人教生物学必修2分层训练：4-1　基因指导蛋白质的合成（含解析）

人教生物学必修2分层训练
第1节　基因指导蛋白质的合成
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知识点 题号
1.遗传信息的转录 1,5,13
2.密码子及遗传信息的翻译 2,6,9,11
3.中心法则 7,8
4.综合考查 3,4,10,12,14,15
1.转录是发生在细胞核内的一项重要生理活动。下列与转录相关的说法中错误的是(　A　)
A.转录的场所是核糖体,运载工具是tRNA
B.转录时的原料是4种核糖核苷酸,模板是DNA分子中的一条链
C.转录的产物主要有3类RNA,但以密码子形式携带遗传信息的是mRNA
D.转录时需要ATP供能,需要RNA聚合酶等
解析:转录的主要场所是细胞核;转录时的原料是4种核糖核苷酸,模板是DNA分子中的一条链;转录产物主要有3类RNA,即mRNA、tRNA和rRNA,但以密码子形式携带遗传信息的是mRNA;转录过程中需要RNA聚合酶和ATP供能。
2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指(　D　)
A.基因上3个相邻的碱基
B.DNA上3个相邻的碱基
C.tRNA上3个相邻的碱基
D.mRNA上3个相邻的碱基
解析:mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,表示密码子。
3.甲(—A—T—G—G—)是一段单链核DNA片段,乙是该片段的转录产物,丙(A—P～P～P)是转录过程中所需的一种物质。下列相关叙述中正确的是(　D　)
A.甲、乙、丙的组成成分中均有核糖
B.甲在DNA酶的作用下水解,产物中有丙
C.甲、乙共有1种五碳糖,5种碱基,6种核苷酸
D.甲及其互补链复制后的子代DNA可分别位于两条姐妹染色单体上
解析:乙、丙的组成成分中均有核糖,甲中含有脱氧核糖;甲在DNA酶的作用下水解,产物为脱氧核苷酸,没有丙;甲、乙共有2种五碳糖,5种碱基(A、T、C、G、U),6种核苷酸(3种脱氧核苷酸、3种核糖核苷酸);甲及其互补链复制后的子代DNA可分别位于两条姐妹染色单
体上。
4.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　)
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
解析:转录时,DNA双链是在RNA聚合酶作用下解旋的;转录时的碱基互补配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G,所以DNA—RNA杂交区域中A应与U配对;图中mRNA上连接有2个核糖体且已合成出2条多肽链;转录、翻译同时进行,故图示过程发生在原核细胞中。
5.研究发现,当某些基因转录形成mRNA时,mRNA常与模板链形成稳定的杂交体,杂交体会与DNA的非模板链构成R环结构。下列相关叙述正确的是(　C　)
A.杂交体中的A—T碱基对越多,稳定性越高
B.R环结构中最多存在5种核苷酸
C.R环结构会影响DNA的复制
D.R环结构中DNA的非模板链可以进行转录因而不会影响该基因的
表达
解析:A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,因此杂交体中的
C—G碱基对越多,稳定性越高;R环结构中最多存在8种核苷酸(4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸);R环结构会影响DNA的复制;R环结构中DNA的非模板链不可以进行转录。
6.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有12个肽键的多肽,则此mRNA分子至少含有的碱基个数(不考虑终止密码)及合成这段多肽需要的tRNA个数,依次为(　B　)
A.36　12 B.39　13
C.13　39 D.12　36
解析:由“可合成一条含有12个肽键的多肽”可知,其含有的氨基酸数目为13,在翻译过程中存在氨基酸数∶mRNA中碱基数=1∶3的关系(不考虑终止密码),故mRNA分子至少含有的碱基个数为13×3=
39(个),tRNA作为运输氨基酸的工具,一个 tRNA 只能运输一个氨基酸,故需要13个tRNA。
7.已停止分裂的细胞,其遗传信息的传递情况可能是(　C　)
A.DNA→DNA→RNA→蛋白质
B.RNA→RNA→蛋白质
C.DNA→RNA→蛋白质
D.蛋白质→RNA
解析:DNA→DNA是DNA的复制,发生在能够进行分裂的细胞内;RNA→RNA是RNA的复制,只发生在被RNA病毒侵染的宿主细胞内;DNA→
RNA→蛋白质是基因表达的过程,几乎发生在整个生命历程中;蛋白
质→RNA目前还未发现。
8.如图为皮肤生发层细胞中DNA聚合酶合成及发挥作用的示意图。下列叙述错误的是(　B　)
A.①过程具有边解旋边复制的特点
B.②过程发生的主要场所是核糖体
C.③过程需要tRNA的协助
D.DNA聚合酶进入细胞核需经过核孔
解析:①过程是DNA复制,DNA复制的特点是边解旋边复制和半保留复制;②过程是转录,真核细胞转录的主要场所是细胞核;③过程是翻译,需要tRNA运输氨基酸;DNA聚合酶合成的场所是核糖体,发挥作用的场所是细胞核,它从细胞质通过核孔进入细胞核。
9.如图为蛋白质的合成过程示意图,请据图回答下列有关问题。
(1)图中发生在细胞核中的过程是　 。
(2)图中基因表达的最后一阶段是在[　]　　　　上完成的,这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、　　　　、　　　　和　　　　。
(3)图中③为mRNA上三个相邻碱基,称为　　　　,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是　　　　。
解析:(1)图中发生在细胞核中的过程是转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体上完成的,这一过程称为翻译,翻译需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。(3)③为mRNA上相邻的三个碱基,称为密码子。由于tRNA一端存在反密码子,另一端携带相应的氨基酸,所以tRNA是将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质。
答案:(1)转录　(2)⑤　核糖体　酶　tRNA　ATP　(3)密码子　tRNA
10.乙肝病毒为双链DNA病毒,其侵染人体肝细胞后的增殖过程如图所示。请回答下列问题。
(1)过程①需要的原料是　　　　　　　　,催化过程①和过程③主要的酶分别是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)与过程②相比,过程③中特有的碱基配对方式是　　　　。若RNA片段中有300个碱基,其中A和C共有120个,则由过程③形成的DNA片段中G和T的数目之和为　　　　。
(3)治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程②的副作用小,这是因为 　。
解析:(1)过程①表示转录,需要的原料是核糖核苷酸,催化①转录过程需要RNA聚合酶,催化③逆转录过程需要逆转录酶。(2)过程②碱基互补配对方式是A—U、U—A、C—G、G—C,过程③碱基互补配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C,所以特有的碱基配对方式是A—T;若RNA片段中有300个碱基,由过程③形成的DNA片段中碱基有600个,由于A=T,G=C,所以G和T的数目之和为600×50%=300(个)。(3)治疗乙肝时,通过药物抑制③逆转录比抑制②翻译的副作用小,因为③逆转录是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而②在人体蛋白质合成过程中也存在。
答案:(1)核糖核苷酸　RNA聚合酶、逆转录酶
(2)A—T　300
(3)过程③是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程②在人体蛋白质合成过程中也存在
11.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(　D　)
A.原核生物的遗传物质是RNA
B.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必须通过核孔进入细胞质后才能翻译
解析:真核生物的细胞结构中有细胞核,只有全部转录之后,mRNA才从核孔进入细胞质进行翻译,而原核细胞没有核膜,是边转录边翻译。
12.核糖体RNA即rRNA,是三类RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相对分子质量最大的一类,rRNA单独存在时不执行其功能,它可与多种蛋白质结合成核糖体,作为蛋白质生物合成的“装配机”。核糖体中催化肽键合成的是rRNA,蛋白质只是维持rRNA构象,起辅助作用。下列相关叙述错误的是(　D　)
A.rRNA的合成需要以DNA的一条链为模板
B.合成肽链时,rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需要的活化能
C.在真核细胞中rRNA的合成与核仁有关
D.翻译时,rRNA上的碱基与tRNA上的碱基互补配对
解析:rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的;rRNA能催化肽键的合成,可见其具有催化功能,即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能;真核细胞中,核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关;翻译时,
mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对。
13.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是(　B　)
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是解旋酶
D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
解析:图中①链为模板链,②链为RNA,①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对;③表示RNA聚合酶;转录完成后,②通过核孔进入细胞质,穿过0层生物膜。
14.如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(　C　)
A.原核细胞转录和翻译在时空上完全分开
B.转录方向为从左到右
C.转录尚未结束,翻译即已开始
D.一个DNA只能转录一条RNA,但可表达出多条多肽链
解析:原核细胞由于没有核膜的阻断,所以可以边转录边翻译,没有时空的阻隔;根据mRNA的长度可判断转录方向为从右到左;一个DNA能转录产生多条RNA,也可表达出多条多肽链。
15.如图表示某动物细胞DNA片段遗传信息的传递过程,①～⑤表示物质或结构。a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题。(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)
(1)反映遗传信息表达的是　　　　(填字母)过程,b过程所需的酶是　　　　　　　。②加工成熟的场所是　　　　　　。
(2)图中含有核糖的是　　　　(填数字);由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)该DNA片段应有　　　　个游离的磷酸基,氢键有　　　　个,第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为　　　　个。
解析:(1)遗传信息表达包括转录和翻译两个过程,即图中b、c。转录b需要RNA聚合酶,mRNA 加工成熟的场所是细胞核。(2)核糖存在于RNA中,②是mRNA,③是核糖体,由rRNA和蛋白质组成,⑤是tRNA。由②中密码子的排列顺序查密码子表可知,氨基酸的排列顺序是“甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸”。(3)DNA有两条链,所以有2个游离的磷酸基,DNA片段转录的RNA中碱基有1个A和6个U,2个G,3个C,在DNA分子中A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,共有29个氢键;第三次复制增加4个DNA分子,每个DNA中有胸腺嘧啶脱氧核苷酸7个,共28个。
答案:(1)b、c　RNA聚合酶　细胞核
(2)②③⑤　甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸
(3)2　29　28