2023届高考生物二轮复习通用版21基因的表达(转录和翻译、中心法则)作业含答案
展开专题21 基因的表达(转录和翻译、中心法则)
一、单选题
1.(2022高二下·浙江月考)下列关于生物遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.转录时不会形成RNA-DNA配对区域
B.RNA聚合酶结合起始密码子启动转录过程
C.通过核孔进入细胞质的mRNA,可结合多个核糖体
D.所有生物所需的蛋白质都是由DNA上的基因编码的
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则,在形成mRNA的过程中,会形成RNA-DNA配对区,A错误;
B、RNA聚合酶结合在DNA的一条链上,与启动子结合,启动转录过程,B错误;
C、真核生物在细胞核转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质,可与多个核糖体相结合,能过高高效快速的合成蛋白质,C正确;
D一些病毒的遗传物质是RNA,一些病毒的蛋白质是由RNA的基因编码的,D错误;
故答案为:C
【分析】 生物遗传信息表包括了转录和翻译两个过程,转录和翻译的比较如下:
转录
翻译
时间
个体生长发育的整个过程
场所
主要是细胞核
核糖体
模板
DNA中的一条链
mRNA
原料
4种核糖核糖体
21种氨基酸
能量
细胞提供的能量
细胞提供的能量
酶
RNA聚合酶等
翻译相关的多种酶
产物
mRNA、tRNA、rRNA
多肽
碱基配对
A-U、G-C
A-U、G-C
特点
仅解旋需要转录的基础
原核生物可以边转录边翻译;一个mRNA上结合多个核糖体,提高翻译效率
方向
新链由5'→3'端延伸
由mRNA的5'→3'端延伸
意义
表达遗传信息,使生物表达出现各种性状
2.(2022高一下·广州期中)下列说法错误的是( )
A.—种转运RNA只能转运一种氨基酸
B.tRNA上有氢键
C.能决定氨基酸的密码子有64种
D.—种氨基酸可能对应不同的密码子
【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A. 一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可由一种或几种来决定,A正确;
B.tRNA呈三叶草结构,上有氢键,B正确;
C.能决定氨基酸的密码子有61种,3种终止密码子,不决定氨基酸,C错误;
D. 一种密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可由一种或几种来决定,D正确;
故答案为:C。
【分析】1、密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:a、密码子的简并性,一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;b、密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
2、tRNA:(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)种类:61种(3种终止密码子没有对应的tRNA);(3)特点:专一性,即一种tRNA只能携带一种氯基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
3.(2022·绍兴模拟)某细胞中基因表达过程如图所示,其中甲、乙、丙、丁分别代表不同物质,Ⅰ、Ⅱ代表碱基三联体。下列叙述正确的是( )
A.该图示为真核细胞核内基因的表达过程
B.图中甲既能催化磷酸二酯键的形成,也能催化双螺旋的解开
C.乙分子中碱基互补配对原则与丙、丁互补配对原则完全不同
D.图中碱基三联体Ⅰ可能有64种,而Ⅱ通常只有1种
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中转录和翻译过程在同一时间和空间进行,边转录边翻译,因此为原核生物基因表达的过程,A错误;
B、图中甲为RNA聚合酶,具有催化磷酸二酯键形成的功能,也能催化双螺旋的解开,B正确;
C、乙为DNA分子,丙为mRNA,丁为tRNA,DNA分子中有A-T、C-G配对,丙、丁中是A-U、C-G配对,配对方式不完全相同,C错误;
D、碱基三联体I在mRNA上,属于密码子,可能有64种,碱基三联体II在tRNA上,属于反密码子,通常有61种,D错误。
故选B。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
4.(2022高三下·昆明月考)如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。据图分析错误的是( )
A.过程①需要RNA聚合酶,其移动方向是自右向左
B.异常多肽中色氨酸的反密码子为ACC,则物质a模板链相应碱基为ACC
C.物质b可以同时结合多个核糖体,可加快每条肽链的合成速度
D.若该异常蛋白的形成导致转运Cl-的功能异常,则该病可能是囊性纤维病
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录过程,需要RNA聚合酶,从图中可知,RNA聚合酶的移动方向(转录方向)为从右到左,A正确;
B、色氨酸的反密码子是ACC,则mRNA上密码子为UGG,转录的模板链上相应区域则为ACC,B正确;
C、物质b可以同时结合多个核糖体,在短时间内,可合成多条相同肽链,但是每条肽链的合成速度不变,C错误;
D、囊性纤维病是由于基因突变导致运输氯离子的蛋白质功能异常所致,符合图示过程,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
4、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成的结构叫做多聚核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
5.(2022·兴城模拟)研究发现,携带某种氨基酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变,对该氨基酸的携带和转运不产生影响。下列叙述正确的是( )
A.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
B.转录时RNA聚合酶能识别tRNA中特定碱基序列
C.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
D.一种氨基酸可能被多种tRNA转运,但一种tRNA只能转运一种氨基酸
【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、tRNA携带的氨基酸的种类是由其上的反密码子对应的mRNA上的密码子决定的,A错误;
B、转录时RNA聚合酶能识别位于基因首端的特定碱基序列,B错误;
C、反密码子与密码子的配对是根据碱基互补配对原则进行的,C错误;
D、细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸,同一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
2、反密码子:在tRNA上,是与密码子互补配对的3个碱基。
3、tRNA是转运RNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸,同一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。
6.(2022高三下·湖北月考)起始密码子在翻译过程中必不可少,起始密码子AUG 、GUG分别编码甲硫氨酸和缬氨酸,但人体血清白蛋白的第一个氨基酸既 不是甲硫氨酸,也不是纈氨酸,最有可能的原因是( )
A.组成人体血清白蛋白的单体中没有甲硫氨酸和缬氨酸
B.肽链形成后的加工过程中去除了最前端的部分氨基酸
C.mRNA起始密码所在位置的碱基在翻译前发生了替换
D.mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,但不意味着血清白蛋白其它位置没有该氨基酸,且缬氨酸的密码子不止GUG一种,若为其它密玛子,则缬氨酸可能出现在人体血清白蛋白中,A错误;
B、起始密码子对应的氨基酸是甲硫氨酸或缬氨酸,但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸或缬氨酸,原因是翻译生成的多肽链可能进行加工修饰,甲硫氨酸或缬氨酸已经被剪切掉,B正确;
C、mRNA起始密码所在位置的碱基在翻译前如果发生替换,则将替换成不同的密码子,而其它密码子不具有启动翻译的作用,这将导致蛋白质合成不能正常进行,C错误;
D、根据起始密码子在翻译过程中是必不可少的,说明mRNA与核糖体结合前应存在起始密码子,即mRNA与核糖体结合前没有去除最前端的部分碱基序列,D错误。
故答案为:B。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
7.(2021高三上·长春期末)根据RNA能否直接起mRNA的作用,RNA病毒可分为正链(+)RNA病毒与负链(-)RNA病毒两种。新冠病毒含+RNA,增殖过程示意图如下。据图判断,下列说法正确的是( )
A.宿主细胞的RNA不参与图示新冠病毒的增殖过程
B.新冠病毒的+RNA和-RNA上含有的密码子相同
C.新冠病毒增殖过程中需要其宿主细胞提供DNA模板
D.可通过抑制病毒的RNA复制来抑制新冠病毒的增殖
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】A、宿主细胞的RNA参与图示新冠病毒的增殖过程,如合成病毒蛋白质时,需要宿主细胞的tRNA作为转运工具,A错误;
B、由图示可知,+RNA含有决定氨基酸的密码子,-RNA上不含决定氨基酸的密码子,B错误;
C、据图可知,新冠病毒增殖过程中不需要其宿主细胞提供DNA模板,模板是新冠病毒的+RNA,C错误;
D、病毒的增殖过程有RNA的复制,所以可通过抑制病毒的RNA复制来抑制新冠病毒的增殖,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖,所需要的原料和能量来自于人体(宿主)细胞;该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。
2、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
8.(2021高二上·黄浦期末)ABL基因某条链的序列由TAC(编码酪氨酸)突变为TGC导致某种遗传病。根据下列所附的部分氨基酸的密码子,推测病变基因在这一位点的氨基酸应该是( )
A.酪氨酸(UAC) B.半胱氨酸(UGC)
C.甲硫氨酸(AUG) D.苏氨酸(ACG)
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】ABL基因某条链的序列由TAC(编码酪氨酸)突变为TGC导致某种遗传病。结合表格中氨基酸的密码子可知,酪氨酸对应的密码子为UAC,说明ABL基因TAC所在的链为非模板链,因此突变后形成的TGC对应的密码子为UGC,则病变基因在这一位点的氨基酸应该是半胱氨酸,即B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
密码子是信使RNA上决定氨基酸的 3个相邻的碱基;tRNA能识别并搬运氨基酸。
9.(2022·大连模拟)核酸是遗传信息的携带者,同时也具有催化、运输等功能。下列有关叙述正确的是( )
A.T2噬菌体的遗传信息的携带者是脱氧核苷酸
B.少数RNA能降低某些细胞代谢所需的活化能
C.mRNA和tRNA都具有运输氨基酸的功能
D.酵母菌通过拟核区的环状DNA控制代谢过程
【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、T2噬菌体的遗传信息的携带者是DNA,脱氧核苷酸是DNA的基本单位,A错误;
B、少数RNA有催化作用,称为核酶,能降低某些细胞代谢所需的活化能,B正确;
C、mRNA是翻译的模板,tRNA是氨基酸的搬运工具,二者只有tRNA具有运输氨基酸的功能,C错误;
D、酵母菌是真核生物,具有细胞核,拟核区是原核生物的结构,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。
2、RNA共有三种:mRNA是翻译的模板,tRNA识别密码子并转运相应的氨基酸,rRNA用来合成核糖体。
3、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
主要区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
遗传物质
都是DNA
细胞核
无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体
有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器
只有核糖体,无其他细胞器
有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁
细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例
放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体
动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式
一般是二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
10.(2021高三上·黑龙江期末)下图为某生物细胞内蛋白质合成示意图,下列有关的分析正确的是( )
A.在某些时期①上还可结合DNA聚合酶
B.为图中过程提供能量的结构主要是线粒体
C.图中利用的原料是核糖核苷酸
D.图中核糖体的移动方向是由上向下
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据图分析,①是DNA的一条链,可以结合RNA聚合酶催化转录过程,也可以结合DNA聚合酶催化DNA复制过程,A正确;
B、图示包括转录和翻译过程是同时进行的,说明该生物是原核生物,而原核生物是没有线粒体的,B错误;
C、图示转录过程的原料是核糖核苷酸,翻译过程的原料是氨基酸,C错误;
D、图中核糖体的移动方向是由下向上,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成的结构叫做多聚核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
11.(2022·淮北模拟)基因转录出的初始RNA要经过加工才能发挥作用。初始RNA经不同方式的剪接形成不同的mRNA,某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与,mRNA发挥完作用后被降解。下列相关叙述错误的是( )
A.一个基因可参与生物体多个性状的控制
B.催化某些初始RNA剪接过程的酶是通过转录合成的
C.转录和翻译时,碱基互补配对的方式不完全相同
D.mRNA降解的产物是四种脱氧核糖核苷酸
【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同;基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、据题意可知,初始RNA经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA,因此一个基因可能控制生物体的多种性状,A正确;
B、酶的化学本质是蛋白质或RNA,而题中说“某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与”,则这些mRNA的剪切由RNA催化完成,这些作为酶的RNA是通过转录过程合成的,B正确;
C、转录是DNA的一条链与RNA之间的碱基互补配对,存在特殊的T-A和A-U,翻译是mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间的碱基互补配对,存在特殊的U-A和A-U,所以转录和翻译时,碱基互补配对的方式不完全相同,C正确;
D、mRNA降解的产物是四种核糖核苷酸,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
12.(2022·郑州模拟)下列有关DNA和RNA的叙述正确的是( )
A.细菌的遗传物质是DNA和RNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA
B.DNA分子在细胞核中合成,RNA分子在细胞质中合成
C.同一种tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸不同
D.相同的DNA分子在不同的细胞中转录产物可能不同
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;基因、DNA、遗传信息的关系;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、细菌的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,A错误;
B、DNA主要在细胞核内通过复制形成,在线粒体和叶绿体内也有合成,RNA主要在细胞核内通过转录形成,B错误;
C、同一种tRNA分子的反密码子一致,所对应的密码子一致,因此在不同细胞中转运的氨基酸相同,C错误;
D、同一DNA上含有多个基因,由于基因的选择性表达,相同的DNA分子在不同的细胞中转录产物可能不同,D正确。
故选D。
【分析】1、核酸是一切生物的遗传物质;细胞类生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸,但它们遗传物质都是DNA;病毒只含有一种核酸(DNA或RNA),所以病毒的遗传物质是DNA或RNA。
2、DNA和RNA的异同:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
13.(2022·浙江)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、由图可知,该过程以RNA为模板合成DNA,是逆转录过程,需要逆转录酶的催化,A错误;
B、RNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,称为一个密码子,B错误;
C、DNA分子中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二之间相连,C正确;
D、该过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。
3、转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
4、翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
5、逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
14.(2022·浙江模拟)图1表示遗传信息流的中心法则图解,图2为某种转运RNA分子的结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.可以用3H标记的尿嘧啶研究④和⑤过程
B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C.该转运RNA分子所携带氨基酸的密码子为AUG
D.图1的6个生理过程均有碱基互补配对,且配对方式不完全相同
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、④表示逆转录过程,⑤表示RNA的复制过程,两个过程都需要四种核糖核苷酸作为原料,可用3H标记的尿嘧啶研究两过程,A正确;
B、HIV的遗传物质是RNA,可通过逆转录酶的催化逆转录形成DNA,即HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板,B正确;
C、图2是tRNA,反密码子的读取方向为从3′到5′,因此转运RNA上的反密码子是CAU,对应mRNA上的密码子为GUA,C错误;
D、图1中的①-⑥过程中均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同,①中存在T-A的配对,②③④⑤⑥中存在U-A的配对,D正确。
故答案为:C。
【分析】①DNA复制:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
②转录:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫转录。
③翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫翻译。
④逆转录,需要四种脱氧核糖核苷酸(A、T、G、C)、RNA模板和逆转录酶。
15.(2022·浙江模拟)若细胞质中tRNA1(3'ACG5')可转运氨基酸a,tRNA2(3'AUG5')可转运氨基酸b,tRNA3(3'UAC5')可转运氨基酸c。现以DNA中一条链3'-ATGTACACG-5'为模板,指导合成蛋白质。该蛋白质基本组成单位的排列可能是( )
A.a-b-c B.c-b-a C.b-c-a D.b-a-c
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】翻译的直接模板是mRNA,而mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,以DNA分子中的一条链3'-ATGTACACG-5'为模板转录形成的mRNA的碱基序列为5'-UACAUGUGC-3',核糖体在mRNA上的移动方向为5’→3’,因此第一个密码子为UAC,对应反密码子为AUG,因此对应的氨基酸为b,同理第二个密码子为AUG,对应反密码子为UAC,对应的氨基酸为c,第三个密码子为UGC,对应反密码子为ACG,对应氨基酸为a,所以该蛋白质基本组成单位的排列可能是b-c-a,ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
16.(2022高二下·兴宁期中)将我国南方的菊花品种移栽至北方时,夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花。下列关于环境因素对植物的影响分析正确的是( )
A.植物感光与光敏色素有关,北方冬季蓝光较多,促进植物开花
B.该种菊花属于长日植物,向北引种因临界日照时间变长,夏季无法开花
C.该种菊花属于短日植物,向北引种因临界日照时间变短,夏季无法开花
D.不仅影响开花,温度几乎影响种子萌发、植株生长等植物的所有生命活动
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、光敏色素是一种接受光信号的分子,因此植物感光与光敏色素有关,但是北方冬季蓝光较少,A错误;
B、根据分析可知,菊花属于短日植物,B错误;
C、菊花向北引种后,其临界日照时间不会变化,C错误;
D、根据题干“夏季只长叶不开花,但在秋冬移入温室则可开花”可知温度会影响开花,同时温度通过影响酶的活性等几乎影响种子萌发、植株生长等植物的所有生命活动,D正确。
故答案为:D。
【分析】环境因素参与植物的生命活动
(1)光对植物生长发育的调节
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)参与调节植物生命活动的其他环境因素
除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
(3)植物生长发育的整体调控
高等植物是由很多细胞组成的高等复杂的有机体,它的正常发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
17.(2022高一下·洛阳期中)新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供模板、原料、能量等条件
B.在相关酶的催化下,病毒先复制合成负链RNA,再复制合成正链RNA
C.新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式密切相关
D.由图可知,负链RNA上含有决定氨基酸的密码子
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、新型冠状病毒的增殖过程的模板是自身的RNA,A错误;
B、从图中可以看出,新冠病毒的+RNA先复制形成-RNA,再复制合成正链RNA,B正确;
C、新型冠状病毒容易发生变异主要原因是其遗传物质是单股正链RNA病毒,C错误;
D、由图可知,负链RNA是合成正链RNA的模板,正链RNA上有决定氨基酸的密码子,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
18.(2022高二下·浙江期中)某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,Ⅰ表示细胞核,Ⅱ表示线粒体DNA。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.②形成的RNA和③的RNA长度 一定相同
B.结构Ⅰ内的基因能控制线粒体内所有蛋白质的合成
C.图中③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.过程④⑤的碱基配对方式不完全相同
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、②形成的RNA和③的RNA长度不一定相同,因为中间还有一个RNA剪切的过程,A错误;
B、从图上看,线粒体中的蛋白质有一部分是细胞核的基因合成的,一部分是线粒体内的DNA控制合成的,B错误;
C、③过程表示核糖体在mRNA上移动,先与mRNA结合的核糖体读取的密码子更多,合成的多肽链更长,所以移动方向是由右向左移,C错误;
D、过程④是转录,配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C ;过程⑤是翻译,配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C ,两个过程碱基配对方式不完全相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】①DNA复制过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
②④转录过程:
③⑤翻译过程:
二、综合题
19.(2022高三下·广南月考)下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答:
(1)在蛋白质合成过程中,该图表示的过程称为 ,图中4的结构名称是 ,该过程的模板是[ ] (填名称)。
(2)转录主要是在 中进行的,它是以 为模板合成 的过程;
(3)根据图并参考下表分析:[1] 上携带的氨基酸是 ,这个氨基酸与前面的氨基酸是通过 反应连接在一起的。
氨基酸
丙氨酸
苏氨酸
精氨酸
色氨酸
密码子
GCA
ACU
CGU
UGG
GCG
ACC
CGC
GCC
ACA
CGA
GCU
ACG
CGG
(4)在物质3合成过程中,与其DNA模板链上碱基A相配对的碱基是 。
(5)一个信使RNA分子上可以相继结合多个 ,同时进行多肽链的合成,因此少量的信使RNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
(6)在丝腺细胞中,与蛛丝蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器是 。
【答案】(1)翻译;核糖体;3;信使RNA
(2)细胞核;DNA的一条链;RNA
(3)转运RNA;丙氨酸;脱水缩合
(4)U(尿嘧啶)
(5)核糖体
(6)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
【知识点】细胞器之间的协调配合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)该图有核糖体,所以是翻译过程。1是转运RNA,2是正在合成的多肽链,3是mRNA,4是核糖体。模板是3mRNA。
(2)转录是在细胞核中进行的,是以DNA的一条链为模板,以4种游离的核糖核苷酸为原料,在酶和ATP的条件下合成RNA的过程。
(3)1是转运RNA,因为密码子是GCU,所以携带的氨基酸是丙氨酸。这个氨基酸与前面的氨基酸通过脱水缩合而形成多肽。
(4)mRNA在合成过程中,其模板链DNA中的A与尿嘧啶U是配对的,在RNA中没有T。
(5)一个信使RNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成多聚核糖体,同时进行多肽链的合成,因此少量的信使RNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
(6)在丝腺细胞中,蛛丝蛋白属于分泌蛋白,需要在核糖体上合成,内质网初步加工、高尔基体深加工,整个过程还需要线粒体提供能量。所以与蛛丝蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
20.(2022高二下·南阳期中)下图甲为发生在生物体细胞中的一系列生理过程局部示意图,其①~⑥表示生理过程或物质A~E表示细胞结构;图乙表示发生在图甲的结构E中的某种生命活动。据图回答下列问题:
(1)图甲所示细胞 (填“可以”或“不可以”)是动物细胞,理由是 。
(2)⑦为在核糖体中合成的肽链,同一动物体的不同组织细胞中,⑦的种类有一定差异,根本原因是 。
(3)肌细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到 中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化,Ca2+与相应蛋白质结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到 (填“能量转换”或“信息传递”)的作用。
(4)图乙中,在病毒侵染等多种因素的作用下,内质网腔内的错误折叠或未折叠蛋白一般不会被运输到 进行进一步的修饰加工,而是引起图中所示一系列应激过程:内质网应激蛋白(BiP)与折叠错误或未折叠蛋白结合,将其运出内质网进行消化分解。内质网膜上的IREI蛋白被激活,激活的IREI蛋白在Hacl mRNA的剪接反应过程中可能起 作用,剪接的Hacl mRNA翻译的Hacl蛋白质通过核孔进入细胞核,增强 基因的表达,以恢复内质网的功能。
【答案】(1)可以;某些动物细胞中也具有叶绿体
(2)基因的选择性表达
(3)细胞质基质;信息传递
(4)高尔基体;催化;BiP
【知识点】细胞器之间的协调配合;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由于某些动物细胞也具有叶绿体,如眼虫,故图甲所示细胞可以是动物细胞。
(2)由于基因的选择性表达(这是细胞分化的实质),导致同一动物体的不同组织细胞中,表达的基因不同,合成的⑦(肽链)的种类有一定差异。
(3)细胞质包括细胞质基质和细胞器,肌细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到内质网外的细胞质基质中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化,Ca2+与相应蛋白质结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到信息传递的作用。
(4)正常情况下,蛋白质是在内质网中初级加工,然后形成囊泡运输到高尔基体进行成熟加工。据图可知,如果在病毒侵染等多种因素的作用下,内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白一般不会被运输到高尔基体进行进一步的修饰加工,而是内质网膜上的 应激蛋白(BiP)与折叠错误或未折叠蛋白结合,将其运出内质网进行消化分解。同时,内质网膜上的IRE1 蛋白被激活,激活的 IRE1 蛋白催化HaclmRNA 的剪接反应,剪接的 HaclmRNA 翻译形成的Hacl 蛋白通过核孔进入细胞核,增强Bip 基因的表达,以恢复内质网的功能。
【分析】1、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
2、翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
3、分泌蛋白的合成:
高中考试生物特训练习含答案——遗传信息的转录和翻译: 这是一份高中考试生物特训练习含答案——遗传信息的转录和翻译,共6页。试卷主要包含了基础练,提升练等内容,欢迎下载使用。
高考生物一轮复习重难点专项 专题19 基因的表达和中心法则: 这是一份高考生物一轮复习重难点专项 专题19 基因的表达和中心法则,文件包含专题19基因的表达和中心法则教师版docx、专题19基因的表达和中心法则学生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共76页, 欢迎下载使用。
高中生物高考考点31 遗传信息的转录和翻译-备战2022年高考生物考点一遍过: 这是一份高中生物高考考点31 遗传信息的转录和翻译-备战2022年高考生物考点一遍过,共14页。试卷主要包含了RNA的结构与分类,遗传信息的转录,翻译等内容,欢迎下载使用。