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课时训练19遗传信息的传递和表达一、选择题1.(2018浙江名校协作体高三下学期3月考试)下列有关DNA和RNA分子结构的叙述,正确的是()A.所有的RNA都是由DNA转录而来B.不同生物的DNA分子,其空间结构基本相似C.同源染色体的DNA分子之间的碱基数目一定相等D.若DNA分子的一条脱氧核苷酸链中A占23%,则该链中G占27%答案B解析某些病毒体内只有RNA,没有DNA,则其RNA不是DNA转录形成的,A项错误;不同生物的DNA分子,其空间结构基本相似,都是双螺旋结构,B项正确;同源染色体的DNA分子之间的碱基数目不一定相等,C项错误;单链DNA中碱基不遵循互补配对原则,因此只知道单链中的一种碱基的比例,无法计算其他碱基的比例,D项错误。2.(2018浙江名校协作体高三下学期3月考试)下图是果蝇某染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是()A.图示过程可发生于细胞周期的G1期和G2期B.图示过程中基因的空间结构发生了改变C.该DNA片段至少有2个基因被解开螺旋D.图中的mRNA在细胞溶胶中经加工后参与翻译过程答案D解析图示表示DNA转录形成mRNA的过程,可以发生于细胞周期的G1期和G2期,A项正确;图示过程中基因解开了双螺旋结构,并以其中的一条链为模板合成RNA,因此基因的空间结构发生了改变,B项正确;根据图示箭头可知,该DNA片段至少含有2个基因被解开螺旋,C项正确;图中的mRNA在细胞核中经加工后参与翻译过程,D项错误。3.下图所示是研究DNA复制方式的实验,根据这些实验结果进行的推论,正确的是()结果模拟图菌种:大肠杆菌。培养条件与方法:(1)在含15N的培养基中培养若干代,使DNA均被15N标记(图甲);(2)转至含14N的培养基中培养,每30 min繁殖一代;(3)取出每代DNA样本,并离心分层。A.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果B.乙是转入14N培养基中繁殖二代的结果C.出现丁的结果至少需要60 minD.图戊表示繁殖三代后不再具有15N标记DNA答案C解析在15N培养基中培养若干代,DNA分子均被15N标记,置于14N培养基中繁殖一代,所有DNA分子均是一条链含有15N,一条链含有14N,离心结果如图丙所示,A项错误。繁殖两代,产生的DNA分子中,有一半DNA分子均被14N标记,另外一半DNA分子均为一条链被15N标记,一条链被14N标记,离心结果如图丁所示,需要的时间为60 min,B项错误,C项正确。繁殖三代后,被15N标记的DNA分子为25%,D项错误。4.右图表示人体细胞核中的某生理过程,下列叙述错误的是()A.能催化磷酸二酯键的形成B.是A、U、G、C四种碱基C.杂交区域的嘌呤数和嘧啶数相等D.处DNA双螺旋重新形成答案B解析分析图示可知,该图表示的生理过程为转录过程,为RNA聚合酶,其能催化磷酸二酯键的形成,A项正确。为转录的原料四种核糖核苷酸,B项错误。杂交区域中(即双链片段中)嘌呤数量等于嘧啶数量,C项正确。该图示中转录的方向为由左至右,处完成转录后恢复为双螺旋结构,D项正确。5.(2018浙江稽阳联谊学校高三3月联考)下列关于遗传信息及其表达的叙述正确的是()A.哺乳动物在个体发育的不同时期产生的mRNA都不相同B.两个不同基因转录的模板链可能分别位于一个DNA分子的不同链上C.T2噬菌体中的核酸有DNA和RNA,表达遗传信息是在宿主细胞中完成的D.生物性状的遗传信息最初都是由核酸中的脱氧核苷酸的排列方式决定的答案B解析哺乳动物在个体发育的不同时期产生的mRNA有的相同,如所有细胞都能合成ATP酶,A项错误;两个不同基因转录的模板链可能分别位于一个DNA分子的不同链上,B项正确;T2噬菌体中的核酸只有DNA,无RNA,C项错误;生物性状的遗传信息最初都是由核酸中的核苷酸的排列方式决定的,因为基因是有遗传效应的DNA片段或RNA片段,D项错误。6.下列有关遗传密码的叙述,错误的是()A.能与DNA模板链上对应的3个相邻脱氧核苷酸互补配对B.能与tRNA上对应的3个相邻核糖核苷酸互补配对C.能与rRNA上对应的3个相邻核糖核苷酸互补配对D.由mRNA上3个相邻核糖核苷酸组成答案C解析遗传密码指mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻核苷酸,其能与DNA模板链上对应的3个相邻脱氧核苷酸互补配对,也能与tRNA上对应的3个相邻核糖核苷酸互补配对。7.下图表示人体基因Y的表达,表示过程。下列叙述正确的是()A.过程是转录,过程是翻译B.过程在核糖体中进行C.过程中有2种RNA参与D.过程是RNA的加工,主要发生在细胞核内答案D解析表示DNARNA,为转录,表示RNARNA,且RNA链长度不同,为RNA的加工,场所主要为细胞核,A项错误,D项正确。表示肽链的加工,场所为内质网或高尔基体,B项错误。表示RNA肽链,为翻译,翻译过程中有3种RNA参与,C项错误。8.(2018浙江杭州学军中学高三3月选考模拟)下列关于真核细胞中转录的叙述,正确的是()A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.转录时RNA聚合酶的结合位点在RNA上C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板答案A解析转录形成的RNA分为三种,即mRNA、rRNA和tRNA,A项正确;转录时RNA聚合酶的结合位点在DNA上,B项错误;细胞中的RNA合成过程可以发生在线粒体与叶绿体内,C项错误;一个基因转录时只能以DNA的一条链为模板,D项错误。9.(2018浙江宁波3月新高考模拟)下列关于双链DNA分子的结构和复制的叙述,正确的是()A.复制产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团B.DNA中碱基之间相互配对遵循卡伽夫法则C.DNA分子一条链中相邻两个碱基通过磷酸二酯键相连接D.某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条DNA单链上的胞嘧啶占该链碱基的比例为25%50%答案A解析每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团,因此复制后两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团,A项正确;DNA中碱基之间相互配对遵循AT、GC法则,B项错误;DNA分子一条链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连接,C项错误;某DNA分子内胞嘧啶占25%,则每条DNA单链上的胞嘧啶占该链碱基的比例为050%,D项错误。10.下列关于图示生理过程的叙述,正确的是()A.在高倍镜下可以观察到呈悬滴状,由大小两个亚基组成B.图中也是基因表达的产物C.图中沿着向右移动D.mRNA上的密码子在不同生物体内对应的氨基酸都是一样的,这体现了生物界的统一性答案B解析由题图可知,为核糖体,核糖体只能在电子显微镜下被观察到,A项错误。转录产生的RNA均是基因表达的产物,B项正确。为mRNA,翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动,C项错误。密码子在不同生物体内对应的氨基酸不都是一样的,如AUG、GUG在真核生物中分别对应甲硫氨酸、缬氨酸,在原核生物中,它们均对应甲酰甲硫氨酸,D项错误。11.(2018浙江杭州学军中学高三3月选考模拟)将胰岛素基因用32P标记后导入小鼠肝细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()A.小鼠肝细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占1/2n-1C.该基因可转录多次,产物经加工可形成翻译不同蛋白质的mRNAD.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等答案C解析小鼠乳腺细胞中含有DNA和RNA两种核酸,DNA中含有4种碱基(A、T、C、G)和4种脱氧核苷酸,RNA中含有4种碱基(A、C、G、U)和4种核糖核苷酸,核酸包括脱氧核糖核酸和核糖核酸,所以小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸,A项正确;根据DNA半保留复制的特点,一条染色体上整合有单个目的基因(用32P标记)的某个细胞,连续进行n次有丝分裂,形成2n个子细胞,其中含有32P标记的子细胞有两个,因此,子细胞中32P标记的细胞占1/2n-1,B项正确;该基因可转录多次,产物经加工形成的mRNA是相同的,以此mRNA为模板经翻译形成的蛋白质也是相同的,C项错误;一种氨基酸可能对应有多种密码子,对应多种tRNA,D项正确。二、非选择题12.一条雌性金鱼(甲)的眼型表现为异型眼,甲与双亲及周围其他个体的眼型(正常眼)都不同。科学家经研究发现,甲金鱼的细胞不能合成一种角蛋白,导致眼型异常。下图为该蛋白质合成简图。(1)过程需要以为原料。(2)过程中若a、b为mRNA的两端,则核糖体在mRNA上的移动方向是。一个mRNA上串联有多个核糖体,其生物学意义为。(3)过程中,在大多数细胞中不进行的是。在一个细胞周期,过程中,能进行多次的是。(4)让甲金鱼与正常眼雄金鱼杂交,得到足够多的F1个体,统计发现F1表现型及比例为异型眼雌异型眼雄正常眼雌正常眼雄=1111。该雌性金鱼(甲)异型眼变异的来源最可能是。请利用甲金鱼与正常眼雄金鱼杂交得到的后代作为实验材料,设计一次交配实验,证明该基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。答案(1)核糖核苷酸(2)ab提高翻译效率(3)(4)(显性)基因突变让F1正常眼雌金鱼与异常眼雄金鱼交配,观察子代眼型。如果子代中雌金鱼全为异型眼,雄金鱼全为正常眼,则该基因位于X染色体上;如果子代中雌雄金鱼都既有正常眼,也有异型眼,则该基因位于常染色体上。解析(1)过程是以DNA为模板合成RNA的转录过程,需要的原料是核糖核苷酸。(2)过程是翻译过程,由题图可知,核糖体在mRNA上的移动方向是ab。一个mRNA上串联有多个核糖体,同时合成多条肽链,能提高翻译的效率。(3)由题图可知,过程是DNA分子复制,过程为转录,过程为翻译。DNA分子复制一般发生在细胞分裂的间期,因此生物个体的大多数细胞中不进行DNA分子的复制。在一个细胞周期中,DNA只复制一次,而转录和翻译过程可以发生多次。(4)让甲金鱼与正常眼雄金鱼杂交,得到足够多的F1个体,统计发现F1表现型及比例为异型眼雌异型眼雄正常眼雌正常眼雄=1111,说明控制眼型的基因在遗传过程中遵循分离定律,该雌性金鱼(甲)异型眼变异的来源最可能是(显性)基因突变。该实验的目的是判断基因的位置,可以让F1正常眼雌金鱼与异型眼雄金鱼交配,观察子代眼型。如果子代中雌金鱼全为异型眼,雄金鱼全为正常眼,则该基因位于X染色体上;如果子代中雌雄金鱼都既有正常眼,又有异型眼,则该基因位于常染色体上。13.藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物,为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响,研究人员做了如下实验:材料用具:若干抗旱的藜种子,培养液,一定量的浓度分别为5%、10%、20%的PEG(无毒性聚乙二醇),石英砂和塑料盒等。实验步骤:第一步:选取若干抗旱的藜种子,消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中,在室温下培养至藜幼苗长出34叶。第二步:选取数量相等且长势相同的藜幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%PEG的培养液中继续培养(不考虑培养过程中培养液浓度变化)。第三步:在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同且数量相等的叶片,洗净、吸干,测量叶片中的可溶性蛋白产生量。实验结果:如下图所示。回答下列问题。(1)该实验中的自变量是,无关变量是(至少写两个)。(2)用含有等量5%、10%、20%PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验,其优点是。(3)实验步骤设计不合理,理由是。(4)根据实验结果可知,前5天不同浓度的PEG是通过影响,而导致可溶性蛋白产生量增加;可溶性蛋白帮助藜抵抗干旱环境的作用可能是,增强植物细胞的吸水能力。(5)在浓度为20%的PEG条件下,第5天后可溶性蛋白产生量下降,其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液时间过长,植物体内受抑制,影响细胞代谢。答案(1)PEG的浓度、处理时间叶片的数量和大小、幼苗的数量等(答案合理即可)(2)防止土壤中的物质对实验结果造成干扰(3)二没有设置不含PEG的培养液作为对照(4)干旱诱导蛋白基因的表达提高细胞液的渗透压(5)蛋白质合成解析(1)由题目所给实验第二、三步可知该实验中自变量为PEG的浓度、处理时间,由第三步可知因变量是细胞中的可溶性蛋白产生量,其他无关变量包括叶片的数量和大小、幼苗的数量、叶片部位、塑料盒的大小等。(2)因为土壤中含有很多未知的化合物,为了遵循生物实验的单一变量原则,防止土壤中的物质对实验结果造成干扰,所以采用含不同浓度PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验。(3)纵观整个实验,实验步骤二在设置对照组的时候,没有设置不含PEG的培养液作为空白对照,缺乏说服力。(4)本实验的目的是探究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响,蛋白质的合成是通过基因的转录和翻译来完成的。所以PEG是通过影响干旱诱导蛋白基因的表达来增加可溶性蛋白产生量的。可溶性蛋白可增加细胞液中的溶质颗粒,可以提高细胞液的渗透压,可以增强植物细胞从外界吸水的能力。(5)由题目可知,可溶性蛋白的产生量下降,则直接原因是蛋白质合成受抑制。
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