2019-2020学年名师同步人教版生物必修二课下提能：第4章第1节　基因指导蛋白质的合成

2019-2020学年名师同步人教版生物必修二课下提能：第4章第1节　基因指导蛋白质的合成

第 4 章 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 课下提能 一、选择题 1．下列说法正确的是( ) A．遗传信息蕴藏在基因的碱基排列顺序之中 B．rRNA 上相邻的 3 个碱基称做密码子 C．tRNA 上相邻的 3 个碱基叫做反密码子 D．终止密码子位于 DNA 上，起到终止转录的作用 解析：选 A 遗传信息是指基因中的碱基排列顺序；mRNA 上相邻的 3 个 碱基称做密码子；tRNA 只有一端相邻的 3 个碱基称为反密码子；终止密码子位 于 mRNA 上。 2．下列有关真核细胞 DNA 复制和转录这两种过程的叙述，错误的是( ) A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应 C．两种过程都以脱氧核苷酸为原料 D．两种过程都以 DNA 为模板 解析：选 C DNA 复制和转录都主要在细胞核内进行；都需要相应酶的参 与；DNA 复制的原料是 4 种脱氧核苷酸，转录的原料是 4 种核糖核苷酸；两种 过程的模板都是 DNA，DNA 复制是以 DNA 的两条链分别为模板，而转录是以 DNA 的一条链为模板。 3．(2019·厦门检测)SARS 病毒是一种单链＋RNA 病毒。该＋RNA 既能作为 mRNA 翻译出蛋白质，又能作为模板合成－RNA，再以－RNA 为模板合成子代 ＋RNA。下列有关 SARS 病毒的叙述，正确的是( ) A．遗传物质是＋RNA，其中含有密码子 B．复制时会出现双链 RNA，该过程需要解旋酶催化 C．翻译时的模板及所需的酶均由宿主细胞提供 D．增殖过程中会出现 T—A、A—U 的碱基配对方式 解析：选 A 由题意可知，该病毒是一种单链＋RNA 病毒，遗传物质是＋ RNA，＋RNA 能作为 mRNA 翻译出蛋白质，所以其中含有密码子，A 项正确； RNA 复制时需要相关酶的催化，但不需要解旋酶，B 项错误；翻译时的模板由 病毒提供，所需的酶由宿主细胞提供，C 项错误；RNA 中没有碱基 T，不会出 现 T—A 的碱基配对方式，D 项错误。 4．(2019·太原质检)已知一个蛋白质分子由 3 条肽链组成，连接蛋白质分子 中氨基酸的肽键共有 297 个，翻译成这个蛋白质分子的 mRNA 中的 A 和 G 共 400 个，则转录成 mRNA 的 DNA 分子中 C 和 T 的最少个数及翻译成蛋白质的过程 中共需要 tRNA 的个数分别是( ) A．1 800 个；300 个 B．900 个；900 个 C．900 个；300 个 D．900 个；无法确定 解析：选 D 该蛋白质由 3 条肽链组成，共 297 个肽键，可知该蛋白质由 300 个氨基酸组成。则该 mRNA 中的碱基个数至少有 300×3＝900(个)。画出如 下转录图解： 由图解可知：转录成 mRNA 的 DNA 分子中 C 和 T 最少应有 900 个。但由 于一个 tRNA 可以重复运载多个氨基酸，所以 tRNA 的数目无法确定。 5．(2019·嘉峪关检测)一条多肽链中有 500 个氨基酸，则作为合成该多肽链 的 mRNA 分子和用来转录 mRNA 的 DNA 分子至少有碱基多少个( ) A．1 500 个和 1 500 个 B．500 个和 1 000 个 C．1 000 个和 2 000 个 D．1 500 个和 3 000 个 解析：选 D DNA 碱基数：mRNA 碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1；mRNA 上每三个相邻碱基编码一个氨基酸，称为密码子。该条多肽链中有 500 个氨基酸， 因此作为模板的 mRNA 中至少含有 3×500＝1 500 个碱基，用来转录 mRNA 的 DNA 分子具有两条链，因此至少含有 2×1 500＝3 000 个碱基。 6．假设有一段 mRNA 上有 60 个碱基，其中 A 有 15 个，G 有 25 个，那么 转录该 mRNA 的 DNA 分子区段中，C 和 T 的个数之和及该 mRNA 翻译成的多 肽中最多的肽键数分别为( ) A．15,20 B．60,18 C．40,19 D．60,19 解析：选 D mRNA 上有 60 个碱基，则转录成该 mRNA 的 DNA 中至少应 有 120 个碱基。DNA 是双螺旋结构，按照碱基互补配对原则 A—T、G—C，则 在双链 DNA 分子中嘌呤数、嘧啶数均等于 DNA 总碱基数的一半，即 A＋G＝C ＋T＝1/2×120。所以 C＋T＝60；mRNA 有 60 个碱基，不考虑终止密码子，据 关系式 mRNA 的碱基数∶氨基酸数＝3∶1，可知合成的多肽中有 20 个氨基酸， 肽键数为 19。 7．如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是( ) A．该过程共涉及 5 种核苷酸 B．在不同组织细胞中该过程的产物一定相同 C．该过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶 D．该过程涉及碱基互补配对和 ATP 的消耗 解析：选 D 图示为转录过程，根据图中碱基可判断涉及 3 种脱氧核苷酸和 4 种核糖核苷酸；因不同组织细胞中基因的选择性表达，不同组织细胞中转录的 产物不完全相同；转录过程不需要 DNA 聚合酶，需要的是 RNA 聚合酶；转录 过程中 DNA 与 RNA 发生碱基互补配对，生物大分子的合成需要消耗能量。 8．对如图所示片段的分析不正确的是( ) A．该图所示的情况仅发生于转录过程中 B．彻底水解该片段得到 5 种碱基、2 种五碳糖、1 种磷酸 C．该片段中共含有 8 种核苷酸 D．一般情况下，该图所示过程主要发生于细胞核或拟核中 解析：选 A 由于一条链中含 T 碱基，另一条链中含 U 碱基，因此该片段 是由 DNA 和 RNA 组成的。该图所示也可以是 RNA→DNA 过程中的一个片段， A 项错误；彻底水解该片段得到 A、T、C、G、U 5 种碱基、核糖和脱氧核糖 2 种五碳糖、1 种磷酸，B 项正确；该片段中共含有 4 种核糖核苷酸和 4 种脱氧核 苷酸，C 项正确；一般情况下，该图表示转录过程，主要发生于细胞核或拟核中， D 项正确。 9．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．能给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．该过程有水产生 解析：选 D 翻译的直接模板是 mRNA，而不是 DNA，A 项错误；翻译的 产物是多肽，经加工后形成蛋白质，但并不是所有的蛋白质都是酶或激素，B 项 错误；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C 项错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，D 项正确。 10．(2019·长郡中学期末)如图表示人体基因 Y 的表达，①～④表示过程。 下列叙述错误的是( ) A．进行过程①时，需要解旋酶和 RNA 聚合酶 B．过程④在内质网和高尔基体中进行，需要 ATP 参与 C．过程①与过程③发生的场所可能相同也可能不同 D．含有基因 Y 的细胞不一定进行①～④过程 解析：选 A ①为转录过程，可在细胞分裂的间期或不分裂的细胞中进行， 该过程需要 RNA 聚合酶的催化，但是不需要解旋酶，A 错误；蛋白质的加工可 在内质网和高尔基体中进行，需 ATP 参与，B 正确；过程①为转录，主要在细 胞核进行，也可在线粒体进行，过程③为翻译，在核糖体上进行，C 正确；由于 基因选择性表达，所以含基因 Y 的细胞不一定表达基因 Y，则不一定进行①～ ④过程，D 正确。 11．(2019·哈师大附中期中)如图一和图二是基因控制胰蛋白酶合成的两个主 要步骤，下列叙述正确的是( ) A．图一和图二所示过程的进行方向都是从右往左 B．图一中乙与丁是同一种物质 C．图二中共有 RNA、多肽和多糖三种大分子物质 D．图一和图二中的碱基互补配对方式相同 解析：选 A 图一中乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丁为胞嘧啶核糖核苷酸，两者 不是同一种物质，B 项错误；图二中共有 RNA、多肽和蛋白质三种大分子物质， C 项错误；图一中的碱基配对方式为 A—U、T—A、C—G、G—C，而图二中的 碱基互补配对方式为 A—U、U—A、C—G、G—C，可见两者的碱基配对方式不 完全相同，D 项错误。 12．(2019·泰安期末)某科研单位研究发现某真核细胞中发生的某些相关生理 和生化反应过程如图，下列相关叙述错误的是( ) A．物质 c 是基因，是指导 rRNA 合成的直接模板，需要 RNA 聚合酶参与 催化 B．结构 a 是核糖体，物质 b 是 mRNA，过程①是转录过程 C．过程②在形成细胞中的某种结构，这种结构无生物膜 D．如果细胞中 r蛋白含量增多，r蛋白就与 b 结合，阻碍 b 与 a 结合 解析：选 B 在核糖体上，以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程是翻译。 二、非选择题 13．(2019·银川期中)如图中甲、乙表示两种不同类型的生物基因的表达过程， 回答下列问题： (1)图甲表示________(填“原核”或“真核”)细胞中基因的表达过程，参与 其中的 RNA 分子有_________________________________________________。 (2)图乙所示细胞的基因转录形成的 mRNA 需要通过________才能进入细胞 质。 (3)翻译时每个 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________(填“相同”或“不同”)，每个核糖体完成翻译的时间 ________(填“相同”或“不同”)。 (4)图甲、乙两种生物共有的细胞器是________；图中所示的遗传信息的流 动方向均可表示为________。 解析：(1)图甲表示原核细胞中基因的表达过程，mRNA 为翻译的模板，tRNA 携带氨基酸，rRNA 是核糖体(合成蛋白质的场所)的组成成分，故三种 RNA 都参 与了基因的表达。(2)由于核膜的存在，真核细胞的基因转录形成的 mRNA 需要 通过核孔才能进入细胞质。(3)翻译时每个 mRNA 可以结合多个核糖体，每个核 糖体合成的多肽链的模板是一样的，故每个核糖体合成的多肽长度相同，每个核 糖体完成翻译的时间相同。(4)原核生物和真核生物共有的细胞器是核糖体，图 中 都 表 示 了 转 录 和 翻 译 过 程 ， 故 遗 传 信 息 的 流 动 方 向 均 可 表 示 为 DNA――→转录 mRNA ――→翻译 蛋白质。 答案：(1)原核 mRNA、tRNA、rRNA (2)核孔 (3)相同 相同 (4)核糖 体 DNA――→转录 mRNA ――→翻译 蛋白质 14．在图中括号内标出字母代表物质的名称，并回答下列问题。 (1)这是表示蛋白质合成中的________过程。 (2)由图中的 mRNA 链可知 DNA 模板链上对应的碱基序列为________。 (3)该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由 mRNA 上的 ________决定的，而 mRNA 上的这种顺序是由基因的________的排列顺序决定 的。 (4)参与该段多肽链合成的 tRNA 有________个，图中一个正被运载的氨基酸 是________，其前接的一个氨基酸是________，其将要连接上的氨基酸是 ________(相关密码子如下表所示)。 氨基酸 丙氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 密码子 GCA GAA AAA UGG GCG GAG AAG GCC GCU 解析：(1)图中有核糖体和 mRNA，所以是翻译过程。(2)可按照碱基互补配 对原则写出 DNA 模板链上的碱基序列。(3)蛋白质合成模板是 mRNA，mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基构成密码子。(4) mRNA 上有四个密码子， 对应四个 tRNA。正在运载的氨基酸对应的密码子是 GCU，查密码子表，应该为 丙氨酸。其他的同理。 答 案 ： 多 肽 链 氨 基 酸 tRNA mRNA 核 糖 体 (1) 翻 译 (2)ACCCGATTTGGC (3)密码子 脱氧核苷酸对(碱基对) (4)4 丙氨酸 色 氨酸 赖氨酸 15．(2019·武汉期末)等位基因 S、s 控制一对相对性状。图 1 为某一生理过 程简图，基因 S 在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的 DNA 序列如图 2 所 示(起始密码子为 AUG 或 GUG)。请据图回答：(注：脯氨酸密码子为 CCG，精 氨酸密码子为 CGG，丙氨酸密码子为 GCC，甘氨酸密码子为 GGC) (1)图 1 中的甲结构代表的是一个________分子的结构简图，图中被运输的 氨基酸是________。这个氨基酸与前面的氨基酸是通过________反应连接在一起 的。 (2)图 1 所示为________过程，图 1 中显示了两类碱基互补配对关系，它们 分别发生在________________________________________之间。 (3)基因 S 发生转录时，作为模板链的是图 2 中的________(填“a”或“b”)链。 若基因 S 的 b 链中箭头所指碱基对 G/C 缺失，则该处对应的密码子将改变为 ________。 (4)一个信使 RNA 分子上可以相继结合多个________，同时进行多肽链的合 成，因此少量的信使 RNA 分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。 解析：(1)图 1 为三叶草结构，是 tRNA; tRNA 上一端的 3 个碱基构成反密码 子，且反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，因此其对应的 mRNA 上的密 码子是 GCC，携带的氨基酸是丙氨酸。(2)图 1 为翻译过程，碱基互补配对发生 在 tRNA 分子内局部折叠链片段之间、tRNA 的反密码子与 mRNA 的密码子之间。 (3)起始密码子为 AUG 或 GUG，则转录起始密码子的模板链是 TAC 或 CAC，分 析基因中的 a 链和 b 链，TAC 位于 b 链，因此转录的模板链是 b 链；基因 S 的 b 链中箭头所指碱基对 G/C 缺失，转录形成的 mRNA 的该处顺延一个碱基，密码 子变成 GUU。(4)一个信使 RNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多 肽链的合成，可以迅速合成出大量的蛋白质。 答案：(1)tRNA(转运 RNA) 丙氨酸 脱水缩合 (2)翻译 tRNA的反密码子和 mRNA 的密码子，tRNA 内局部折叠片段 (3)b GUU (4)核糖体