第4章进阶突破 试卷

第4章进阶突破

(题目较难，有志冲击“双一流”高校的学生选做)

(本栏目对应学生用书P199)

一、选择题

1．(2018·山西运城调研)关于RNA的叙述，正确的是(　　)

A．75个碱基组成的tRNA，其上含有25个反密码子

B．900个碱基组成的mRNA，其上含有的密码子均决定氨基酸

C．结核杆菌的rRNA的形成与核仁密切相关

D．人体的不同细胞中，mRNA的种类不一定相同

【答案】D　

【解析】一个tRNA上只有1个反密码子；正常情况下，mRNA上终止密码子不对应氨基酸；结核杆菌是原核细胞，没有细胞核，没有核仁；人体的不同细胞中，不同的基因选择性表达，也有部分相同基因表达，所以mRNA的种类不一定相同。

2．如图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法不正确的是(　　)

A．分子c的种类约61种，只含三个碱基，分子量比b小得多

B．b、c、d的合成离不开化合物a，这四种大分子化合物的主要合成场所相同

C．b、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中

D．a、b彻底水解后得到的化合物不同

【答案】A　

【解析】图中的a具有双螺旋结构，应为DNA分子；b为单链结构，应为mRNA分子；c具有三叶草结构，为tRNA分子；d为rRNA分子。c是tRNA，tRNA上有三个碱基与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，tRNA中不只含有3个碱基，A错误。tRNA、rRNA、mRNA是以DNA为模板转录形成的，转录的主要场所是细胞核，B正确。线粒体和叶绿体内能翻译形成蛋白质，含有三种RNA，C正确。DNA彻底水解的产物是脱氧核糖，磷酸，A、T、C、G四种碱基；RNA彻底水解的产物是核糖，磷酸，A、U、C、G四种碱基，得到的化合物不同，D正确。

3．如图为细胞内某生理过程的示意图，图中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸，下列有关该生理过程的说法错误的是(　　)

A．该生理过程是翻译，所需的原料是氨基酸

B．若③中尿嘧啶和腺嘌呤的和占42%，与③合成有关的DNA分子片段中胞嘧啶占29%

C．甲硫氨酸对应的密码子是AUG，丙氨酸对应的密码子是GCT

D．该生理过程中碱基配对的方式只有A－U、G－C、U－A、C－G

【答案】C　

【解析】该生理过程是以mRNA为模板，合成蛋白质的翻译过程，所需的原料是氨基酸，A正确；若③中尿嘧啶和腺嘌呤的和占42%，则与③合成有关的DNA分子片段中胞嘧啶占(1－42%)÷2＝29%，B正确；密码子位于mRNA上，故图中甲硫氨酸对应的密码子是AUG，丙氨酸对应的密码子是GCU，C错误；该生理过程中碱基配对的方式只有A－U、G－C、U－A、C－G，D正确。

4．蛋白质是生命活动的主要体现者，细胞在长期进化过程中形成了短时间内快速合成大量蛋白质的机制。下列各选项中不属于细胞内提高蛋白质合成速率机制的是(　　)

A．一种氨基酸可以由多种tRNA运载，保证了翻译的速率

B．一个细胞周期中，DNA可以进行多次转录，从而形成大量mRNA

C．一条mRNA上可结合多个核糖体，在短时间内合成多条多肽链

D．几乎所有生物共用一套密码子，使各种细胞内能合成同一种蛋白质

【答案】D　

【解析】几乎所有生物共用一套密码子，体现了生物在分子水平上的统一性，与细胞内提高蛋白质合成速率无关。

5．关于下列图示的说法，错误的是(　　)

A．图1中①mRNA与②核糖体结合进行翻译，起始密码子在①的右端

B．图1所示过程相当于图2的⑧过程，所需原料是氨基酸

C．若①中的一个碱基发生改变，其控制合成的③多肽链结构将发生改变

D．正常情况下，在动植物细胞中都不可能发生图中的⑦过程

【答案】C　

【解析】分析图1：①是mRNA，是翻译的模板；②是核糖体，是翻译的场所；③是翻译形成的肽链。分析图2：④表示DNA分子的复制；⑤表示转录过程；⑥表示逆转录过程；⑦表示RNA分子的复制；⑧表示翻译过程。图1中①mRNA与②核糖体结合进行翻译，根据肽链的长度可知，翻译的方向是从右向左，因此起始密码子在①的右端，A正确；图1所示为翻译过程，相当于图2的⑧过程，所需原料是氨基酸，B正确；若①中的一个碱基发生改变，由于密码子的简并性，其控制合成的③多肽链结构不一定会发生改变，C错误；⑦为RNA分子的复制过程，该过程只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中，因此正常情况下，在动植物细胞中都不可能发生图中的⑦过程，D正确。

6．下列关于“一对多”的叙述中正确的有(　　)

①一种氨基酸可对应多个密码子

②一种表现型可对应多种基因型

③一种性状可由多个基因调控

④一个真核细胞有多个细胞核

⑤一种酶可催化多种反应

⑥一个mRNA可以控制合成多种多肽链

A．②③⑥ B．①②③⑤

C．①②③④ D．①②③

【答案】D　

【解析】61种密码子对应21种氨基酸，故一种氨基酸可对应多个密码子，①正确；当多对基因控制一种性状时，可能出现一种表现型对应多种基因型(如A_B_对应的表现型相同)的情况，②③正确；一个真核细胞通常只有一个细胞核，特殊的细胞(如骨骼肌细胞)有多个细胞核，④错误；一种酶可催化一种或一类反应，⑤错误；一个mRNA可以控制合成一种多肽链，⑥错误。

7．如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是(　　)

A．过程①、②所需的酶相同

B．过程③、④产物的碱基序列相同

C．病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNA

D．病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质

【答案】C　

【解析】①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，②为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶；过程③、④产物的碱基序列互补，不相同；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA形成RNA，因此其遗传信息还能从DNA流向RNA；病毒N的遗传信息也能控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质。

8．基因控制生物性状的方式是(　　)

①通过控制全部核糖的合成控制生物体

②通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

③通过控制全部激素的合成控制生物体的性状

④通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状

A．①② B．②③

C．②④ D．③④

【答案】C　

【解析】基因对性状的控制有两条途径：一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状；二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，C正确。

9．下列四幅图表示人体内四种生命活动过程，其中能表示细胞分化的是(　　)

【答案】D　

【解析】A表示细胞生长；B表示细胞增殖；C表示受精作用的过程；D表示细胞的分化。

10．美国斯坦福大学医学院成功绕过干细胞阶段，将老鼠的皮肤细胞直接转化为神经前体细胞，得到的细胞能发育成三种脑细胞，而且能在实验室里大量培育，该方法为受损神经细胞再生提供了一条新途径。下列说法正确的是(　　)

A．老鼠皮肤细胞能够直接转化为神经前体细胞，是遗传物质改变的结果

B．大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是核糖体上翻译的蛋白质不同

C．神经前体细胞是一种具有分裂、分化能力的细胞

D．利用该技术，老鼠皮肤细胞只能直接转化为神经前体细胞，不能转化成其他细胞

【答案】C　

【解析】老鼠皮肤细胞直接转化为神经前体细胞，细胞中的遗传物质没有改变，A错误；大脑细胞和皮肤细胞形态结构不同的根本原因是基因的选择性表达，B错误；神经前体细胞能发育成三种脑细胞，具有分裂、分化能力，C正确；使用该技术，可能将皮肤细胞转化成其他类型的细胞，D错误。

二、非选择题

11．光敏色素在调节植物叶绿体的发育中发挥重要作用。如图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程示意图，图中序号①～④代表生理过程，请分析回答：

(1)图中活性调节蛋白的作用是促进rbcS基因和cab基因的________(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。据图分析，rbcS基因是通过________________来控制植物的性状的，此外，基因还可以通过__________________来控制植物的性状。

(2)图中需要以氨基酸作为原料的过程是______(填序号)，过程②中一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，其意义是___________________________________________________

_____________________。

(3)由图可知，叶绿体的发育受__________________中遗传物质的控制；叶绿体中的基因是通过________________(填“父本”“母本”或“父本和母本”)遗传给后代的。

【答案】(1)转录　控制酶的合成　控制蛋白质的结构　(2)②④

提高蛋白质的合成速率　(3)细胞核和细胞质(或细胞核和叶绿体)　母本

【解析】图中①～④所代表的生理过程依次是核基因的转录、翻译以及叶绿体基因的转录、翻译。(1)分析图中活性调节蛋白的作用可知，它能促进核内rbcS基因和cab基因的转录过程。据图分析，由rbcS基因控制合成的蛋白质参与组装Rubisco全酶，因此它是通过控制酶的合成，进而控制植物的性状的。基因还可以通过控制蛋白质的结构而直接控制植物的性状。(2)图中②和④为翻译过程，需要以氨基酸作为原料。一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，形成多聚核糖体，可在短时间内合成大量的蛋白质，进而提高蛋白质的合成速率。(3)由图可知，叶绿体的发育受细胞核和细胞质(叶绿体)中遗传物质的控制；由于子代的细胞质基因几乎全部来自母本，因此叶绿体中的基因是通过母本遗传给后代的。

12．回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。

(1)图一为细胞中合成蛋白质的示意图，该过程的模板是______(填序号)，图中②③④⑤在图二c过程完成后结构__________(填“相同”或“不相同”)。

(2)图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。可能用到的密码子：AUG－甲硫氨酸、GCU－丙氨酸、AAG－赖氨酸、UUC－苯丙氨酸、UCU－丝氨酸、UAC－酪氨酸。完成遗传信息表达的是______(填字母)过程，a过程所需的酶有______________________，能特异性识别②的分子是______(填序号)；由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是______________________________________________。

(3)若在②中AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此证明_________________________________________ _______________________________。

【答案】(1)①　相同　(2)b、c　解旋酶和DNA聚合酶

⑤　甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸

(3)一个密码子由mRNA上三个相邻的碱基组成

【解析】(1)图一所示为翻译过程，翻译的模板是mRNA，即①。②③④⑤都是以同一条mRNA为模板合成的多肽链，因此，c过程完成后，它们的结构相同。(2)遗传信息的表达包括转录和翻译，图二中a过程表示DNA复制，b过程表示转录，c过程表示翻译。DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶。图二中②是与核糖体结合的mRNA，⑤是tRNA，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，即tRNA能特异性识别mRNA。mRNA上的碱基序列是AUGGCUUCUUUC，根据题中所给的密码子决定氨基酸的情况，可知该mRNA编码的多肽链中的氨基酸序列为“甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸”。(3)如果在②中AUG之后插入三个碱基，合成的多肽链在甲硫氨酸之后多了一个氨基酸，其余的氨基酸序列没有变化，这说明插入的三个碱基刚好组成一个密码子，决定一个氨基酸，由此证明一个密码子由mRNA上三个相邻的碱基组成。