人教生物必修2 遗传与进化-同步练习(13)　基因指导蛋白质的合成(含答案）

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人教生物必修2 遗传与进化-同步练习
(13)　基因指导蛋白质的合成
1．关于RNA和DNA的区别，下列说法错误的是(　　)
A.DNA是规则的双螺旋结构，而RNA一般是单链
B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脱氧核糖
C.DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U
D.DNA中的嘧啶数量和嘌呤数量相等，但RNA中不一定
B　[DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖。]
2．(2020·福建漳州质检)DNA决定mRNA的序列是通过(　　)
A.mRNA的密码　　　　 B．DNA的自我复制
C.tRNA的转运 D．碱基互补配对
D　[mRNA是以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成的。因此DNA决定mRNA的序列是通过碱基互补配对。]
3．(2020·福建泉州期中)下列对遗传信息翻译过程的说法，错误的是(　　)
A.以细胞质中游离的氨基酸为原料
B.以核糖体RNA作为遗传信息模板
C.翻译时同时需要三种RNA
D.合成具有一定氨基酸序列的多肽链
B　[翻译的原料是细胞质中游离的氨基酸，A正确；翻译的模板是信使RNA，B错误；翻译时同时需要tRNA、mRNA与rRNA三种RNA，C正确；翻译过程能合成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链，D正确。]
4．(2021·湖南高一期末)下列关于密码子的叙述，正确的是(　　)
A.一种密码子能编码多种氨基酸，所以密码子有简并性
B.一种密码子能与多种反密码子碱基互补
C.病毒和细胞结构的生物各用一套遗传密码
D.密码子只存在于mRNA上
D　[一种密码子只能编码一种氨基酸，而一种氨基酸可以由多个密码子决定，A错误；一种密码子只能与一种反密码子碱基互补，B错误；所有生物共用一套遗传密码，C错误；密码子指的是mRNA可以决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，D正确。]
5．(2020·甘肃武威十八中期末)DNA分子的复制、转录、翻译分别产生(　　)
A.DNA、RNA、蛋白质 B.DNA、RNA、氨基酸
C.DNA、RNA、核糖体 D.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、蛋白质
A　[DNA分子复制的产物为DNA，转录的产物为RNA，翻译的产物为蛋白质，A正确。]
6．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
C　[真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA也可以转录形成RNA；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。]
7．(2021·四川攀枝花高一检测)如图是某细胞中正在进行的翻译过程，下列说法正确的是(　　)
A.参与图示过程的RNA有3种，均不含氢键
B.图中tRNA中氨基酸的结合位置为乙，可携带多种氨基酸
C.细胞膜上和细胞中运输氨基酸的物质化学本质不同
D.mRNA在核糖体上的移动速度决定了图中翻译的速度
C　[参与翻译过程的RNA有3种，分别是mRNA、tRNA和rRNA，如题图所示，tRNA为三叶草结构，含有氢键，A错误；题图中携带氨基酸的分子为tRNA，氨基酸结合位置为乙，一种氨基酸可对应多种tRNA，但是一种tRNA只能携带一种氨基酸，B错误；细胞膜上运输氨基酸的物质是载体蛋白，细胞中运输氨基酸的物质是tRNA，C正确；核糖体在mRNA上移动，并非mRNA在核糖体上移动，D错误。]
8．(2021·山东潍坊高一月考)如图表示某生物细胞中基因表达的过程，下列有关叙述错误的是(　　)
A.图中Ⅰ为转录过程，Ⅱ为翻译过程，在细菌细胞中可进行图示过程
B.图中的Ⅱ翻译过程是从右向左进行的
C.Ⅰ、Ⅱ过程都有水的形成，但形成的化学键不同
D.一个mRNA结合多个核糖体可以在短时间内合成大量的多种蛋白质
D　[据题图分析可知，图示转录和翻译过程在同一时间和空间进行，发生在原核生物细胞中，因此在细菌细胞中可进行图示过程，A正确；根据多肽链的长短可以判断，核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左，B正确；图示Ⅰ是转录以核糖核苷酸为原料合成RNA过程中脱水形成磷酸二酯键，Ⅱ过程是翻译，以氨基酸为原料合成蛋白质过程中脱水缩合形成肽键，C正确；一个mRNA结合多个核糖体可以在短时间内合成大量的同种蛋白质，D错误。]
9．下列能正确表示HIV感染人体后“遗传信息流”的是(　　)
D　[HIV是以RNA为遗传物质的病毒，在宿主细胞内能以RNA为模板进行逆转录得到DNA，该DNA可以和人体细胞核内的DNA整合在一起，在人体细胞内一起复制，并经转录和翻译形成病毒的蛋白质。该病毒的RNA不能复制。]
10．(2020·全国卷Ⅱ)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题：
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAAGAG
酪氨酸 UACUAU
组氨酸 CAUCAC
(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是__________________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是________，作为mRNA执行功能部位的是________；作为RNA聚合酶合成部位的是______，作为RNA聚合酶执行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是_____________________________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为__________________。
解析　(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是rRNA(核糖体RNA)、tRNA(转运RNA)。(2)在大豆细胞中，mRNA在细胞核内以DNA为模板转录形成，在细胞质中翻译蛋白质。RNA聚合酶的本质是蛋白质，是在细胞质中被翻译出来，在细胞核中催化转录过程。(3)大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，相邻的三个碱基决定一个氨基酸，查询题干中的密码子表可知该序列对应着：酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，查询题干中的密码子表可知：酪氨酸、谷氨酸、组氨酸三个的密码子发生了变化，即UAUGAGCACUGG。
答案　(1)rRNA、tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG
11．中心法则解释了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请据图回答下列问题：
(1)过程a需要的酶有_________________________________________________________ ____________________；过程d需要的酶与模板为________、________。
(2)过程c称为____________，需要的物质有_____________________________________。
(3)若已知通过b过程形成的mRNA含有50个碱基，其中A和G共15个，则形成该mRNA的相应DNA片段中至少含有C和T的总数是______个。若在mRNA的起始密码子AUG(甲硫氨酸的密码子)后面添加三个核糖核苷酸，则合成的多肽链除在甲硫氨酸后多加一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明_____________________________________。一个mRNA通常连接多个核糖体，其意义是_______________________________________ _____________________________________________________________________________。
解析　(1)过程a为DNA分子的复制过程，该过程需要解旋酶和DNA聚合酶；过程d为逆转录过程，该过程的模板为RNA，需要的酶是逆转录酶。(2)过程c为翻译，翻译过程中需要搬运工具tRNA、原料氨基酸、模板mRNA，此外还需酶的催化及ATP的供能。(3)若已知通过b(转录)过程形成的mRNA含有50个碱基，其中A和G共15个，则其模板链上对应区段的T＋C为15个，A＋G＝35个，根据DNA双链的碱基互补配对原则可知另外一条链上对应区段的T＋C＝35个，故形成该mRNA的相应DNA片段中至少含有C和T的总数是15＋35＝50个；若在mRNA的起始密码子AUG后面添加三个核糖核苷酸，合成的肽链只是增加了一个氨基酸，由此可推知该新增的氨基酸是由新加的三个碱基决定的，即一个密码子由三个相邻的碱基组成；一个mRNA通常连接多个核糖体，这样少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高了翻译的效率。
答案　(1)解旋酶和DNA聚合酶　逆转录酶　RNA　(2)翻译　tRNA、氨基酸、mRNA、酶、ATP　(3)50　一个密码子由三个相邻的碱基组成　少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质
12．(2019·全国卷Ⅰ)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是(　　)
①同位素标记的tRNA　②蛋白质合成所需的酶　③同位素标记的苯丙氨酸　④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④　　　　　　 B．②③④
C.③④⑤ D．①③⑤
C　[在体外合成同位素标记的多肽链，需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA，人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作为模板；还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成该多肽链还需要核糖体、相关酶以及能量等，可由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液提供。]
13．如图表示生物细胞中基因的表达过程，下列相关判断不正确的是(　　)
A.图示现象不可能发生在人体细胞的核基因表达过程中
B.一个基因可在较短时间内合成多条肽链
C.一条多肽链的合成需要多个核糖体的共同参与
D.图示过程中既有DNA—RNA之间的碱基配对，也有RNA—RNA之间的碱基配对
C　[图示为转录和翻译过程同时发生，表示原核细胞基因表达的过程，而人体细胞的细胞核具有核膜，核基因转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质中的核糖体上，A正确；由图可知，一条mRNA可相继与多个核糖体结合，加快了翻译的速度，因此一个基因可在较短时间内合成多条肽链，B正确；一个核糖体只能完成一条多肽链的合成，C错误；图示过程中既有DNA—RNA之间的碱基配对，也有RNA—RNA之间的碱基配对，D正确。]
14．(多选)图甲是果蝇体细胞内基因表达过程示意图，图乙是tRNA的结构示意图。请据图判断下列说法，正确的是(　　)
A.图甲中过程①需要DNA聚合酶，过程⑦需要RNA聚合酶
B.图甲中②③④⑤完全合成后，它们的氨基酸排列顺序相同
C.图乙中c是反密码子，能与图甲中的mRNA 上的密码子互补配对
D.图乙中a可以携带多种氨基酸，b处通过氢键连接形成双链区
BC　[图甲中过程①需要RNA聚合酶，过程⑦需要蛋白质合成酶，A错误；图甲中②③④⑤完全合成后，它们的氨基酸排列顺序相同，因为合成它们的模板是同一条mRNA，B正确；图乙中c是反密码子，与图甲中的mRNA上的密码子互补配对，C正确；图乙中a可以携带一种氨基酸，b处通过碱基之间的氢键连接形成双链区，D错误。]
15．(2021·六盘山高级中学高三月考)如图为某生物遗传信息传递的部分途径示意图，图中过程Ⅰ所合成的RNA链不易与模板分开，形成了R环(由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构)。请据图回答：
(1)图中过程Ⅰ表示_________，过程Ⅱ表示_________。某同学判断该图表示的遗传信息传递过程发生在原核细胞中，他判断的依据是________________________________________ _____________________________________________________________________________。
(2)图示过程Ⅰ中，A物质是_______________。R环结构的形成往往会与DNA分子中某种碱基对的数量有关，则推测该片段可能含有较多的________碱基对，能使mRNA不易脱离模板链。
(3)对真核生物来说，DNA分子复制通常不能发生在细胞周期的分裂期，原因是_______________________________________________________________________________。
(4)过程Ⅱ中，每个核糖体与mRNA结合的部位会形成__________个tRNA 的结合位点。据图可知，核糖体的移动方向是_______________(填“从左向右”或“从右向左”)。
解析　(1)据图分析，过程Ⅰ表示转录；过程Ⅱ表示翻译。判断该图表示的遗传信息传递过程发生在原核细胞中的依据是转录和翻译在同一场所进行。(2)图中A表示RNA聚合酶。过程Ⅰ中，R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关，推测该片段可能含有较多的G－C碱基对，形成的氢键较多，使mRNA不易脱离模板链。(3)对真核生物来说，DNA分子复制不能发生在细胞周期的分裂期，原因是分裂期染色体高度螺旋化，DNA不能解旋。(4)过程Ⅱ中，每个核糖体与mRNA结合的部位会形成2个tRNA的结合位点。据图可知，右侧核糖体上的多肽链较长，所以核糖体的移动方向是从右向左。
答案　(1)转录　翻译　转录和翻译在同一场所进行　(2)RNA聚合酶　G—C(C—G)　(3)分裂期染色体高度螺旋化，DNA不易解旋　(4) 2　从右向左