资源描述
专题10 基因的表达
1.DNA复制的两个必记点
(1)DNA复制特点:边解旋边复制、半保留复制。
(2)复制的“四要素”。
①模板:DNA分子的两条链。
②原料:游离的四种脱氧核苷酸。
③酶:解旋酶和DNA聚合酶。
④能量:细胞呼吸产生的ATP。
2.有关基因的两个记忆点
(1)基因是有遗传效应的DNA片段。
(2)染色体是基因的主要载体。线粒体和叶绿体中也存在基因。
3.转录与翻译的差异
(1)场所不同:转录主要在细胞核内,翻译是在细胞质中的核糖体上。
(2)模板不同:转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNA。
(3)原料不同:转录的原料是4种游离的核糖核苷酸,翻译的原料是20种氨基酸。
(4)所需酶不同:转录需RNA聚合酶,翻译需多种酶。
(5)产物不同:转录的产物是RNA,翻译的产物是多肽链(蛋白质)。
(6)碱基配对方式不完全相同:转录和翻译共同的配对方式是A—U、G—C,而转录特有的配对方式是T—A。
4.中心法则的内容
1.经过DNA分子的自我复制后,每条母链和子链之间的关系应是( )
A.每条母链都与自己复制出的子链相同
B.两条做模板的母链的碱基排列顺序完全相同
C.两条复制出的子链的碱基排列顺序完全相同
D.每条母链都与另一条母链复制出的子链的碱基排列顺序完全相同
【答案】D
【分析】
DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】
经过DNA分子的半保留复制后,每条母链都与该母链复制出的子链的碱基排列顺序互补,每条母链与另一条母链复制出的子链的碱基排列顺序完全相同,D正确,
故选D。
2.下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.噬菌体的体内可以发生DNA复制的过程
B.植物的叶肉细胞可以发生转录的过程
C.原核细胞的细胞器可能发生翻译的过程
D.造血干细胞中可以发生DNA复制的过程
【答案】A
【分析】
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。
【详解】
A、噬菌体是DNA病毒,没有细胞结构,噬菌体的DNA的复制发生在寄主细胞中,A错误;
B、植物的叶肉细胞含DNA,可以发生以DNA一条链为模板的转录过程,B正确;
C、原核细胞唯一的细胞器是核糖体,核糖体上能发生翻译的过程,C正确;
D、造血干细胞中可以通过细胞分裂进行增殖,可以发生DNA复制的过程,D正确。
故选A。
3.图为两核糖体沿同一mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程。对此过程的正确理解是( )
A.此过程是在细胞核中进行的
B.核糖体移动的方向是从右向左
C.合成多肽链的模板是mRNA
D.图中两条多肽链中氨基酸的顺序不相同
【答案】C
【分析】
图示为两个核糖体沿同一mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程,由于合成这两条多肽链的模板相同,因此这两条多肽链的氨基酸序列相同。
【详解】
A、图示为翻译过程,在核糖体上进行,A错误;
B、根据多肽链的长度可知,核糖体移动的方向是从左向右,B错误;
C、合成多肽链的直接模板是mRNA,C正确;
D、由于合成这两条多肽链的模板相同,因此图中两条多肽链中氨基酸的顺序相同,D错误。
故选C。
4.一条肽链有氨基酸500个,则作为合成该多肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基分别至少有( )
A.500个和1000个 B.1000个和2000个
C.1500个和1500个 D.1500个和3000个
【答案】D
【分析】
mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,翻译过程中,mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的1/3,是DNA(基因)中碱基数目的1/6,即DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。
【详解】
根据分析可知,若不考虑终止密码等因素,DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,已知一条多肽链中有500个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA分子至少含有碱基数目为500×3=1500个,用来转录mRNA的DNA分子至少要有碱基500×6=3000个。D符合题意。
故选D。
5.下列关于tRNA的叙述正确的是( )
A.具有3个反密码子 B.由3个核糖核苷酸构成
C.是DNA转录的产物 D.有3种tRNA不转运氨基酸
【答案】C
【分析】
关于tRNA的内容:
(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只能携带一种氨基酸,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。
【详解】
A、tRNA的一端有三个碱基,称为反密码子,一个tRNA上只有一个反密码子,A错误;
B、tRNA为多个核糖核苷酸构成的核酸链,折叠成三叶草形,其中有3个核糖核苷酸构成反密码子,B错误;
C、tRNA是DNA的转录产物,C正确;
D、tRNA有61种,均转运氨基酸,D错误。
故选C。
6.中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径,途径如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中③④过程均有碱基互补配对,且配对方式不完全相同
B.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶,④过程是RNA聚合酶
D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】B
【分析】
分析图解:图示表示中心法则的内容,图中过程①表示DNA的自我复制,过程②表示转录,过程③表示翻译,过程④表示RNA的自我复制,过程⑤表示逆转录。
【详解】
A、③翻译过程中发生的是tRNA和mRNA之间的碱基互补配对,④RNA自我复制过程中是RNA和RNA之间的碱基互补配对,两个过程的配对方式完全相同,A错误;
B、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③,④⑤两个过程是后来对中心法则的补充,B正确;
C、图中⑤过程的酶是逆转录酶,C错误;
D、心肌细胞属于高度分化的细胞,不会进行①DNA复制过程,D错误。
故选B。
7.下图为中心法则示意图,相关叙述错误的是( )
A.①〜⑤过程均涉及碱基互补配对原则
B.正常人体细胞不能进行④过程
C.线粒体中能进行②③过程,不能进行①过程
D.中心法则也适用于原核生物和病毒
【答案】C
【分析】
题图分析:图示为中心法则示意图,其中①为DNA分子的复制,②为转录,③为翻译,④为逆转录,⑤为RNA分子的复制,其中逆转录和RNA分子的复制过程只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中。
【详解】
A、图示为中心法则,中心法则的①〜⑤过程均涉及碱基互补配对原则,A正确;
B、④过程为逆转录过程,④逆转录过程发生在逆转录病毒侵染的宿主细胞中,而正常人体细胞中不会发生该过程,B正确;
C、线粒体中含有DNA,为半自主性细胞器,能进行①②过程,线粒体中还含有少量核糖体,也能进行③过程,C错误;
D、中心法则适用于所有生物,包括原核生物和病毒,D正确。
故选C。
8.DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团,但仍能与鸟嘌呤互补配对。DNA甲基化若发生在启动子区,可以导致被甲基化的基因不能转录,这种变化可以在细胞间遗传。下列有关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化转移酶的合成是在细胞核中完成的
B.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
C.胞嘧啶甲基化可能会影响RNA聚合酶与启动子结合
D.胞嘧啶甲基化后表达的蛋白质空间结构会发生改变
【答案】C
【分析】
根据题意可知,DNA甲基化不同于基因突变,不改变碱基的排列顺序,但会遗传。
【详解】
A、DNA甲基化转移酶合成在核糖体上完成,A错误;
B、甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例及碱基的排列顺序,B错误;
C、甲基化会抑制基因的转录说明甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合,C正确;
D、基因的启动子中部分胞嘧啶发生甲基化,使得基因的转录被抑制,进而不能形成蛋白质,并不是改变了蛋白质空间结构,D错误。
故选C。
9.关于核 DNA 复制与转录的叙述,正确的是( )
A.DNA 复制与转录过程中碱基配对方式完全相同
B.在细胞分裂期,染色体高度螺旋化后, 基因转录水平下降
C.在细胞分裂期,DNA 的复制、转录和翻译可同时进行
D.在发生转录时,基因的两条单链均作为模板
【答案】B
【分析】
DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
转录是指在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
【详解】
A、DNA复制时,A与T、T与A、C与G、G与C配对,转录时A与U、T与A、G与C、C与G配对,A错误;
B、在细胞分裂期,染色体高度螺旋化,DNA不能解旋,转录水平下降,B正确;
C、在细胞分裂期,染色体高度螺旋化,DNA不能进行复制,C错误;
D、转录时,基因的一条单链作模板,D错误。
故选B。
10.下列有关染色体、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.细胞质中没有等位基因 B.异型性染色体上分布着相同的基因
C.脱氧核苷酸链中含5种含氮碱基 D.一条染色体上含有1条或2条脱氧核苷酸长链
【答案】A
【分析】
1.染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体;
2.基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。
3.基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】
A、细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体中,其中不含同源染色体,因此,没有等位基因,A正确;
B、异型性染色体上分布的基因未必相同,因为两条性染色体的形态和大小有差异,B错误;
C、脱氧核苷酸链是由脱氧核苷酸组成的,细胞中有4种脱氧核苷酸,因此脱氧核苷酸链中最多含4种含氮碱基,C错误;
D、染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个或2个DNA分子,D错误。
故选A。
11.《药》是中国现代文学奠基人鲁迅创作的一篇小说。该小说中提到的“=病”是由结核分枝杆菌引起的慢性传染病,结核分枝杆菌可侵及许多脏器,以肺部结核感染最为常见。排菌者为“痧病”重要的传染源。下列相关叙述正确的是( )
A.结核分枝杆菌性状的遗传遵循孟德尔的遗传定律
B.肺细胞和结核分枝杆菌共有细胞器的RNA上含密码子
C.“磅病”病区佩戴口罩可在一定程度上防止感染
D.肺细胞和结核分枝杆菌的最外层结构都是细胞膜
【答案】C
【分析】
原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体。原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】
A、结核分枝杆菌是原核生物,其性状的遗传不遵循孟德尔的遗传定律,A错误;
B、肺细胞和结核分枝杆菌共有的细胞器是核糖体,核糖体RNA上没有密码子,密码子存在mRNA上,B错误;
C、排菌者为“痧病”重要的传染源,因此“旁病”病区佩戴口罩可在一定程度上防止感染结核分枝杆菌,C正确;
D、结核分枝杆菌的最外层结构是细胞壁,D错误。
故选C。
12.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。①用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,繁殖若干代。②再将大肠杆菌转移到含15NH4Cl的培养液中,让细胞分裂一次。③让大肠杆菌在该培养液中继续分裂一次。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行处理,记录处理后试管中DNA的位置,如a、b、c表示。下列叙述正确的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和差速离心技术
B.①②③步骤处理后得到的结果对应的依次是b、a、c
C.b管的结果表明该管中大肠杆菌的DNA都是既含15N,又含14N
D.①②两步骤的实验结果就说明了DNA的复制是半保留复制
【答案】C
【分析】
DNA 半保留复制是:DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂,双链解旋分开,每条链作为模板在其上合成互补链,经过一系列酶的作用生成两个新的DNA分子。
【详解】
A、本实验运用了同位素示踪和密度梯度离心,并没有使用差速离心,A错误;
B、①步骤处理后得到的DNA均含15N,较重,对应的是a;②步骤处理后,依据半保留复制,DNA一条链含15N,一条链含14N,中间带,对应b,即b管中大肠杆菌的DNA都是既含15N,又含14N;③步骤处理后,一半的DNA只含14N,另一半的DNA,一条链含15N,一条链含14N,对应c,B错误,C正确;
D、①②两步骤只能排除全保留方式复制,整个实验结果说明DNA的复制是半保留复制,D错误。
故选C。
13.某DNA片段结构如图所示,下列叙述正确的是( )
A.③的形成与酶无关 B.①代表肽键
C.②与ATP中的A相同 D.解旋酶参与该片段复制
【答案】D
【分析】
DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
题图分析:图中①表示氢键、②是腺嘌呤、③是磷酸二酯键。
【详解】
A、图中③为磷酸二酯键,③的形成需要DNA聚合酶催化,A错误;
B、①代表氢键,①的断裂需要ATP提供能量,B错误;
C、根据碱基互补配对原则,片段中碱基②的名称是腺嘌呤,而ATP中的A是腺苷,包括由腺嘌呤和核糖组成,因此,②与ATP中的A不同,C错误;
D、在DNA复制过程中,在 解旋酶的作用下氢键断裂形成单链DNA,因此,解旋酶参与该片段复制,D正确。
故选D。
14.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,不正确的是( )
A.基因与生物性状是一一对应的关系,一种基因对应一种蛋白质
B.人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的
C.人类线粒体中的基因可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
D.囊性纤维病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【答案】A
【分析】
基因是控制生物性状的基本单位,特定的基因控制特定的性状。基因控制性状是通过控制的蛋白质的合成来实现的。基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
【详解】
A、基因与性状之间不是一一对应的关系,如有些性状可能由多对等位基因控制,A错误;
B、人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常导致不能形成酪氨酸酶,从而不能形成黑色素而引起的,B正确;
C、线粒体为半自主复制的细胞器,可控制部分蛋白质合成,故人类线粒体中的基因可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,C正确;
D、根据分析可知,囊性纤维病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
故选A。
15.一个被32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个。下列叙述错误的是( )
A.大肠杆菌为噬菌体的增殖提供原料和酶等
B.噬菌体的DNA含有(2m+n)个氢键
C.该噬菌体繁殖4次,子代中只有2个含有32P
D.噬菌体DNA复制4次共需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】D
【分析】
1、碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1;(4)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
2、DNA分子复制的计算规律
(1)已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个。
(2)已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数,求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数:设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)×m个。设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
【详解】
A、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,其DNA复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP等,A正确;
B、噬菌体中含有双链DNA,DNA上有m个碱基对,胞嘧啶有n个,则腺嘌呤为m-n,腺嘌呤和胸腺嘧啶之间两个氢键,胞嘧啶和鸟嘌呤之间三个氢键,则氢键为3n+2(m-n)=(2m+n)个,B正确;
C、DNA复制是半保留复制,该噬菌体增殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌体有2个,含有31P的噬菌体有16个,只含有31P的噬菌体有14个,C正确;
D、含有m-n个腺嘌呤的DNA分子复制4次需要腺嘌呤脱氧核苷酸(24-1)×(m-n)=15(m-n)个,D错误。
故选D。
16.图为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。请据图回答下列有关问题:
(1)①和②代表的物质分别是磷酸和__________。①和②交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架。
(2)③、④通过氢键连接形成碱基对,排列在内侧。若③代表胸腺嘧啶(T),则④应该是_______________。碱基对排列顺序的千变万化构成了DNA分子的__________性。
(3)该DNA分子复制时,以甲、乙两链为模板,利用细胞中的四种游离的脱氧核糖核苷酸为原料合成子链,并进一步形成______个子代DNA分子。正常情况下,DNA复制产生的子代DNA与亲代DNA所蕴含的遗传信息___________ (填写“相同”或“不同”)。
【答案】脱氧核糖 腺嘌呤(或A) 多样 2 相同
【分析】
分析题图:图示为DNA分子片段的平面结构示意图,其中①为磷酸,②为脱氧核糖,③和④为含氮碱基。
【详解】
(1)DNA分子的基本骨架是①磷酸(基团)和②脱氧核糖交替连接形成的。
(2)双链DNA分子中,A与T配对,若③表示胸腺嘧啶(T),则④应该是腺嘌呤(A)。不同DNA分子碱基对的数目和碱基对排列顺序不同,构成DNA分子的多样性。
(3)DNA分子的复制方式称为半保留复制,所以一个DNA分子复制后形成两个完全一样的子代DNA分子。因而正常情况下,DNA复制产生的子代DNA与亲代DNA所蕴含的遗传信息相同。
【点睛】
本题结合模式图,考查DNA分子结构特点、DNA分子的复制,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,能准确判断图中各数值的含义;识记DNA分子复制的过程及特点,能结合所学的知识准确答题。
17.下面甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是______。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是______酶,B是______酶。
(3)乙图中,7是______。DNA分子两条链上的碱基通过______连接成碱基对,并且遵循______原则。
【答案】半保留复制 解旋 DNA聚合 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 氢键 碱基互补配对
【分析】
1、甲图是DNA分子复制过程,其中A是解旋酶,B是DNA聚合酶。
2、图乙是DNA分子的平面结构,1是碱基C,2是碱基A,3是碱基G,4是碱基T,5是脱氧核糖,6是磷酸,7是脱氧核糖核苷酸,8是碱基对,9是氢键,10是脱氧核糖核苷酸链。
【详解】
(1)由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制。
(2)分析题图可知,A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开,形成单链DNA,因此A解旋酶;B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶。
(3)结合分析可知,图乙中,7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸;DNA分子中两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
【点睛】
对于DNA分子的平面结构和DNA分子复制过程和特点的理解和综合应用是本题考查的重点。
18.如图分别表示生物体细胞内的两个生理过程图解,请分析回答下列问题:
(1)图中涉及的遗传信息传递方向为________________________(以文字和箭头的形式表示)。
(2)图甲所示的生理过程是___________,以DNA分子的________条链为模板,所需的酶为______________。
(3)图乙所示的生理过程是________,通过________发挥作用使该过程停止。
(4)图乙中结构Ⅰ是_______,其上的3个碱基(UCA)称为__________。
(5)若图甲形成的c链中,鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,c链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与c链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________________。
【答案】
(1)DNA→RNA→蛋白质
(2) 转录 — RNA聚合酶
(3) 翻译 终止密码子
(4) tRNA#转运RNA 反密码子
(5)25%
【分析】
分析题图:图甲表示以DNA的a链为模板转录形成RNA的过程,所以c链为RNA。图乙表示翻译过程,其中c链为mRNA,作为翻译的模板;d链是翻译形成的肽链;Ⅰ是tRNA,能识别密码子,并转运相应的氨基酸;Ⅱ是核糖体,是翻译的场所。
(1)
图中包含转录和翻译过程,涉及的遗传信息传递方向为DNA→RNA→蛋白质。
(2)
由以上分析可知:图甲表示转录过程,模板是DNA的一条链(a链),原料是4种核糖核苷酸,所需的酶为RNA聚合酶。
(3)
图乙所示的生理过程是翻译,以mRNA为模板,当翻译到终止密码子时翻译终止,故通过终止密码子发挥作用使该过程停止。
(4)
图乙中结构Ⅰ是tRNA,其上的3个碱基(UGA)称为反密码子,与mRNA上密码子进行配对。
(5)
若c链中G占全部碱基的30%,那么a链中C占该链全部碱基的30%,a链中的G占全部碱基的20%,那么c链中C占该链全部碱基的20%,所以b链中G和C碱基占该链全部碱基的30%和20%,所以a、b链中G+C=30%+20%=50%,A+T=1-(G+C)=50%,又因为A=T,腺嘌呤占全部碱基的比例是(30%+20%)÷2=25%。
【点睛】
本题结合转录和翻译过程图,考查遗传信息的转录和翻译过程,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程和条件,能准确判断图中各过程和各物质的名称,并能运用碱基互补配对原则进行简单的计算,属于考纲识记和理解层次的考查。
19.如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程。请据图回答:
(1)图1所示过程发生的场所是____________,图1中①是____________,其作用是________________;图中丙氨酸的密码子是____________。该过程的一条mRNA上可以同时结合多个核糖体,其意义是________________________。
(2)图2是某高等动物细胞内通过-系列酶,将原料合成它所需要的氨基酸C的过程,该氨基酸是细胞正常生活所必需的。该图表明,基因可通过控制____________,进而控制生物体的性状。基因B和基因C的表达与基因A的表达______(填“有”或“无”)关。
(3)如果图2中蛋白A是由两条肽链共含98个肽键组成,若每个氨基酸的平均分子量是a,则该蛋白A的分子量是______,则作为合成该蛋白质的DNA分子片段至少______个碱基。
【答案】
(1) 核糖体 tRNA 识别并转运氨基酸 GCU 少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质(可提高蛋白质的合成速率)
(2) 酶的合成来控制代谢过程 无
(3) 100a-1764 600
【分析】
分析题图:图1表示翻译过程,其中①是tRNA,能识别并携带特定氨基酸进入核糖体;②连接两个氨基酸的肽键。图2表示氨基酸C的合成过程,氨基酸C的合成需要基因A控制合成的酶A、基因B控制合成的酶B和基因C控制合成的酶C。
(1)
由以上分析可知:图1所示过程为翻译,故图1所示过程发生的场所是核糖体,图1中①是tRNA,其作用是识别并转运氨基酸。图中丙氨酸的反密码子为CGA,则其密码子为GCU。一条mRNA上可以同时结合多个核糖体,这样少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质(可提高蛋白质的合成速率)。
(2)
图2中氨基酸C的合成需要基因A控制合成的酶A、基因B控制合成的酶B和基因C控制合成的酶C,说明基因可以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。基因具有独立性,图中基因B和基因C的表达与基因A的表达无关。
(3)
图2中蛋白A是由两条肽链共含98个肽键组成,则由100个氨基酸组成,形成该蛋白A脱去了98个水,则该蛋白A的分子量是100a-98×18=100a-1764。mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,翻译过程中,mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的1/3,是DNA(基因)中碱基数目的1/6,即DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1。则作为合成该蛋白质的DNA分子片段至少含有的碱基数为100×6=600个。
【点睛】
本题结合翻译过程图和基因与性状之间的关系图,考查遗传信息的转录和翻译、基因与性状的关系等知识,要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程,能正确判断图中各数字的名称;明确基因与性状之间的关系。
20.西红柿果实有红色、黄色和白色三种颜色,分别由A/a、B/b、D/d三对独立遗传的等位基因控制。白色的西红柿没有色素,黄色的西红柿没有红色素,相关色素的合成与基因之间的关系如图所示。回答下列问题:
(1)在结红色果实的植株中,基因型共有____________种。
(2)能通过两种途径合成红色素的纯合植株因甲基化导致基因B均不表达,该植株与结黄色果实的植株杂交得到F1,F1自交得到的后代其表型及比例为____________。
(3)若某结红色果实的植株自交子代出现了3种颜色的果实,则结红色果实的植株基因型是____________或____________,其子代中结白色果实的植株出现的概率为____________。
(4)西红柿果实颜色的控制过程,体现出基因控制性状的方式是____________。
【答案】20 红色∶黄色=3∶1 AaBbDd AabbDd 3/16 基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而(间接)控制生物的性状
【分析】
分析题图:图示显示的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制西红柿果实颜色。结合题图分析可知,基因a和D不表达时,番茄为白色,则白色番茄基因型为A---dd;基因 D和B同时不表达,且a表达时,番茄为黄色,则黄色番茄基因型为aabbdd;红色番茄可通过种途径产生:①基因 a和B同时表达,番茄为红色,②基因 D存在时,番茄皆为红色。
【详解】
(1)由题意可知,红柿果实有红色、黄色和白色三种颜色,分别由A/a、B/b、D/d三对独立遗传的等位基因控制,则与番茄果实颜色相关的基因型有3×3×3=27种;结合题图分析可知,基因a和D不表达时,番茄为白色,则白色番茄基因型为A---dd,有2×3×1=6种;基因D和B同时不表达,且a表达时,番茄为黄色,则黄色番茄基因型为aabbdd,有1种;则红色番茄植株的基因型共有:27-6﹣1=20种。
(2)结合分析可知,能通过两种途径合成红色素的纯合植株基因型为aaBBDD,该植株与结黄色果实的植株aabbdd杂交得到的F1的基因型为aaBbDd,因甲基化导致基因B均不表达,则F1自交aaBbDd×aaBbDd得到的后代表型及比例与aabbDd×aabbDd→3aabbD-:1aabbdd相同,即红色∶黄色=3∶1。
(3)某结红色果实的植株自交子代出现了3种颜色的果实,白色番茄基因型为A---dd,由此推测该植株能产生A-d的配子,则该植株含基因A,即该植株无法表达基因a,故该结红色果实的植株必定同时含基因A和D;黄色番茄基因型为aabbdd,由此推测该植株能产生abd的配子;综上所述,结红色果实的植株基因型是AaBbDd或AabbDd。由于白色番茄基因型为A---dd,所以自交子代植株基因型为A-dd即可结白色果实,概率为(3/4)×(1/4)=3/16。
(4)由题图可知,基因a、B、D分别通过控制酶1、2、3的合成来控制西红柿果实颜色,体现出基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而(间接)控制生物的性状。
【点睛】
本题考查基因对性状的控制以及自由组合定律的实质和应用,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力。
展开阅读全文