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課時訓練19　遺傳信息的傳遞和表達 一、選擇題 1.(2018浙江名校協作體高三下學期3月考試)下列有關DNA和RNA分子結構的敘述,正確的是(　　) A.所有的RNA都是由DNA轉錄而來 B.不同生物的DNA分子,其空間結構基本相似 C.同源染色體的DNA分子之間的堿基數目一定相等 D.若DNA分子的一條脫氧核苷酸鏈中A占23%,則該鏈中G占27% 答案B 解析某些病毒體內只有RNA,沒有DNA,則其RNA不是DNA轉錄形成的,A項錯誤;不同生物的DNA分子,其空間結構基本相似,都是雙螺旋結構,B項正確;同源染色體的DNA分子之間的堿基數目不一定相等,C項錯誤;單鏈DNA中堿基不遵循互補配對原則,因此只知道單鏈中的一種堿基的比例,無法計算其他堿基的比例,D項錯誤。 2.(2018浙江名校協作體高三下學期3月考試)下圖是果蠅某染色體上相關基因轉錄的過程示意圖。下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.圖示過程可發(fā)生于細胞周期的G1期和G2期 B.圖示過程中基因的空間結構發(fā)生了改變 C.該DNA片段至少有2個基因被解開螺旋 D.圖中的mRNA在細胞溶膠中經加工后參與翻譯過程 答案D 解析圖示表示DNA轉錄形成mRNA的過程,可以發(fā)生于細胞周期的G1期和G2期,A項正確;圖示過程中基因解開了雙螺旋結構,并以其中的一條鏈為模板合成RNA,因此基因的空間結構發(fā)生了改變,B項正確;根據圖示箭頭可知,該DNA片段至少含有2個基因被解開螺旋,C項正確;圖中的mRNA在細胞核中經加工后參與翻譯過程,D項錯誤。 3.下圖所示是研究DNA復制方式的實驗,根據這些實驗結果進行的推論,正確的是(　　) 結果模擬圖 菌種:大腸桿菌。 培養(yǎng)條件與方法: (1)在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代,使DNA均被15N標記(圖甲); (2)轉至含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),每30 min繁殖一代; (3)取出每代DNA樣本,并離心分層。 A.乙是轉入14N培養(yǎng)基中繁殖一代的結果 B.乙是轉入14N培養(yǎng)基中繁殖二代的結果 C.出現丁的結果至少需要60 min D.圖戊表示繁殖三代后不再具有15N標記DNA 答案C 解析在15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代,DNA分子均被15N標記,置于14N培養(yǎng)基中繁殖一代,所有DNA分子均是一條鏈含有15N,一條鏈含有14N,離心結果如圖丙所示,A項錯誤。繁殖兩代,產生的DNA分子中,有一半DNA分子均被14N標記,另外一半DNA分子均為一條鏈被15N標記,一條鏈被14N標記,離心結果如圖丁所示,需要的時間為60 min,B項錯誤,C項正確。繁殖三代后,被15N標記的DNA分子為25%,D項錯誤。 4.右圖表示人體細胞核中的某生理過程,下列敘述錯誤的是 (　　) A.①能催化磷酸二酯鍵的形成 B.②是A、U、G、C四種堿基 C.③雜交區(qū)域的嘌呤數和嘧啶數相等 D.④處DNA雙螺旋重新形成 答案B 解析分析圖示可知,該圖表示的生理過程為轉錄過程,①為RNA聚合酶,其能催化磷酸二酯鍵的形成,A項正確。②為轉錄的原料——四種核糖核苷酸,B項錯誤。雜交區(qū)域中(即雙鏈片段中)嘌呤數量等于嘧啶數量,C項正確。該圖示中轉錄的方向為由左至右,④處完成轉錄后恢復為雙螺旋結構,D項正確。 5.(2018浙江稽陽聯誼學校高三3月聯考)下列關于遺傳信息及其表達的敘述正確的是(　　) A.哺乳動物在個體發(fā)育的不同時期產生的mRNA都不相同 B.兩個不同基因轉錄的模板鏈可能分別位于一個DNA分子的不同鏈上 C.T2噬菌體中的核酸有DNA和RNA,表達遺傳信息是在宿主細胞中完成的 D.生物性狀的遺傳信息最初都是由核酸中的脫氧核苷酸的排列方式決定的 答案B 解析哺乳動物在個體發(fā)育的不同時期產生的mRNA有的相同,如所有細胞都能合成ATP酶,A項錯誤;兩個不同基因轉錄的模板鏈可能分別位于一個DNA分子的不同鏈上,B項正確;T2噬菌體中的核酸只有DNA,無RNA,C項錯誤;生物性狀的遺傳信息最初都是由核酸中的核苷酸的排列方式決定的,因為基因是有遺傳效應的DNA片段或RNA片段,D項錯誤。 6.下列有關遺傳密碼的敘述,錯誤的是(　　) A.能與DNA模板鏈上對應的3個相鄰脫氧核苷酸互補配對 B.能與tRNA上對應的3個相鄰核糖核苷酸互補配對 C.能與rRNA上對應的3個相鄰核糖核苷酸互補配對 D.由mRNA上3個相鄰核糖核苷酸組成 答案C 解析遺傳密碼指mRNA上決定一種氨基酸的3個相鄰核苷酸,其能與DNA模板鏈上對應的3個相鄰脫氧核苷酸互補配對,也能與tRNA上對應的3個相鄰核糖核苷酸互補配對。 7.下圖表示人體基因Y的表達,①~④表示過程。下列敘述正確的是(　　) A.過程①是轉錄,過程②是翻譯 B.過程④在核糖體中進行 C.過程③中有2種RNA參與 D.過程②是RNA的加工,主要發(fā)生在細胞核內 答案D 解析①表示DNA→RNA,為轉錄,②表示RNA→RNA,且RNA鏈長度不同,為RNA的加工,場所主要為細胞核,A項錯誤,D項正確。④表示肽鏈的加工,場所為內質網或高爾基體,B項錯誤。③表示RNA→肽鏈,為翻譯,翻譯過程中有3種RNA參與,C項錯誤。 8.(2018浙江杭州學軍中學高三3月選考模擬)下列關于真核細胞中轉錄的敘述,正確的是(　　) A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B.轉錄時RNA聚合酶的結合位點在RNA上 C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D.一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板 答案A 解析轉錄形成的RNA分為三種,即mRNA、rRNA和tRNA,A項正確;轉錄時RNA聚合酶的結合位點在DNA上,B項錯誤;細胞中的RNA合成過程可以發(fā)生在線粒體與葉綠體內,C項錯誤;一個基因轉錄時只能以DNA的一條鏈為模板,D項錯誤。 9.(2018浙江寧波3月新高考模擬)下列關于雙鏈DNA分子的結構和復制的敘述,正確的是(　　) A.復制產生的兩個子代DNA分子共含有4個游離的磷酸基團 B.DNA中堿基之間相互配對遵循卡伽夫法則 C.DNA分子一條鏈中相鄰兩個堿基通過磷酸二酯鍵相連接 D.某DNA分子內胞嘧啶占25%,則每條DNA單鏈上的胞嘧啶占該鏈堿基的比例為25%~50% 答案A 解析每個DNA分子含有2個游離的磷酸基團,因此復制后兩個子代DNA分子共有4個游離的磷酸基團,A項正確;DNA中堿基之間相互配對遵循A—T、G—C法則,B項錯誤;DNA分子一條鏈中相鄰兩個堿基之間通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連接,C項錯誤;某DNA分子內胞嘧啶占25%,則每條DNA單鏈上的胞嘧啶占該鏈堿基的比例為0~50%,D項錯誤。 10.下列關于圖示生理過程的敘述,正確的是(　　) A.在高倍鏡下可以觀察到②呈懸滴狀,由大小兩個亞基組成 B.圖中①也是基因表達的產物 C.圖中③沿著②向右移動 D.mRNA上的密碼子在不同生物體內對應的氨基酸都是一樣的,這體現了生物界的統一性 答案B 解析由題圖可知,②為核糖體,核糖體只能在電子顯微鏡下被觀察到,A項錯誤。轉錄產生的RNA均是基因表達的產物,B項正確。③為mRNA,翻譯過程中,核糖體沿著mRNA移動,C項錯誤。密碼子在不同生物體內對應的氨基酸不都是一樣的,如AUG、GUG在真核生物中分別對應甲硫氨酸、纈氨酸,在原核生物中,它們均對應甲酰甲硫氨酸,D項錯誤。 11.(2018浙江杭州學軍中學高三3月選考模擬)將胰島素基因用32P標記后導入小鼠肝細胞,選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是(　　) A.小鼠肝細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.連續(xù)分裂n次后,子細胞中32P標記的細胞占1/2n-1 C.該基因可轉錄多次,產物經加工可形成翻譯不同蛋白質的mRNA D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數不一定相等 答案C 解析小鼠乳腺細胞中含有DNA和RNA兩種核酸,DNA中含有4種堿基(A、T、C、G)和4種脫氧核苷酸,RNA中含有4種堿基(A、C、G、U)和4種核糖核苷酸,核酸包括脫氧核糖核酸和核糖核酸,所以小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸,A項正確;根據DNA半保留復制的特點,一條染色體上整合有單個目的基因(用32P標記)的某個細胞,連續(xù)進行n次有絲分裂,形成2n個子細胞,其中含有32P標記的子細胞有兩個,因此,子細胞中32P標記的細胞占1/2n-1,B項正確;該基因可轉錄多次,產物經加工形成的mRNA是相同的,以此mRNA為模板經翻譯形成的蛋白質也是相同的,C項錯誤;一種氨基酸可能對應有多種密碼子,對應多種tRNA,D項正確。 二、非選擇題 12.一條雌性金魚(甲)的眼型表現為異型眼,甲與雙親及周圍其他個體的眼型(正常眼)都不同?？茖W家經研究發(fā)現,甲金魚的細胞不能合成一種角蛋白,導致眼型異常。下圖為該蛋白質合成簡圖。 (1)過程②需要以　　　　　　　　　　為原料。 (2)過程③中若a、b為mRNA的兩端,則核糖體在mRNA上的移動方向是　　　　。一個mRNA上串聯有多個核糖體,其生物學意義為　　　　　　　　　　　　。 (3)過程①②③中,在大多數細胞中不進行的是　　。在一個細胞周期,過程①②③中,能進行多次的是　　　。 (4)讓甲金魚與正常眼雄金魚雜交,得到足夠多的F1個體,統計發(fā)現F1表現型及比例為異型眼雌∶異型眼雄∶正常眼雌∶正常眼雄=1∶1∶1∶1。該雌性金魚(甲)異型眼變異的來源最可能是　　　　　　　　。請利用甲金魚與正常眼雄金魚雜交得到的后代作為實驗材料,設計一次交配實驗,證明該基因是位于常染色體上還是位于X染色體上。 答案(1)核糖核苷酸　(2)a→b　提高翻譯效率　(3)①?、冖邸?4)(顯性)基因突變　讓F1正常眼雌金魚與異常眼雄金魚交配,觀察子代眼型。如果子代中雌金魚全為異型眼,雄金魚全為正常眼,則該基因位于X染色體上;如果子代中雌雄金魚都既有正常眼,也有異型眼,則該基因位于常染色體上。 解析(1)過程②是以DNA為模板合成RNA的轉錄過程,需要的原料是核糖核苷酸。(2)過程③是翻譯過程,由題圖可知,核糖體在mRNA上的移動方向是a→b。一個mRNA上串聯有多個核糖體,同時合成多條肽鏈,能提高翻譯的效率。(3)由題圖可知,過程①是DNA分子復制,過程②為轉錄,過程③為翻譯。DNA分子復制一般發(fā)生在細胞分裂的間期,因此生物個體的大多數細胞中不進行DNA分子的復制。在一個細胞周期中,DNA只復制一次,而轉錄和翻譯過程可以發(fā)生多次。(4)讓甲金魚與正常眼雄金魚雜交,得到足夠多的F1個體,統計發(fā)現F1表現型及比例為異型眼雌∶異型眼雄∶正常眼雌∶正常眼雄=1∶1∶1∶1,說明控制眼型的基因在遺傳過程中遵循分離定律,該雌性金魚(甲)異型眼變異的來源最可能是(顯性)基因突變。該實驗的目的是判斷基因的位置,可以讓F1正常眼雌金魚與異型眼雄金魚交配,觀察子代眼型。如果子代中雌金魚全為異型眼,雄金魚全為正常眼,則該基因位于X染色體上;如果子代中雌雄金魚都既有正常眼,又有異型眼,則該基因位于常染色體上。 13.藜是一種耐旱且在一定環(huán)境條件下耐旱性可變的植物,為了研究干旱對藜干旱誘導蛋白基因表達的影響,研究人員做了如下實驗: 材料用具:若干抗旱的藜種子,培養(yǎng)液,一定量的濃度分別為5%、10%、20%的PEG(無毒性聚乙二醇),石英砂和塑料盒等。 實驗步驟: 第一步:選取若干抗旱的藜種子,消毒、洗凈后放入盛有培養(yǎng)液和石英砂的塑料盒中,在室溫下培養(yǎng)至藜幼苗長出3~4葉。 第二步:選取數量相等且長勢相同的藜幼苗分別放入含有等量的5%、10%、20%PEG的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)(不考慮培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液濃度變化)。 第三步:在第0、1、3、5、7天分別取相同部位、大小相同且數量相等的葉片,洗凈、吸干,測量葉片中的可溶性蛋白產生量。 實驗結果:如下圖所示。 回答下列問題。 (1)該實驗中的自變量是　　　　　　　　　　　,無關變量是 　(至少寫兩個)。 (2)用含有等量5%、10%、20%PEG的培養(yǎng)液來替代不同干旱程度的土壤來做實驗,其優(yōu)點是 　。 (3)實驗步驟　　　　設計不合理,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)根據實驗結果可知,前5天不同濃度的PEG是通過影響　　　　　　　　　　　　　　　　　,而導致可溶性蛋白產生量增加;可溶性蛋白幫助藜抵抗干旱環(huán)境的作用可能是　, 增強植物細胞的吸水能力。 (5)在濃度為20%的PEG條件下,第5天后可溶性蛋白產生量下降,其原因可能是藜處于高濃度的PEG溶液時間過長,植物體內　　　　　　　　　　　受抑制,影響細胞代謝。 答案(1)PEG的濃度、處理時間　葉片的數量和大小、幼苗的數量等(答案合理即可)　(2)防止土壤中的物質對實驗結果造成干擾　(3)二　沒有設置不含PEG的培養(yǎng)液作為對照　(4)干旱誘導蛋白基因的表達　提高細胞液的滲透壓　(5)蛋白質合成 解析(1)由題目所給實驗第二、三步可知該實驗中自變量為PEG的濃度、處理時間,由第三步可知因變量是細胞中的可溶性蛋白產生量,其他無關變量包括葉片的數量和大小、幼苗的數量、葉片部位、塑料盒的大小等。(2)因為土壤中含有很多未知的化合物,為了遵循生物實驗的單一變量原則,防止土壤中的物質對實驗結果造成干擾,所以采用含不同濃度PEG的培養(yǎng)液來替代不同干旱程度的土壤來做實驗。(3)縱觀整個實驗,實驗步驟二在設置對照組的時候,沒有設置不含PEG的培養(yǎng)液作為空白對照,缺乏說服力。(4)本實驗的目的是探究干旱對藜干旱誘導蛋白基因表達的影響,蛋白質的合成是通過基因的轉錄和翻譯來完成的。所以PEG是通過影響干旱誘導蛋白基因的表達來增加可溶性蛋白產生量的?？扇苄缘鞍卓稍黾蛹毎褐械娜苜|顆粒,可以提高細胞液的滲透壓,可以增強植物細胞從外界吸水的能力。(5)由題目可知,可溶性蛋白的產生量下降,則直接原因是蛋白質合成受抑制。