的，C正确；从图中可以看出，该蛋白质由两条肽链构成，且由两个基因共同控制，D正确。答案B10．下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是()A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同解析遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用。构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基不同。答案D11．下列关于RNA的叙述中，不正确的是()A．RNA可分为mRNA、tRNA、rRNAB．mRNA的转录和翻译都是在细胞核中进行的C．RNA可以作为某些生物的遗传物质D．mRNA直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序解析真核生物转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质，原核生物转录场所是拟核。部分病毒的遗传物质是RNA。答案B12．结合下列图表进行分析，有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的①和③B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中D．①～⑤可发生在人体健康细胞中5解析图示中①②③④⑤过程依次是DNA复制、转录、翻译、RNA复制和逆转录过程。环丙沙星抑制的是细菌DNA的解旋过程；从而影响DNA的复制或转录；红霉素与核糖体结合，影响翻译过程；细菌细胞壁的主要成分是多糖和蛋白质结合成的化合物，青霉素的抑制作用与DNA复制无关；利福平抑制的是转录过程，结核杆菌为细菌，没有RNA复制和逆转录过程；人体的健康细胞中也没有RNA复制和逆转录过程发生。答案A13．某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱基解析设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子量＝110m－18(m－1)＝2778，则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的基因有93对碱基。答案D二、非选择题14．科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。(1)根据理论推测，mRNA上的三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种氨基酸中的一种，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、U两种碱基相间排列的mRNA为模板，检验一个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的：①假如一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组成。②假如一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组6成。(4)1964年又有科学家用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。如表是部分实验：实验序号序列重复的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________。解析(1)mRNA上的三个相邻的碱基可以构成43＝64种排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有61种，另外三种是终止密码子，不决定氨基酸。(2)尼伦伯格和马太进行的实验是在体外模拟翻译过程，除了全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供ATP和核糖体才能完成。(3)用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板探究密码子含有的碱基数量的实验中，如果一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链只由一种氨基酸组成；如果一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链有2种氨基酸。(4)(UC)n序列可读为①UCU、CUC，(UUC)n序列可读为②UUC、UCU、CUU，(UUAC)n序列可读为③UUA、UAC、ACU、CUU，通过对比②③，可知亮氨酸的密码子是CUU，再对比①②，可知苯丙氨酸的密码子是UUC，丝氨酸的密码子是UCU，亮氨酸的另一个密码子是CUC。答案(1)6461(2)ATP和核糖体(3)①1②2(4)CUUCUCUCUUUC15．下图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，请据图回答下列问题。(1)科学家克里克将图中①②③所示的遗传信息的传递规律命名为________法则。过程①发生在有丝分裂的间期和________的间期。在过程①中如果出现了DNA分子中若干个碱基对的增添，而导致基因结构改变，这种DNA的变化称为________。7(2)过程②称为________，图中DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子________。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG