3.4.1基因指导蛋白质的合成同步练习2021-2022学年高一下学期生物浙科版必修2（含答案解析）

第1课时　基因指导蛋白质的合成
基础巩固
1.下列有关人体细胞内基因的叙述,正确的是(　　)
A.基因是具有遗传效应的DNA片段,全部位于染色体上
B.基因中特定的核糖核苷酸排列顺序代表着遗传信息
C.每一种基因都包含特定的碱基序列,具有特异性
D.人体内的肝细胞和成熟红细胞所含的基因相同
2.下列关于真核生物转录和翻译的叙述,错误的是 (　　)
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强遗传密码的容错性
3.下列关于遗传信息的传递、表达的叙述,正确的是 (　　)
A.遗传信息可以通过减数分裂和有性生殖向下一代传递
B.mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA种类不一定改变
C.遗传物质复制时出现差错,一定会造成生物性状的严重缺陷
D.一个tRNA只有三个碱基并且只携带一个特定的氨基酸
4.下列关于RNA的叙述,错误的是(　　)
A.少数RNA具有生物催化作用
B.真核细胞内的mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C.mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸称为密码子
D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸
5.下列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
B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.密码子是位于tRNA上相邻的3个核苷酸
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
6.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为(　　)
A.33　11 B.36　12
C.12　36 D.11　36
7.基因中含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达。下列与此过程有关的叙述,正确的是(　　)
A.编码蛋白质的基因中的碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的6倍
B.编码氨基酸的密码子指相应的tRNA中的3个核苷酸
C.mRNA中的碱基数是相应基因中碱基数的1/3
D.由mRNA上的9个碱基控制形成的多肽链中有3个肽键
8.对下图所示过程的叙述,正确的是(　　)
A.DNA模板链中的密码子能够决定氨基酸
B.核糖体是蛋白质合成的场所,一个基因在短时间内可表达出多条同种多肽链
C.该图是真核细胞中转录和翻译过程的示意图
D.图中所示过程可能有64种tRNA参与
9.下图A、B是基因控制蛋白质合成的两个主要步骤。请分析回答下列问题。
A
B
(1)图A中甲的名称为　　　　　　　　,乙与丁在结构上的不同点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。方框内表示该过程进行方向的箭头是　　　(填“→”或“←”)。
(2)图B所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程,此过程的模板是　　　　　(填物质名称)。②③④的最终结构是否相同 　　　(填“是”或“否”)。
10.下图1表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答下列问题。
图1
图2
(1)图2方框内所示结构是　　　　的一部分,它主要在　　　　　中合成,其基本组成单位是　　　　　　,可以用图2方框中数字　　　　　　表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为　　　　,进行的场所是[　]　　　　　,所需要的原料是　　　　　。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是　　　　　　。
(4)从化学成分角度分析,与图1中⑥结构的化学组成最相似的是　　　。
A.乳酸杆菌 B.T2噬菌体
C.染色体 D.流感病毒
(5)若图1中①所示的分子中有1 000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中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
能力提升
1.研究转录和翻译过程最好的时期是细胞的(　　)
A.有丝分裂间期 B.有丝分裂后期
C.四分体时期 D.减数第二次分裂时期
2.右图表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
3.下列关于图中①、②两种分子的说法,正确的是(　　)
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同种的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、U、G
4.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图中①②过程碱基配对情况相同
B.图中②③过程发生的场所相同
C.图中①②过程所需要的酶相同
D.图中③过程核糖体的移动方向是由左向右
5.下图为蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答下列问题。
(1)在蛋白质合成过程中,该图表示的过程称为　　　　,图中④的结构名称是　　　　　,该过程的模板是　　　　　　。
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为　　　　　　。
(3)根据图并参考下表分析:[①]　　　　上携带的氨基酸是　　　　。
氨基酸 丙氨酸 苏氨酸 精氨酸 色氨酸
密码子 GCA ACU CGU UGG
GCG ACC CGC
GCC ACA CGA
GCU ACG CGG
6.下图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,图乙为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题。
甲
乙
(1)图中Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为　　　　、　　　　　。
(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的,它们是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据图可知,基因表达过程中转录的发生场所有　　　　　　　　　　。
(4)图中Ⅲ为　　　　　(填名称),其携带的氨基酸是　　　　　。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用,推测其功能可能是参与有氧呼吸的第　　　阶段。
(5)图乙为图甲中过程①的示意图,图中的b和d在化学组成上的区别是　　　　　　　　　　　　　　　。图中a是一种酶分子,它能促进c的合成,其名称为　　　　　　　　　。
答案解析
基础巩固
1.下列有关人体细胞内基因的叙述,正确的是(　　)
A.基因是具有遗传效应的DNA片段,全部位于染色体上
B.基因中特定的核糖核苷酸排列顺序代表着遗传信息
C.每一种基因都包含特定的碱基序列,具有特异性
D.人体内的肝细胞和成熟红细胞所含的基因相同
答案:C
解析:在人体细胞内,基因主要存在于细胞核内的染色体上,染色体是基因的主要载体,但线粒体中也有少量基因存在。基因中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。每一种基因都包含特定的碱基序列,具有特异性。哺乳动物的成熟红细胞中因没有细胞核和线粒体而不存在基因。
2.下列关于真核生物转录和翻译的叙述,错误的是 (　　)
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强遗传密码的容错性
答案:C
解析:转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程。转录过程需要有RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶结合到基因的启动子上,从而启动转录过程。以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体。一个氨基酸可对应几种不同的密码子,这样能保证由于差错导致密码子改变时,氨基酸不会改变,从而保持生物性状的稳定性。
3.下列关于遗传信息的传递、表达的叙述,正确的是 (　　)
A.遗传信息可以通过减数分裂和有性生殖向下一代传递
B.mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA种类不一定改变
C.遗传物质复制时出现差错,一定会造成生物性状的严重缺陷
D.一个tRNA只有三个碱基并且只携带一个特定的氨基酸
答案:A
解析:遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,可以通过DNA复制、转录、翻译等过程进行传递和表达,进行减数分裂和有性生殖时,遗传信息通过生殖细胞传给子代。翻译时tRNA和mRNA互补配对,mRNA上的一个密码子的一个碱基发生替换,tRNA种类一定改变。遗传物质复制时出现差错,性状不一定改变,因为有些氨基酸对应多种密码子。tRNA有多个碱基,只是一端有三个碱基组成反密码子。
4.下列关于RNA的叙述,错误的是(　　)
A.少数RNA具有生物催化作用
B.真核细胞内的mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C.mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸称为密码子
D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸
答案:B
解析:少数RNA是酶,具有催化作用。真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核中合成的。mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸称为密码子。tRNA具有特异性,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
5.下列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
B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.密码子是位于tRNA上相邻的3个核苷酸
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只能识别并携带一种氨基酸。DNA聚合酶是蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成。密码子由位于mRNA上的3个相邻的核苷酸构成。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。
6.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为(　　)
A.33　11 B.36　12
C.12　36 D.11　36
答案:B
解析:一条含有11个肽键的多肽,是由12个氨基酸脱水缩合而成的。mRNA中三个相邻的核苷酸决定一种氨基酸,一种氨基酸至少有一种tRNA来转运。因此,mRNA分子至少含有36个碱基,合成这段多肽需要12个tRNA。
7.基因中含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达。下列与此过程有关的叙述,正确的是(　　)
A.编码蛋白质的基因中的碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的6倍
B.编码氨基酸的密码子指相应的tRNA中的3个核苷酸
C.mRNA中的碱基数是相应基因中碱基数的1/3
D.由mRNA上的9个碱基控制形成的多肽链中有3个肽键
答案:A
解析:密码子是mRNA中决定1种氨基酸的3个相邻的核苷酸。mRNA中的碱基数是相应基因中碱基数的1/2。mRNA上的9个碱基如果都对应氨基酸,则可编码3个氨基酸,形成的多肽链中有2个肽键。
8.对下图所示过程的叙述,正确的是(　　)
A.DNA模板链中的密码子能够决定氨基酸
B.核糖体是蛋白质合成的场所,一个基因在短时间内可表达出多条同种多肽链
C.该图是真核细胞中转录和翻译过程的示意图
D.图中所示过程可能有64种tRNA参与
答案:B
解析:密码子存在于mRNA上。原核细胞没有细胞核,转录、翻译都发生在细胞质基质中,题图中转录尚未结束,翻译已经开始,即转录和翻译同时进行,则该图应为原核细胞的转录、翻译过程示意图。密码子共有64个,其中有3个是终止密码子,在翻译中不决定氨基酸,故参与的tRNA应为61种。
9.下图A、B是基因控制蛋白质合成的两个主要步骤。请分析回答下列问题。
A
B
(1)图A中甲的名称为　　　　　　　　,乙与丁在结构上的不同点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。方框内表示该过程进行方向的箭头是　　　(填“→”或“←”)。
(2)图B所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程,此过程的模板是　　　　　(填物质名称)。②③④的最终结构是否相同 　　　(填“是”或“否”)。
答案:(1)RNA聚合酶　组成乙的五碳糖是脱氧核糖,组成丁的五碳糖是核糖　←
(2)mRNA　是
10.下图1表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答下列问题。
图1
图2
(1)图2方框内所示结构是　　　　的一部分,它主要在　　　　　中合成,其基本组成单位是　　　　　　,可以用图2方框中数字　　　　　　表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为　　　　,进行的场所是[　]　　　　　,所需要的原料是　　　　　。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是　　　　　　。
(4)从化学成分角度分析,与图1中⑥结构的化学组成最相似的是　　　。
A.乳酸杆菌 B.T2噬菌体
C.染色体 D.流感病毒
(5)若图1中①所示的分子中有1 000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中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
答案:(1)RNA　细胞核　核糖核苷酸　1、2、7　(2)翻译　⑥　核糖体　氨基酸　(3)UAA　(4)D　(5)D
解析:(1)题图2方框内所示结构具有碱基U,而U是RNA特有的碱基,因此它表示RNA,主要在细胞核中由DNA转录形成,其基本组成单位是核糖核苷酸,可以用图2方框中数字1、2、7表示。(2)题图1中④为mRNA分子,⑤为肽链,以mRNA为模板合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质的过程称为翻译;翻译以氨基酸为原料,在⑥核糖体上进行。(3)密码子是指mRNA上决定氨基酸的三个相邻的核苷酸,但终止密码子不决定任何氨基酸,它终止蛋白质的合成,从mRNA中可以看出终止密码子是UAA。(4)从化学成分角度分析,与题图1中⑥结构的化学组成最相似的是流感病毒,都由RNA和蛋白质组成。(5)若题图1中①所示的分子中有1000个碱基对,则由它转录形成的mRNA中有碱基1000个,密码子个数最多为1000÷3≈333(个),所合成的蛋白质中氨基酸个数最多为333个,种类最多不超过20种。
能力提升
1.研究转录和翻译过程最好的时期是细胞的(　　)
A.有丝分裂间期 B.有丝分裂后期
C.四分体时期 D.减数第二次分裂时期
答案:A
解析:转录和翻译是蛋白质合成的两个过程,在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都有蛋白质的合成。
2.右图表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:原核生物细胞内没有细胞核,转录和翻译均在细胞质基质内完成,且两过程可同时进行。由题图信息可知,转录没有结束便启动遗传信息的翻译,所以该过程发生在原核生物细胞内。
3.下列关于图中①、②两种分子的说法,正确的是(　　)
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同种的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、U、G
答案:A
解析:题图中①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA。②为tRNA,一种tRNA只能携带一种氨基酸。遗传信息位于①上,密码子位于mRNA上,②上具有反密码子。①和②共有的碱基是A、G、C,DNA中无U。
4.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.图中①②过程碱基配对情况相同
B.图中②③过程发生的场所相同
C.图中①②过程所需要的酶相同
D.图中③过程核糖体的移动方向是由左向右
答案:D
解析:题图中①过程是DNA的复制,②过程是转录,③过程是翻译。复制是DNA→DNA,转录是DNA→mRNA,复制和转录有不同的碱基配对方式,DNA复制中A-T,转录过程中A-U,A项错误。核基因的转录场所是细胞核,翻译场所是核糖体,B项错误。①过程需要解旋酶和DNA聚合酶,②过程需要RNA聚合酶,C项错误。从题图③可以看出,最右边的一个核糖体上的多肽链最长,其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体,故核糖体的移动方向是由左向右。
5.下图为蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答下列问题。
(1)在蛋白质合成过程中,该图表示的过程称为　　　　,图中④的结构名称是　　　　　,该过程的模板是　　　　　　。
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为　　　　　　。
(3)根据图并参考下表分析:[①]　　　　上携带的氨基酸是　　　　。
氨基酸 丙氨酸 苏氨酸 精氨酸 色氨酸
密码子 GCA ACU CGU UGG
GCG ACC CGC
GCC ACA CGA
GCU ACG CGG
答案:(1)翻译　核糖体　③(或mRNA)
(2)ACCCGATTTCGC
(3)tRNA　丙氨酸
解析:(1)题图所示过程为蛋白质合成过程中的翻译,④的名称为核糖体,翻译的模板是mRNA。(2)mRNA上的碱基序列为UGGGCUAAAGCG,据碱基互补配对原则可写出DNA模板链上的碱基序列为ACCCGATTTCGC。(3)由mRNA中密码子为GCU查得密码子表,可知①tRNA上携带的氨基酸为丙氨酸。
6.下图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,图乙为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题。
甲
乙
(1)图中Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为　　　　、　　　　　。
(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的,它们是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据图可知,基因表达过程中转录的发生场所有　　　　　　　　　　。
(4)图中Ⅲ为　　　　　(填名称),其携带的氨基酸是　　　　　。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用,推测其功能可能是参与有氧呼吸的第　　　阶段。
(5)图乙为图甲中过程①的示意图,图中的b和d在化学组成上的区别是　　　　　　　　　　　　　　　。图中a是一种酶分子,它能促进c的合成,其名称为　　　　　　　　　。
答案:(1)核膜　线粒体DNA　(2)ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等　(3)细胞核、线粒体　(4)tRNA　苏氨酸
三　(5)前者含脱氧核糖,后者含核糖　RNA聚合酶
解析:(1)由题图可知,结构Ⅰ是具有双层膜结构的核膜,Ⅱ是线粒体DNA。(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程,需要核糖核苷酸作为原料,还需要RNA聚合酶和ATP等。它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中,线粒体DNA的表达场所是线粒体。(4)Ⅲ是tRNA,其上的3个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的,即mRNA上的密码子是ACU,故该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,其中有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行,故蛋白质2应该是与有氧呼吸的第三阶段有关的酶。(5)图乙表示核DNA的转录,其中b在DNA分子上,应该是胞嘧啶脱氧核苷酸,而d在RNA分子上,应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化转录过程的酶。