人教版高中生物必修第2册第4章第2课时遗传信息的翻译和中心法则习题含答案

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第2课时　遗传信息的翻译和中心法则基础过关练题组一　区分密码子和反密码子1.(2020福建福州高二期中)根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是(　　)DNA双链  TTG mRNA   tRNA反密码子  A氨基酸苏氨酸A.TGU B.ACU C.UGA D.UCU2.下列关于密码子和反密码子的叙述,正确的是(　　)A.密码子位于mRNA上,反密码子位于rRNA上B.密码子和反密码子都可以发生碱基配对,所以它们的种类数相同C.密码子和反密码子中都不含胸腺嘧啶D.密码子和反密码子都具有简并性3.(2020河北沧州一中高一月考)真核生物中,基因、遗传信息、密码子和反密码子分别是指(　　)①信使RNA上核苷酸的排列顺序②DNA中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基④转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑥有遗传效应的DNA片段A.⑤①④③ B.⑥②⑤④ C.⑥⑤①② D.②⑥③④题组二　分析遗传信息的翻译4.(2020山东枣庄八中高一下期中改编)把兔子血红蛋白的信使RNA转入大肠杆菌的细胞质中,结果能合成兔子的血红蛋白,这说明(　　)A.大肠杆菌也存在兔子血红蛋白基因B.它们共用一套遗传密码C.蛋白质的合成过程很简单D.兔子的DNA可以指导大肠杆菌合成血红蛋白5.(2020云南玉溪一中高二期末)关于如图所示过程,下列说法中正确的是(　　)A.图示过程可以发生在人的成熟红细胞中B.该过程得到的多条肽链的氨基酸排列顺序不同C.图中展示的是mRNA沿着核糖体移动的过程D.一个mRNA分子上可以结合多个核糖体6.(2020安徽合肥肥东高三期末)如图为某生理过程示意图,其中AUG为起始密码子,下列相关叙述正确的是　(　　)A.该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与B.物质1上的三个相邻碱基叫作反密码子C.多个结构1共同完成一条物质2的合成D.结构1读取到AUG时,物质2合成终止7.(2020江苏省高二学业水平考试)如图为蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,据图回答:(1)在蛋白质合成过程中,该图表示的过程称为　　　　,图中①的结构名称是　　　　。 (2)决定②的密码子是　　　　　,连接②与③的化学键称为　　　　。 (3)假设控制该蛋白质合成的基因片段中有碱基180个,最多可决定的氨基酸数为　　　　(不考虑终止密码子)。 题组三　分析中心法则8.(2019山西太原五中高一月考)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是(　　)A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶C.细胞中的DNA复制和逆转录都以DNA为模板D.复制和逆转录所需要的原料都是脱氧核苷酸9.(2020重庆西南大学附中高二期末)如图表示生物界完整的中心法则,有关叙述正确的是(　　)A.图中所有过程均需要模板、原料,也都遵循碱基互补配对原则B.成年人的每一个细胞中均能发生①②③过程C.烟草花叶病毒侵入宿主细胞后会发生④→①→②→③的过程D.线粒体和叶绿体中能发生图中所有过程10.下图表示遗传信息的流动方向,其中①到⑤表示过程。请据图回答下列问题:(1)①过程称为　　　　,需要　　　　　　的催化。 (2)在真核细胞中,①和⑤两个过程发生的主要场所是　　　　。其中⑤过程需要的基本条件包括模板、原料和　　　　　。 (3)④过程所需的转运工具是　　　　,在真核细胞中能发生④过程的细胞器有　。 (4)上述遗传信息的流动过程被称为　　　　　,其中原核细胞中存在的过程有　　　(填图中的数字)。  能力提升练题组　基因表达和中心法则的综合1.(2020天津静海一中高三月考改编,)在全部密码子被破译之后,分子生物学家克里克提出一个假说,他认为有的反密码子第3位碱基与密码子第3位碱基之间的互补配对是不严格的。下列事实不能支持上述假说的是(　　)A.细胞中的tRNA少于62种B.某反密码子的第三位碱基是U,密码子与之配对的碱基是A或GC.UAA、UAG是终止密码子,细胞中没有能识别它们的tRNAD.某反密码子的第三位碱基是次黄嘌呤,与C、U和A均可配对2.(2020河南创新发展联盟高二上联考,)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成,某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述错误的是(　　)A.RNA聚合酶在miRNA基因转录时发挥作用B.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即C与G、A与U配对C.miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工,用于翻译D.miRNA抑制W蛋白的合成发生在翻译过程中3.(不定项)(2020山东济宁一中高三月考,)科研人员从肿瘤细胞中发现了蛋白S,为了研究其功能做了如下实验:将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料,其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记,一起培育一段时间后加入肝素(可以与RNA聚合酶结合),然后再加入蛋白S,结果如图所示。下列叙述错误的是　(　　)A.RNA聚合酶能识别DNA模板上特定位点的起始密码子,并与之结合,催化RNA的合成B.肝素与RNA聚合酶结合后能破坏RNA聚合酶的空间结构并使之失去活性C.对照组应加入不含蛋白S的缓冲液,实验组加入肝素后基本没有新的mRNA合成D.曲线反映的是模板DNA转录形成RNA的过程,蛋白S能解除肝素抑制转录的作用4.(2020山西吕梁孝义高二月考,)冠状病毒的增殖和表达过程如图所示,遗传物质为正链单链RNA,用(+)RNA表示,它可以以自身为模板,指导合成病毒相关蛋白质。该病毒进入宿主细胞后,首先以病毒RNA为模板表达出RNA聚合酶,随后RNA聚合酶完成负链RNA的合成、各种结构蛋白mRNA的合成以及病毒基因组RNA的复制。据此分析,以下说法正确的是(　　)A.以病毒RNA为模板表达出RNA聚合酶是翻译过程,在宿主细胞的核糖体上完成B.以正链RNA为模板合成负链RNA需RNA聚合酶,反之则需逆转录酶C.RNA聚合酶的本质是RNA,基本组成单位是核糖核苷酸D.病毒RNA复制时不遵循碱基互补配对原则5.(2020河北沧州一中高一月考,)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如图所示)。回答下列问题:(1)图中甘氨酸的密码子是　　　　,铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为　　　　　　　　　　　　　。 (2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了核糖体在mRNA上的　　　　,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免　　　　对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内　　　　　　　的浪费。 (3)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由　　　变为　　　　。 
答案全解全析基础过关练1.B2.C3.B4.B5.D6.A8.C9.A1.B　密码子是mRNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基。根据碱基互补配对原则,tRNA中的A与mRNA中的U配对,苏氨酸密码子的最后一个碱基为U,则mRNA是以图中DNA的下面那条单链为模板转录而来的,图中DNA的下面那条单链的碱基为TGA,因此苏氨酸的密码子是ACU,故B符合题意。2.C　密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上,A错误;密码子有64种,终止密码子不编码氨基酸,因此对应的tRNA不是64种,B错误;密码子和反密码子中都不含胸腺嘧啶,C正确;密码子具有简并性,反密码子不具有简并性,D错误。3.B　真核生物中基因是指有遗传效应的DNA片段,即⑥;遗传信息是指DNA中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序,即②;密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,即⑤;反密码子是转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基,即④。故选B。4.B　大肠杆菌合成兔子的血红蛋白是因为大肠杆菌细胞中转入了兔子的血红蛋白的mRNA,A错误;兔子血红蛋白的mRNA能在大肠杆菌中指导血红蛋白的合成,说明兔子和大肠杆菌共用一套遗传密码,B正确;不能从题干信息中看出该过程简单,C错误;从题干中只能看出兔子的mRNA进入大肠杆菌细胞并且合成了相关的蛋白质,不能看出DNA的作用,D错误。5.D　人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不能发生翻译过程,A错误;图示过程得到的多条肽链都是以同一个mRNA为模板合成的,所以氨基酸的排列顺序相同,B错误;翻译时,核糖体沿着mRNA移动,C错误;一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,这样少数的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。6.A　题图示过程为一条mRNA上结合多个核糖体,同时合成多条肽链,需要mRNA(模板)、rRNA(构成核糖体的成分之一)、tRNA(运输氨基酸)参与,A正确;物质1是mRNA,其中可决定1个氨基酸的三个相邻碱基叫作密码子,B错误;结构1是核糖体,mRNA上结合多个核糖体,合成多条相同的物质2,C错误;AUG为起始密码子,为翻译的起点,D错误。7.答案　(1)翻译　核糖体　(2)UCU　肽键　(3)30解析　分析题图:图示表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图,其中①为核糖体,是合成蛋白质的场所;②③为氨基酸,是合成蛋白质的原料;④为mRNA,是翻译过程的模板。(1)图示为翻译过程;图中①为核糖体。(2)mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫作密码子,因此图中决定②的密码子是UCU。②和③表示氨基酸,氨基酸通过肽键相连接。(3)假设控制该蛋白质合成的基因片段中有碱基180个,转录出的mRNA最多有90个碱基,又因为三个相邻碱基可决定1个氨基酸,不考虑终止密码子,最多可决定30个氨基酸。8.C　DNA复制是以DNA的两条链为模板,以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程,逆转录是以RNA为模板,以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程,A、D正确,C错误;转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的参与,逆转录需要逆转录酶的参与,B正确。9.A　识图分析可知,图中①为DNA复制过程,②为转录过程,③为翻译过程,④为逆转录过程,⑤为RNA复制过程,⑥为RNA控制蛋白质合成的翻译过程。上述所有过程都需要模板、原料,都遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同,A正确;①DNA复制只在有分裂能力的细胞中发生,B错误;烟草花叶病毒属于RNA非逆转录病毒,侵入宿主细胞后会发生⑤RNA的复制和⑥翻译过程,不会发生逆转录过程,C错误;线粒体和叶绿体中能发生图中①DNA复制、②转录和③翻译的过程,其他过程不能发生,D错误。10.答案　(1)转录　RNA聚合酶　(2)细胞核　能量、酶　(3)tRNA　核糖体、线粒体、叶绿体　(4)中心法则　⑤①④解析　题图中,①为转录,②为逆转录,③为RNA复制,④为翻译,⑤为DNA的复制。(1)①转录过程需要RNA聚合酶的催化。(2)真核细胞中,DNA复制和转录的主要场所为细胞核,此外叶绿体和线粒体中也因含有少量DNA而能发生DNA的复制和转录。DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶和能量等。(3)④翻译过程所需的转运工具为tRNA,翻译过程发生在核糖体上,在叶绿体和线粒体中也能发生翻译过程。(4)图示遗传信息流动的过程被称为中心法则,其中②③只发生在极少数RNA病毒中,⑤①④均可发生于原核细胞中。能力提升练1.C2.C3.AB4.A    1.C　细胞中的tRNA少于62种,支持题述假说;某反密码子的第三位碱基是U,与之配对的密码子碱基是A或G,支持题述假说;终止密码子UAA、UAG不编码氨基酸,因此没有识别它们的tRNA,这一事实不能支持题述假说;某反密码子的第三位碱基是次黄嘌呤,与C、U和A均可配对,支持题述假说。故选C。2.C　分析题图:miRNA基因在细胞核中转录形成的产物需要进行加工,然后通过核孔进入细胞质,再加工并形成复合物后,与W基因转录的mRNA结合,进而阻碍翻译过程的进行。miRNA基因的转录需要RNA聚合酶,A正确;miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,B正确;真核生物中,miRNA在细胞质中形成miRNA-蛋白质复合物,阻止W基因mRNA翻译,C错误,D正确。3.AB　根据题意,将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料,其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记,一起培育,则会发生转录;据图可知,加入肝素后,未加入蛋白S组的产物中32P的放射性几乎不再变化,说明肝素会抑制转录;而加入蛋白S组的产物中32P的放射性增加,推测蛋白S可解除肝素对转录的抑制作用。根据以上分析,D正确;RNA聚合酶能识别DNA模板上特定的位点,催化RNA的合成,而起始密码子位于mRNA上,不在DNA模板上,A错误;据分析可知,加入蛋白S后产物中32P的放射性增加,说明加入蛋白S后又进行了转录,因此肝素只是抑制了RNA聚合酶的活性,并没有使其失去活性,B错误;根据对照实验的基本原则,无关变量应保持相同且适宜,实验组加入了含有蛋白质S的缓冲液,对照组应加入不含有蛋白质S的缓冲液,据图可知,实验组加入肝素后,产物中32P的放射性强度几乎不再增加,说明肝素能抑制转录过程,基本没有新的mRNA合成,C正确。4.A　RNA聚合酶的本质为蛋白质,基本组成单位为氨基酸,以病毒RNA为模板表达出RNA聚合酶是翻译过程,在宿主细胞的核糖体上完成,A正确,C错误;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,B错误;病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则,D错误。5.答案　(1)GGU　…—CCACTGACC—…(2)移动　Fe3+　物质和能量(3)C　A解析　(1)据图可知,携带甘氨酸的tRNA已经离开核糖体,该tRNA的反密码子是CCA,根据碱基互补配对原则,甘氨酸的密码子是GGU。据图可知,铁蛋白基因中决定“”的mRNA链碱基序列为…—GGUGACUGG—…,根据碱基互补配对原则,其模板链碱基序列为…—CCACTGACC—…。(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,不能沿mRNA移动,从而抑制了翻译的开始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译;这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白),又可以减少细胞内物质和能量的浪费。(3)亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,其中与色氨酸的密码子UGG相差最小的是UUG,即可由UGG变为UUG,故DNA模板链上的碱基变化是由C→A。