2019-2020年高一生物遺傳與進(jìn)化知識(shí)點(diǎn)習(xí)題演練（18）1尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)體外合成的技術(shù),用人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸合成多聚苯丙氨酸的肽鏈時(shí),加入細(xì)胞液。下列是合成過程中利用的細(xì)胞液成分,其中正確的是()。 ATP酶tRNA苯丙氨酸mRNADNArRNAA. B.C. D.解析:尼倫伯格和馬太在使用細(xì)胞液時(shí),除去了對(duì)合成蛋白質(zhì)有影響的DNA和mRNA。答案:A2遺傳密碼的閱讀方式為()。A.重疊的B.非重疊的C.以任意3個(gè)堿基為1個(gè)閱讀單位進(jìn)行閱讀D.以相鄰的3個(gè)堿基為1個(gè)閱讀單位即可答案:B3艾滋病病毒在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,能形成DNA。下列哪項(xiàng)是艾滋病病毒依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的逆轉(zhuǎn)錄過程?()模板AGCUAGCTAGCUAGCT產(chǎn)物答案:C4若細(xì)胞質(zhì)中tRNA1(AUU)可轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸a,tRNA2(ACG)可轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸b,tRNA3(UAC)可轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸c,今以DNA中一條鏈ACGTACATT為模板合成蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)基本組成單位的排列順序可能為()。A.abc B.cbaC.bca D.bac解析:DNA模板鏈ACGTACATT,其轉(zhuǎn)錄的信使RNA的密碼子的排序順序?yàn)閁GC、AUG、UAA,對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA依次為tRNA2(ACG)、tRNA3(UAC)、tRNA1(AUU),則該蛋白質(zhì)基本組成單位的排列順序是bca。答案:C一、選擇題1蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn)破譯出的第一個(gè)密碼子是哪一種氨基酸對(duì)應(yīng)的?() A.亮氨酸 B.甘氨酸C.苯丙氨酸 D.丙氨酸答案:C2下列關(guān)于RNA的敘述錯(cuò)誤的是()。A.有些生物中的RNA具有催化功能B.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的堿基只有三個(gè)C.mRNA與tRNA在核糖體上發(fā)生配對(duì)D.RNA也可以作為某些生物的遺傳物質(zhì)解析:tRNA是運(yùn)載氨基酸的工具,是RNA中的一種,與其他種類RNA一樣,是單鏈結(jié)構(gòu),屬于生物大分子,并非只有三個(gè)堿基,tRNA在某些部分配對(duì)并扭曲成雙螺旋狀,它的平面形狀如三葉草的葉,其中有三個(gè)堿基與mRNA上的密碼子配對(duì),稱為反密碼子。答案: B3有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述,不正確的是()。A.終止密碼不編碼氨基酸B.每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.核糖體可在mRNA上移動(dòng)解析:密碼子有64種,其中三種為終止密碼,沒有與之對(duì)應(yīng)的反密碼子。反密碼子位于tRNA上,其功能是與mRNA的密碼子配對(duì),將氨基酸放在特定的位置。攜帶氨基酸序列的遺傳信息在mRNA上。一條mRNA上可以結(jié)合多個(gè)核糖體,核糖體可以在mRNA上移動(dòng)。答案:C4某條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量為2 778,若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110,如考慮終止密碼,則編碼該多肽的基因長(zhǎng)度至少是()。A.75對(duì)堿基 B.78對(duì)堿基C.90對(duì)堿基 D.93對(duì)堿基解析:設(shè)該多肽由n個(gè)氨基酸構(gòu)成,根據(jù)題意可以列方程110n-18(n-1)=2 778,解得n=30,即該多肽由30個(gè)氨基酸組成,若考慮終止密碼子則應(yīng)為30個(gè)密碼子再加上終止密碼應(yīng)為31,編碼多肽的基因堿基為316=186,93對(duì)堿基。答案: D5mRNA上決定氨基酸的一個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換,對(duì)識(shí)別該密碼子的tRNA種類及轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸種類將會(huì)產(chǎn)生的影響是()。A.tRNA種類一定改變,氨基酸種類一定改變B.tRNA種類不一定改變,氨基酸種類不一定改變C.tRNA種類一定改變,氨基酸種類不一定改變D.tRNA種類不一定改變,氨基酸種類一定改變解析:一種密碼子只能對(duì)應(yīng)于一種氨基酸,而一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子。mRNA上密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換,則識(shí)別該密碼子的tRNA(一端有反密碼子)種類也肯定發(fā)生改變。但有可能改變后的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸,故氨基酸種類不一定改變。答案:C6關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼的下列敘述, 正確的是()。A.遺傳信息位于mRNA上,遺傳密碼位于DNA上,構(gòu)成的堿基相同B.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA上,構(gòu)成堿基相同C.遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上,構(gòu)成堿基相同D.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA上,若含有遺傳信息的模板鏈堿基組成為TCA,則遺傳密碼的堿基構(gòu)成為AGU解析:DNA上基因的堿基序列代表遺傳信息,所以遺傳信息位于DNA上。DNA上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞到mRNA上,mRNA通過密碼子的排列順序代表DNA的遺傳信息,所以密碼子(遺傳密碼)只位于mRNA上。DNA轉(zhuǎn)錄合成mRNA的過程中遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。答案:D7第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸的科學(xué)家是()。A.伽莫夫 B.克里克C.馬太 D.尼倫伯格解析:伽莫夫提出了3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸的設(shè)想;克里克第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明了遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸;尼倫伯格和馬太用蛋白質(zhì)的體外合成法破譯了第一個(gè)三聯(lián)體密碼。答案:B8克里克的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能表明的是()。A.遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸B.遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開始C.閱讀方式是非重疊的D.編碼之間有分割符解析:克里克的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能表明:遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸;遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開始;閱讀方式是非重疊的;編碼之間無分割符。答案:D二、非選擇題9科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)野豬某一個(gè)基因與家豬的對(duì)應(yīng)基因的某些片段不同,下表是家豬和野豬的某個(gè)基因轉(zhuǎn)錄的兩種不同的mRNA分子片段(每個(gè)密碼子只寫出前面兩個(gè)堿基)表:UAUAUAUAUAUA家豬mRNAUUUUUUUCUCUC野豬mRNA表:密碼子表(部分)第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸G請(qǐng)根據(jù)表、表分析回答下列問題。(1)由野豬和家豬的該mRNA片段翻譯成的多肽分子中可能存在氨基酸的種數(shù)分別為和。(2)比較上表密碼子和氨基酸的關(guān)系,可以作出哪些推斷?。(3)在決定野豬該mRNA片段第一個(gè)密碼子的DNA三個(gè)堿基對(duì)中,任意一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)嗎?為什么?有何生物學(xué)意義?。解析:(1)根據(jù)mRNA的堿基序列可以看出,家豬的密碼子有四種可能:UAU、UAC、UAA、UAG,但前兩種決定同一種氨基酸,后兩種是終止密碼,不編碼氨基酸。野豬的密碼子有8種可能:UUU、UUC、UUA、UUG、UCU、UCC、UCA、UCG,其中前兩種編碼的氨基酸都是苯丙氨酸,第三、四種編碼的氨基酸是亮氨酸,后四種編碼的是絲氨酸。(2)由上表可以看出:一種氨基酸可對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子;有的密碼子不與氨基酸對(duì)應(yīng)。(3)由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,當(dāng)DNA上一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換后不一定引起蛋白質(zhì)的異常,這有利于保持遺傳性狀的穩(wěn)定性。答案:(1)31(2)一種氨基酸可對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子,有的密碼子不與氨基酸對(duì)應(yīng)(3)不一定不同的密碼子可決定相同的氨基酸保持生物遺傳的相對(duì)穩(wěn)定10在克里克得出3個(gè)堿基可以排列成1個(gè)遺傳密碼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,科學(xué)家們開始探索一個(gè)特定的遺傳密碼所對(duì)應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個(gè)。尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù),在每一支試管中加入一種氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液,以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸,結(jié)果在加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈,如下圖所示,請(qǐng)回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是。(2)細(xì)胞提取液為該實(shí)驗(yàn)具體提供了。(3)實(shí)驗(yàn)中所用的細(xì)胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是。(4)要確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性,需設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本題目所給實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照實(shí)驗(yàn)是。(5)要想知道更多氨基酸的密碼子,你如何改變上述實(shí)驗(yàn)?(簡(jiǎn)述)。(6)本實(shí)驗(yàn)所用的細(xì)胞提取液可以用大腸桿菌制備。請(qǐng)簡(jiǎn)述制備方法:對(duì)大腸桿菌進(jìn)行振蕩裂解;。經(jīng)上述操作,得到了除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液。(大腸桿菌中mRNA在3060分鐘內(nèi)自行分解,因此操作中可不考慮)解析:多聚尿嘧啶的作用相當(dāng)于mRNA,細(xì)胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量、酶、核糖體、tRNA。實(shí)驗(yàn)中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA對(duì)體外合成蛋白質(zhì)的影響。答案:(1)作為模板mRNA直接控制蛋白質(zhì)(多肽)合成(2)能量、酶、核糖體、tRNA(缺項(xiàng)不可)(3)排除細(xì)胞中的DNA、mRNA對(duì)體外合成蛋白質(zhì)的影響(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他種類氨基酸的實(shí)驗(yàn)(5)依次用不同種類的多聚核糖核苷酸替換上述實(shí)驗(yàn)中的多聚尿嘧啶核苷酸(6)離心、過濾,獲取勻漿用DNA酶處理勻漿,除去DNA