2021-2022学年高一下学期生物浙科版必修2：3.4基因控制蛋白质合成 课时作业（word文档含解析）

3.4基因控制蛋白质合成——2021-2022学年高一生物浙科版（2019）必修2同步课时作业
1.下列有关基因的叙述，错误的是( )
A.真核生物内每个基因都是DNA分子上的一个片段
B.DNA分子上的每一个片段都是基因
C.DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变
D.真核细胞的核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列
2.如图为遗传信息在细胞内的传递过程示意图，据图判断下列说法正确的是( )
A.图示遗传信息的流动过程存在于所有生物体内
B.③是以A链为模板合成的，合成前需要先在解旋酶作用下解开④的双螺旋
C.图中②在③上的移动方向是从左向右
D.图中④转录得到的③中碱基均符合A+G=U+C
3.在基因表达的翻译过程中，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，观察示意图，相关叙述错误的是( )
A.图中mRNA在核糖体上移动的方向是从左向右
B.图中涉及4条肽链的合成
C.mRNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
D.该过程涉及RNA间的碱基互补配对
4.科学家建议将DNA分子上能转录出非编码RNA（tRNA、rRNA等）的片段称为RNA基因，不能作为翻译模板的RNA统称非编码RNA。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞内的信使RNA不是由RNA基因转录而来的
B.细胞生物的RNA基因与HIV的基因彻底水解的产物有差异
C.真核细胞内转录的场所是细胞核，翻译的场所是核糖体
D.细胞内合成蛋白质时，需要某些非编码RNA的参与
5.图甲和图乙为基因表达的某些过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲中RNA聚合酶与DNA上的起始密码相结合
B.图甲中①和②区域都可能存在A与T、C与G的配对
C.图乙中一个核糖体可同时进行多条肽链的合成
D.图乙中③区域嘌呤数等于嘧啶数，而④区域不具有此关系
6.下图是玉米细胞内某基因控制合成的mRNA示意图。已知AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，该mRNA控制合成的多肽链为“…甲硫氨酸—亮氨酸—苯丙氨酸—丙氨酸—亮氨酸—亮氨酸—异亮氨酸—半胱氨酸…”下列分析正确的是( )
A.图中字母“A”代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸
B.合成上述多肽链时，转运亮氨酸的tRNA至少有3种
C.转录该mRNA时一个碱基（箭头处）缺失，缺失后的mRNA翻译出的第5个氨基酸是半胱氨酸
D.若该基因中编码半胱氨酸的ACG突变成ACT，翻译就此终止，说明ACT也是终止密码
7.下列有关基因与性状关系的叙述，正确的是( )
A.基因与性状之间是一一对应的关系
B.基因都通过控制蛋白质的结构直接控制性状
C.染色体上的基因控制生物性状不受环境影响
D.不同基因之间相互作用，精细调控生物性状
8.如图为中心法则示意图，下列叙述错误的是( )
A.图中⑤过程发生差错可能导致基因突变 B.能进行②或③过程的生物通常为原核生物
C.没有细胞周期的细胞仍可进行①④过程 D.HIV不能在脑细胞中完成③过程
9.如图为某RNA病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列说法不正确的是( )
A.①过程需要逆转录酶 B.①③过程所需原料相同
C.该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板 D.①②③过程都遵循中心法则
10.1965年9月，我国合成了具有较高生物活性的结晶牛胰岛素。它是世界上第一个用人工方法合成的具有生物活性的蛋白质。人体细胞中胰岛素基因控制合成胰岛素的过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.图中①过程称为转录，催化该过程的酶是DNA聚合酶
B.图中①过程发生在细胞质基质中，②过程发生在核糖体上
C.图中①过程与②过程相比，其特有的碱基配对方式是T—A
D.图中②过程称为翻译，从图中可知决定丙氨酸的密码子是CGA
11.如图表示细胞内控制蛋白质M的基因表达的过程，下列说法错误的是( )
A.①过程表示基因的转录，②过程表示翻译，图中表示真核细胞内基因的表达过程
B.蛋白质M若是分泌蛋白，经②过程合成的物质还需要内质网和高尔基体的加工、包装
C.若①过程产生的RNA上的碱基序列发生改变，蛋白质M的结构不一定发生改变
D.②过程中一条mRNA结合多个核糖体，可以提高蛋白质的合成效率，核糖体的移动方向是从左向右
12.请根据中心法则及其拓展，判断下列说法正确的是( )
A.HIV在宿主细胞中可通过逆转录或RNA自我复制传递遗传信息
B.转录可产生多种RNA，该过程发生的碱基配对方式有A—U、T—A、G—C和C—G
C.转录和翻译过程都以核酸作为模板，都需要运载工具
D.根尖分生区细胞中发生的DNA复制与转录过程均需要核糖体的直接参与
13.已知AUC、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某mRNA的碱基排列顺序如下：
A—U—U—C—G—A—U—G—A—C…（37个碱基，且无终止密码子）…C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此mRNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.15个 B.16个 C.17个 D.19个
14.某原核生物的基因X经转录形成了一条mRNA，经测定发现该mRNA中腺嘌呤的数目是尿嘧啶数目的2倍，尿嘧啶的数目是120个，尿嘧啶占RNA碱基总数的12%。下列有关基因X的说法，正确的是( )
A.基因X的碱基对之间有2660个氢键
B.基因X形成mRNA的过程中，需要解旋酶和RNA聚合酶参与
C.基因X连续复制2次需消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸1920个
D.该mRNA翻译形成肽链的过程中最多产生332个水分子
15.下图为真核生物细胞内蛋白质的生物合成示意图，请据图回答问题。
（1）完成结构A中图示过程离不开_____的催化。图中结构B的移动方向为_____。
（2）图中表示RNA的有_____（填写数字序号），它们都来自_____过程。
（3）图中直接决定氨基酸的是_____（填写数字序号），最终决定⑦的是_____（填写数字序号）。
（4）已知③中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，③及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与③对应的①区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_____。
（5）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致结构B合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG）。则合成③的模板链中的碱基变化是_____。
答案以及解析
1.答案：B
解析：真核生物体内，每个基因都是DNA分子上的一个片段，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，B错误；DNA分子的非基因结构发生改变，不会引起基因结构变化，C正确；染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确。
2.答案：C
解析：图示遗传信息的流动过程为核DNA→RNA→蛋白质，原核生物和病毒体内不存在图示信息流动过程，A错误；根据碱基互补配对原则可判断，③是以A链为模板合成的，但催化转录过程的RNA聚合酶具有解旋功能，在其作用下，DNA双链得以解开，不需要解旋酶，B错误；根据①及肽链的移动方向可知，②（核糖体）在③（mRNA）上的移动方向是从左向右，C正确；④为双链DNA，碱基符合A+G=T+C，但其转录得到的③为RNA，碱基不一定符合A+G=U+C，D错误。
3.答案：A
解析：翻译过程中是核糖体在mRNA上移动，而不是mRNA在核糖体上移动，核糖体的移动方向是从短肽链向长肽链移动，因此为从左向右，A错误；图中每个核糖体合成一条多肽链，B正确；密码子相同对应的氨基酸相同，C正确；mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子碱基互补配对，D正确。
4.答案：C
解析：本题主要考查遗传物质的组成成分及遗传信息的表达。由RNA基因转录而来的是非编码RNA，而非编码RNA不能作为翻译的模板，但信使RNA为翻译的模板，故其不是由RNA基因转录而来的，A正确；细胞生物的RNA基因是DNA片段，而HIV的基因是RNA片段，因此两者彻底水解的产物有差异，B正确；真核细胞内转录的场所有线粒体、叶绿体和细胞核，翻译的场所是核糖体，C错误；蛋白质的合成过程中需要tRNA转运氨基酸，并在核糖体上合成（核糖体的成分含有rRNA），tRNA和rRNA均为非编码RNA，D正确。
5.答案：B
解析：据图分析，图甲表示转录过程，该过程的启动需要RNA聚合酶与DNA上的启动部位相结合，而起始密码位于mRNA上，A错误；图甲中的①区域和②区域的碱基配对方式不完全相同，前者存在A与T、C与G配对，后者存在T与A、C与G、A与U配对，B正确；图乙表示翻译过程，翻译过程中一条mRNA链可同时结合多个核糖体，一个核糖体只能合成一条肽链，C错误；图乙中③区域和④区域都遵循碱基互补配对原则，因此均有“嘌呤数等于嘧啶数”的关系，D错误。
6.答案：C
解析：题图表示mRNA碱基序列，其中字母“A”代表的是腺嘌呤核糖核苷酸，A错误。根据题图结合题意可知，图中亮氨酸的密码子有CUA、UUG，所以合成上述多肽链时，转运亮氨酸的RNA有2种，B错误。在转录过程中，由于某种原因导致该mRNA中的一个碱基（箭头处）缺失，则碱基缺失后的mRNA其上的第5个密码子由UUG变成UCC，所以第5个氨基酸由亮氨酸变为半胱氨酸，C正确。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的相邻的3个碱基，所以密码子中不可能出现碱基“T”，D错误。
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：图中⑤过程表示DNA的复制，该过程发生差错可能导致基因突变，A正确；能进行②或③过程的生物通常是以RNA为遗传物质的RNA病毒，而不是原核生物，B错误；没有细胞周期的细胞仍可进行①④过程，即仍可以通过转录和翻译合成蛋白质，C正确；HIV主要侵染辅助性T淋巴细胞，也可以感染脑细胞、巨噬细胞等其他类型的细胞，但HIV为逆转录病毒，不能进行③过程，D正确。
9.答案：A
解析：①表示以-RNA为模板合成+mRNA的过程，该过程需要RNA聚合酶，不需要逆转录酶，A错误；①③过程合成的产物都是RNA，因此所需原料相同，B正确；由图可知，该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板，要先以-RNA为模板合成+mRNA，再以+mRNA为模板进行翻译，C正确；①②③过程包括RNA的复制和翻译过程，都遵循中心法则，D正确。
10.答案：C
解析：本题考查转录与翻译的场所及特点。图中①过程为转录，催化该过程的酶是RNA聚合酶，A错误；图中①过程为转录，发生在细胞核内，②过程为翻译，发生在核糖体上，B错误；图中①过程存在碱基配对方式A—U、T—A、G—C、C—G，②过程存在碱基配对方式A—U、U—A、G—C、C—G，①过程与②过程相比，其特有的碱基配对方式是T—A，C正确；图中②过程为翻译，密码子是mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基，从图中可知，决定丙氨酸的密码子是GCU，D错误。
11.答案：D
解析：根据图示分析，①过程表示基因的转录，②过程表示翻译，图中的先转录后翻译表示了真核细胞内基因的表达过程；蛋白质M若是分泌蛋白，分泌蛋白经②过程在核糖体上合成后，还需要内质网和高尔基体的加工、包装；若①过程产生的RNA为mRNA，其碱基序列决定氨基酸序列，由于密码子具有简并性，mRNA上碱基序列发生改变，其密码子决定的氨基酸种类不一定会改变，蛋白质M的结构也不一定发生改变；②过程中的一条mRNA结合多个核糖体，可以提高合成蛋白质的效率，图中核糖体的移动方向是从肽链较短的右侧向肽链较长的左侧移动，核糖体的移动方向应为从右向左。
12.答案：B
解析：HIV属于逆转录病毒，其遗传物质为RNA，在宿主细胞中通过逆转录、DNA复制和转录传递遗传信息，不能进行RNA的自我复制，A项错误；DNA转录可产生tRNA、rRNA和mRNA等多种RNA，转录的模板是DNA的一条链，产物是RNA，所以该过程发生的碱基配对方式有A—U、T—A、G—C和C—G，B项正确；转录与翻译的模板分别是DNA和mRNA,都是核酸.翻译过程需要tRNA作为氨基酸的运载工具，而转录不需要运载工具，C项错误；根尖分生区细胞中DNA复制与转录过程不需要核糖体的直接参与，核糖体直接参与蛋白质的合成过程，D项错误。
13.答案：A
解析：根据mRNA碱基序列为A—U—U—C—G—A—U—G—A—C…（37个碱基，且无终止密码子）…C—U—C—U—A—G—A—U—C—U，AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，则该序列的第6、7、8三个碱基构成起始密码子（AUG），倒数第5、6、7三个碱基构成终止密码子（UAG），即编码氨基酸的序列长度为5+37+3=45，则此mRNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为45÷3=15（个），A正确。
14.答案：C
解析：基因X经转录形成的mRNA中尿嘧啶的数目是120个，占mRNA碱基总数的12%，说明mRNA碱基总数为1000个。因此，基因X的碱基总数为2000个（1000对）。RNA中腺嘌呤的数目是尿嘧啶数目的2倍，则mRNA分子中A+U的数目占mRNA碱基总数的36%，可以推知基因X中A+T=36%，G+C=64%；A=T=18%，G=C=32%。基因X中腺嘌呤有2000×18%=360个，鸟嘌呤有2000×32%=640个，该DNA的1000个碱基对中A—T共360个、G—C共640个，故基因X中氢键数为360×2+640×3=2640（个），A错误。DNA转录形成mRNA的过程中，需要RNA聚合酶参与，RNA聚合酶还具有催化DNA解旋的作用，故不需要解旋酶，B错误。基因X连续复制2次，由于DNA复制为半保留复制，所以共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为（22-1）×640=1920（个），C正确。该mRNA含有1000个碱基，最多组成333个密码子，其中终止密码子不编码氨基酸，故翻译出的肽链最多含有332个氨基酸残基、331个肽键，最多生成331个水分子，D错误。
15.答案：（1）RNA聚合酶；向右
（2）③④⑤；转录
（3）⑧；①
（4）26%
（5）A→G
解析：（1）完成结构A中图示过程离不开②RNA聚合酶的催化。根据肽链的长度及延伸方向可知，图中结构B核糖体的移动方向为向右。
（2）图中表示RNA的有③④⑤，它们都来自转录过程。
（3）图中直接决定氨基酸的是⑧密码子，最终决定⑦的是①（DNA）。
（4）③链是mRNA，其中鸟嘌呤G与尿嘧啶U之和占碱基总数的54%，而G占29%，则U占25%，故其模板链中C占29%、A占25%，再知模板链中G占19%，故T占27%，则与③链对应的DNA区段中腺嘌呤A占（25%+27%）÷2=26%。
（5）异亮氨酸对应的密码子与苏氨酸对应的密码子中第2位碱基不同，即mRNA中发生的变化是U变为C，则模板链中碱基替换情况是A→C。