开卷速查(二十)基因指导蛋白质的合成基因对性状的控制
第Ⅰ卷选择题
一、选择题
1．许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是()
A．破坏某蛋白质的螺旋结构，其功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B．螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基
C．染色体的高度螺旋会导致其因基转录受阻而难以表达
D．DNA双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等
解析：螺旋藻细胞质中的遗传物质为DNA，含有的碱基为A、G、C、T，故B错。
答案：B
2．[2011·莘县模拟]如图所表示的生理过程中的名称、碱基种类数、核苷酸种类数依次为()
DNA…—A—T—C—G—…
↓┆┆┆┆
RNA…—U—A—G—C—…
A．RNA复制、4种、4种B．转录、4种、4种
C．DNA复制、5种、5种D．转录、5种、8种
解析：该图表示以DNA为模板合成RNA，为转录过程；共涉及A、T、G、C、U5种碱基；DNA中有4种脱氧核苷酸，RNA中有4种核糖核苷酸，故构成DNA和RNA的核苷酸种类数共8种。
答案：D
3．日本研究人员在最新一期《自然—神经科学》杂志网络版上发表论文说，他们在利用实验鼠进行的实验中，发现一种小核糖核酸与脑神经和视网膜神经的形成有关。进一步研究表明小核糖核酸—124a是一类不编码蛋白质的单链核糖核酸分子，主要参与控制基因表达。下列分析不正确的是()
A．小核糖核酸—124a在翻译过程中可作为模板合成蛋白质
B．小核糖核酸—124a可能通过与某些mRNA结合控制基因表达
C．小核糖核酸—124a一定不含有胸腺嘧啶，但可能含有尿嘧啶
D．小核糖核酸—124a可能与神经干细胞的分化有关
解析：小核糖核酸—124a是一种不编码蛋白质的RNA，A错误；从题干信息“小核糖核酸与脑神经和视网膜神经的形成有关，且主要参与控制基因表达”，可知B、D正确；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，由于是小分子RNA，所以其可能含有尿嘧啶，C正确。
答案：A
4．已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成，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A和G共有200个，则转录成mRNA的DNA分子中，最少应有C和T多
少个()
A．400B．200
C．600D．800
解析：一个蛋白质分子由2条多肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，可得出该蛋白质中存在200个氨基酸，进一步可推出mRNA的碱基数最少为600个，其中A＋G＝200个，U＋C＝400个，则可推出转录成mRNA的DNA分子中，模板链中C＋T＝200个，另一条链中C＋T＝400个，所以可得出转录成mRNA的DNA分子中，最少应有C和T600个。
答案：C
5．[2011·正定期末]2006年诺贝尔化学奖授予美国科学家科恩伯格，以表彰他对真核细胞转录的分子基础所作的研究。下列生理过程中所用原料、场所分别与转录过程相同的是()
①DNA分子的复制②RNA的复制③逆转录④翻译⑤蛋白质的合成
A．①③B．②①
C．①④D．③②
解析：转录的原料是核糖核苷酸，①DNA复制的原料是脱氧核苷酸，②RNA复制的原料是核糖核苷酸，③逆转录的原料是脱氧核苷酸；④翻译的原料是氨基酸。转录和DNA复制主要发生在细胞核中，②RNA复制、③逆转录发生在遗传物质为RNA的病毒所寄生的宿主细胞内，④翻译发生在核糖体上。
答案：B
6．[2011·庄河月考]喜马拉雅兔是白身黑爪，如果兔背上剃去一片白毛，在该处放上一块冰，就会长出黑毛，这个事例可以说明()
A．基因对性状起表达作用
B．基因对环境的反作用
C．环境对基因的表达有影响
D．基因的传递受环境的影响
解析：表现型是基因型和环境相互作用的结果，基因型是内因，环境条件是外因，此事例说明环境对基因的表达有影响。
答案：C
7．关于下列细胞器的结构和功能的说法正确的是()
A B
C D
A．四种结构中均可以发生A—U配对现象
B．A、B、D上进行的生理活动都需要C提供能量
C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要B、C的参与
D．A、C、D都具有双层膜结构
解析：图中A为叶绿体、B为核糖体、C为线粒体，D为液泡，A、B、C可以发生A—U配对现象，故A错；叶绿体需要的ATP由光反应合成，液泡中水为渗透作用，不消耗ATP，故B错，A、C为双层膜，故D错。
答案：C
8．甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法中，正确的是()
甲
乙
A．甲图所示过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成
B．甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左
C．乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板
D．甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对，并且碱基互补配对方式相同
解析：一条多肽链的合成由一个核糖体完成；转录产物有mRNA、tRNA和rRNA三种；转录和翻译过程中都发生了碱基配对，但碱基互补配对方式不同，如转录过程中有T和A的配对，翻译过程
中则没有。
答案：B
9．据研究发现，红霉素等抗生素能抑制细菌生长，原因是有的抗生素能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止mRNA与tRNA的结合，以上事实不能说明()
A．有的抗生素能抑制蛋白质的合成
B．有的抗生素能阻止翻译过程
C．有的抗生素能阻止转录过程
D．有的抗生素能抑制rRNA的合成
解析：核糖体主要是由rRNA和蛋白质组成的，有的抗生素能抑制核糖体的形成，说明其可能会抑制蛋白质的合成或rRNA的合成；翻译过程中有mRNA与tRNA的结合，有的抗生素能阻止mRNA与tRNA的结合，说明其可能阻止翻译过程；转录过程是以DNA为模板合成mRNA的过程，题干信息不能体现C项所述内容。
答案：C
10．在真核生物细胞内发生的tRNA和mRNA碱基互补配对的过程中，下列所述情况可能发生的是()
A．tRNA和mRNA要分别穿过1层生物膜才能进行碱基互补配对
B．该过程发生在真核细胞的核糖体中
C．遗传信息的流向是tRNA→mRNA
D．mRNA上的反密码子与tRNA上的密码子发生碱基互补配对
解析：真核细胞中，tRNA和mRNA之间的碱基互补配对发生在翻译过程中，遗传信息的流向是mRNA→蛋白质，翻译的场所是核糖体。细胞核中的tRNA和mRNA都是通过核孔进入细胞质中的核糖体上，穿过0层生物膜，如果翻译过程发生于线粒体或叶绿体中，则两者之间碱基互补配对发生于线粒体或叶绿体内部，并不发生穿膜行为。mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子发生碱基互补配对。
答案：B
11．TSD病是由于氨基己糖苷酶的合成受阻引起的。该酶主要作用于脑细胞中脂类的分解和转化。病人基因型为aa。下列原因中最能解释Aa型个体象AA型个体一样健康的是() A．基因A阻止了基因a的转录
B．基因a可表达一种能阻止等位基因A转录的抑制蛋白
C．在杂合体的胚胎中a突变成A。因此没有Aa型的成人
D．Aa型的个体所产生的氨基己糖苷酶数量已足够脂类分解和转化
解析：在完全显性时，AA和Aa表现型相同。可用排除法。
答案：D
12．据报道，美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术，有望使人体的致病基
因“沉默”下来。这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的()
A．ATP的分解过程
B．致病基因的信使RNA的合成过程
C．致病基因的DNA复制过程
D．蛋白质代谢过程中的氨基转换作用
解析：致病基因“沉默”下来，意味着这种基因不能表达，所以有可能是基因转录的过程被阻断了。
答案：B
第Ⅱ卷非选择题
二、非选择题
13．下图表示的是遗传信息在生物体内各种物质之间的传递过程。分析并回答有关问题：
(1)在人体活细胞中都能进行的过程是________。在人体肝脏中，有些细胞正进行②过程，说明该细胞正在进行__________，进行②过程的主要场所是__________。
(2)⑤过程表示____________，进行的主要场所是__________。
(3)③过程主要发生在____________的情况下，需要__________酶的参与。
(4)基因对性状的控制，可以通过控制__________的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，也可以通过控制______________来直接控制生物体的性状。
解析：①②③④⑤分别表示RNA复制、DNA复制、逆转录、转录、翻译。需要注意的是：DNA分子复制，说明细胞正进行分裂，但对于肝细胞，无减数分裂，只能是有丝分裂；DNA分子复制与翻译的主要场所与一般场所要注意区分。
答案：(1)④⑤有丝分裂细胞核
(2)翻译核糖体
(3)某些RNA病毒侵入生物体细胞中逆转录
(4)酶蛋白质的结构
14．如图表示某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。请据图回答下列问题：(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)
(1)完成遗传信息表达的是__________(填字母)过程，a过程所需的酶有______________________________。
(2)图中含有核糖的是__________(填数字)；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是______________________________________________。
(3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为__________个。
(4)若在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__________________________。
(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是___________________________________________。
解析：分析图示过程可知：a为DNA的复制，b为转录，c为翻译。DNA的复制需要在解旋酶的作用下解开双链，然后在DNA聚合酶的作用下合成子链；图中含有核糖的物质包括mRNA、tRNA、rRNA；由mRNA的碱基组成推知DNA片段中共有7个T，第三次复制后，DNA片段由4个变为8个，故第三次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为4×7＝28(个)。
答案：(1)b、c解旋酶和DNA聚合酶(2)②③⑤甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸(3)28(4)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成(5)基因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
15．[2012·北京市西城区期末]下图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图，请分析并回答：
(1)DNA分子基本骨架由__________交替排列构成，DNA分子的多样性体现在__________。
(2)在图中④结构中完成的是__________过程，即__________。
(3)图中甘氨酸的密码子是__________，控制该蛋白合成的基因中，决定“…—甘氨酸—异亮氨酸—缬氨酸—谷氨酸—……”的模板链是图中的__________。
(4)通过转基因技术，可以将人胰岛素基因转入大肠杆菌合成人胰岛素。形成重组质粒需要用到的酶有__________，其作用位点是图中的__________处(填图中序号)。
答案：(1)磷酸和脱氧核糖脱氧核糖核苷酸(或“碱基对、碱基”)的数量和排列顺序(有“排列顺序”即可得分)(2)翻译以mRNA为模板合成有一定氨基酸顺序的多肽链
(3)GGC甲链
(4)限制性核酸内切酶(或限制酶)和DNA连接酶③
教师备课资源(教师用书独具)
1．RNA的组成及分类
(1)RNA适于作DNA的信使的原因
①RNA的分子结构与DNA很相似，是由四种核苷酸连接而成的，既能储存遗传信息，也能通过“碱基互补配对原则”将DNA中的遗传信息转移到自身上来。
②RNA一般是单链结构，比DNA短，易通过核孔进出细胞核；单链不稳定，完成使命的RNA迅速降解，进而保证生命活动的有序进行。
(2)RNA的种类及功能
2.基因的概念、结构及其功能
(1)基因的概念：基因是DNA分子上具有遗传效应的片段。
(2)基因的结构：由于基因是有遗传效应的DNA片段，故基因的结构与DNA的结构相同，不仅具有由四种脱氧核苷酸组成的双链，而且也是规则的双螺旋结构。每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。
(3)基因的功能
①储存遗传信息：基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
②传递遗传信息：基因中的遗传信息，在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期随DNA分子的复制而得以复制，再随细胞分裂而进入子细胞中，这样就将亲代细胞中的遗传信息传递到子代细胞或者通过减数分裂和受精作用将遗传信息传递给子代，基因中的遗传信息就这样一代一代地传递下去。
③表达遗传信息：基因中的遗传信息，在后代的个体发育中，以一定方式反映到蛋白质的分子结构上，使后代表现出与亲代相似的性状，这一过程叫做遗传信息的表达。