2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)4基因控制蛋白質(zhì)合成一課時練含解析浙科版必修2

PAGE11-基因限制蛋白質(zhì)合成(一)(20分鐘·70分)一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分)1.若以堿基依次-ATTCCATGCT-的DNA為模板鏈,轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基依次為 ()A.-ATTCCATGCT-B.-UAAGGUACGA-C.-AUUCCAUGCU-D.-TAAGGTACGA-【解析】選B。轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,轉(zhuǎn)錄出的RNA與模板鏈是互補的,選B。2.(2024·天津等級考)對于基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,克里克認為要實現(xiàn)堿基序列向氨基酸序列的轉(zhuǎn)換,確定存在一種既能識別堿基序列,又能運載特定氨基酸的分子。該種分子后來被發(fā)覺是 ()A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA【解析】選C。本題考查遺傳信息的表達。DNA分子中特定的堿基排列依次代表遺傳信息,可通過轉(zhuǎn)錄形成RNA,但不能運載特定的氨基酸,A項不符合題意;mRNA中三個相鄰的堿基確定一個氨基酸,是翻譯的模板,也不能運載特定的氨基酸,B項不符合題意;tRNA中的反密碼子可識別mRNA中的密碼子,一種tRNA可運載特定的氨基酸,C項符合題意;rRNA參加核糖體的合成,與堿基序列的識別和氨基酸的轉(zhuǎn)運沒有干脆關(guān)系,D項不符合題意。3.下列關(guān)于遺傳密碼的說法不正確的是 ()A.一種氨基酸可能有幾種與之相對應(yīng)的遺傳密碼子B.GTA確定不是遺傳密碼子C.每種遺傳密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸D.mRNA上的GCA在人細胞中和小麥細胞中確定的是同一種氨基酸【解析】選C。編碼氨基酸的密碼子有61種,而構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,因此一種氨基酸可能有幾種與之相對應(yīng)的密碼子,A正確;密碼子位于mRNA上,不含堿基T,因此GTA確定不是密碼子,B正確;終止密碼子沒有與之對應(yīng)的氨基酸,C錯誤;自然界中全部生物共用一套遺傳密碼,因此mRNA上的GCA在人細胞中和小麥細胞中確定的是同一種氨基酸,D正確。4.遺傳信息的傳遞過程如圖所示,其中①～④表示四種不同的物質(zhì)。下列敘述錯誤的是 ()A.①復(fù)制時,兩條鏈均可作為模板鏈B.形成②時,需沿整條DNA長鏈進行C.密碼子CUU編碼③所攜帶的氨基酸D.②上可同時結(jié)合多個核糖體形成多條④【解析】選B。由圖可知,①是DNA,②是mRNA,③是tRNA,④是多肽鏈。DNA分子復(fù)制時,DNA分子的兩條鏈均可作為模板;轉(zhuǎn)錄形成②時,是以DNA的一條鏈為模板進行的,而不是以整條DNA為模板;密碼子CUU與③上的GAA堿基互補配對,因此編碼③所攜帶的氨基酸;②上可同時結(jié)合多個核糖體形成多條多肽鏈,從而實現(xiàn)翻譯的快速高效。5.(2024·浙江4月選考真題)下列關(guān)于遺傳信息表達過程的敘述,正確的是 ()A.一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次,可形成一個或多個合成多肽鏈的模板B.轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的功能C.多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈D.編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苷酸組成【解析】選A。一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次,形成的mRNA經(jīng)過剪切加工,可能合成一條或多條模板鏈,A項正確;轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶兼具解旋功能,不須要DNA解旋酶參加轉(zhuǎn)錄,B項錯誤;在轉(zhuǎn)錄過程中,mRNA上可附著多個核糖體進行翻譯,得到數(shù)條相同的mRNA,而不是共同合成一條多肽鏈,C項錯誤;mRNA由核糖核苷酸構(gòu)成,不具有脫氧核苷酸,D項錯誤。【補償訓(xùn)練】下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯誤的是 ()A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補【解析】選C。DNA是生物的遺傳物質(zhì),限制著生物的性狀和代謝,真核細胞合成的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA,它們均以DNA為模板轉(zhuǎn)錄而來,A正確。不同的RNA形成過程中所用的模板DNA是不同的片段,所以兩種RNA的合成可以同時進行,互不干擾,B正確。葉綠體和線粒體具有確定的自主復(fù)制實力,可以在其內(nèi)部進行蛋白質(zhì)的合成,所以同一細胞中RNA的合成可以在細胞核、線粒體和葉綠體中進行,C錯誤。轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶以模板鏈為模板,依據(jù)堿基互補配對原則合成RNA,D正確。6.下列有關(guān)RNA的描述中,正確的是 ()A.mRNA上有多少種密碼子就有多少種tRNA與之對應(yīng)B.每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D.rRNA通常只有一條鏈,它的堿基組成與DNA完全相同【解析】選B。終止密碼子不編碼氨基酸,沒有對應(yīng)的tRNA,A錯誤;tRNA具有專一性,即一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸,B正確;mRNA上的密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息,C錯誤;rRNA通常只有一條鏈,它的堿基組成與DNA不完全相同,組成rRNA的堿基是A、C、G、U,而組成DNA的堿基是A、C、G、T,D錯誤。7.如圖表示轉(zhuǎn)錄過程,下列敘述正確的是 ()A.①為DNA聚合酶,②為模板鏈B.③④間以氫鍵相連,⑤⑥間以磷酸二酯鍵相連C.轉(zhuǎn)錄過程以4種堿基為原料,產(chǎn)物是mRNAD.原核細胞中轉(zhuǎn)錄發(fā)生在擬核區(qū),真核細胞中轉(zhuǎn)錄則只發(fā)生在細胞核【解析】選B。①為RNA聚合酶,②為模板鏈,A項錯誤;③④表示堿基對,它們之間以氫鍵相連,⑤⑥表示核糖核苷酸,它們之間以磷酸二酯鍵相連,B項正確;轉(zhuǎn)錄過程以4種核糖核苷酸為原料,產(chǎn)物是mRNA、tRNA和rRNA,C項錯誤;原核細胞中轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在擬核區(qū),真核細胞中轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核,D項錯誤。8.(2024·海南高考)下列與蛋白質(zhì)、核酸相關(guān)的敘述,錯誤的是 ()A.一個核糖體上可以同時合成多條多肽鏈B.一個蛋白質(zhì)分子可以含有多個金屬離子C.一個mRNA分子上可以結(jié)合多個核糖體D.一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個RNA分子【解析】選A。一個核糖體上不能同時合成多條多肽鏈,轉(zhuǎn)錄一次只能合成一條多肽鏈,A項錯誤;一個蛋白質(zhì)分子可以含有多個金屬離子,如一個血紅蛋白結(jié)合了4個亞鐵離子,B項正確;一個mRNA分子上可以結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈,C項正確;一個DNA分子含有多個基因,每個基因都可以多次轉(zhuǎn)錄,所以可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個RNA分子,D項正確。9.用3H標記尿嘧啶后,合成核糖核苷酸,注入真核細胞,可用于探討 ()A.DNA復(fù)制的場所B.mRNA與核糖體的結(jié)合C.分泌蛋白的運輸D.細胞膜脂質(zhì)的流淌【解析】選B。DNA復(fù)制的原料是四種脫氧核苷酸,其中,胸腺嘧啶是構(gòu)成胸腺嘧啶脫氧核苷酸的成分之一,A項錯誤。mRNA與核糖體中都有尿嘧啶,B項正確。分泌蛋白的運輸和細胞膜脂質(zhì)的流淌都與尿嘧啶無關(guān),C、D項錯誤。10.一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽鏈,則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽須要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個數(shù)至少依次為 ()A.33、11、66 B.36、12、72C.12、36、72 D.11、36、66【解析】選B。一條含有11個肽鍵的多肽鏈,含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基確定一個氨基酸,一個氨基酸須要一個tRNA來轉(zhuǎn)運,因此mRNA中至少含有36個堿基,至少須要12個tRNA,DNA中至少含有72個堿基。二、非選擇題(共2小題,共30分)11.(15分)如圖為蛋白質(zhì)的合成過程示意圖,請據(jù)圖回答有關(guān)問題:(1)圖中發(fā)生在細胞核中的過程是__________。

(2)圖中基因表達的最終階段是在[]__________上完成的,這一過程中還須要mRNA、[④]氨基酸、__________、__________和__________。

(3)圖中③稱為__________,在蛋白質(zhì)合成過程中將肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質(zhì)是__________。

(4)圖示mRNA上可以同時有多個核糖體合成肽鏈,這個mRNA同時合成的肽鏈的結(jié)構(gòu)__________(填“相同”或“不相同”),緣由是__。

【解析】(1)圖中細胞核中DNA分子正在進行轉(zhuǎn)錄。(2)基因表達的最終階段是在核糖體上完成的,這一過程稱為翻譯,翻譯須要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。(3)③為mRNA上相鄰的3個堿基,屬于密碼子。由于tRNA一端存在反密碼子,另一端攜帶相應(yīng)的氨基酸,所以tRNA是將肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質(zhì)。(4)同一條mRNA上結(jié)合的多個核糖體合成的肽鏈結(jié)構(gòu)是相同的,因為翻譯的模板相同。答案:(1)轉(zhuǎn)錄(2)[⑤]核糖體酶tRNAATP(3)密碼子tRNA(4)相同翻譯的模板都是同一條mRNA12.(15分)(2024·全國Ⅱ卷)大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽鏈)?；卮鹣铝袉栴}:(1)在大豆細胞中,以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時,除mRNA外還須要其他種類的核酸分子參加,它們是____________________。

(2)大豆細胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位須要經(jīng)過核孔。就細胞核和細胞質(zhì)這兩個部位來說,作為mRNA合成部位的是_____________,作為mRNA執(zhí)行功能部位的是_____________;作為RNA聚合酶合成部位的是______________,作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是____________。

(3)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應(yīng)的編碼序列為UACGAACAUUGG,則該小肽的氨基酸序列是______________。若該小肽對應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換,但小肽的氨基酸序列不變,則此時編碼小肽的RNA序列為______________。

氨基酸密碼子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU組氨酸CAUCAC【解析】本題主要考查基因表達過程及其結(jié)果分析。(1)以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時,場所是核糖體,其含有rRNA,還須要tRNA攜帶氨基酸,其上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對。(2)mRNA是在細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄形成的,經(jīng)過核孔到達細胞質(zhì)與核糖體結(jié)合,作為翻譯的模板。RNA聚合酶是蛋白質(zhì),在細胞質(zhì)中的核糖體上合成,經(jīng)過核孔進入細胞核,催化轉(zhuǎn)錄過程形成mRNA。(3)密碼子UAC、GAA、CAU、UGG依次編碼酪氨酸、谷氨酸、組氨酸、色氨酸。結(jié)合所給的密碼子表可知,酪氨酸、谷氨酸、組氨酸均有兩個密碼子,依據(jù)密碼子具有簡并性,則這三個氨基酸對應(yīng)DNA序列的3處堿基替換,此時編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。答案:(1)rRNA、tRNA(2)細胞核細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞核(3)酪氨酸-谷氨酸-組氨酸-色氨酸UAUGAGCACUGG(10分鐘·30分)1.(5分)一科研單位探討發(fā)覺某真核細胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程如圖,相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.物質(zhì)c是基因,是指導(dǎo)rRNA合成的干脆模板,須要RNA聚合酶參加催化B.結(jié)構(gòu)a是核糖體,物質(zhì)b是mRNA,過程①是轉(zhuǎn)錄過程C.過程②在形成細胞中的某種結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)無生物膜D.假如細胞中r-蛋白含量增多,r-蛋白就與b結(jié)合,阻礙b與a結(jié)合【解析】選B。據(jù)題圖分析,c表示基因,是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,是指導(dǎo)rRNA合成的干脆模板,轉(zhuǎn)錄過程中須要RNA聚合酶催化,A正確;a表示核糖體,物質(zhì)b是mRNA,過程①是翻譯出r-蛋白的過程,B錯誤;過程②表示r-蛋白和rRNA組裝成核糖體結(jié)構(gòu),核糖體不具有生物膜結(jié)構(gòu),C正確;從圖中可以看出,若細胞中r-蛋白含量增多,r-蛋白可與b結(jié)合,這樣阻礙b與a結(jié)合,從而影響翻譯過程,D正確。2.(5分)(2024·浙江4月選考真題)miRNA是一種小分子RNA,某miRNA能抑制W基因限制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成。某真核細胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述正確的是 ()A.miRNA基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶與該基因的起始密碼相結(jié)合B.W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在細胞核內(nèi)加工后,進入細胞質(zhì)用于翻譯C.miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則,即A與T、C與G配對D.miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結(jié)構(gòu)的miRNA干脆與W基因mRNA結(jié)合所致【解析】選B。miRNA基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶與該基因首端的啟動子相結(jié)合,A錯誤;真核細胞內(nèi)W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在細胞核內(nèi)加工后,進入細胞質(zhì)用于翻譯,B正確;miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則,即A與U配對、C與G配對,C錯誤;miRNA抑制W蛋白的合成是通過miRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的miRNA蛋白質(zhì)復(fù)合物干脆與W基因的mRNA結(jié)合所致,D錯誤。3.(5分)(2024·金華高一檢測)尼倫伯格和馬太曾經(jīng)利用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)進行如下試驗:在每個試管中分別加入一種氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的細胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,結(jié)果加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。下列敘述錯誤的是 ()A.加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸能與核糖體結(jié)合B.本試驗證明白三個相鄰核苷酸確定一種氨基酸C.加入的細胞提取液中有RNA聚合酶和蛋白質(zhì)合成所需的酶D.細胞提取液需除去DNA的緣由是防止新合成的mRNA對試驗的干擾【解析】選B。蛋白質(zhì)翻譯的場所是核糖體,翻譯的模板是mRNA,因此由試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈可知加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸能與核糖體結(jié)合,A正確;本試驗不能證明三個相鄰核苷酸確定一種氨基酸,B錯誤;由細胞提取液中原本含有mRNA可知細胞提取液中有RNA聚合酶,由試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈可知細胞提取液中有蛋白質(zhì)合成所需的酶,C正確;為了防止細胞提取液中的DNA重新合成新的mRNA干擾最終結(jié)果,該試驗中所用的細胞提取液須要除去DNA,D正確?！狙a償訓(xùn)練】某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是 ()A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開B.DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D.該過程發(fā)生在真核細胞中【解析】選A。分析題圖可知,在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開,并以其中的一條鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄,A正確;RNA中無堿基T,而含有堿基U,因此在DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與U配對,B錯誤;mRNA翻譯可以得到多條肽鏈,C錯誤;該題圖顯示的肽鏈的合成過程是邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,是原核細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄、翻譯過程,真核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程由核膜分開,D錯誤?！驹囼灐ぬ骄俊?.(15分)人們通過對青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素探討發(fā)覺,抗生素之所以能夠殺死細菌等病原體而對人體無害,其緣由是抗生素能夠有效地阻斷細菌細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成,而不影響人體細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。于是人們對此現(xiàn)象提出了以下兩點假設(shè):Ⅰ.抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程,而不影響人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程;Ⅱ.抗生素能阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA的功能,而不影響人體轉(zhuǎn)運RNA的功能。接下來須要對這些假設(shè)逐一進行試驗驗證。請寫出你的驗證性試驗的基本思路,并對試驗結(jié)果和結(jié)論進行預(yù)料。(不要求寫詳細的試驗步驟)(1)驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)錄過程的試驗。①基本試驗思路:設(shè)置甲、乙兩組試驗進行體外模擬__________過程,甲組滴加確定濃度的__________適量,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件__________。最終檢測兩組試驗中__________的生成量。

②試驗結(jié)果、結(jié)論:若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則____________________;若甲組中RNA生成量少于乙組中的RNA生成量,則____________________。

(2)驗證抗生素是否阻斷細菌轉(zhuǎn)運RNA功能的試驗。①試驗基本思路:

_________________________________________________。

②試驗結(jié)果、結(jié)論:

________________________________________________。

【解析】本試驗為探究試驗,采納比照法,試驗中留意遵守單一變量原則和等量原則。試驗的結(jié)果及結(jié)論不是唯一的。由題干知抗生素能阻斷蛋白質(zhì)的合成過程,可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯、tRNA的運輸?shù)冗^程中,只要答案合理即可。(1)設(shè)置甲、乙兩組試驗,進行體外模擬細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程。甲組滴加適量的、確定濃度的抗生素水溶液,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件相同且相宜。最終檢測兩組試驗中RNA的生成量。預(yù)料:若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則抗生素不阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程;若甲組中RNA的生成量少于乙組RNA的生成量,則抗生素能阻斷細菌DNA的轉(zhuǎn)錄過程。(2