高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成练习题

第1节 基因指导蛋白质的合成

[课时作业(九)]

一、选择题

1．关于转录和翻译的叙述，错误的是(　　)

A．转录时以核糖核苷酸为原料

B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列

C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性

解析：转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D项正确。

答案：C

2．基因中含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达，下列与此过程有关的叙述，正确的是(　　)

A．编码蛋白质的基因中碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的6倍

B．编码氨基酸的密码子指相应的转运RNA中的3个碱基

C．信使RNA中的碱基数是相应基因中碱基数的1/3

D．由信使RNA上的9个碱基控制形成的多肽链中有3个肽键

解析：编码蛋白质的基因中碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的6倍。密码子是信使RNA中决定1个氨基酸的3个相邻碱基。信使RNA中的碱基数是相应基因中碱基数的1/2。信使RNA上的9个碱基如果都对应氨基酸，则可编码3个氨基酸，形成的多肽链中有2个肽键。

答案：A

3．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，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

解析：此多肽含11个肽键，为12个氨基酸构成，则mRNA分子碱基数至少为3×12＝36，基因中碱基数至少为6×12＝72，该mRNA翻译的多肽含12个氨基酸，应由12个tRNA搬运。

答案：B

4．甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(　　)

A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子

B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行

C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

解析：本题考查DNA复制和转录的相关知识。据图可知，甲所示过程为DNA复制，乙所示过程为转录。DNA复制为半保留复制，其产物是双链DNA分子；转录结束后DNA是全保留的，其产物为单链RNA，故A错误。DNA复制和转录的主要场所都是细胞核，故B项错误。DNA复制过程需要解旋酶，故C错误。一个细胞周期中DNA只进行一次复制，而转录则可多次发生，故D正确。

答案：D

5．在大豆细胞的生理活动中，当T和U两种碱基被大量利用时，下列说法正确的是(　　)

解析：细胞有丝分裂的一个细胞周期包括细胞分裂间期和分裂期。在间期完成有关蛋白质的合成、DNA的复制和RNA的合成。由于T(胸腺嘧啶)是组成DNA的特有成分，U(尿嘧啶)是组成RNA的特有成分，因此可以判断：细胞中大量利用“U”表明正在转录形成RNA并合成蛋白质，大量利用“T”表明正在合成DNA，处于分裂间期。

答案：B

6．根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(　　)

A.TGU　         B．UGA　      　C．ACU　     　D．UCU

解析：反密码子与密码子互补，所以苏氨酸密码子第三个碱基为U，且密码子由mRNA上的碱基组成，不含碱基T，所以A、B错。根据mRNA与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU，故选C。

答案：C

7．一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基(　　)

A．3 000个和3 000个  B．1 000个和2 000个

C．2 000个和4 000个  D．3 000个和6 000个

解析：DNA通过转录将遗传信息传给信使RNA，这一过程中DNA仅有一条链转录。信使RNA在翻译时，每相邻的三个碱基为一个遗传密码，决定一个氨基酸。从这样的关系分析，多肽链上有1 000个氨基酸，信使RNA就应有3 000个碱基，DNA相应的碱基应为6 000 个(在这里都没有考虑终止密码等因素)。

答案：D

8．真核生物细胞核基因转录过程中，新产生的mRNA可能和DNA模板稳定结合形成DNA—RNA双链，使另外一条DNA链单独存在，此状态称为R—loop。研究显示，R—loop会引起DNA损伤等一些不良效应。而原核细胞却没有发现R—loop的形成。产生这种差异可能的原因是(　　)

A．原核生物的mRNA与DNA模板链不遵循碱基互补配对

B．原核生物边转录mRNA边与核糖体结合进行翻译

C．原核生物DNA双链的结合能力更强

D．原核生物DNA分子数目较少

解析：原核生物的mRNA与DNA模板链仍然遵循碱基互补配对原则；原核生物的细胞结构没有核膜，导致核DNA的转录和翻译过程没有空间上的间隔，可以边转录mRNA边与核糖体结合翻译蛋白质，不能形成R—loop，故B是可能的原因；DNA双链的结合能力与是不是原核生物或者真核生物没有关系；原核生物DNA分子数目较少，但是与形成R—loop没有关系。

答案：B

9．由n个碱基对组成的基因，控制合成由m条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为 (　　)

A.　　　　　　　　 B.－18(－m)

C．na－18(n－m)   D.－18(－m)

解析：基因中有n个碱基对，则由此基因转录形成的mRNA中有n个碱基，指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸，该蛋白质分子由m条肽链组成，其相对分子质量为：－(－m)·18。

答案：D

10．观察下列蛋白质合成示意图，不正确的是(　　)

A．图中①是核糖体，②是tRNA，③是mRNA

B．丙氨酸的密码子是GCU

C．若图中④含60个组成单位，则③至少含有360个碱基

D．该图表示翻译过程，其中①可沿着③从左至右移动

解析：由图可知，①是核糖体，②是tRNA，③是mRNA，④是多肽，A正确；tRNA上携带的是反密码子，mRNA上携带的是密码子，由图可知，携带丙氨酸的tRNA反密码子是CGA，所以mRNA上的密码子是GCU，B正确；mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，如④含60个组成单位，则③mRNA上至少有180个碱基，C错误；题图表示的是翻译过程，从多肽的合成方向可知，核糖体沿着mRNA从左至右移动，D正确。

答案：C

11．如图代表人体胰岛细胞中发生的某种生理过程(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：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，而蛋白质不一定就是酶与激素，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项也错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，D项正确。

答案：D

12．下列有关图中的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是(　　)

A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译

B．①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同

C．一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸

D．遗传信息由③传递到⑤需要RNA作为工具

解析：以DNA②链为模板合成的③链含碱基U，故③为mRNA，此过程为转录；③与④结合形成⑤多肽链，此过程为翻译。DNA双链中A＝T，G＝C，因此(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)；遗传信息由③传递到⑤的过程中，tRNA作为运载工具，实现遗传信息对蛋白质合成的控制。③含480个核苷酸即含160个遗传密码，这些遗传密码中存在终止翻译的终止密码，因此编码的蛋白质长度小于160个氨基酸。

答案：C

二、非选择题

13．如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：

(1)图中①表示的过程称为________，催化该过程的酶是________。②表示的物质是________。

(2)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定的模板链的碱基序列为________。

(3)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②的碱基数远大于153，主要原因是________________________________。一个②上结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________。

解析：(1)图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶催化，转录形成的产物②是mRNA。(2)密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC。由mRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定的模板链的碱基序列是—CCACTGACC—。(3)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。

答案：(1)转录　RNA聚合酶　mRNA

(2)GAC　—CCACTGACC—　(3)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列　在短时间内生成大量的同种蛋白质(答案合理即可)

14．下面左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，下面右上图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：

(1)图中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)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有______________。

(4)根据表格内容判断：[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)右图为上图中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______________。

解析：(1)如图可知，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应该是与有氧呼吸第三阶段有关的酶。(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。蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)图中①过程是核DNA转录的过程，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。RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。

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)tRNA　苏氨酸　三　(5)①　会　(6)前者含脱氧核糖，后者含核糖RNA聚合酶

15．20世纪70年代科学家成功地利用转基因技术将人类胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，然后通过大肠杆菌的繁殖生产了人类的胰岛素。请回答下列问题。

(1)上述实验中重组DNA分子在大肠杆菌体内控制合成蛋白质必须要经过________两个过程，这两个过程分别是在大肠杆菌________进行的。

(2)根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题：

①丙氨酸的密码子是________，其对应的DNA模板链上的碱基是________。

②第二个氨基酸应是________[供选答案：半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]。

③在DNA双链中，________链为转录模板链，密码子存在于________链上。

(3)胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么控制合成它的基因中至少应含有碱基________个，若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该胰岛素的相对分子质量约为________。

答案：(1)转录和翻译　拟核区和核糖体上

(2)

①GCA　CGT　②半胱氨酸　③a　c　(3)306　3 708