专题八基因对于蛋白质合成的控制(梅李高中)

PAGEPAGE23专题八基因对于蛋白质合成的控制常熟市梅李高级中学【课标扫描】1．概述基因控制蛋白质合成的过程2．说出中心法则的内容3．指出遗传密码子与氨基酸的关系4．举例说明基因、蛋白质与性状的关系5.解释蛋白质工程的基本原理及基本途径【知识网络】一、基因指导蛋白质的合成1、DNA和RNA的区别种类DNARNA组成部分碱基TU都有A、G、C磷酸都有五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸结构通常双链结构单链分布主要存在于细胞核主要存在于细胞质功能遗传信息的主要载体在蛋白质的合成中有重要作用种类————————————mRNA、tRNA、rRNA2、基因表达概念：基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录和翻译两个过程。复制转录翻译概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程以DNA的一条链为模板合成ｍRNA的过程以ｍRNA为模板合成蛋白质的过程模板DNA的每一条链DNA的一条链mRNA原料脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸能量ATPATPATP酶需要(解旋酶、DNA聚合酶)需要（RNA聚合酶）需要场所细胞核细胞核细胞质核糖体产物2条双链DNAmRNA蛋白质（多肽）实质亲代DNA上碱基序列决定了子代DNA上的碱基序列DNA上的碱基序列决定了mRNA上的碱基序列mRNA上的碱基序列决定了蛋白质中氨基酸序列意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状【重点难点】1、遗传信息、密码子和反密码子的关系（1）联系：①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上②mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用（2）区别：遗传信息密码子反密码子存在位置DNAmRNAtRNA作用决定氨基酸的排列顺序，是间接作用直接控制蛋白质的氨基酸排列顺序识别密码子的作用2、密码子与氨基酸的关系（1）密码子：mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称做1个密码子。（2）密码子种类：共有64个密码子，其中61个密码子对应20个氨基酸；另有3个终止密码子不对应氨基酸。（3）密码子和氨基酸的关系：每一个密码子决定一个氨基酸，每一个氨基酸可以对应多个密码子。3、DNA、RNA和蛋白质之间的关系DNADNARNA3个碱基对（6个碱基）3个碱基1个氨基酸蛋白质4、蛋白质工程与基因工程的区别和联系项目蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品（基因的异体表达）结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现【考点分析】一．概述基因控制蛋白质合成的过程例题1：(2014江苏卷)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化答案：D解析：不具遗传效应的DNA片段不转录，不会形成mRNA，所以mRNA分子的碱基数小于n/2个。转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。RNA聚合酶的结合位点也在DNA上。在细胞周期中，基因选择性表达，,mRNA的种类和含量均不断发生变化。例题2：（2012安徽卷）图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译【答案】C【解析】本题考查基因指导蛋白质的合成，由图中信息可知，边转录边翻译为原核生物细胞体内，转录没有结束便启动遗传信息的翻译。对应训练：1、(南京三模)下列叙述正确的是 A．mRNA是蛋白质合成的直接模板 B．每种氨基酸仅有一种密码子编码 C．DNA复制就是基因表达的过程 D．DNA是所有生物的遗传物质2、如图是某生物合成蛋白质的过程，下列说法正确的是A．该图所示的生物细胞无真正的细胞核B．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子C．该图表示的过程分别发生在细胞核和细胞质中D．该图所示的生理过程除需要RNA聚合酶外，还需要解旋酶、DNA聚合酶等3、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.能给该过程提供遗传信息的只能是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.该过程中有水产生4、（2013浙江卷）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对C．mRNA翻译只能得到一条肽链D．该过程发生在真核细胞中5、(南京二模)下列有关遗传信息传递的叙述，错误的是A.乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间B.HIV的遗传信息传递中只有A-U的配对，不存在A-T的配对C.DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则D.核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译6、(南通二模)下列关于生物体内胰岛素基因表达过程的叙述，错误的是A．胰岛素基因仅在胰岛B细胞中表达B．转录和翻译分别在细胞核、细胞质中进行C．翻译过程需要DNA和多种RNA共同参与D．与翻译相比，转录时特有的碱基配对方式是T－A7、（2013全国卷I）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA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8、（南通一模）人体中的胆固醇是构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输。血浆中胆固醇的含量受LDL（一种胆固醇含量为45%的脂蛋白）的影响，细胞中胆固醇的来源如图所示。请分析回答：(1)LDL受体的化学本质是。(2)催化①过程的酶是，与②过程相比，①过程特有的碱基配对方式是。(3)已知mRNA1中有30个碱基，其中A和C共有12个，则其对应基因中至少含G和T共个。(4)与DNA相比，mRNA更适宜于作为信使的原因是。(5)图示过程体现了基因对生物性状的（直接、间接）控制。(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时，会导致血浆中胆固醇含量。(l)糖蛋白（蛋白质）(2)RNA聚合酶T—A(3)30(4)mRNA一般为较短的单链，能通过核孔转移至细胞质(5)直接和间接(6)增加二．说出中心法则的内容例题3：(2014江苏卷)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则（下图），下列相关叙述错误的是A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过④形成的A可以整合到宿主细胞的染色体A上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病答案：B解析：人类免疫缺陷病毒（HIV）属反转录病毒的一种，主要攻击人体的淋巴细胞，在侵染过程中HIV整体进入T淋巴细胞内，故B选项是错误的。HIV的遗传物质RNA，经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒DNA的复制、转录和翻译，每个被感染的细胞就成为生产出大量的HIV，然后由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒DNA是通过逆转录过程合成，可见科研中可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故A、C、D选项均正确。对应训练：1、如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是()A．健康的人体细胞中，不会发生e过程，a、b、c、d均可发生B．在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是细胞核和细胞质C．能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，后者所携带的分子是氨基酸D．a过程只发生在真核细胞分裂的间期2、(2014海南)在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是A.若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶B.若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷C.若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶D.若X是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸3、(2014上海)某病毒的基因组为双链DNA，其一条链上的局部序列为ACGCAT，以该链的互补链为模板转录出相应的mRNA，后者又在宿主细胞中逆转录成单链DNA（称为cDNA）。由这条cDNA链为模板复制出的DNA单链上，相应的局部序列应为A．ACGCATB．ATGCGTC．TACGCAD．TGCGTA4、

A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，构成碱基相同

B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，构成碱基相同

C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，构成碱基相同

D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，构成碱基不同5、下列能在细胞核中发生转录的细胞是①有丝分裂中期的洋葱根尖细胞②精原细胞③高度分化不再分裂的神经细胞④人体内成熟的红细胞⑤效应T细胞⑥次级卵母细胞A．②③⑤ B．①③④⑥C．①②③④⑤⑥ D．①②⑤⑥6、下列有关RNA的叙述正确的是A.某种RNA在核糖体中形成B.含有RNA的生物其遗传物质是RNAC.生物体中能携带氨基酸的tRNA有64种D.转录形成RNA的过程中存在A—T的配对方式7、下图表示有关遗传信息传递过程的模拟实验，分析回答：（1）图①表示________过程，在生物体内进行的场所是__________，图④所示实验过程与图③相比较，需要的特定的酶是_______；（2）需要解旋酶的过程有____________，在高等动物细胞中普遍存在的生理过程是____________(填代号)；（3）各过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有____________(填代号)。解析：此题答题时应考虑复制、转录、翻译等过程中所需要的原料、模板等条件。①号试管中加入核糖核苷酸作为原料，加入DNA作为模板，所以应模拟转录过程。②号试管加入脱氧核苷酸作为原料，加入DNA作为模板，因此是DNA复制。③号试管中加入核糖核苷酸作为原料，加入RNA作为模板，所以应模拟RNA复制过程。④号试管加入脱氧核苷酸作为原料，加入RNA作为模板，因此是逆转录。⑤号试管加入氨基酸作为原料，加入RNA作为模板，因此应模拟翻译。答案：（1）转录细胞核（拟核）内逆转录酶（2）①②①②⑤（3）①②③④⑤三．指出遗传密码子与氨基酸的关系例题4：下列说法错误的是A、一种转运RNA只能转运一种氨基酸B、一种氨基酸可以含有多种密码子C、一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D、一种氨基酸只能由一种RNA来转运解析密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，反密码子是转运RNA上可以与密码子进行碱基互补配对的三个碱基。一个氨基酸可以有多个密码子，所以一个氨基酸可以由多个转运RNA来转运，但对一个特定的转运RNA，只能转运特定的一种氨基酸。答案：D例题5：(2014四川卷)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，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。下列叙述错误的是小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等解析：A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有A.G.C.T.U五种碱基，八种核苷酸，故A正确。B.基因是具有遗传信息的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，故B正确。C.连续分裂N次，子细胞中被标记的细胞占1/2n-1,故C错。对应训练：1、(08上海生物)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）A．第6位的C被替换为TB．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替换为TTTD．第103至105位被替换为1个T2、观察下列蛋白质合成示意图(图中甲表示甲硫氨酸,丙表示丙氨酸)，不正确的是A．图中①是核糖体,②是tRNA,③是mRNAB．丙氨酸的密码子是GCUC．若图中合成的肽链含60个组成单位,则③至少含有360个碱基D．该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的翻译过程3、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TTTCGTACGTGC赖氨酸丙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4、如图为tRNA的结构示意图，以下叙述正确的是A．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子B．每种tRNA在a处只可以携带一种氨基酸C．图中b处上下链中间的化学键为磷酸二酯键D．c处表示密码子,决定所携带氨基酸的种类5、已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某信使RNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC－(40个碱基)－CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的蛋白质中含有氨基酸个数为A．20B．15C．166、(2014上海)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miR），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是A．阻断rRNA装配成核糖体B．妨碍双链DNA分子的解旋C．干扰tRNA识别密码子D．影响RNA分子的远距离转运7、测定某mRNA分子中尿嘧啶有28％，腺嘌呤有18％，以这个mRNA反转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分别是A．18％、28％B．27％、23％C．23％、18％D．28％、27％8、信使RNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是A．tRNA一定改变，氨基酸一定改变B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变C．tRNA一定改变，氨基酸不一定改变D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变9．图甲表示b基因正常转录过程中的局部分子状态图，图乙表示某生物正常个体的体细胞部分基因和染色体的关系。该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3种基因参与控制。下列说法正确的是A．图甲中若b1链的(A＋U＋C)/b2链的(A＋T＋G)＝0.3，则b2为RNA链B．由图乙所示的基因型可以推知该生物个体肯定不能合成黑色素C．综合图丙信息可确定能合成物质N个体的基因型有4种D．图乙所示的生物体中肯定含有4个b基因的细胞10、(2014南通一模)光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后．通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成(如右图)。图中cab基因控制合成的蛋白质是类囊体薄膜的组成成分。rbcS基因控制合成的多肽与另一种叶绿体DNA控制合成的多肽组装成Rubisc0全酶(催化C02的固定)。分析回答：(1)过程①、③表示遗传信息的，催化该过程的酶是。(2)过程②、④在(结构)中完成，该过程的开始和终止分别与mRNA上的有关。(3)与过程②相比，过程①中特有的碱基配对方式是：过程②中一个mRNA上连接多个核糖体，其意义是。(4)若某叶肉细胞中，rbcS基因正常，cab基因发生突变不能表达，则直接影响光合作用的阶段。(5)由图可知，叶绿体的发育受中的遗传物质共同控制。答案：（1）转录RNA聚合酶（2）核糖体起始密码和终止密码（3）T-A少量的mRNA可迅速合成出大量的蛋白质（4）光反应（5）细胞核和细胞质（或细胞核和叶绿体）四．举例说明基因、蛋白质与性状的关系例题6、黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是A．环境因子不影响生物体的表现型B．不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C．黄曲霉毒素致癌是表现型D．黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型【解析】本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”，可知，A项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。答案D例题7、果蝇是做遗传学实验很好的材料，在正常的培养温度25℃时，经过12天就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组，在暑假饲养了一批纯合长翅果蝇幼虫，准备做遗传实验。因当时天气炎热气温高达35℃以上，它们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温到25℃培养。不料培养的第5天停电，空调停用两天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。⑴针对上述实验现象，结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。_____________________________________________________________。⑵关于本实验中残翅变异的形成有两种观点：一，残翅是由于温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生变化；二，残翅的形成是由于遗传物质改变造成的。请你设计一个实验来探究关于残翅果蝇形成的原因，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析。___________________________________________________________________________________________________。⑶你认为基因、环境因素、性状三者关系是怎样的？【解析】主要考查了基因对性状控制的方式、变异的两种形式。此题中，控制长翅果蝇的基因通过控制相关酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。酶的活性受温度的影响，在较高温度条件下，酶的活性受到影响，从而影响到一些反应的进行。这体现了生物的表现型性状不仅受内在因素（基因型）的影响，还受环境条件的影响。答案⑴酶的合成由基因控制，温度影响酶的活性。长翅果蝇的基因指导下合成的酶在正常温度下催化反应使幼虫发育成长翅果蝇。但较高的温度下，酶的活性受到影响，一些反应不能进行，造成长翅果蝇幼虫发育成残翅果蝇。但残翅果蝇体内的基因没有改变，仍然是长翅果蝇的基因，所以在正常温度下产生的后代是长翅果蝇。⑵用这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25℃下培养，如果后代全部是长翅果蝇，说明残翅是由温度变化引起的，遗传物质没有发生改变；若后代全部是残翅或部分出现残翅，说明残翅是由温度变化导致遗传物质改变引起的。⑶生物的性状是基因和环境因素共同作用的结果。对应训练：1．（2014海南卷）下列是某同学关于真核生物基因的叙述：①携带遗传信息②能转运氨基酸③能与核糖体结合④能转录产生RNA⑤每三个相邻的碱基组成一个反密码子⑥可能发生碱基对的增添、缺失或替换其中正确的是A.①③⑤B.①④⑥C.②③⑥D.②④⑤2、下图表示基因决定性状的过程，下列分析正确的是

①Ⅰ过程需要DNA链作模板、四种核糖核苷酸为原料，葡萄糖为其直接供能

②Ⅲ过程可以表示酪氨酸酶与人类肤色的关系

③豌豆的圆粒和皱粒出现的根本原因是Ⅱ过程中合成的蛋白质不同

④某段DNA中的基因发生突变一定会导致该基因所在种群基因频率的改变

⑤与二倍体植株相比，其多倍体植株细胞内Ⅰ与Ⅱ的过程一般更旺盛

⑥杂交育种一般从F2开始选择，是由于重组性状在F2个体发育中，经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程后才表现出来A.①③④

B.②③⑤

C.②⑤⑥

D.①④⑥3．（2014安徽卷）分别用β-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶（与细胞呼吸相关的酶）基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表（注：“+”表示阳性，“-”表示阴性）。下列叙述不正确的是探针细胞总RNAβ-珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成红细胞+-+输卵管细胞-++胰岛细胞--+A.在成红细胞中，β-珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β-珠蛋白基因C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关4．(2013课标卷Ⅰ)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA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5．下图甲表示某种细菌合成精氨酸的途径，图乙表示接种该细菌后可能出现的三种生长曲线。据图分析，下列有关描述中，正确的组合是①．图甲显示了该细菌通过调节酶的活性来调节精氨酸的合成②．从图甲可知，精氨酸的合成是由该细菌的3对等位基因共同控制的③．图乙的结果可说明加大接种量能缩短细菌生长的调整期④．精氨酸依赖型突变菌的产生，可能是因为控制酶1合成的基因发生突变A．① B．②③④ C．③④ D．①②③④五.解释蛋白质工程的基本原理及基本途径例题8、对自然界不存在的蛋白质进行合成，应首先设计A．基因的结构B．mRNA结构C．氨基酸序列D．蛋白质结构【解析】实施蛋白质工程的前提是了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要设计蛋白质，然后再根据基因工程的方法对蛋白质进行改造。答案：D例题9、基因工程与蛋白质工程的区别是A．基因工程需对基因进行分了水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质C．基因工程是分了水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平)D.基因工程完全不同于蛋白质工程解析：蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程．是从分子水平对蛋白质进行改造设计，直接对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质以满足人类生产和生活需求，而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品。因此，基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。答案：B对应训练：1、关于蛋白质工程的说法错误的是A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程2、蛋白质工程的实质是A、改变氨基酸结构

B、改造蛋白质结构C、改变肽链结构

D、改造基因结构3、下列哪项不是蛋白质工程的研究内容A.分析蛋白质分子的精细结构B.对蛋白质进行有目的的改造C.分析氨基酸的化学组成D.按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质【能力测试】一.单项选择题1.下图为细胞中合成蛋白质的示意图，相关说法不正确的是A．该图说明少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质B．该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸C．②③④⑤的最终结构各不相同D．合成①的场所在细胞核，⑥的合成与核仁有关2．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNAD.逆转录酶3.(2013课标卷Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实脸是①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实脸③肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实脸A.①②B.②③C.③④D.④⑤4.（2013广东A卷）1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，重要意义在于①证明DNA是主要的遗传物 ②确定DNA是染色体的组成成分③发现DNA如何存储遗传信息 ④为DNA复制机制的阐明奠定基础A.①③ B.②③ C.②④ D.③④5.(2013海南卷)甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A-P～P～P）是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是A．甲、乙、丙的组分中均有糖B．甲、乙共由6种核苷酸组成C．丙可作为细胞内的直接能源物质D．乙的水解产物中含有丙6．(2014上海卷)真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是A．原核生物的遗传物质是RNAB．原核生物的tRNA呈三叶草结构C．真核生物的核糖体可以进入细胞核D．真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译7．(2013上海卷)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。表l显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是A．状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50％C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加8.(2014南京二模)珠蛋白是血红蛋白的组成成分。若将非洲爪蟾红细胞的珠蛋白mRNA和放射性标记的氨基酸注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示；若注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体和放射性标记的氨基酸，结果如图乙所示。下列分析正确的是A.卵细胞具有2个控制珠蛋白合成的基因B.珠蛋白mRNA能竞争利用卵细胞的核糖体C.外源mRNA不影响卵细胞自身蛋白的合成D.不注入珠蛋白mRNA卵细胞也能合成珠蛋白9.(2013海南卷)关于T2噬菌体的叙述，正确的是A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖10．下图中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，a,b为基因间的间隔序列。相关叙述正确的是A．一个细胞中，m、n、l要么同时表达，要么同时关闭B．若m中缺失一个碱基对，则n、l控制合成的肽链结构会发生变化C．a、b段的基本组成单位是氨基酸和脱氧核苷酸D．不同人a、b段包含的信息可能不同，可作为身份识别的依据之一11．乙型肝炎是由乙肝病毒(HBV)感染引起的。完整的HBV是由一个囊膜和核衣壳组成的病毒颗粒，其DNA分子是一个有部分单链区的环状双链DNA。如图所示为乙肝病毒在肝脏细胞中的增殖过程。下列说法不正确的是() A．①过程有可能发生基因突变，从而引起乙肝病毒的变异[来源:Zxxk.Com] B．②过程在生物学上叫转录，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶 C．③过程在生物学上叫翻译，需要在核糖体上完成 D．④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是T­A12．已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是A．基因a B．基因bC．基因c D．基因d13．下列有关细胞核内的染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误的是A.每条染色体上都含有多个基因B.基因是具有遗传效应的DNA片段C.三者都是生物细胞内的遗传物质D.基因和染色体行为存在着平行关系14．蒜黄和韭黄是在缺乏光照的环境下培育的蔬菜，对形成这种现象的最好解释是A、环境因素限制了基因的表达B、两种均为基因突变C、叶子中缺乏形成叶绿素的基因D、黑暗中植物不进行光合作用15.下列有关遗传信息传递的叙述，错误的是A.乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间B.HIV的遗传信息传递中只有A-U的配对，不存在A-T的配对C.DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则D.核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译16．图是两种化学合成的mRNA分子和两种以多肽P多肽QA14B13C24D23它们为模板合成的多肽。两种多肽中存在的氨基酸种数最可能为mRNAAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAG多肽PAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCG多肽Q17．DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成的氨基酸如下表所示。则右下图所示的转运RNA所携带的氨基酸是（反密码子从携带氨基酸的一端开始读码）A．苏氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．赖氨酸18．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示A．转录和翻译B．翻译和转录C．复制和转录D．传递和表达19．下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙述，错误的是A．基因分布于细胞核、线粒体，只有核中的基因能决定性状B．环境也能影响性状表现，性状是基因与环境共同作用的结果C．有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定和影响多种性状D．一条染色体上分布有许多基因，可决定和影响人体的多种性状表现20.（09重庆）下表有关基因表达的选项中，不可能的是基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白二、多选题21．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（BD）A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录尚未结束，翻译即已开始C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链22．下面是几个同学对基因表达的理解，你认为其中正确的是(ABC)A．基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达B．同一个体的不同体细胞，细胞核中的DNA分子相同，但RNA和蛋白质是不同的C．在真核细胞中，RNA的转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成则在细胞质完成D．在蛋白质合成旺盛的细胞中DNA分子多，所以转录成的mRNA多，从而翻译合成大量的蛋白质。23．右图所示细胞内蛋白质合成过程中，叙述正确的是(ABD) A．在A结构上发生的是翻译过程 B．C、D代表由细胞内有关结构合成的物质，其中D类物质可以是抗体 C．在A和E结构上合成的蛋白质功能是一样的 D．转录后的mRNA由核进入细胞质内经过了0层磷脂分子24（2014江苏卷）羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配（如右图）。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，下列相关叙述正确的是A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变B.该片段复制后的子代DNA分子中G-C碱基对与总碱基对的比下降C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配25、下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出（多选）（ABC）基因①基因②基因③基因④↓↓↓↓酶①酶②酶③酶④↓↓↓↓N-乙酸鸟氨酸→鸟氨酸→瓜氨酸精→氨酸琥珀酸→精氨酸A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变三.非选择题26、美国某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞易于癌变，如下图所示。请据图回答下列问题：

（1）过程Ⅰ称为

，在细胞的

中进行。（2）过程Ⅱ称为

，在细胞的

进行。（3）与完成过程Ⅱ直接有关的核酸，除了mRNA外，还有

。（4）与邻近基因或抑癌基因相比，杂交分子中特有的碱基对是

。如果细胞中出现了杂交分子，则抑癌基因沉默，此时

（填数字）过程被抑制。答案：26、

（1）转录

细胞核

（2）翻译

细胞质（或核糖体）

（3）tRNA（tRNA和rRNA）（4）A－U

Ⅱ

27、(2014南京一模)肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主肠道细胞内增殖的示意图。请据图分析回答：+RNA+RNA②①翻译核酸衣壳MN衣壳蛋白相关酶催化肠道病毒EV71+RNA-RNA（1）合成物质M的原料是由宿主细胞提供的，合成的场所是。过程①、②为。（2）图中+RNA的功能是作为的模板及病毒的重要组成成分。（3）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有和。（4）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是。答案：（1）氨基酸宿主细胞的核糖体RNA的复制（2）翻译和复制（3）体液免疫细胞免疫（4）VP4VP128、（09浙江）（7分）常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ-裂解酶（G酶），体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能，需要选育基因型为B—B—的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除，培育出一只基因型为B+B—的雄性小鼠（B+表示具有B基因，B—表示去除了B基因，B+和B—不是显隐性关系）。请回答：（1）现提供正常小鼠和一只B+B—雄性小鼠，欲选育B—B—雌性小鼠。请用遗传图解表示选育过程（遗传图解中表现型不作要求。）（2）B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在细胞质的____________上进行，通过tRNA上的____________与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。酶的催化反应具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，这是因为____________。（3）右图表示不用基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。B—B—个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S产生，这是因为_________________。通过比较B+B+和B+B—个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是________________。答案：（1）P♀B+B+×B+B—♂配子B+B+B—F1B+B+B+B—让子一代随机交配，若B+B—与B+B—杂交时，亲代♀B+B—×B+B—♂配子B+B—B+B—子代B+B+B+B—B+B—B—B—（2）核糖体反密码子酶降低了反应的活化能（3）反应本身能进行，酶只是改变了反应的速度基因越多，酶浓度越高，产物越多29、（7分）白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的系列生化过程。请分析回答：⑴酶B是在皮肤生发层细胞内的____________中合成的。⑵人类白化病产生的根本原因是______________。由此可知，基因除了通过控制蛋白质分子的结构直接影响性状外，还可通过控制______________________从而控制生物的性状。⑶由上图可知，若控制酶A合成的基因发生了突变，会引起多个性状改变；而黑尿症与图中多个基因都有代谢联系。上述事实分别说明：_____________________________________；______________________________________。⑷假如某地区人群正常个体中，每70人当中有1个白化病基因携带者，则一个白化病患者与表现型正常的人婚配，其后代中出现白化病男孩的几率是_________。⑸若采用基因诊断的方法诊断白化病，其做法是_______________________________。答案：29、⑴核糖体 ⑵基因突变 酶的合成来控制代谢过程⑶一个基因可以控制多个性状 一个性状可以受多个基因控制⑷1/280⑸利用特定的DNA探针检测30、(2013四川卷)（13分）回答下列果蝇眼色的遗传问题。（1）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）：实验一亲本F1F2雌雄雌雄红眼（♀）×朱砂眼（♂）全红眼全红眼红眼:朱砂眼=1:1①B、b基因位于_____染色体上，朱砂眼对红眼为____性。②让F2代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得F3代中，雌蝇有____种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为______。（2）在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼果蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得F′1，F′1随机交配得F′2，子代表现型及比例如下：实验二亲本F′1F′2雌雄雌、雄均表现为红眼:朱砂眼:白眼=4:3:1白眼（♀）×红眼（♂）全红眼全朱砂眼实验二中亲本白眼雌蝇的基因型为_____________；F′2代杂合雌蝇共有_____种基因型，这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为______。（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示。GCGGCGATGGGAAATCTCAATGTGACACTGCGCCGCTACCCTTTAGAGTTACACTGTGACGCGGCGATGGGAAATCTCAATGTGACACTGCGCCGCTACCCTTTAGAGTTACACTGTGAC甲链乙链上图所示的基因片段在转录时。以_______链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含_____个氨基酸。【答案】（1）X隐21/4（2）XbXbee4（PS：分别为EeXbXb、XBXbEEXBXbEeXBXbee）1/2（3）乙链331、（7分）右图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A～C为物质，①～⑤为过程。（1）①～⑤过程中，在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是（数字）。（2）在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有。（3）在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有，决定物质C多样性的根本原因是。（4）若物质C由M个氨基酸构成，含有N条肽链，其中有Z条是环状肽链，这个蛋白质完全水解共需水分子个数为。（5）用图中字母、数字和箭头写出中心法则的表达式。答案：31（1）②⑤（2）细胞核和线粒体（缺一不给分）(3)核糖和尿嘧啶（缺一不给分）物质A(DNA或基因)的多样性（4）M-N+Z（5）（2分，缺一不给分）32、（11分）回答有关遗传信息的传递和表达问题。(11分)下图是小鼠细胞内遗传信息传递的部分过程。请据图回答：

（1）图甲到图乙所涉及的遗传信息传递方向为(以流程图的形式表示。（2）在小鼠细胞中可进行图甲生理过程的主要场所是

。（3）图中的②和④二者在化学组成上的区别是。（4）如果③上GCU对应一个氨基酸,则GCU称为一个

。能特异性识别③的分子是

，它所携带的小分子有机物可用于合成图中⑤

。（5）若图甲中的双链DNA分子中有1000个碱基对，则由它所控制形成的mRNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质氨基酸种类最多不超过（）A．166和55

B．166和20

C．333和111

D．333和20（6）取小鼠的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如丙图。已知4种基因分别是晶状体蛋白基因、胰岛素基因、有氧呼吸酶基因和血红蛋白基因。

基因1最可能的是

；基因4最可能的是；基因3控制合成的蛋白质作用的靶细胞是（写出两种）。答案：32（1）转录

翻译DNA(m)RNA

蛋白质

(2分)

（2）细胞核（3）前者为脱氧核糖，后者为核糖（4）密码子

tRNA（或转运RNA）

多肽(肽链)

（5）D（6）有氧呼吸酶

血红蛋白酶

肝细胞、肌细胞、脂肪细胞33、（14分）鼠是遗传学研究的常用动物，请分析回答下列问题： （1）小鼠的有毛（A）对无毛（a）为显性，肤色由基因B、b控制（BB表现黑色；Bb表现灰色；bb表现白色），分析回答： ①已知A、a位于常染色体上，B、b位于X染色体上，则无毛灰色小鼠的基因型是，让其与杂合有毛黑色小鼠交配，后代产生无毛白色鼠的概率是。 ②现有一只基因型为AAXBXb的有毛灰色鼠，欲获得无毛白色新类型小鼠，请写出杂交选育方案（其余供选亲本皆为纯合体）。（2）生物的性状受基因控制，右图表示小鼠细胞内某基因表达时的部分生理过程。 ①小鼠细胞中可进行如图所示生理过程的结构有，合成丙物质除需图中乙作模板外，还需。 ②以乙为模板形成丙的过程中，碱基配对方式是。 ③图中甲的名称是，它在该图中的移动方向是