高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成课后练习题

【精编】第1节 基因指导蛋白质的合成-2课时练习

一．单项选择

1．科研人员测定遗传物质为单链DNA的φX174噬菌体的脱氧核苷酸序列，得到其编码蛋白质的部分遗传信息如下图所示。据此作出的分析，错误的是（    ）

A．谷氨酸（Glu）至少有两种密码子

B．终止密码子分别为TAA或TGA

C．基因更能经济地利用DNA的遗传信息量

D．上图DNA中一个碱基替换可能引起两种蛋白发生改变

2．tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用发生关系的。下列叙述正确的是（    ）

A．核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点

B．RNA聚合酶与mRNA上起始密码子结合后启动翻译过程

C．每种tRNA通过碱基互补配对识别并结合一种氨基酸

D．一个mRNA结合多个核糖体，共同完成一条多肽链的合成

3．在已知3个碱基编码一个氨基酸的前提下，有科学家利用蛋白质的体外合成技术，完成了如下图所示实验过程。有关分析或推测，错误的是（    ）

A．除去DNA和mRNA的细胞提取液至少提供了tRNA．ATP．核糖体

B．除去DNA和mRNA的目的是排除原细胞中DNA和mRNA的干扰

C．各试管中加入的多聚尿嘧啶核苷酸相当于mRNA

D．本实验不能确定UUU是苯丙氨酸的遗传密码

4．我国科学家人工合成了4条酿酒酵母染色体，合成的染色体删除了研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，总体长度比天然染色体缩减8%。这一成果为染色体疾病．癌症和衰老等提供研究与治疗模型，下列说法错误的是（    ）

A．合成人工染色体的基本原料是氨基酸和脱氧核糖核苷酸

B．染色体上的DNA某处发生了个别碱基对增添属于基因突变

C．若某基因缺失了单个碱基对，则该基因编码的肽链长度可能不变

D．在合成酿酒酵母的过程中，涉及的变异类型主要是基因突变和基因重组

5．下图表示基因M控制物质C的合成以及物质C形成特定空间结构物质D的流程。下列相关叙述正确的是（　　）

A．①过程需要解旋酶和RNA聚合酶的共同参与

B．②③过程发生在细胞核内，②过程会破坏磷酸二酯键

C．④过程有水生成，需要二种RNA的参与

D．⑤过程形成的物质D通过主动转运分泌出细胞

6．研究发现，人体的载脂蛋白基因在肝．肾细胞中控制合成的蛋白质M与小肠细胞中该基因控制合成的蛋白质N不同，该现象是转录过程中存在某种机制引起的。下列有关叙述错误的是（    ）

A．据题可知，人体内不同细胞中同一基因控制合成的蛋白质可能不同

B．肝．肾细胞与小肠细胞中指导蛋白质M．N合成的mRNA碱基序列不同

C．基因工程中，目的基因在不同生物细胞中表达的蛋白质一般是相同的

D．真核细胞翻译过程中一条mRNA能与多个核糖体结合，但原核细胞不能

7．基因最初转录形成的是核内不成熟的RNA（hnRNA），其在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。甲．乙为小鼠的β-球蛋白基因（图中的实线为基因）分别与其hnRNA．mRNA的杂交结果示意图。下列叙述不正确的是（    ）

A．β-球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列

B．hnRNA和mRNA之间杂交会出现较大比例的杂交带

C．hnRNA加工成mRNA的过程不需要解旋酶参与

D．图中进行的碱基互补配对方式与翻译过程有所不同

8．图为真核细胞中发生的一项生理过程示意图，相关叙述正确的是（    ）

A．该过程表示转录

B．该过程表示翻译

C．③表示细胞核

D．④表示DNA分子

9．下列两图表示遗传信息在生物大分子间传递规律，①②③④⑤⑥分别表示结构或物质。以下有关说法正确的是（    ）

A．图1．图2所示的生理过程完全相同

B．图1表示细菌细胞内基因的表达过程，图2表示酵母菌细胞内核基因的表达过程

C．图2信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成，有利于提高蛋白质的合成速率

D．图1中表示过程的方向是从右向左

10．细胞中的DNA聚合酶是DNA复制的重要酶。有些突变了的DNA聚合酶比正常的DNA聚合酶具有更高的精确度，从而减少了基因突变发生的概率。下列关于突变的DNA聚合酶的叙述正确的是（　　）

A．有利于生物的进化，但不改变进化的方向

B．大大提高了细胞中DNA复制的速度和数量

C．作用的底物是细胞中4种游离的核糖核苷酸

D．翻译这两种酶的mRNA与tRNA配对的序列一定不同

11．已知AUG？GUG为起始密码子，UAA？UGA？UAG为终止密码子，其mRNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC-（不含终止密码子的10个碱基）-CUCUAGAUCU，则此mRNA控制合成的一条多肽链含有多少个氨基酸（    ）

A．4 B．5 C．6 D．7

12．下列关于真核细胞中遗传信息表达过程的叙述，正确的是（    ）

A．若mRNA中的一个碱基发生改变，则其决定的氨基酸一定改变

B．若mRNA中缺失一个碱基，则其控制合成的多肽链一定变短

C．转录与翻译均遵循碱基互补配对原则，且均有氢键的形成与断裂

D．细胞核中转录的mRNA需经核孔运至细胞质，随后再加工成熟

13．下图是真核细胞内某基因的表达过程示意图。下列叙述正确的是（　　）

A．过程①表示转录，需要RNA聚合酶与起始密码结合

B．过程②③发生的场所在细胞质，需要多种酶参与

C．过程④表示翻译，需要参与的RNA是两种

D．一个基因可转录形成多种合成多肽链的模板

14．如图表示某种信号分子与相应受体结合后发生的一系列反应。下列叙述错误的是（    ）

A．据图可知，图示信号分子可能是性激素等固醇类激素

B．甲过程中会发生DNA分子的解旋，需在解旋酶的参与下完成

C．乙过程中，核糖体沿mRNA移动依次读取mRNA上的密码子

D．一条mRNA上可相继结合多个核糖体，以提高翻译效率

15．下列有关真核生物细胞转录及基因表达的叙述正确的是（    ）

A．tRNA．mRNA和rRNA都从DNA转录而来

B．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子

C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生

D．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

密码子是mRNA上能决定一个氨基酸的相邻的3个碱基；其种类有64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点为一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。

题图分析：图示为噬菌体单链DNA的序列，图中D基因与E基因重叠

解答：

A．根据题图可知，谷氨酸（Glu）至少有两种密码子，即为CUC．CUU，A正确；

B．密码子位于mRNA上，因此密码子中不可能含有碱基T，即TAA或TGA不可能是密码子，B错误；

C．图中的基因重叠现象能经济地利用DNA的遗传信息量，C正确；

D．由图可知，E基因和D基因有重复序列，因此一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变，D正确。

故选B。

2．【答案】A

【解析】

3．【答案】D

【解析】

该实验模拟的是翻译过程，试管中加入的多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，各试管加入的不同氨基酸为翻译的原料，由除去DNA和mRNA的细胞提取液提供tRNA．ATP．酶和核糖体。

解答：

A．各试管中加入的多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，各试管加入的不同氨基酸为翻译的原料，翻译还需要tRNA．ATP．酶和核糖体的参与，所以除去DNA和mRNA的细胞提取液至少提供了tRNA．ATP和核糖体，A正确；

B．除去DNA和mRNA的目的是排除原细胞中DNA再转录成mRNA．以及已经合成的mRNA对实验结果的干扰，B正确；

C．各试管中加入的多聚尿嘧啶核苷酸相当于mRNA，因为决定氨基酸的密码子位于mRNA上，C正确；

D．该实验中，相当于mRNA的多聚尿嘧啶核苷酸的碱基全为U，只有加入苯丙氨酸的试管中合成了苯丙氨酸肽链，则可以确定UUU是苯丙氨酸的遗传密码，D错误。

故选D。

4．【答案】B

【解析】

基因突变是指DNA分子中碱基对的增添．缺失和替换，导致基因结构的改变。而DNA上的片段不都是基因，基因只是DNA上有遗传效应的片段。所以染色体上的DNA某处发生了个别碱基对增添不一定改变了基因结构，故不一定属于基因突变。真核生物的可遗传变异类型有基因突变．基因重组和染色体变异。

解答：

A．染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白质的原料分别是脱氧核糖核苷酸和氨基酸，因此合成人工染色体需要氨基酸和脱氧核糖核苷酸作为原料，A正确；

B．染色体上的DNA某处发生了个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，即非基因片段区域，则不会引起基因结构的改变，则不属于基因突变，B错误；

C．由于真核生物的基因结构中存在非编码序列以及内含子，若基因缺失的单个碱基对是在内含子或非编码区位置，则该基因编码的肽链长度不一定会变短，C正确；

D．在合成酿酒酵母的过程中，删除了染色体上研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，这样的操作可能导致基因突变和染色体上的基因重新组合，所以该过程涉及的变异类型主要是基因突变和基因重组，D正确。

故选B。

5．【答案】B

【解析】

根据题意和图示分析可知：过程①是转录形成RNA，过程②是对产生的RNA进行加工，过程③是将加工的RNA片段进行拼接形成mRNA，过程④是翻译形成多肽链，过程⑤是对多肽链加工形成蛋白质。

解答：

A．①过程是转录，RNA聚合酶参与转录过程有解旋的作用，不需要解旋酶的参与，A错误；

B．②③过程发生在细胞核内，②过程会断开部分核苷酸之间磷酸二酯键，以去除RNA中不编码蛋白质序列（内含子），最终形成成熟的mRNA，B正确；

C．④翻译过程有水生成，需要一种mRNA和多种tRNA以及rRNA的参与，C错误；

D．⑤过程形成的物质D蛋白质通过“外排”转运分泌出细胞，D错误。

故选B。

6．【答案】D

【解析】

根据题意，蛋白质M和蛋白质N是由同一基因表达的产物，该现象是转录中存在的某种机制引起的，则转录产生的mRNA不同导致翻译出现不同的蛋白质。

解答：

A．根据题意，人体内同一基因在不同细胞中的控制合成的蛋白质可能不同，A正确；

B．载脂蛋白基因在肝．肾细胞中合成M蛋白，小肠细胞中合成N蛋白，该现象是转录过程的某机制引起的，则合成的mRNA序列不同，B正确；

C．基因工程中，导入目的基因的目的是其可以在不同生物细胞中表达相同蛋白质，C正确；

D．在真核和原核细胞中，一条mRNA均可以和多个核糖体结合，提高翻译效率，D错误。

故选D。

7．【答案】B

【解析】

DNA复制以亲代DNA双链为模板，按照碱基互补配对原则生成新子链，再分别和母链形成子代DNA；转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则生成mRNA,指导蛋白质合成；翻译是以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则将氨基酸对号入座，合成蛋白质。

解答：

A．根据图中杂交结果可知，含有未杂交的区域，故推测β-球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列，A正确；

B．mRNA是由hnRNA加工形成的，二者不能杂交，B错误；

C．hnRNA为单链，加工成mRNA的过程不需要解旋酶，C正确；

D．图中发生的是DNA与RNA之间的碱基配对，遵循的碱基互补配对的方式为A-U．C-G．G-C．T-A，翻译过程中的的碱基互补配对的方式为A-U．U-A．C-G．G-C，所以两个过程的碱基互补配对方式不同，D正确。

故选B。

8．【答案】B

【解析】

分析题图：图示为真核细胞中发生的翻译过程示意图，其中①为核糖体；②为翻译形成的肽链；③为tRNA；④为mRNA。

解答：

AB．图示是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程，A错误，B正确；

C．③为tRNA，能识别密码子并转运相应的氨基酸，C错误；

D．④为mRNA，是翻译的模板，D错误。

故选B。

9．【答案】D

【解析】

图1表示翻译过程， ①表示mRNA，②．③．④．⑤表示正在合成的多肽链，⑥表示核糖体。

图2表示边转录边翻译过程，①表示DNA，②．③．④．⑤表示mRNA。

解答：

A．图1表示翻译过程，图2表示边转录边翻译过程，两图所示的过程不完全相同，A错误；

B．图1中的①表示mRNA，且图1是翻译过程，不可以发生细菌细胞内，在细菌体内转录与翻译是同时进行的；而图2中的①是DNA，整个过程表示边转录边翻译的过程，可表示原核生物（细菌）细胞内基因的表达过程，不能表示真核生物酵母菌细胞内核基因表达的过程，B错误；

C．图2信息反映多个核糖体完成多条多肽链的合成，有利于提高蛋白质的合成速率，C错误；

D． 图 1中②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，从肽链的长短（最左边肽链更长，先合成）可知，翻译过程的方向是从右向左，D正确。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸聚合形成DNA。根据题文，突变酶能减少基因突变发生的概率，提高DNA复制的精确度，但不利于生物进化。

解答：

A．基因突变是生物进化的原材料，突变的DNA聚合酶可以减少基因突变的概率，故不利于生物的进化，基因突变不改变生物进化的方向，自然选择决定生物进化的方向，A错误；

B．由有题文可知，突变的DNA聚合酶可以提高DNA复制的精确度，并不能得出提高DNA复制的速度和数量，B错误；

C．DNA聚合酶是DNA复制的重要酶，其作用的底物是4种游离的脱氧核糖核苷酸，C错误；

D．因为突变酶与正常的DNA聚合酶不同，说明翻译这两种酶的mRNA不同，故翻译这两种酶的mRNA与tRNA配对的序列一定不同，D正确。

故选D。

11．【答案】C

【解析】

mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的1/3，是DNA（基因）中碱基数目的1/6。即DNA（或基因）中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1，氨基酸=肽键数+肽链数。

解答：

该信使RNA碱基序列为：-AUUCGAUGAC-（不含终止密码子的10个碱基）-GUCUAGAUCU，已知AUG．GUG为起始密码子，UAA．UGA．UAG为终止密码子，则该序列的第6．7．8三个碱基构成起始密码子（AUG），倒数第5．6．7三个碱基构成终止密码子（UAG），即编码序列长度为5+10+3=18个碱基，则此信使RNA控制合成的多肽链含氨基酸的个数为18÷3=6个。

故选C。

12．【答案】C

【解析】

基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个主要阶段。

13．【答案】D

【解析】

分析图中可知，过程①表示转录，主要场所在细胞核，过程②③是前体mRNA经过加工形成成熟mRNA的过程，过程④表示翻译，场所在核糖体。

解答：

A．过程①表示转录，需要RNA聚合酶与DNA上的复制起点结合，复制起点称为启动子，起始密码在mRNA上，A错误；

B．过程②③是前体mRNA经过加工形成成熟mRNA的过程，发生的场所主要在细胞核，需要多种酶参与，B错误；

C．过程④表示翻译，需要参与的RNA是三种，分别是作为模板的mRNA，转运氨基酸的tRNA，还有核糖体中的rRNA，C错误；

D．分析图中可知，一种前体mRNA通过剪切和拼接后，可以形成不同的成熟mRNA，翻译出不同的多肽链，所以一个基因可转录形成多种合成多肽链的模板，D正确。

故选D。

14．【答案】B

【解析】

由图可知，该激素能在细胞内与相应受体结合后形成“激素-受体”的复合体，应该是性激素，“激素-受体”的复合体从核孔进入细胞核，作用于DNA，从而转录出mRNA 并合成相应的多肽，可见，该复合体影响转录过程，激素只是改变细胞的代谢，并不直接参与生命活动。

解答：

A．分析图示可知，图中信号分子的受体位于细胞内，很可能是性激素或甲状腺激素等，A项正确；

B．图中甲过程表示转录，转录过程中会发生DNA分子的解旋，但不需要解旋酶的参与，RNA聚合酶具有解旋的作用，B项错误；

C．图中乙过程在细胞质中进行，表示翻译，核糖体沿mRNA移动依次读取mRNA上的密码子，C项正确；

D．多个核糖体可结合在一条mRNA上，同时进行多条肽链的合成，提高翻译的效率，D项正确。

故选B。

15．【答案】A

【解析】

转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程的场所是细胞质的核糖体，RNA分为mRNA．tRNA和rRNA，它们均为转录的产物，其中mRNA是翻译的模板，tRNA能识别密码子并转运相应的氨基酸，rRNA是组成核糖体的成分；此外，还有少数RNA具有催化功能，如核酶。

解答：

A．根据中心法则，正常真核细胞中的tRNA．mRNA和rRNA都以DNA的某一条链为模板转录而来，A正确；

B．色氨酸只有UGG一种密码子，甲硫氨酸只有AUG一种密码子，B错误；

C．真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，线粒体DNA与叶绿体DNA在基因表达过程中也会合成RNA，C错误；

D．真核生物基因表达的过程包括转录和翻译，翻译过程为蛋白质合成过程，D错误。

故选A。