基因指导蛋白质合成基因对性状的控制习题精选

《遗传与进化》第三章基因的本质§2、3基因指导蛋白质合成、基因对性状的控制典例分析和习题精选宝石中学翟绍军2010.12例1.（2008年上海生物）中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。⑴a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是__________、_________、________和_____。⑵需要tRNA和核糖体同时参与的过程是___________（用图中的字母回答）。⑶a过程发生在真核细胞分裂的_______期。⑷在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是__________。⑸能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_______，后者所携带的分子是______。⑹RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：①_______________________；②__________________________________。【解析】主要考查了中心法则的内容和有关的场所。遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制（a过程）；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录（b过程）和翻译（c过程）过程。遗传信息从RNA流向RNA（e过程）及在逆转录酶的作用下从RNA流向DNA（d过程）。在翻译过程中需要tRNA和核糖体同时参与。DNA复制过程发生在真核细胞分裂的间期。真核细胞中，转录和翻译的主要场所分别是细胞核、核糖体。tRNA能特异性识别信使RNA分子并转运氨基酸。RNA病毒的遗传信息传递和表达的途径：RNA自我复制形成RNA，RNA翻译成蛋白质；RNA在逆转录酶的作用下形成DNA，DNA通过转录和翻译形成蛋白质，从而表现出特定的生物性状。【参考答案】⑴DNA复制转录翻译逆转录⑵c⑶间（S）⑷细胞核⑸tRNA（转运RNA）氨基酸⑹如下图：例2．果蝇是做遗传学实验很好的材料，在正常的培养温度25℃时，经过12天就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组，在暑假饲养了一批纯合长翅果蝇幼虫，准备做遗传实验。因当时天气炎热气温高达35℃以上，它们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温到25℃培养。不料培养的第5天停电，空调停用两天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。⑴针对上述实验现象，结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。_____________________________________________________________。⑵关于本实验中残翅变异的形成有两种观点：一，残翅是由于温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生变化；二，残翅的形成是由于遗传物质改变造成的。请你设计一个实验来探究关于残翅果蝇形成的原因，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。___________________________________________________________________________________________________。⑶你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的？【解析】主要考查了基因对性状控制的方式、变异的两种形式。此题中，控制长翅果蝇的基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。酶的活性受温度的影响，在较高温度条件下，酶的活性受到影响，从而影响到一些反应的进行。这体现了生物的表现型性状不仅受内在因素（基因型）的影响，还受环境条件的影响。【参考答案】⑴酶的合成由基因控制，温度影响酶的活性。长翅果蝇的基因指导下合成的酶在正常温度下催化反应使幼虫发育成长翅果蝇。但较高的温度下，酶的活性受到影响，一些反应不能进行，造成长翅果蝇幼虫发育成残翅果蝇。但残翅果蝇体内的基因没有改变，仍然是长翅果蝇的基因，所以在正常温度下产生的后代是长翅果蝇。⑵用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养，如果后代全部是长翅果蝇，说明残翅是由温度变化引起的，遗传物质没有发生改变；若后代全部是残翅或部分出现残翅，说明残翅是由温度变化导致遗传物质改变引起的。⑶生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果。例3．已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成信使RNA的DNA分子中，最少有C和TA．400个B．200个C．600个D．800个【解析】蛋白质分子中的氨基酸数目等于肽键数目加上肽链条数，计算得出组成蛋白质的氨基酸为200个。至少的意思是不包括终止密码子，所以DNA中6个碱基（三个碱基对）决定一个氨基酸，即有1200个碱基。根据碱基配对原则可知，A+G=T+C，故C+T=600个。如果按题意中mRNA中有A和G共200个来计算，就会走弯路。【参考答案】C练习题：1、（2008江苏卷·10）叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是（）A．叶绿体DNA能够转录B．叶绿体DNA是遗传物质C．叶绿体内存在核糖体D．叶绿体功能不受细胞核调控答案：D解析：蛋白质合成的过程分为转录和翻译，根据题意可知，在叶绿体中DNA能够转录，DNA是遗传物质，而蛋白质合成的场所是核糖体，因此可以推测叶绿体中存在核糖体，但是叶绿体作为细胞器之一，其功能要受到细胞核的调控。2、（2008江苏卷·24）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答案：BD解析：图中的4条链是4条结合了多个核糖体的mRNA，而不是3条多肽链；由图可知，原核细胞的转录和翻译是同时进行的；在合成多肽链过程中，每一个核糖体均可以同时合成一条多肽链，大大提高了蛋白质的合成速率。3．（上海）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4．（浙江）（18分）正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ-裂解酶（G酶），体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能，需要选育基因型为B—B—的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除，培育出一只基因型为B+B的雄性小鼠（B+表示具有B基因，B—表示去除了B基因，B+和B—不是显隐性关系）。请回答：（1）现提供正常小鼠和一只B+B—雄性小鼠，欲选育B—B—雌性小鼠。请用遗传图解表示选育过程（遗传图解中表现型不作要求。）（2）B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在细胞质的____________上进行，通过tRNA上的____________与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。酶的催化反应具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，这是因为____________。（3）右图表示不用基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。B—B—个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S产生，这是因为_________________。通过比较B+B+和B+B—个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是________________。5．（宁夏）（12分）多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。请回答：（1）图中凸环形成的原因是，说明该基因有个内含子。（2）如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链，然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子，理论上也能观察到凸环，其原因是逆转录得到的DNA单链中不含有序列。（3）DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有种，分别是。6．（江苏）(7分)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③、④，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一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一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。