1、第第 10 课时课时 遗传信息的表达遗传信息的表达() 基础过关 知识点一 碱基和氨基酸的对应关系 1. DNA 分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则 tRNA(UGC) 所携带的氨基酸是( ) 密码子 GCA CGU UGC ACG 氨基酸 丙氨酸 精氨酸 半胱氨酸 苏氨酸 A.赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸 答案 D 解析 转运 RNA 上的反密码子与 mRNA 上的密码子之间遵循碱基互补配对原则，即 tRNA(UGC)所携带的氨基酸的密码子是 ACG(苏氨酸)。 2下面关于 tRNA 和氨基酸相互关系的说法，正确的是( ) A每种氨基酸都由一种特定的 t
2、RNA 携带 B每种氨基酸都可由几种 tRNA 携带 C一种 tRNA 可以携带几种结构相似的氨基酸 D一种氨基酸可由一种或几种 tRNA 携带 答案 D 解析 在翻译过程中， 运输氨基酸的 tRNA 上的反密码子要与 mRNA 上决定氨基酸的密码子 配对。一种氨基酸可对应一种或多种密码子，但每种密码子只对应一种氨基酸。 3把小鼠血红蛋白的 mRNA 加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血 红蛋白，这个事实说明( ) A控制蛋白质合成的基因位于 mRNA 上 B小鼠的 mRNA 能使大肠杆菌向小鼠转化 C所有生物共用一套密码子 D小鼠的 mRNA 在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的
3、 DNA 答案 C 解析 将小鼠血红蛋白的 mRNA 加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下， 合成出小鼠的血 红蛋白，说明大肠杆菌以小鼠的 mRNA 为模板合成了蛋白质，即所有生物共用一套密码子。 知识点二 遗传信息的翻译过程 4如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA 代表氨基酸)，下列叙述正确的是( ) A直接给该过程提供遗传信息的是 DNA B该过程合成的产物一定是酶或激素 C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应 D该过程有水产生 答案 D 解析 翻译的直接模板是 mRNA 而不是 DNA； 翻译的产物是多肽， 经过加工后形成蛋白质， 而蛋白质不全是酶与激素；终止密码子不与氨基酸
4、对应，所以没有与终止密码子对应的反密 码子；氨基酸脱水缩合形成多肽过程中有水的生成。 5如图表示 a、b、c 三个核糖体相继结合到一个 mRNA 分子上，并沿着 mRNA 移动合成肽 链的过程。下列叙述错误的是( ) A最早与 mRNA 结合的核糖体是 a B核糖体沿箭头方向移动 C图示过程有水的生成 D图示过程碱基的配对方式为 AU、GC 答案 A 解析 由题图可知，核糖体 c 上合成的肽链最长，与 mRNA 结合得最早。翻译时核糖体沿着 方向在 mRNA 上移动。多肽链是由氨基酸经过脱水缩合形成的，因此图示过程有水生成。 翻译时，mRNA 与 tRNA 的碱基配对方式有 AU、GC。 6关
5、于密码子和反密码子的叙述，正确的是( ) A密码子位于 mRNA 上 ，反密码子位于 tRNA 上 B密码子位于 tRNA 上，反密码子位于 mRNA 上 C密码子位于 rRNA 上，反密码子位于 tRNA 上 D密码子位于 rRNA 上，反密码子位于 mRNA 上 答案 A 解析 密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上，A 项正确，B、C、D 项错误。 知识点三 基因表达中相关数量的计算 7由 n 个碱基对组成的基因，控制合成由 m 条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分 子质量为 a，则该蛋白质的相对分子质量最大为( ) A.na 6 B.na 6 18(n 6m) Cna
6、18(nm) D.na 3 18(n 3m) 答案 D 解析 基因中有 n 个碱基对， 则由此基因转录形成的 mRNA 中有 n 个碱基， 指导合成的蛋白 质中最多有n 3个氨基酸，该蛋白质分子由 m 条肽链组成，其分子量为： na 3 (n 3m) 18。 8一个 mRNA 分子有 m 个碱基，其中(GC)有 n 个；由该 mRNA 合成的蛋白质有两条肽 链。则其模板 DNA 分子的(AT)数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是( ) Am、m/31 Bm、m/32 C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32 答案 D 解析 由题意知，mRNA 分子有 m 个碱基且 GCn，此 mRNA
7、分子中 AUmn，控 制其合成的 DNA 分子模板链中 ATmn(个)，模板 DNA 分子中 AT2(mn)个；由 mRNA 分子有 m 个碱基可知， 其模板 DNA 分子中有 2m 个碱基， 能控制合成含 2m/6 个氨基 酸的蛋白质分子。题干中给出此蛋白质分子有两条肽链，脱去的水分子数应为 m/32。 能力提升 9关于蛋白质合成的叙述，正确的是( ) A一种 tRNA 可以携带多种氨基酸 BDNA 聚合酶是在细胞核内合成的 C反密码子是位于 mRNA 上相邻的 3 个碱基 D线粒体中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成 答案 D 解析 一种 tRNA 上只有一种反密码子，只能识别并携带一种氨
8、基酸，A 错误；DNA 聚合酶 是蛋白质，应该在细胞质中的核糖体上合成，B 错误；反密码子是由位于 tRNA 上的 3 个碱 基构成的，C 错误；线粒体中有合成蛋白质所需的 DNA、RNA、核糖体以及相关的酶，也能 控制某些蛋白质的合成，是半自主性的细胞器，D 正确。 10下面表格是真核生物细胞核内三种 RNA 聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是 ( ) 名称 分布 主要功能 RNA 聚合酶 核仁 合成 rRNA RNA 聚合酶 核液 合成 mRNA RNA 聚合酶 核液 合成 tRNA A.真核生物的转录场所主要是细胞核 B三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同 C三种酶作用形成的产物
9、均可参与翻译过程 D任一种 RNA 聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成 答案 B 解析 RNA 聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中均需要这 3 种酶作用 形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与。这 3 种聚合酶发挥作用的场所不同。 11某条多肽的相对分子质量为 2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为 110，若考虑终止密 码子，则编码该多肽的基因长度至少是( ) A75 对碱基 B78 对碱基 C90 对碱基 D93 对碱基 答案 D 解析 设该多肽由 n 个氨基酸构成，根据题意可以列方程 110n18(n1)2 778，解得 n 30，即该多肽由 30 个氨
10、基酸组成，若考虑终止密码子则应为 30 个密码子再加上终止密码子 应为 31，编码多肽的基因碱基为 316186，即 93 对碱基。 12在一个典型的基因内部，转录起始位点(TSS)、转录终止位点(TTS)、起始密码子编码序 列(ATG)、终止密码子编码序列(TGA)的排列顺序是( ) AATGTGATSSTTS BTSSATGTGATTS CATGTSSTTSTGA DTSSTTSATGTGA 答案 B 解析 转录起始位点(TSS)与转录终止位点(TTS)是在基因的非编码区，分别位于编码区的上 游与下游， 而起始密码子编码序列(ATG)和终止密码子编码序列(TGA)则是由编码区中的序列 转录
11、而来的，故选 B。 13下列有关图中的生理过程(图中代表核糖体，代表多肽链)的叙述，不正确的是( ) A图中所示的生理过程主要有转录和翻译 B链中(AT)/(GC)的比值与链中此比值相同 C一种细菌的由 480 个核苷酸组成，它所编码的蛋白质一定含 160 个氨基酸 D遗传信息由传递到需要 tRNA 作工具 答案 C 解析 以 DNA 一条链(链)为模板合成的链含碱基 U，故为 mRNA，此过程为转录； 与结合后以为模板形成肽链， 此过程为翻译。 DNA 双链中 A 与 T 配对， G 与 C 配对， 故(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)，即链中(AT)/(GC)的比值与链中
12、此比值相 同；由 480 个核苷酸即 160 个密码子组成，这些密码子中可能有不决定氨基酸的终止密码 子， 故编码的蛋白质含有的氨基酸可能小于 160 个。 遗传信息由传递到的过程中， 需 tRNA 作运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制。 14 三名科学家因“对核糖体结构和功能的研究”而获得 2009 年度诺贝尔化学奖。 如图为细 胞内核糖体合成某多肽过程示意图(图中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸)，请分析回答有关 问题： (1)图中是_，其作用是_。 (2)由图中可以看出，丙氨酸的密码子是_；连接甲和丙的化学键的结构简 式是_。 (3)中尿嘧啶和腺嘌呤的和占 42%，则可得出与合成有
13、关的 DNA 分子片段中胞嘧啶占 _。 (4)下列细胞中不能发生该生理过程的是( ) A根毛细胞 B形成层细胞 C人体成熟的红细胞 D大肠杆菌 (5)若肽链由 n 个氨基酸组成，该肽链至少有氧原子的个数是_。 答案 (1)tRNA 携带氨基酸进入核糖体 (2)GCU CONH (3)29% (4)C (5)n1 解析 该细胞内正在进行翻译过程，为 tRNA，其作用是携带氨基酸进入核糖体并识别密 码子。丙表示丙氨酸，由图可知丙氨酸所对应的密码子是 GCU；连接两个氨基酸的化学键叫 肽键，其结构简式是CONH；mRNA 中 UA42%，可推出 DNA 的一条链中 A1 T142%，整个 DNA 分
14、子中 AT42%，AT21%，GC29%；人的成熟红细胞中没 有细胞核与核糖体，不能发生翻译过程。若肽链由 n 个氨基酸组成，则至少有 n1 个 CONH，1 个COOH，故至少有 n1 个氧原子。 15下图是蛋白质合成示意图，请据图回答： (1) 转 录 的 模 板 是 _ 中 的 一 条 链 ， 该 链 的 相 应 区 段 的 碱 基 顺 序 是 _。 (2)翻译的场所是 _， 翻译的模板是 _， 运载氨基酸的工具是 _， 翻译后的产物是_。 (3)遗传物质 DNA 主要分布在_中，也有一部分分布在_中。 答案 (1) DNA TACCGAAGAAAG (2) 核糖体 mRNA tRNA
15、多肽 链 (3)细胞核 细胞质 个性拓展 16铁蛋白是细胞内储存多余 Fe3 的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的 Fe3、铁调节蛋白、 铁应答元件等有关。 铁应答元件是位于铁蛋白 mRNA 起始密码上游的特异性序列，能与铁调 节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当 Fe3 浓度高时，铁调节蛋白由于结合 Fe3而 丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白 mRNA 一端结合，沿 mRNA 移动，遇到 起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题： (1)图中甘氨酸的密码子是_，铁蛋白基因中决定“”的 模板链碱基序列为_ _。 (2)Fe3 浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_，从
16、而抑 制了翻译的起始； Fe3 浓度高时， 铁调节蛋白由于结合 Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力， 铁蛋白 mRNA 能够翻译。 这种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响， 又 可以减少_ _。 (3)若铁蛋白由 n 个氨基酸组成，指导其合成的 mRNA 的碱基数远大于 3n，主要原因是 _。 (4)若要改造铁蛋白分子， 将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为 UUA、 UUG、 CUU、 CUC、 CUA、 CUG)，可以通过改变 DNA 模板链上的一个碱基来实现，即由_。 答案 (1)GGU CCACTGACC (2)核糖体在 mRNA 上的结合与移动 Fe3 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA 两端存在不翻译的序列 (4)CA
