2020版新素养同步人教版高中生物必修二练习：单元排查强化04

2020版新素养同步人教版高中生物必修二练习：单元排查强化04

单元排查强化 【主干知识理脉络】 【易错易混早防范】 1．辨析遗传信息、密码子和反密码子 点拨 遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别 遗传信息，密码子，反密码子的位置，可用下图表示： 2．辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 (1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一 种或几种 tRNA 转运。 (2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种 tRNA 只能转运一 种氨基酸。 (3)密码子有 64 种(3 种终止密码子；61 种决定氨基酸的密码 子)；反密码子理论上有 61 种。 特别提醒 由于基因中有的片段不转录，以及转录出的 mRNA 中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨 基酸数目的 6 倍多(6:3:1 的计算方法应注意前提条件)。 易错点 1 混淆六类酶——解旋酶、DNA 聚合酶、限制酶、 DNA 连接酶、RNA 聚合酶 点拨 ①“解旋酶”的作用是 DNA 分子复制时使氢键断裂。 ②“限制酶”的作用是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 断裂。 ③“DNA 聚合酶”的作用是 DNA 分子复制时依据碱基互补 配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。 ④“DNA 连接酶”的作用是将两个 DNA 分子片段的末端 “缝合”起来形成磷酸二酯键。 ⑤“RNA 聚合酶”的作用是 RNA 复制或 DNA 转录时依据碱 基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成 RNA 链。 ⑥“逆转录酶”的作用是某些 RNA 病毒在宿主细胞内利用 宿主细胞的脱氧核苷酸合成 DNA 的一种酶。 易错点 2 正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图 点拨 (1)图 1 表示真核细胞的翻译过程。图中①是 mRNA， ⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的 4 条多肽链，翻译 的方向是自右向左。 (2)图 2 表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是 DNA 模板 链，②、③、④、⑤表示正在合成的 4 条 mRNA，在核糖体上同 时进行翻译过程。 解题技法 (1)分析此类问题要正确分清 mRNA 链和多肽链的关系。DNA 模板链在 RNA 聚合酶的作用下产生的是 mRNA，而在同一条 mRNA 链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条相同的多肽 链。 (2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进 行，而原核细胞能边转录、边翻译。 【基础排查过三关】 第 1 关：基础知识——填一填 1．复制、转录和翻译都需要模板、原料、能量和酶等条件， 除此之外，翻译还需要运输工具 tRNA。 2．一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种 tRNA 来运输， 但一种密码子只对应一种氨基酸，一种 tRNA 也只能运输一种氨 基酸。 3．生物的表现型由基因型和环境共同决定。 4．中心法则可表示为 。 5．中心法则体现了 DNA 的两大基本功能 (1)通过 DNA 复制完成了对遗传信息的传递功能。 (2)通过转录和翻译完成了对遗传信息的表达功能。 6．已知 AUG、GUG 为起始密码子，UAA、UGA、UAG 为 终 止 密 码 子 。 某 信 使 RNA 的 碱 基 排 列 顺 序 如 下 ： A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40 个 碱 基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使 RNA 控制 合成的蛋白质含氨基酸的个数为 16 个。 7．如图是中心法则的部分示意图，该示意图表示的过程可以 是转录或逆转录。 A…U…ACGGG…TGCCC… 8．小鼠有 40 条染色体，将其卵原细胞的 DNA 分子用 15N 标 记，并供给 14N 的原料，该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中， 含 15N 标记的 DNA 的卵细胞的可能性为 100%。 9．如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，甲分子上有 m 个 密码子，乙分子上有 n 个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白 质中有 m＋n－2 个肽键。 10．真核细胞中，线粒体和叶绿体中的 DNA，都能够进行半 自主性自我复制，并通过转录和翻译控制蛋白质的合成，为了和 细胞核的基因相区别，将这两种细胞器中的基因称为细胞质基因， 细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是只能通过母亲遣传给后 代。 11．从密码子表中可以看到，一种氨基酸可以由多种密码子 与之对应，这一现象称为密码子的________性，这种特性对生物 体的生存发展有什么意义？ 答案：简并 密码子的简并性可以在一定程度上能防止由于 碱基的改变而导致的遗传信息的改变。增强了密码子的容错性， 当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并性，可能 并不会改变其对应的氨基酸。从密码子的使用频率来考虑，当某 种氨基酸使用频率较高时，几种不同的密码子都可以编码一种氨 基酸以保证翻译的速度 12．豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状 的方式之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制 生物体的性状，具体来说，皱粒种子的成因是与圆粒种子的 DNA 不同，皱粒种子的 DNA 中插入了一段外来 DNA 序列，打乱了编 码淀粉分支酶的基因，导致发生基因突变，导致该酶无法合成， 进而导致淀粉含量降低，淀粉本身能吸水膨胀，蔗糖不能，豌豆 成熟时，淀粉含量高的种子能够有效的保留水分，显得圆圆胖胖。 第 2 关：切入高考——判一判 1．基因是有遗传效应的 DNA 片段，基因对性状的决定都是 通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。(×) 2．人体细胞中的某基因的碱基对数为 N，则由其转录成的 mRNA 的碱基数等于 N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于 N/3。(×) 3．转运 RNA 与 mRNA 的基本单位相同，但前者是双链，后 者是单链，且转运 RNA 是由三个碱基组成的。(×) 4．某细胞中，一条还未完成转录的 mRNA 已有核糖体与之 结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞不可能是真核细胞。(√) 5．终止密码子不编码氨基酸。(√) 6．tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(×) 7．核糖体可在 mRNA 上移动。(√) 8．[经典高考]细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为 模板，提高转录效率。(×) 9．[经典高考]mRNA 翻译只能得到一条肽链。(×) 10．[经典高考]在真核细胞中转录过程在细胞质基质中进行， 以核糖核苷酸为原料。(×) 第 3 关：做高考——攀顶峰 1．[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 解析：若要在体外合成同位素标记的多肽链，需要原料(③同 位素标记的苯丙氨酸)、模板(④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)以 及⑤除去了 DNA 和 mRNA 的细胞裂解液(含有核糖体、tRNA、酶、 能量等，又排除了 mRNA 及 DNA 可能转录形成 mRNA 等的干扰)。 答案：C 2．[2019·天津卷]用 3H 标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注 入真核细胞，可用于研究( ) A．DNA 复制的场所 B．mRNA 与核糖体的结合 C．分泌蛋白的运输 D．细胞膜脂质的流动 解析：DNA 复制需要 DNA 模板、原料脱氧核苷酸、能量 ATP 和 DNA 聚合酶，A 正确；mRNA 与核糖体的结合，开始翻译 mRNA 上的密码子，需要 tRNA 运输氨基酸，不需要脱氧核苷酸，B 错误； 分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、 分类和包装，形成分泌小泡，运到细胞膜，胞吐出去，与脱氧核 苷酸无关，C 错误；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关，无 需脱氧核苷酸，D 错误。 答案：A 3．[2019 浙江 4 月选考]下列关于遗传信息表达过程的叙述， 正确的是( ) A．一个 DNA 分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链 的模板 B．转录过程中，RNA 聚合酶没有解开 DNA 双螺旋结构的功 能 C．多个核糖体可结合在一个 mRNA 分子上共同合成一条多 肽链 D．编码氨基酸的密码子由 mRNA 上 3 个相邻的脱氧核苷酸 组成 解析：遗传信息的表达主要包括复制、转录和翻译，基因控 制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，以 DNA 分子的一条链 作为模板合成 RNA，在真核细胞中主要在发生细胞核中。翻译是 以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程，场所为核糖体。一个 DNA 分子转录一次，形成的 mRNA 需要进行剪切加工，可能合成一条 或多条模板链，A 选项正确；转录过程中，RNA 聚合酶兼具解旋 功能故不需要 DNA 解旋酶参与转录，B 选项错误；在转录过程中， mRNA 上可附着多个核糖体进行翻译，得到数条相同的 mRNA， 而不是共同合成一条多肽链，C 选项错误；mRNA 由核糖核苷酸 构成，不含脱氧核苷酸，D 选项错误。 答案：A 4．[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 和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 解析：真核细胞的各种 RNA 都是通过 DNA 的不同片段转录 产生的，A 正确；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，B 正确；真核 细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的 DNA 可以转录形成 RNA，C 错误；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，D 正确。 答案：C 5．[2017·天津卷]下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是 ( ) A．遗传信息翻译的场所 B．组成成分中含 mRNA C．全部游离在细胞质基质中 D．能识别基因的启动子 解析：核糖体是遗传信息翻译的场所，A 项正确；核糖体主 要由蛋白质和核糖体 RNA(rRNA)组成，B 项错误；有的核糖体游 离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C 项错误；能识别基 因启动子的是 RNA 聚合酶，而不是核糖体，D 项错误。 答案：A 6．[2016·天津卷]枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下 表，下列叙述正确的是( ) 注 P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸 A．S12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析：由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达 到 100%，说明 S12 蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性，A 项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B 项 错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同，故 突变型的产生是碱基对替换的结果，C 项错误；本题中链霉素只 是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性， 并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D 项错误。 答案：A 7．下列关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是( ) A．一种 tRNA 可以携带多种氨基酸 B．DNA 聚合酶在细胞核中合成 C．反密码子是位于 mRNA 上相邻的三个碱基 D．线粒体中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成 解析：tRNA 只能携带特定的一种氨基酸，而一种氨基酸可能 由多种 tRNA 携带，故 A 错误；DNA 聚合酶属于蛋白质，是在核 糖体上合成的，而不是在细胞核内合成，细胞核内进行的是 mRNA 的转录，故 B 错误；反密码子是位于 tRNA 上的相邻的三个碱基， mRNA 的相邻的三个碱基是密码子，故 C 错误；线粒体是半自主 细胞器，线粒体内含有少量 DNA，可以控制某些蛋白质的合成， 故 D 正确。 答案：D 8．[2018·江苏卷]长链非编码 RNA(lncRNA)是长度大于 200 个碱基，具有多种调控功能的一类 RNA 分子。下图表示细胞中 lncRNA 的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题： (1)细胞核内各种 RNA 的合成都以____________________为 原 料 ， 催 化 该 反 应 的 酶 是 ________________________________________________________ ________________。 (2)转录产生的 RNA 中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链 的 是 ____________________ ， 此 过 程 中 还 需 要 的 RNA 有 __________________。 (3)lncRNA 前 体 加 工 成 熟 后 ， 有 的 与 核 内 ________________( 图 示 ①) 中 的 DNA 结 合 ， 有 的 能 穿 过 ________________(图示②)与细胞质中的蛋白质或 RNA 分子结 合，发挥相应的调控作用。 (4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种 lncRNA ， 通 过 与 相 应 DNA 片 段 结 合 ， 调 控 造 血 干 细 胞 的 ______________________，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等 吞 噬 细 胞 的 数 量 。 该 调 控 过 程 的 主 要 生 理 意 义 是 __________________________。 解析：解答本题的关键是掌握转录和翻译的概念和过程，根 据图形判断图中两个数字代表的物质或结构名称以及 lncRNA 形 成后发挥作用的机理。(1)细胞核中的 RNA 都是以 DNA 为模板转 录形成的，该过程需要 RNA 聚合酶的催化，原料是四种核糖核苷 酸。(2)转录可以形成 mRNA、tRNA 和 rRNA，其中 mRNA 是翻 译的模板，可以提供信息指导氨基酸分子合成多肽链；tRNA 在翻 译中作为运输氨基酸的工具；rRNA 是核糖体的组成成分。(3)根 据以上分析可知，lncRNA 前体加工成熟后，可以与染色质上的 DNA 分子结合，也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质和 RNA 结 合。(4)根据题意分析，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的 一种 lncRNA，通过与相应 DNA 片段结合后，血液中产生了单核 细胞、中性粒细胞等多种吞噬细胞，说明其调控了造血干细胞的 分化；吞噬细胞属于免疫细胞，因此该调控过程的主要生理意义 是增强人体的免疫抵御能力。 答案：(1)四种核糖核苷酸 RNA 聚合酶 (2)mRNA(信使 RNA) tRNA 和 rRNA(转运 RNA 和核糖体 RNA) (3)染色质 核 孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力 9．[天津卷]肠道病毒 EV71 为单股正链 RNA(＋RNA)病毒， 是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内 增殖的示意图。 据图回答下列问题： (1)图中物质 M 的合成场所是________________。催化①、② 过程的物质 N 是______________。 (2)假定病毒基因组＋RNA 含有 7 500 个碱基，其中 A 和 U 占 碱基总数的 40%。以病毒基因组＋RNA 为模板合成一条子代＋ RNA 的过程共需要碱基 G 和 C________个。 (3) 图 中 ＋ RNA 有 三 方 面 的 功 能 ， 分 别 是 ________________________________________________________ ________________。 (4)EV71 病 毒 感 染 机 体 后 ， 引 发 的 特 异 性 免 疫 有 ________________________________________________________ ________________。 (5)病毒衣壳由 VP1、VP2、VP3 和 VP4 四种蛋白组成，其中 VP1、VP2、VP3 裸露于病毒表面，而 VP4 包埋在衣壳内侧并与 RNA 连接，另外 VP1 不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生 产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是____________， 更适宜作为抗原制成口服疫苗的是__________。 解析：(1)根据图形信息，M 为翻译的产物，病毒翻译的场所 为宿主细胞的核糖体。①和②过程的产物都是 RNA，则催化该过 程的酶是 RNA 复制酶或者 RNA 聚合酶。(2)图形中－RNA 是以病 毒基因组＋RNA 为模板复制产生的，因此①过程需 G 和 C 的数量 为 7 500×(1－40%)＝4 500(个)，而子代＋RNA 是以－RNA 为模 板复制产生的，则②过程中需 G 和 C 的数量为 4 500 个，因此子 代＋RNA 产生的过程中共需要 G 和 C 9 000 个。(3)根据图形信息， ＋RNA 可以作为复制的模板，复制产生－RNA，还可以作为翻译 的模板合成蛋白质，同时还是病毒的遗传物质。(4)病毒为胞内寄 生，因此病毒入侵机体引发的特异性免疫包括体液免疫和细胞免 疫。(5)裸露于病毒表面的蛋白质比较容易被免疫细胞识别，而 VP4 包埋在衣壳内部不容易被免疫细胞发现，因此 VP4 不宜作为抗原 制成疫苗。VP1 不受胃酸破坏，更适合作为抗原。 答案：(1)宿主细胞的核糖体 RNA 复制酶(或 RNA 聚合酶或 依赖于 RNA 的 RNA 聚合酶) (2)9 000 (3)翻译的模板；复制的 模板；病毒的重要组成成分 (4)体液免疫和细胞免疫 (5) VP4 VP1