2020春生物人教版必修2检测：第4章第1节基因指导蛋白质的合成

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第 4 章 基因的表达 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 一、选择题 知识点一 遗传信息的转录 1．如图是真核生物细胞核中某物质的合成过程图，据图判断下列说法正确的 是( ) A．图示过程为转录 B．图中②是以 4 种脱氧核苷酸为原料合成的 C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是 DNA 聚合酶 D．图中的②只能是 mRNA 答案 A 解析 分析题图，根据产物为单链可判断此过程为转录，A 正确；图中②代 表 RNA，是以 4 种核糖核苷酸为原料合成的，B 错误；图中③是 RNA 聚合酶，C 错误；转录的产物包括 mRNA、tRNA、rRNA 三种，D 错误。 2．如图表示人体细胞内某物质的合成过程，下列相关叙述正确的是( ) A．图示过程为转录过程，方框 A 表示的结构为核糖体 B．图示过程需要用到解旋酶 C．合成图中①时，所利用的模板是② D．该过程涉及 ATP 的消耗 答案 D 解析 分析图示可知，图示为转录过程，其中①②③分别为①RNA、②DNA 非模板链和③DNA 模板链，方框 A 表示 RNA 聚合酶，A、C 错误；转录过程不需 要用到解旋酶，B 错误；转录过程需要能量，消耗 ATP，D 正确。 3．下列关于真核生物的转录过程的叙述，正确的是( ) A．转录以 DNA 的两条链为模板 B．转录可发生在细胞核和细胞质中 C．转录的产物可直接用于翻译过程 D．转录的产物与 DNA 的长度相等 答案 B 解析 转录以 DNA 的一条链为模板，A 错误；真核细胞的转录主要发生在细 胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可发生该过程，B 正确；转录产生的 mRNA 需 要进一步加工才能用于翻译的过程，C 错误；转录产生的 mRNA 是 DNA 上基因 选择性表达的产物，因此其长度应小于 DNA，D 错误。 4．对于下列图解，正确的说法有( ) ①表示 DNA 复制过程 ②表示 DNA 转录过程 ③共有 5 种碱基 ④共有 8 种核苷酸 ⑤共有 5 种核苷酸 ⑥A 均代表同一种核苷酸 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④ D．①③⑤ 答案 C 解析 由图可知，此过程是遗传信息的转录过程，整个过程涉及 5 种碱基 ——A、T、G、C、U，但由于组成 DNA 链的是 4 种脱氧核苷酸，组成 RNA 链的 是 4 种核糖核苷酸，因此图解中共有 8 种核苷酸。 知识点二 遗传信息的翻译 [题型一 密码子与 tRNA] 5．下列关于 RNA 的叙述，错误的是( ) A．有些生物中的 RNA 具有催化功能 B．转运 RNA 上的碱基只有三个 C．mRNA 与 tRNA 在核糖体上发生配对 D．RNA 也可以作为某些生物的遗传物质 答案 B 解析 tRNA 是运载氨基酸的工具，是 RNA 中的一种，与其他种类 RNA 一样， 是单链结构，属于生物大分子，并非只有三个碱基，tRNA 在某些部分配对并扭曲 成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与 mRNA 上的密码 子配对，称为反密码子。 6．遗传学上的密码子是指( ) A．DNA 一条链上相邻的 3 个碱基 B．mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基 C．tRNA 上一端的 3 个碱基 D．rRNA 分子上 3 个相邻的碱基对 答案 B 解析 密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基，A、D 错误，B 正确；tRNA 一端的 3 个相邻的碱基称为反密码子，C 错误。 7．如图为 tRNA 的结构示意图，以下叙述错误的是( ) A．图中 b 处两条链中间的化学键表示氢键 B．tRNA 携带氨基酸的部位在 a 处 C．tRNA 是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 D．c 处的反密码子可与 mRNA 上的密码子碱基互补配对 答案 C 解析 图中 RNA 在部分区段通过碱基互补配对形成双链，b 处两条链中间的 化学键表示氢键，A 正确；tRNA 是由几十个到上百个核糖核苷酸连接成的单链分 子，C 错误。 8．下列对 tRNA 的描述正确的是( ) A．每种 tRNA 能识别并转运一种氨基酸 B．tRNA 的三个相邻碱基是决定氨基酸的一个密码子 C．tRNA 的合成主要在细胞质内 D．tRNA 能与 DNA 相应的密码子互补 答案 A 解析 每种转运 RNA 一端的三个碱基叫反密码子，它与信使 RNA 上的三个 碱基——密码子进行碱基互补配对。转运 RNA 主要是在细胞核内通过转录合成的。 9．根据下表提供的信息，可以确定色氨酸的密码子是( ) A．UGG B．TGG C．ACC D．UCG 答案 A 解析 密码子是指信使 RNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，由转运 RNA 的第一个碱基为 A 可知，色氨酸密码子的第一个碱基为 U，由信使 RNA 的 第三个字母为 G，可确定 DNA 模板链为最上一行且 DNA 模板链上第三个碱基为 C，进而可推知该密码子第二个碱基为 G。 [题型二 翻译过程] 10．下图表示真核细胞中发生的一项生理过程，相关叙述正确的是( ) A．图中③表示 rRNA B．该过程表示翻译 C．图中①是细胞核 D．图中④表示肽链 答案 B 11．如图代表真核细胞中发生的某一过程，下列叙述正确的是( ) A．该过程表示翻译，模板是核糖体 B．该图所示过程也可以发生在原核细胞中 C．该图所示需要的原料为氨基酸，有水产生不需要消耗能量 D．图中没有酶，因为该过程不需要酶的参与 答案 B 解析 该过程表示翻译，模板是 mRNA，场所是核糖体，原料是游离的氨基 酸，同时需要酶、tRNA 和 ATP 的参与。原核生物中也含核糖体，也可进行翻译过 程。 12．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．①②过程中碱基配对情况相同 B．②③过程发生的场所相同 C．①②过程所需要的酶相同 D．③过程中核糖体的移动方向是由左向右 答案 D 解析 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，不同的碱基配对方式是 A—T、A—U；核基 因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体；①过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，②过程需要 RNA 聚合酶；从图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。 13．在蛋白质合成过程中，少量的 mRNA 分子就可以指导迅速合成出大量的 蛋白质。其主要原因是( ) A．一种氨基酸可能由多种密码子来决定 B．一种氢基酸可以由多种 tRNA 携带到核糖体中 C．一个核糖体可同时与多条 mRNA 结合，同时进行多条肽链的合成 D．一个 mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 答案 D 二、非选择题 14．据图回答下列问题： (1)在生物体内图甲所示的过程是________，进行的主要场所是________，其 所需要的原料是________，产物是________。 (2)图乙所示的过程是________，进行的场所是________，所需的原料是 ________，此原料的种类主要有________种，它们的共同特点是 ________________________________________________________________。 (3)碱基①②③分别为________、________、________，图乙中的Ⅰ、Ⅱ分别 为________、________，若Ⅰ所示的三个碱基为 UAC，则此时Ⅰ所携带的氨基酸 的密码子为________。 (4)人体内有的细胞不会发生图甲和图乙所示的过程，如________，其原因是 __________________________________________________________________。 答案 (1)转录 细胞核 核糖核苷酸 RNA (2)翻译 核糖体 氨基酸 20 至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个 氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 (3)U G C tRNA 核糖体 AUG (4)人体成熟的红细胞 该细胞中不存在 DNA 15．下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关 问题： (1)图示甲、乙、丙过程分别表示________、________和________的过程。其 中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在________和________中。 (2)转录时，与 DNA 中起点结合的酶是________。一个细胞周期中，乙过程在 每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始________次。 (3)丙过程在核糖体中进行，通过________上的反密码子与 mRNA 上的碱基识 别，将氨基酸转移到肽链上。AUG 是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密 码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经________ 和________加工修饰的效果。 答案 (1)DNA 复制 转录 翻译 线粒体 叶绿体 (2)RNA 聚合酶 一 (3)tRNA 内质网 高尔基体 易错题型 密码子和 tRNA 与氨基酸关系 16．下列关于密码子和 tRNA 与氨基酸的关系的叙述，正确的是( ) A．一个密码子只能决定一种氨基酸 B．一种氨基酸只由一种密码子决定 C．一种氨基酸只能由一种 tRNA 转运 D．每种氨基酸都由多种 tRNA 转运 答案 A 解析 一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸由一种或多种密码子决 定；一种氨基酸可以由一种或多种 tRNA 转运。 1．mRNA 上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子 的 tRNA 种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是( ) A．tRNA 种类一定改变，氨基酸种类一定改变 B．tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变 C．tRNA 种类一定改变，氨基酸种类不一定改变 D．tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类一定改变 答案 C 解析 mRNA 上密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的 tRNA(一端 有反密码子，与密码子碱基互补配对)种类也肯定发生改变；改变后的密码子与原 密码子可能决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。 2．若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT，而tRNA 所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表： 反密码子 AUG UAC CAU GUA CGG GCC 所携带的 氨基酸 a b c d e f 则合成蛋白质时，氨基酸的排列顺序为( ) A．a－b－c B．b－f－c C．d－e－f D．d－b－f 答案 B 解析 由 DNA 模板链可知，mRNA 链的顺序为 AUGCGGGUA，因为密码子 位于 mRNA 上，而反密码子位于 tRNA 上，且与密码子互补配对，所以该 mRNA 上的密码子所对应的反密码子分别是 UAC、GCC、CAU，对照反密码子表，合成 蛋白质的氨基酸顺序为 b－f－c，选 B。 3．关于核 DNA 复制与转录的叙述，错误的是( ) A．DNA 复制与转录都可以发生在有丝分裂间期 B．在细胞分裂期，染色体高度螺旋化后，基因转录水平下降 C．在细胞分化期，DNA 的复制、转录和翻译可同时进行 D．转录时，不同基因的模板链可能不同，但特定的某一基因模板链固定 答案 C 解析 在细胞分裂期，DNA 高度螺旋后，不能解旋，基因转录水平下降，B 正确；核 DNA 不能边转录边翻译，必须先转录，称为 RNA，从核孔出细胞核， 然后在核糖体上完成翻译，C 错误；DNA 分子上不同的基因转录的模板链可能是 不同的，但特定的某一基因模板链固定，D 正确。 4．如图表示蓝藻 DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判 断下列说法中正确的是( ) A．分析题图可知①是β链，完成此过程的场所是细胞核 B．除图中所示的两种 RNA 之外，RNA 还包括 tRNA C．图中②到③的过程需要在核糖体上进行 D．能够决定氨基酸的是③，其种类有 61 种 答案 C 解析 根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模 板，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A 错误；RNA 包括 mRNA(图中②)、tRNA(图 中③)和 rRNA(核糖体 RNA，图中未画出)，B 错误；图中②到③的过程是翻译过 程，在核糖体上进行，C 正确；能够决定氨基酸的是②mRNA 上的 61 种密码子(终 止密码子除外)，③是 tRNA，D 错误。 5．如图是有关真核细胞中 DNA 分子的复制、基因表达的示意图，下列相关 叙述错误的是( ) A．甲、乙过程主要发生在细胞核内，丙过程发生在核糖体上 B．甲、乙两过程都需要 DNA 聚合酶、解旋酶的催化 C．甲、乙、丙过程都遵循碱基互补配对原则 D．甲、乙、丙过程所需原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 答案 B 解析 甲、乙、丙分别为 DNA 复制、转录与翻译，DNA 复制与转录主要发 生在细胞核内，翻译主要发生在细胞质的核糖体上，A 正确；DNA 复制过程需要 DNA 聚合酶、解旋酶的催化，转录过程只需要 RNA 聚合酶的催化，B 错误；DNA 的复制、转录、翻译过程都遵循碱基互补配对原则，C 正确；DNA 复制是合成子 代 DNA 的过程，以脱氧核苷酸为原料，转录是合成 RNA 的过程，以核糖核苷酸 为原料，翻译是合成蛋白质的过程，以氨基酸为原料，D 正确。 6．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA 代表氨基酸)，下列叙述正确 的是( ) A．能为该过程提供遗传信息的只能是 DNA B．该过程合成的产物一定是酶或激素 C．有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应 D．该过程中有水产生 答案 D 解析 图示为翻译过程，为该过程提供遗传信息的是 mRNA，A 错误；该过 程合成的产物是蛋白质，但不一定是酶或激素，如有些酶的本质是 RNA，B 错误； 在 64 种密码子中有 3 种终止密码子，它们不编码任何的氨基酸，没有反密码子与 之对应，C 错误；翻译过程的实质是氨基酸在核糖体上发生脱水缩合反应。 7．甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法正确的 是( ) A．甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B．乙图所示的过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板 C．甲图所示翻译过程的方向是从右到左 D．甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同 答案 C 解析 由甲图可知，翻译过程中一个 mRNA 分子上结合多个核糖体，同时合 成多条肽链，A 错误；转录产物有信使 RNA、转运 RNA 和核糖体 RNA 三种，而 翻译的模板只是信使 RNA，B 错误；甲图中多肽链②最长，说明合成该多肽链的 核糖体是最早与 mRNA 结合的，因此核糖体在 mRNA 上的移动方向是从右到左， C 正确；转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相 同，转录是 A－U、G－C、C－G、T－A 的配对，翻译为 A－U、G－C、C－G、 U－A 的配对，D 错误。 8．一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 12 个氨基酸的多肽，则 此 mRNA 分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽需要的 tRNA 个数、转录此 mRNA 的基因中至少含有的碱基数依次为( ) A．32；11；66 B．36；12；72 C．12；36；24 D．11；36；72 答案 B 解析 基因中碱基数∶mRNA 上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，该肽链含有 12 个氨基酸，则控制其合成的 mRNA 分子至少含有的碱基个数为 12×3＝36 个； 每个氨基酸都需要一个 tRNA 来转运，因此合成该多肽需要 12 个 tRNA；转录此 mRNA 的基因中碱基数至少为 12×6＝72 个。 9．某种 RNA 病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真 核宿主的基因组中。物质 Y 与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不 抑制宿主细胞的增殖，那么 Y 抑制该病毒增殖的机制是( ) A．抑制该病毒 RNA 的转录过程 B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程 C．抑制该 RNA 病毒的逆转录过程 D．抑制该病毒 RNA 的自我复制过程 答案 C 解析 能整合到真核宿主的基因组中的物质应为 DNA，说明 RNA 经逆转录 形成 DNA，进行增殖，Y 物质与脱氧核苷酸结构相似，可能会在逆转录过程中代 替脱氧核苷酸的作用，从而抑制该病毒的逆转录过程。 10．如图甲、乙分别表示原核、真核生物基因的表达过程，回答下列问题： (1)图甲过程一般发生在________内，原因__________________________； DNA→RNA 杂交区域中 DNA 中碱基 A 应与 RNA 中______________配对。 (2)图乙过程一般发生在____________内，原因_________________，转录形成 的 mRNA 通过________进入细胞质。 (3)参与翻译的 RNA 分子有____________________。 (4)翻译时一条 mRNA 可以结合多个核糖体，一般来说每个核糖体合成的多肽 长度________，每个核糖体完成翻译所用的时间________。(填“相同”或“不 同”) (5)图甲、乙两种生物共有的细胞器是____________。 答案 (1)原核细胞 转录和翻译同时进行 U (2)真核细胞 先转录后翻译 核孔 (3)mRNA、tRNA、rRNA (4)相同 相同 (5)核糖体 解析 原核细胞由于没有核膜为界限的细胞核，所以基因的表达可以在同一 空间内进行。真核细胞有核膜为界限的细胞核，基因在细胞核中先转录形成 RNA， RNA 通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译。 11．下面的甲图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，乙图为其中 一个生理过程的模式图。请回答下列问题： (1)图甲中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)从图甲中分析，基因表达过程中转录的发生场所有_________________。 (4)图甲中Ⅲ为________(填名称)，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)用α－鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中 RNA 含量显著减少，那么 推测α－鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会” 或“不会”)受到影响。 (6)图乙 为 图 甲 中 ①过 程 ， 图 中 的 b 和 d 二 者 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、酶 (3)细胞核、线粒体 (4)转运 RNA 苏氨酸 三 (5)① 会 (6)前者含脱氧核糖，后者含核糖 RNA 聚合酶 解析 (1)由图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体 DNA。 (2)过程①是核 DNA 转录合成 RNA 的过程。需要核糖核苷酸为原料，还需要 酶和 ATP。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，上面的三个特定的碱基(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，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，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质 2 应该是参与有氧呼吸第三阶段的酶。 (5)由图可知，细胞质基质中的 RNA 来自于核 DNA 的转录。因此最有可能的 是α－鹅膏蕈碱抑制了核 DNA 转录，使得细胞质基质中 RNA 含量显著减少。由图 可知，蛋白质 1 是核 DNA 表达的产物且作用于线粒体，核 DNA 表达受抑制必定 会影响线粒体功能。 (6)图中过程①是核 DNA 的转录，其中 b 在 DNA 分子中，应该是胞嘧啶脱氧 核苷酸，而 d 在 RNA 分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。转录过程所需的酶为 RNA 聚合酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成 RNA 分子。 12．(实验探究)下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题： (1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是________、________。 (2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有________、 ________。 (3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而 抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这 种抗生素能否阻断细菌 DNA 和人体 DNA 的转录过程。 实验步骤： 第一步：取 A、B、C、D 4 支试管，各加入足量的 ATP、核糖核苷酸、相关 酶的混合溶液。 第二步：向 A 试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B 试管中滴加________， 同时 A、B 试管中加入________；向 C 试管中滴加适量一定浓度的________，D 试管滴加等量的蒸馏水，同时 C、D 试管中加入等量相同的人体 DNA。 第三步：把 A、B、C、D 4 支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后， 检测________________。 预期实验结果并得出实验结论： 该实验有可能会出现________种实验结果，如果出现___________________， 则说明该抗生素只阻断细菌 DNA 的转录，不阻断人体 DNA 的转录。 答案 (1)转录 翻译 (2)tRNA 核糖体 (3)等量的蒸馏水 等量相同的细菌 DNA 抗生素水溶液 4 支试管中有无 RNA 的生成 4 A 试管中无 RNA 生成，B、C、D 试管中均有 RNA 生成 解析 (1)从原料和模板可以判断对应生理过程，甲中模板是 DNA，原料是核 糖核苷酸，对应转录过程；乙中模板是 RNA，原料是氨基酸，对应翻译过程。 (2)翻译过程发生在核糖体，需要 tRNA 运输氨基酸。 (3)分析实验时注意单一变量是抗生素的有无，不加抗生素则要加入等量蒸馏 水。A、B 试管是探究抗生素能否阻断细菌 DNA 的转录过程，C、D 试管是探究 抗生素能否阻断人体 DNA 的转录过程。