4.1 基因指导蛋白质的合成同步练习（有解析）-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

4.1 基因指导蛋白质的合成 同步练习
【基础训练】
知识点一 遗传信息的转录
1．（2024高一下·昆明期末）启动子是一段有特殊序列的DNA片段，它是某种酶识别并结合的部位，能驱动基因转录出RNA。该种酶是（　　）
A．RNA聚合酶 B．解旋酶 C．DNA聚合酶 D．逆转录酶
2．（2024高一下·徐州期末）如图所示的生理过程是（　　）
转录 B．翻译 C．逆转录 D．RNA复制
知识点二 遗传信息的翻译
3．（2024高一下·成都期末）下列关于密码子和反密码子的叙述，正确的是（　　）
A．密码子和反密码子的种类数相等
B．一种氨基酸必然对应多种密码子
C．密码子和反密码子在翻译过程中发生碱基互补配对
D．密码子发生改变，其编码的氨基酸一定会发生改变
4．（2024高一下·徐州期末）基因控制蛋白质合成过程中，遗传密码子是指（　　）
A．信使RNA上核苷酸的排列顺序
B．信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
C．转运RNA一端的3个碱基
D．有遗传效应的DNA片段
知识点三 中心法则
5．（2024高一下·云南月考） 下面有关中心法则的叙述正确的是（　　）
A．健康人体细胞会发生①②③⑤过程，不会出现④过程
B．HIV病毒的遗传信息流动过程为③②④⑤
C．②⑤过程碱基互补配对方式存在差异
D．除哺乳动物成熟红细胞外，正常活着的细胞都可以完成①②⑤过程
6．（2023高一下·沭阳期中）如图表示遗传信息流的中心法则图解，有关叙述正确的是（　　）
A．原核细胞RNA的合成以e过程方式进行
B．真核细胞内能够进行的过程有A，B，C
C．c过程参与的tRNA最多有64种
D．c过程需要RNA聚合酶，d过程需要逆转录酶
【能力提升】
一、选择题
7．（2024高一下·佛山期末）转录泡是由RNA聚合酶、DNA模板链以及转录形成的RNA新链三者结合形成的转录复合物。下列叙述错误的是（　　）
A．转录泡可存在细胞分裂前的间期
B．转录泡的水解产物有氨基酸和核苷酸
C．在同一个DNA上可能有多个转录泡
D．转录泡沿DNA模板链5'→3'方向移动
8．（2024高一下·石棉月考）TATA框是多数真核生物基因首端的一段DNA序列，其碱基序列为TATAATAAT。在转录生成mRNA前，先由转录因子TFⅡ-D蛋白和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由RNA聚合酶依据模板链进行转录。下列说法正确的是（　　）
A．TATA框的DNA片段转录出的mRNA碱基序列是ATATTATTA
B．RNA聚合酶结合模板链后，可催化游离的脱氧核苷酸与子链相连
C．RNA聚合酶催化打开DNA双链碱基对之间的氢键
D．阻止TFⅡ-D蛋白与TATA框结合，mRNA的合成会增多
9．（2024高一下·佛山期末）在细胞质中，一个mRNA分子上通常可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．图中各核糖体的移动方向相同
B．图中各核糖体合成的肽链相同
C．各核糖体与mRNA结合的起始部位不同
D．各核糖体与mRNA结合的起始时间不同
10．（2024高一下·广西月考） 下图为中心法则及其补充的示意图，相关叙述错误的是（　　）
A．过程①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
B．人类免疫缺陷病毒（HIV）侵染T细胞后可发生过程④
C．①②③过程均可发生在菠菜叶肉细胞的细胞核中
D．原核生物体内过程②和③可同时进行
11．（2024高一下·潮阳月考）如图为生物体内转运亮氨酸的tRNA，对此叙述正确的是(　　)
A．该tRNA还能识别并转运其他氨基酸
B．亮氨酸只能由该tRNA转运
C．亮氨酸的密码子是AAU
D．tRNA由许多个核糖核苷酸构成
二、多项选择题
12．（2023高一下·吉林期末）下列关于RNA的叙述，正确的是（　　）
A．RNA可以DNA为模板合成
B．RNA是双螺旋结构
C．tRNA上只有3个碱基组成反密码子，其余RNA上有多个碱基
D．蛋白质的合成过程需要mRNA、tRNA和rRNA共同发挥作用
13．（2023高一下·炎陵月考）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构—多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述错误的是（　　）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'-端向5'-端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
14．（2023高一下·南宁期末）中心法则描述了遗传信息的传递规律，下列相关叙述正确的是（　　）
A．虚线表示少数生物的遗传信息流动方向
B．遗传信息流动过程中，DNA和RNA是信息的载体
C．a过程和b过程所需的原料相同
D．c过程需要mRNA、rRNA和tRNA的参与
三、非选择题
15．（2023高一下·芜湖期末）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5′→3'）是丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。请回答相关问题：
（1）图示真核细胞内遗传信息表达中的　 　过程，该过程的直接模板是　 　。
（2）图中①为　 　（填氨基酸名称），与①相连的是tRNA分子的　 　（填“-OH”或“-P”）端。
（3）结构②表示核糖体，其在mRNA；上的移动方向是　 　（填“5'→3'”或“3'→5'”）；该过程中存在的碱基配对方式有　 　。
（4）该过程中需要tRNA、mRNA和rRNA的参与，其中tRNA的功能是　 　。
16．（2022高一下·梅州月考）SARS-CoV-2是单股正链（＋RNA）病毒，外被囊膜，囊膜上有与入侵宿主细胞密切相关的多个蛋白质。如图表示SARS-CoV-2侵入人体细胞以及在细胞中的增殖过程。请回答下列问题：
（1）由图可知，SARS-CoV-2通过囊膜表面的蛋白质与宿主细胞膜上的　 　结合后，通过细胞的　 　作用进入细胞。
（2）过程③表示　 　，该过程除了需要图中所示的物质外，还需要宿主细胞提供　 　；据图分析，该过程的产物的功能是　 　。
（3）目前，研究人员已经筛选获得了一些对SARS-CoV-2有抑制作用的药物，其中一种是核苷酸类似物，其作用原理是在病毒进行核酸合成时被整合进病毒的核酸，这类药物主要抑制图中的　 　过程（填序号），参与该过程的酶与宿主细胞自身的RNA聚合酶在行使功能时的区别是　 　。
17．（2022高一下·临潼期末）基因指导蛋白质合成的过程较为复杂，有关信息如下图。图2中的甘、天、色，丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a~e为生理过程。请据图分析回答：
（1）图1为　 　生物基因表达的过程，判断的依据是　 　。由图1判断核糖体移动的方向是　 　（填“从右向左”或“从左向右”）。
（2）图2过程是以　 　为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。图2中，决定丙氨酸的密码子是　 　。
（3）（本小题请用图3中字母回答）图1所示过程为图3中的　 　过程。在图3的各生理过程中，T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是　 　；在正常动植物细胞内不存在图3中的　 　过程。
（4）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的基因中至少应含碱基　 　个。
答案解析
1．【答案】A
【解析】启动子位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，并且启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质，分析得知：A正确，BCD错误。
故答案为：A。
2．【答案】A
【解析】分析题图，图中为以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，表示的是遗传信息的转录过程，分析得知A正确，BCD错误。故答案为：A。
3．【答案】C
【解析】A、密码子有64种，其中3个密码子为终止密码子，一般不编码氨基酸，因此没有对应的反密码子，两者的种类数并不相等，A错误；
B、一种氨基酸可对应一种或多种密码子，B错误；
C、翻译过程中发生mRNA和tRNA的配对，即密码子和反密码子的碱基互补配对，C正确；
D、密码子具有简并性，所以一种氨基酸可对应多种密码子，密码子改变，其编码的氨基酸不一定会发生改变，D错误。
故答案为：C。
4．【答案】B
【解析】基因控制蛋白质合成过程中，遗传密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，分析得知B正确，ACD错误。
故答案为：B。
5．【答案】C
【解析】A、人体细胞的遗传物质为DNA，健康人体细胞会发生①②⑤过程，不会出现③④过程，A错误；
B、HIV病毒为逆转录病毒，遗传信息流动过程为③①②⑤过程，B错误；
C、②转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对，即②过程碱基的配对方式为A-U、 G-C、C-G、T-A，⑤翻译时组成mRNA上的密码子的碱基与相应tRNA上的构成反密码子的碱基互
补配对，即⑤过程碱基的配对方式为A一U、C一G、U一A、G一C，因此②③过程碱基互补配对方式存在差异，C正确；
D、分析图示可知：①~⑤过程依次表示DNA复制、转录、逆转录、RNA复制、翻译。正常生活的
高度分化的细胞(如神经细胞)已经失去分裂能力不能完成①过程，能完成②⑤过程，哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，不能完成①②⑤过程，D错误。
故答案为：C。
6．【答案】B
【解析】A、原核细胞RNA的合成以b过程，即转录方式进行，A错误；
B、真核细胞的细胞核内能够进行遗传物质的复制和转录过程，即过程a、b，在细胞质基质中的核糖体上能进行c翻译过程，B正确；
C、c过程参与的tRNA最多有61或62种 ，因为有2种或3种终止密码不决定氨基酸，因而也没有相应的tRNA与之对应，C错误；
D、c过程为翻译过程，不需要RNA聚合酶的参与，d过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的参与，D错误；
故答案为：B。
7．【答案】D
【解析】A、转录泡可存在细胞分裂前的间期，因为细胞分裂前的间期会完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，蛋白质的合成需要经历转录过程，A正确；
B、转录泡是由RNA聚合酶、DNA模板链以及转录形成的RNA新链三者结合形成的转录复合物，并且转录泡经水解之后产物有氨基酸、脱氧核苷酸和核糖核苷酸，B正确；
C、一个DNA分子上有很多的基因，所以可能有多个转录泡，C正确；
D、由于子链的合成方向为5'→3'，因此转录时RNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动，D错误。
故答案为：D。
8．【答案】C
【解析】A、mRNA不含有T，其特有碱基是U，U与DNA的碱基A配对。A错误；
B、构成RNA的基本结构单位是核糖核苷酸，所以RNA聚合酶结合模板链后，可催化游离的核糖核苷酸与子链相连。B错误；
C、RNA聚合酶在转录中的作用是断裂DNA分子两条链碱基互补配对形成的氢键，使DNA双链打开，催化核糖核苷酸通过形成磷酸二酯键连接成链。C正确；
D、在转录生成mRNA前，先由转录因子TFⅡ-D蛋白和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由RNA聚合酶依据模板链进行转录。则 阻止TFⅡ-D蛋白与TATA框结合，mRNA的合成会减少。D错误；
故答案为：C。
9．【答案】C
【解析】A、图中各核糖体的移动方向相同，所以方向是从左向右，A正确；
B、因为有相同的模板mRNA，故图中各核糖体合成的肽链相同，B正确；
C、各核糖体与mRNA结合的起始部位相同，都是起始密码子，C错误；
D、由于形成的肽链长度不同，所以各核糖体与mRNA结合的起始时间不同，D正确。
故答案为：C。
10．【答案】C
【解析】A、图中①是DNA的复制过程；②是遗传信息的转录过程；③是翻译过程；④是逆转录过程，需要逆转录酶；⑤是RNA的自我复制过程； ⑥是翻译过程，各过程都遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、艾滋病病毒属于逆转录病毒，可进行④①②③过程，B正确；
C、菠菜叶肉细胞是高度分化的细胞，则细胞核中只进行②过程，③在细胞质中的核糖体中进行，C错误；
D、蛋白质的合成包括②转录和③翻译两个过程，在原核细胞中可同时进行，即边转录边翻译，D正确。
故答案为：C。
11．【答案】D
【解析】A、每一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，A错误；
B、亮氨酸对应6种密码子，所以亮氨酸可以由6种tRNA转运，B错误；
C、密码子位于mRNA上而不是tRNA上，编码亮氨酸的反密码子是AAU C错误；
D、转运RNA是由许多个核糖核苷酸构成的，D正确。
故答案为：D。
12．【答案】A,D
【解析】A、在转录的过程中， RNA可以DNA为模板合成，A正确；
B、RNA是单链结构 ，B错误；
C、tRNA上除了3个碱基组成反密码子外，tRNA上还有其他的碱基，C错误；
D、蛋白质的合成过程中需要mRNA、tRNA和rRNA共同发挥作用，D正确；
故答案为：A、D。
13．【答案】A,C,D
【解析】A、由图示中的合成的肽链的长度可知，翻译过程是从 5'向3' 移动，A错误；
B、翻译过程中，mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子是符合碱基互补配对的原则，B正确；
C、由题干可知“ 多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译 ”，说明这个5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译的，它们是有先后顺序的，C错误；
D、由题干“ 多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定 ” 可知，mRNA的长度会决定多聚核糖体所包含的核糖体的数量，而mRNA又是通过基因转录过来的，因此基因截短，会影响核糖体数目，D错误；
故答案为：B
14．【答案】A,B,D
【解析】A、少数生物的遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA，A符合题意；
B、转录是遗传信息以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，遗传信息流动时都需要DNA或DNA作模板，即作为信息的载体，B符合题意；
C、a过程遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；b过程也可以从DNA流向RNA，即遗传信息的转录。DNA分子复制的原料：游离的4种脱氧核苷酸、ATP、解旋酶、DNA聚合酶；转录需要原料：核糖核苷酸、酶（解旋酶和RNA聚合酶和能量，二者有很大不同，C不符合题意；
D、c过程是翻译，是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，需要条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、能量和tRNA，D符合题意；
故答案为： A B D 。
15．【答案】（1）翻译；mRNA
（2）异亮氨酸；-OH
（3）5'→3'；A与U、C与G
（4）识别密码子和氨基酸，并运载氨基酸
【解析】（1）由图分析可知，②是核糖体，①是氨基酸，所以图示真核细胞内遗传信息表达中的翻译过程，该过程的直接模板是mRNA。
（2）图中①是氨基酸，其对应的密码子是AUU，由题意可知，异亮氨酸的密码子中包含AUU，所以①是异亮氨酸，tRNA，即转运RNA，其3'羟基（-OH）末端与氨基酸相连。
（3）在翻译过程中，核糖体沿着mRNA链从5'→3'进行移动，在该过程中mRNA与tRNA的反密码子按照碱基互补配对原则形成氢键，存在的碱基配对方式有A与U、C与G。
（4）在翻译过程中，tRNA的功能是识别密码子和氨基酸，并运载氨基酸，以形成多肽链。
16．【答案】（1）特异性受体；胞吞
（2）翻译；氨基酸、tRNA和能量；一是参与RNA复制，二是参与构成子代病毒蛋白质外壳和囊膜
（3）⑤⑥；参与该过程的酶与RNA结合，宿主细胞的RNA聚合酶与DNA结合（或宿主细胞的RNA聚合酶需要与启动子结合）
【解析】（1）SARS-CoV-2通过裹膜表面的蛋白质与宿主细胞膜上的特异性受体结合后， 通过细胞的胞吞作用进入细胞。
故填：特异性受体。
（2）过程③表示翻译过程。除了需要模板与核糖体外，还需要宿主细胞提供氨基酸，tRNA和能量。由图可知，该翻译过程的产物可以是酶，参与RNA复制，也可以是结构蛋白，参与构成子代病毒蛋白质外壳和裹膜。
故填：翻译；氨基酸、tRNA和能量 一是参与RNA复制，二是参与构成子代病毒蛋白质外壳和囊膜。
（3）图中⑤过程表示+RNA→-RNA，⑥过程表示-RNA→+RNA，都涉及核酸的合成，故该类药物主要抑制图中的⑤⑥过程。参与⑤⑥过程的酶与宿主细胞自身的RNA聚合酶在行驶功能时的区别是：参与⑤⑥过程的酶与RNA结合，宿主细胞的RNA聚合酶与DNA结合（或宿主细胞的RNA聚合酶需要与启动子结合）。
故填：⑤⑥；参与该过程的酶与RNA结合，宿主细胞的RNA聚合酶与DNA结合或宿主细胞的RNA聚合酶需要与启动子结合。
17．【答案】（1）原核；图中显示转录尚未结束翻译即开始，即边转录边翻译，这是原核生物的特点；从右向左
（2）mRNA；GCA
（3）b、e；a、b、e；c、d
（4）306
【解析】(1)据上分析可知，图中显示转录尚未结束翻译即开始，即边转录边翻译，这是原核生物的特点，是原核生物基因表达的过程。由图1通过肽链的长短可判断核糖体移动的方向是从右向左。
(2)图2是翻译过程，该过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。密码子位于mRNA上，因此图2中，决定丙氨酸的密码子是GCA。
(3)图1为转录和翻译过程，对应图3中的b、e过程。T2噬菌体为DNA病毒，能在宿主细胞中进行DNA分子的复制和蛋白质合成的转录和翻译过程，即a、b、e过程。c、d过程只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中，在正常动植物细胞内不存在。
(4)DNA（或基因）中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1。已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的基因中至少应含碱基51×6=306个。