苏教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成第一课时同步达标检测题

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1.[2023·江苏徐州高一期中]如下为某DNA分子的部分碱基序列,若以a链为模板,转录的结果是( )
a链:5'-ATTCGAGCCG-3'
b链:3'-TAAGCTCGGC-5'
A.3'-UAAGCUCGGC-5'
B.3'-AUUCGAGCCG-5'
C.5'-UAAGCUCGGC-3'
D.5'-AUUCGAGCCG-3'
2.[2023·江苏盐城田家炳中学高一期中]下列有关基因转录与翻译的叙述,错误的是( )
A.都需要进行碱基互补配对
B.都需要以tRNA作为运载工具
C.都需要ATP提供能量
D.都需要模板
3.[2023·江苏百校高三联考]下图为某生物细胞中基因X的表达过程,下列相关叙述正确的是( )
A.完成过程①的模板是α链
B.过程①和②均在细胞核中完成
C.过程①中形成图中mRNA是从右往左延伸的
D.mRNA中G的比例与基因X一般不同
4.[2023·江苏泰州高一期末]某生物基因表达过程如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.进行图示过程只需酶A一种酶
B.图示过程可发生在原核细胞内
C.核糖体上能发生碱基配对过程
D.核糖体在mRNA上由左至右移动
5.[2023·江苏徐州高一期末]下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。有关叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸,②为核糖体
B.图中结构②沿mRNA从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体和细胞核中
6.[2023·江苏南通如皋高一质量调研]TATAbx是真核细胞中基因的一段DNA序列,与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录。下列相关叙述正确的是( )
A.TATAbx彻底水解的产物有4种脱氧核苷酸
B.TATAbx与RNA聚合酶间发生碱基互补配对
C.TATAbx上可能含有起始密码子
D.TATAbx的改变或缺失可以使基因不能表达
7. [2023·江苏盐城高一期末]回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。
图一
图二
(1)图一为细胞中合成蛋白质的示意图,该过程的模板是 ,核糖体的移动方向为 (填“右→左”或“左→右”)。
(2)图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程,①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。基因的表达指的是图中的 (填字母)过程,a过程所需的原料是 ,完成b过程所需的酶是 。
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8.(多选)某蛋白质分子由一条含176个氨基酸的肽链构成。下列叙述中错误的是( )
A.参与合成该多肽的tRNA最多有61种
B.与该多肽合成有关的细胞器只有核糖体
C.组成该多肽的氨基酸至少有20种
D.该多肽的模板mRNA上决定氨基酸的密码子最多有64种
9.[2023·江苏连云港海头高级中学高一期末]某细胞中有关物质合成如下图,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是 ( )
A.物质Ⅱ上基因的遗传遵循孟德尔定律
B.③为翻译过程,图示翻译的模板左侧是3'端
C.②④为转录过程,需要A、G、C、U作原料
D.③⑤都是翻译过程,所用密码子的种类和数量都相同
10.[2023·江苏盐城一中期中](多选)甲、乙两图表示某真核细胞中的遗传信息传递的某些过程,下列叙述正确的是( )
甲
乙
A.乙图中结构⑥的移动方向是从右到左
B.从化学组成上看,甲图中的1和6不同
C.乙图中②③④⑤最终形成的物质结构相同
D.乙图中的①链与甲图中a链的基本组成单位相同
11.[2023·山东青岛二中高一期中]当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会变为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①所需的嘧啶数与嘌呤数相等
B.过程①与过程②中涉及的碱基互补配对方式相同
C.当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.过程②中终止密码子与d核糖体距离最近,d核糖体结合过的tRNA数目最少
12.[2023·辽宁铁岭高一期中]如图表示某细胞中遗传信息的传递,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.DNA双链在细胞核中合成,多肽链在细胞质中合成
B.图中酶B代表DNA聚合酶,酶C代表RNA聚合酶
C.转录形成mRNA时,游离的核糖核苷酸随意地与DNA链上的碱基配对
D.结构H与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
13.[2023·江苏泰州中学高一质量检测]R-lp是一种由RNA-DNA杂合链和单链DNA组成的特殊核酸结构,在原核和真核生物的基因组中分布广泛且普遍存在,在很多关键的生物学过程中发挥重要功能,科学家通过研究发现细胞内的某些蛋白可以识别R-lp结构,并促进一类特定物质——RNase H的合成来降解R-lp结构,从而阻止了它们的积累和持久存在。RNase H中主要包括RNase H1和H2,具有特显性降解DNA-RNA杂交链中的RNA部分的能力。
(1)请根据材料写出R-lp结构中的碱基对 。在高等动物细胞的核基因表达过程中,能产生R-lp的过程为 ,该结构的存在使DNA分子的稳定性 (填“增大”“降低”或“保持不变”)
(2)假定R-lp结构中DNA单链含有4 000个碱基,其中A和T占该链碱基总数的30%,则该R-1p结构中的碱基G和C共有 个。
(3)根据RNase H1和H2的功能推测,它们最可能属于下列哪种物质: (填字母)。
A.脱氧核糖核酸酶B.核糖核酸酶
C.蛋白酶D.端粒酶
(4)①研究发现,患者神经元细胞中基因表达效率较正常的神经元细胞较少,这是因为R-lp结构的形成影响了遗传信息的 和 。
②R-lp结构中嘌呤碱基总数 (填“等于”或“不一定等于”)嘧啶碱基总数,原因是
。
14.[2023·江苏淮安高一期末]BDNF是一种神经营养因子,其功能是维持中枢神经系统的生长和发育。BDNF的表达受阻会引起小鼠精神分裂症。miRNA-195是细胞中具有调控功能的一种非编码RNA。下图为BDNF基因的表达及调控过程,A、B、C表示相关物质或结构,①~③表示相关生理过程,请据图回答问题:
(1)过程①是 ,需要的原料是 ,需要 酶的参与。
(2)结构C的名称是 ,起始密码子位于结构A的 (填“左侧”或“右侧”)。
(3)与过程②相比,过程①特有的碱基配对方式为 。过程②中不同的结构C上合成的物质B (填“相同”或“不同”),多个结构C结合在同一个A上的意义是 。
(4)下图为结构A的部分碱基序列,图中虚线框内有 个密码子。虚线框后的序列能继续编码氨基酸,则虚线框后第一个密码子最多有 种。
(5)miRNA-195能够与A结合的原因是 ,据此推测miRNA-195基因过量表达导致小鼠精神分裂的机制为
。
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15. [2023·湖南新高考教育教研联盟高一联考]转铁蛋白受体(TfR)参与细胞对Fe3+的吸收。下图是细胞中Fe3+含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易水解;反之,转铁蛋白受体mRNA难水解。请据下图回答下列问题:
(1)转铁蛋白基因片段的一条链序列是5'—AGTCCG—3',以该链为模板转录出的mRNA序列是5'— —3',该过程需 酶的参与。
(2)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构,形成茎环结构的原因是 ,
这种茎环结构 (填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列,理由是
。
(3)当细胞中Fe3+不足时,转铁蛋白受体mRNA将难被水解,其生理意义是 。
第三节 第1课时 DNA分子通过RNA
指导蛋白质的合成
1.A 转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的,转录时RNA的碱基与模板链的碱基遵循碱基互补配对原则,且DNA中特有碱基是T,RNA中特有碱基是U,且转录时子链的延伸方向与模板链相反,若以a链为模板,转录结果应是3'-UAAGCUCGGC-5'。A项符合题意。
2.B 转录过程以DNA分子的一条链为模板合成mRNA,不需要tRNA作为运输工具,翻译则需要tRNA作为运输工具将氨基酸携带到mRNA特定位置上并在核糖体上合成多肽,B项错误。
3.D ①过程以DNA一条链为模板合成mRNA,所以为转录。根据mRNA碱基序列再结合碱基互补配对原则可知,转录的模板链是β链,A项错误;过程①为转录,转录过程主要发生在细胞核中,过程②为翻译,主要发生在细胞质中的核糖体上,B项错误;根据mRNA碱基序列以及起始密码子AUG的位置,再结合翻译出的多肽链中氨基酸的顺序可知,过程①中形成图中mRNA是从左往右延伸的,C项错误;DNA为双链结构,mRNA为单链结构,尽管mRNA是以DNA的一条链为模板合成的,但基因中有一些不转录的片段,mRNA中G的比例与基因X一般不同,D项正确。
4.A 酶A可使DNA的双链打开,参与转录过程,但翻译过程还需要其他酶的参与,A项错误。
5.B 已知密码子的方向为5'→3',由图示可知,携带①的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸,②为核糖体,A项错误;由图示可知,图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体,空载tRNA从右侧离开核糖体,则结构②核糖体沿mRNA移动并读取密码子的方向为从右向左,B项正确;互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C项错误;细胞核内不存在核糖体,故不会发生图示的翻译过程;线粒体是“半自主细胞器”,含有少量的DNA和核糖体,可进行转录和翻译过程,D项错误。
6.D TATAbx的本质是DNA的一部分,彻底水解后得到的产物种类数为4种,分别为磷酸、脱氧核糖和两种碱基(A、T),A项错误;RNA聚合酶是蛋白质,不能与TATAbx进行碱基互补配对,B项错误;起始密码子位于mRNA上,TATAbx的本质是DNA的一部分,因此TATAbx上不可能含有起始密码子,C项错误;TATAbx“关闭”后,RNA聚合酶没有了结合位点,不能启动基因转录,所以TATAbx的改变或缺失可关闭基因的表达,D项正确。
7.答案 (1)mRNA 右→左 (2)b、c 脱氧(核糖)核苷酸
RNA聚合酶
解析 (1)图一所示为翻译过程,是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,即模板是mRNA(信使RNA);根据肽链的长度分析可知,核糖体的移动方向是右→左(由短到长)。(2)图二中a表示DNA的自我复制过程,b表示转录过程,c表示翻译过程,遗传信息的表达包括转录和翻译,即图二中的b(转录)、c(翻译)过程;a表示DNA复制,该过程所需原料为脱氧(核糖)核苷酸;b表示转录过程,需要RNA聚合酶的催化。
8.BCD mRNA中密码子数决定肽链中氨基酸的个数,肽链中含有176个氨基酸,因此决定氨基酸的密码子数为176个,64种密码子中决定氨基酸的密码子有61种,所以该多肽的模板mRNA上决定氨基酸的密码子最多有61种;由于密码子和反密码子之间碱基互补配对,故参与合成该多肽的tRNA最多有61种;参与合成该多肽的细胞器是核糖体和线粒体;组成该多肽的氨基酸最多有20种,故BCD项错误。A项正确。
9.B 孟德尔定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,物质Ⅱ为线粒体DNA,其上也具有基因,但此处基因的遗传不遵循孟德尔定律,A项错误;③为翻译过程,根据多肽链的长度可知,核糖体在mRNA上由右向左移动,结合翻译的方向为mRNA的5'端→3'端,故图示翻译的模板左侧是3'端,B项正确;图中②④为转录过程,需要4种核糖核苷酸作原料,而A、G、C、U只是4种碱基,C项错误;③⑤都是翻译过程,但两者所用密码子的种类和数量不一定相同,D项错误。
10.ABC 乙图中从右到左多肽链越来越长,故结构⑥(核糖体)的移动方向是从右到左,A项正确;甲图表示转录,b为mRNA,1为腺嘌呤核糖核苷酸,6为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,1和6的五碳糖不同,其碱基组成不完全相同,B项正确;乙图中②③④⑤都是以同一条mRNA为模板形成的多肽链,结构相同,C项正确;乙图中的①链是mRNA,其组成单位为核糖核苷酸,而a链是DNA,其组成单位为脱氧核糖核苷酸,两者基本组成单位不同,D项错误。
11.C 过程①为转录,该过程中以DNA的一条链为模板,该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定,因此转录过程中所需的嘌呤和嘧啶数也无法确定,A项错误;过程①为转录,碱基互补配对方式为A-U,T-A,G-C,C-G,过程②为翻译,碱基互补配对方式A-U,U-A,G-C,C-G,B项错误;由图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译,C项正确;由图可知,终止密码在mRNA的左侧,故终止密码子与d核糖体距离最远,D项错误。
12.D 图中转录与翻译同时进行,可知是原核生物的基因表达过程,原核细胞没有细胞核,DNA复制及多肽链的合成的场所均是细胞质,A项错误;图中B可以催化DNA双链解开,表示解旋酶,C催化RNA形成,表示RNA聚合酶,B项错误;转录形成mRNA时,游离的核糖核苷酸与DNA链上的碱基遵循A-U、T-A、G-C、C-G的配对原则,C项错误;H是核糖体,核糖体与mRNA的结合部位会形成6个碱基的位置,2个tRNA的结合位点,D项正确。
13.答案 (1)A-U、T-A、G-C、C-G 转录 降低 (2)8 400 (3)B (4)①转录 翻译 ②不一定等于 单链RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等(或非模板链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等)
解析 (1)R-lp是一种由RNA-DNA杂合链和单链DNA组成的特殊核酸结构,推测R-lp结构中的碱基对为A-U、T-A、G-C、C-G。R-lp结构是产生的RNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,因此该结构应该是转录形成RNA过程时形成的产物;该结构的存在使DNA单链分子不能与互补链碱基互补配对,故该结构的存在使DNA分子的稳定性降低。(2)由于该结构中DNA单链含有4000个碱基,其中A 和T 占该链碱基总数的30%,则C和G含有70%,因此一条DNA单链上C和G的总和为2800个,由于碱基的互补配对原则,另一条DNA单链和mRNA单链上也分别有C和G碱基2800个,所以该结构G 和C 共有2800×3=8400个。(3)RNaseH中主要包括RNaseH1和H2,具有特显性降解DNA-RNA杂交链中的RNA部分的能力,根据酶的专一性,说明其最可能是核糖核酸酶,B项正确。(4)①基因的表达包括转录和翻译两个过程,根据题干信息可知R-lp结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在,R-lp结构的形成会影响遗传信息的转录和翻译。②R-lp结构是一种三链RNA-DNA杂合片段,其中双链DNA中的嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数,但单链RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等,因此R-lp结构中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数。
14.答案 (1)转录 核糖核苷酸 RNA聚合 (2)核糖体 右侧 (3)T—A 相同 少量的mRNA分子就可迅速合成大量的蛋白质(或提高翻译效率) (4)8 13 (5)miRNA-195通过碱基互补配对识别靶mRNA miRNA-195与BDNF基因转录出的mRNA结合形成双链,使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,抑制BDNF基因的翻译过程
15.答案 (1)CGGACU RNA聚合 (2)该片段含有丰富的碱基A和U,能够互补配对形成局部双链 不能 茎环结构位于(mRNA)终止密码子之后 (3)指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR),有利于吸收更多的Fe3+
解析 (1)转录过程遵循的碱基互补配对原则:A—U配对,T—A配对,C—G配对,G—C配对,因此基因片段的一条链序列是 5'—AGTCCG—3',以该链为模板转录出的mRNA序列是5'—CGGACU—3',该过程需RNA聚合酶的参与。(2)转铁蛋白受体mRNA中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA终止密码子后的茎环凸起,从图中可以看出茎环结构含有氢键,又富含A、U碱基,因此形成茎环结构的原因是该片段含有丰富的碱基A和U,能够互补配对形成局部双链结构。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体mRNA的终止密码子之后,所以不影响转铁蛋白受体mRNA翻译形成的TfR的氨基酸序列。 (3)当细胞中Fe3+浓度低时,一方面铁调节蛋白受体能够结合Fe3+,具有调节活性;另一方面剩余的铁调节蛋白受体能与转铁蛋白受体mRNA上的铁反应元件结合,使转铁蛋白受体mRNA难以被水解,以便翻译出更多的转铁蛋白受体。转铁蛋白受体多了,有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要。