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第二课时练习

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第二课时练习，共16页。

【基础篇】
1．下列有关密码子的叙述，正确的是（ ）
A．所有密码子都可以编码氨基酸
B．一种氨基酸可对应一种或多种密码子
C．密码子可以在DNA上也可以在RNA上
D．密码子是组成蛋白质的基本结构单位
2．如图①、②分别表示参与基因指导蛋白质合成过程的两种分子，下列有关叙述正确的是（ ）
A．形成①和②时的碱基互补配对方式完全相同
B．②需要以①为模板，由RNA聚合酶催化形成
C．①具有多样性的特点，但其稳定性较差
D．②的一端含密码子，另一端可携带氨基酸
3．瘦素蛋白基因转录直接形成的 RNA 全长有 4500 个碱基，而翻译成的瘦素蛋白仅由167 个氨基酸组成。翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需 4 秒钟，实际上以1个 mRNA为模板合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟。下列叙述正确的是（ ）
A．翻译时平均约 27个碱基决定1个氨基酸
B．每个瘦素蛋白均由多个核糖体一起合成
C．该 mRNA上有多个起始密码子和终止密码子
D．翻译时多个核糖体先后结合到同一个 mRNA上
4．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子．某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A-U-U-C-G-A-U-G-A-C…（中间省略46个碱基）…C-U-C-U-A-G-A-U-C-U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为（ ）
A．20个B．15个C．16个D．18个
5．真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。某科研团队通过研究揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。下列叙述正确的是（ ）
A．DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点
B．DNA的两条链在复制起始位点解旋后都可以作为转录的模板
C．DNA复制时只能是从复制起始位点开始同时向同一个方向进行
D．将外源的尿嘧啶类似物掺入到新合成的DNA链中可鉴定复制起始位点
6．下图是某哺乳动物细胞内遗传信息传递和表达过程示意图。其中不存在碱基A和碱基T配对的是（ ）
A．aB．a和bC．cD．b和c
【能力篇】
7．遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑，关于遗传密码破译的叙述错误的是（ ）
A．伽莫夫提出了3个碱基编码1个氨基酸的设想
B．克里克首次用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸
C．尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码
D．体外实验合成多肽链时试管中加入的细胞提取液需要保留mRNA做模板
8．细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I）。含有1的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在下图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B．图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C．密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D．密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
9．蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞在长期进化过程中形成了短时间内快速合成大量蛋白质的机制。下列叙述中不属于细胞内提高蛋白质合成速率机制的是（ ）
A．一种氨基酸可以由多种tRNA运载，保证了翻译的速度
B．一个细胞周期中，DNA可以进行多次转录，从而形成大量mRNA
C．一条mRNA上可结合多个核糖体，在短时间内合成多条多肽链
D．几乎所有生物共用一套密码子，使各种细胞内能合成同一种蛋白质
10．细胞中某段DNA分子转录形成mRNA时，RNA特异性腺苷脱氨酶（ADAR）与DNA结合并催化mRNA特定部位的腺苷基团脱去氨基转变为肌酐，肌酐易被识别为鸟苷，最终可能导致基因表达出现异常。下列有关说法正确的是（注：终止密码子为UAA，UGA，UAG）（ ）
A．以DNA的双链为模板转录形成RNA时，游离的核糖核苷酸添加到RNA3＇端
B．若ADAR的作用发生在终止密码子上，则相应蛋白质的氨基酸数目可能不变
C．经ADAR作用的mRNA与正常mRNA相比，分子中G＋C/A＋U的比值上升
D．ADAR对mRNA发挥作用而产生的变异可以稳定遗传
11．真核生物基因的遗传信息从DNA传递到RNA之后，需要剪接体进行遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，该过程称为RNA剪接。下图是细胞核中S基因的表达过程，下列叙述错误的是（ ）
A．①②过程发生在细胞核中，③过程发生在细胞质中
B．剪接体作用于②过程，其作用是催化氢键的断裂与形成
C．①③过程均遵循碱基互补配对原则，且均发生氢键的形成与断裂
D．④过程中在RNA酶的作用下磷酸二酯键断裂，异常mRNA水解成4种核苷酸
12．下列有关遗传信息传递的叙述，正确的是（ ）
A．中心法则适用于真核生物而不适用于原核生物
B．乳酸菌体内的遗传信息传递发生在生物大分子之间
C．DNA在复制过程中若发生差错，一定会使生物的性状发生改变
D．劳氏肉瘤病毒在遗传信息的传递中，只有A—U的配对，不存在A—T的配对
13．关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（ ）
A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数一定是n/2个
B．细菌转录时两条DNA单链可同时作为模板，提高转录效率
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D．在细胞分裂间期，mRNA的种类和含量均不断发生变化
14．胰岛素的A、B两条多肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．胰岛素基因中至少含有的碱基数是6（m＋n）
B．胰岛素mRNA中至少含有（m＋n）个编码氨基酸的密码子
C．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条多肽链
D．A、B两条多肽链可能是经过蛋白酶的作用后形成的
15．下图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图乙是图甲中过程②的局部放大。根据图回答：
(1)图甲过程①称为 ，该过程所需的原料是 。
(2)将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次，子代中含15N的DNA分子占 。
(3)②过程中一个mRNA上可同时结合多个核糖体的意义是 。
(4)图乙中决定苏氨酸的密码子是 。
【拔高篇】
16．下图为基因表达过程示意图，I、Ⅱ表示基因表达的不同过程，X表示某种酶。据图判断，下列相关叙述正确的是（ ）
A．X表示DNA聚合酶，能识别DNA特定序列，移动方向是由左向右
B．核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，移动方向是由左向右
C．过程Ⅱ中有多个核糖体和mRNA结合，每个核糖体上形成的肽链是不同的
D．过程I还未完成，过程Ⅱ即已开始，该现象可能发生在真核细胞中
17．科学家为研究“遗传信息如何从DNA传递到蛋白质”，进行了如下实验；用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌、离心并分离出mRNA与rRNA。实验结果显示：分离出的部分mRNA含有14C标记，而rRNA上没有。把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA杂交分子，但不能与细菌的DNA结合。通过实验分析，下列叙述正确的是（ ）
A．添加14C标记的尿嘧啶的目的是检测RNA的合成
B．合成RNA所需的RNA聚合酶是由噬菌体提供的
C．噬菌体侵染细菌后，细菌新合成了含14C的rRNA
D．含14C标记的mRNA分子是由细菌的DNA转录而来的
18．关于图甲、乙、丙的说法，错误的是（ ）
A．图甲所示过程为转录，其产物中三个相邻的碱基就是密码子
B．若图甲的①中A占23%、U占25%，则对应DNA片段中A占24%
C．图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸
D．正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑦⑧过程
19．看下图，回答问题：
(1)转录的模板是[ ] 中的 （填“A”或“B”）链，该链的碱基序列后五位是 。（[ ]中填序号①、②、③或④）
(2)翻译的场所是[ ] ，翻译的模板是[ ] ，运载氨基酸的工具是[ ] ，翻译过程中需要 个tRNA来运载。
(3)遗传物质DNA主要分布在 中，也有一部分分布在 中。
(4)图中核糖体在mRNA上相对运动的方向是由 向 。
20．细胞中与呼吸作用有关的某种物质的合成如下图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图回答问题：
(1)②过程需要的原料是 ；③过程涉及的RNA具体种类有 ；③过程中少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是 。
(2)一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码的 。由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是 。
(3)从分离定律实质分析Ⅱ中的基因不遵循基因的分离定律的原因是 。
(4)若该细胞为根尖分生区细胞，在分裂期时②过程很难进行，原因是 。
参考答案：
1．B
【详解】A、密码子共有64个，而能决定氨基酸的密码子只有61个，有3个终止密码子一般情况下不决定氨基酸，A错误；
B、密码子具有简并性，一种氨基酸可对应一种或多种密码子，B正确；
C、密码子是指mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，密码子不能在DNA上，C错误；
D、蛋白质的组成单位是氨基酸，密码子是mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，D错误。 故选B。
2．B
【详解】A、分析题图可知，①为规则双螺旋结构，且参与指导蛋白质合成过程，因此①为DNA；②为三叶草结构，可推知其为tRNA。形成②时有A与U配对，形成①时没有，A错误；
B、②为tRNA，以①DNA的一条链为模板转录形成，且需要RNA聚合酶的催化，B正确；
C、DNA具有多样性和稳定性的特点，C错误；
D、tRNA的一端含反密码子，另一端可携带氨基酸，D错误。 故选B。
3．D
【详解】A、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，A错误；
B、每个瘦素蛋白由1个核糖体合成，B错误；
C、根据题意推断出该 mRNA上有1个起始密码子和终止密码子，C错误；
D、翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是一条mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，这样可以提高蛋白质的合成效率，D正确。 故选D。
4．D
【详解】该信使RNA碱基序列为：A﹣U﹣U﹣C﹣G﹣A﹣U﹣G﹣A﹣C…（46个碱基）…C﹣U﹣C﹣U﹣A﹣G﹣A﹣U﹣C﹣U，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+46+3=54，则此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为54÷3=18个。故选D。
5．A
【详解】A、DNA解旋成为单链之后才能开始复制，而解旋酶的作用是使DNA双链中氢键打开，因此，DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点，A正确；
B、转录是以DNA的模板链为模板进行的，B错误；
C、DNA复制时可能是从复制起始位点开始同时向两个方向进行，而且表现为多起点复制，进而提高了DNA分子的合成效率，C错误；
D、尿嘧啶不是组成DNA的碱基，故不能将其类似物掺入新合成的DNA链中鉴定复制起始位点，D错误。 故选A。
6．D
【详解】由于RNA上不含碱基T，因此在b转录和c翻译过程中不存在碱基A和碱基T配对，ABC错误，D正确。 故选D。
7．D
【详解】A、苏联科学家乔治伽莫夫(Gerge Gamw)最早指出需要以三个碱基一组才能为20个氨基酸编码 ，提出了3个碱基编码1个氨基酸的设想，A正确；
B、克里克的实验首次证明密码子由三个碱基组成，即遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸，B正确；
C、1961年，美国国家卫生院的马太与尼伦伯格在无细胞系统环境下，把一条只由尿嘧啶(U)组成的RNA转释成一条只有苯丙氨酸(Phe)的多肽，由此破解了首个密码子(UUU -> Phe)，C正确；
D、体外实验合成多肽链时试管中加入的细胞提取液需要去除mRNA，以防原有mRNA作为翻译的模板，D错误。 故选D。
8．C
【详解】A、细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的，A正确；
B、由图可知，含有I的反密码子可识别三种密码子，B正确；
C、由图中信息可知，三个mRNA上的密码子不同，但它们所决定的氨基酸相同，C错误；
D、在原核细胞中，密码子GUG编码缬氨酸和甲硫氨酸，D正确。 故选C。
9．D
【详解】A、一个氨基酸可以对应一种或多种密码子，这样相应地，一个氨基酸可以对应一种或多种反密码子，即一种氨基酸可以由一种或多种tRNA运载，保证了翻译的速度，A正确；
B、一个细胞周期中，DNA可以进行多次转录，从而形成大量mRNA，这样大量的mRNA可以分别结合多个核糖体，合成较多的蛋白质，B正确；
C、一条mRNA上可结合多个核糖体，在短时间内合成多条相同的多肽链，从而提高了翻译的效率，C正确；
D、几乎所有生物共用一套密码子，由于基因的选择性表达，各种细胞内基因的执行情况不同，不一定能合成同一种蛋白质，D错误。 故选D。
10．C
【详解】A、转录形成RNA时是以DNA的一条链为模板进行的过程，A错误；
B、若ADAR的作用发生在终止密码子上，则可能使终止密码子变为编码氨基酸的密码子，因此可能会使相应蛋白质的氨基酸数目增加，B错误；
C、由于RNA特异性腺苷脱氨酶（ADAR）与DNA结合并催化mRNA特定部位的腺苷基团脱去氨基转变为肌酐，因此经ADAR作用的mRNA中A减少，与正常mRNA相比，分子中（G＋C）/（A＋U）的比值上升，C正确；
D、RNA特异性腺苷脱氨酶（ADAR）是最常见的RNA修饰工具，对于遗传物质是DNA的生物来说，ADAR对RNA修饰后引发的变异一般不会遗传给下一代，D错误。 故选C。
11．B
【详解】A、①②过程表示转录和RNA的剪接，发生在细胞核中，③过程表示翻译，发生在细胞质中的核糖体上，A正确；
B、由题意可知，剪接体能够进行遗传信息的“剪断”与“拼接”，故其作用是催化磷酸二酯键的断裂与形成，B错误；
C、①③过程（转录和翻译）中均遵循碱基互补配对原则（但碱基配对方式不完全相同），转录时解旋有氢键的断裂、以母链为模板形成RNA有氢键的形成，RNA离开母链时有氢键的断裂；翻译过程有碱基互补配对形成氢键，tRNA离开核糖体有氢键断裂，C正确；
D、RNA酶可水解RNA，④过程中在RNA酶的作用下磷酸二酯键断裂，异常mRNA水解成4种核糖核苷酸，D正确。 故选B。
12．B
【详解】A、中心法则是指遗传信息的流动规律，适用于真核生物，也适用于原核生物，A错误
B、乳酸菌遗传物质为DNA，其体内的遗传信息传递方向为DNA→RNA→蛋白质，即发生在生物大分子之间，B正确；
C、DNA在复制过程中若发生差错，由于密码子的简并性，这种差错不一定改变生物的性状，C错误；
D、劳氏肉瘤病毒在遗传信息的传递中可发生逆转录，可存在A—T的配对，D错误。
故选B。
13．D
【详解】A、转录时是以基因为单位进行的，一个DNA分子上有很多基因，所以一个含n个碱基的DNA分子，一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数小于n/2个，A错误；
B、转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程，B错误；
C、DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，分别催化DNA的复制和转录过程，C错误；
D、在细胞周期的不同时期，基因是选择性表达的，所以mRNA的种类和含量均不断发生变化，D正确。 故选D。
14．C
【详解】A、胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是m+n，每个氨基酸由mRNA上的一个密码子（由三个碱基组成）决定，即密码子至少为m+n，mRNA上的碱基数为3（m+n），DNA是双链结构，不考虑非编码序列，胰岛素基因中对应碱基数至少为2×3（m+n）=6(m+n)，A正确；
B、胰岛素的两条肽链中氨基酸共有m+n个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码子)可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为m+n个，B正确；
C、一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为转录的模板链，进而以转录出的这条mRNA为模板进行蛋白质的翻译过程，因此胰岛素的A、B两条多肽链都是由胰岛素基因的某一条单链编码的，C错误；
D、由题干可知，A、B两条肽链是由一个基因编码的，因此可能是该基因编码了一条肽链之后，经蛋白酶作用使个别肽键断裂，形成两条肽链，然后再组装成胰岛素，D正确。
故选C。
15．(1) 转录 （4种）核糖核苷酸
(2)1/4
(3)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质（或“可以提高翻译速率”）
(4)ACU
【详解】（1）图甲过程①表示转录，所需的原料是核糖核苷酸。
（2）将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次，共有23=8个DNA分子，只有2个DNA分子的其中一条链含15N，故子代中含15N的DNA分子占2/8=1/4。
（3）过程②表示翻译，一个mRNA上结合多个核糖体，可以利用少量mRNA在短时间内迅速合成大量的蛋白质。
（4）由图乙可知，翻译的方向是从左到右，密码子位于mRNA，苏氨酸的密码子是ACU。
16．D
【详解】AB、由图可知，I过程的产物可以与核糖体结合进行翻译，因此I过程代表转录，参与转录的酶是RNA聚合酶；根据图中肽链的长短可知，转录的方向是由右向左；核糖体是由rRNA和蛋白质构成的，它能识别mRNA的碱基序列，AB错误；
C、图中每个核糖体合成的肽链相同，因为都是以同一条mRNA为模板进行翻译的，C错误；
D、真核生物的线粒体、叶绿体中也含有少量DNA，在这些部位可以同时进行转录和翻译，D正确。 故选D。
17．A
【详解】A、尿嘧啶是RNA的特有碱基，添加14C标记尿嘧啶的目的是检测有无RNA的合成，A正确；
B、噬菌体是病毒，只含有DNA和蛋白质外壳，在侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入了大肠杆菌，噬菌体利用大肠杆菌的营养物质和酶进行增殖，所以合成RNA所需的RNA聚合酶是由大肠杆菌提供的，B错误；
C、根据“分离出的部分mRNA含有14C标记，而核糖体的rRNA上没有”可知，噬菌体侵染细菌之后，细菌并没有利用14C标记的尿嘧啶组装形成新的核糖体，C错误；
D、根据“把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA杂交分子，但不能与细菌的DNA结合”可知：噬菌体的基因转录形成了mRNA，而细菌的DNA未转录形成mRNA，即新合成的mRNA是由噬菌体的遗传物质DNA转录而来，D错误。 故选A。
18．A
【详解】A、图甲表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，其中①表示RNA，包括tRNA、rRNA和mRNA，而密码子是指mRNA上3个相邻的决定一个氨基酸的碱基，A错误；
B、若图甲的①中A占23%、U占25%，根据碱基互补配对原则可知，则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%，可知A=T=24%，B正确；
C、图乙所示过程为翻译，图丙的⑨过程也为翻译，翻译所需原料是氨基酸，C正确；
D、⑦表示逆转录过程，⑧表示RNA的复制过程，可发生在少数生物，如一些RNA病毒，正常情况下，动、植物细胞中都不可能发生的是⑦⑧过程，D正确。 故选A。
19．(1) ④ DNA A GAAAG
(2) ② 核糖体 ③ mRNA/信使RNA ① tRNA/转运RNA 4/四
(3) 细胞核 细胞质
(4) 左 右
【详解】（1）根据③mRNA上的碱基序列可知转录的模板是[④]DNA中的A链，根据碱基互补配对原则可知该链的相应段碱基顺序是TACCGAAGAAAG。
（2）翻译的场所是[②]核糖体，翻译的模板是[③]mRNA，运载氨基酸的工具是[①]tRNA；翻译后的产物是多肽；图示多肽中有5个氨基酸，但其中有2个相同，因此翻译过程中需要4个tRNA来运载。
（3）遗传物质DNA主要分布在细胞核中，也有一部分分布在细胞质中的线粒体和叶绿体中。
（4）根据tRNA的移动方向可知，图中核糖体在mRNA上相对运动的方向是由左向右。
20．(1) 核糖核苷酸 mRNA、tRNA、rRNA 一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成
(2) 简并 A∥T碱基对替换为G∥C碱基对（T∥A碱基对替换成C∥G碱基对）
(3)基因分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离，而Ⅱ处的基因不位于染色体上
(4)DNA处于高度螺旋化的染色体中，无法解旋
【详解】（1）②过程为转录过程，产物是RNA，因此该过程需要的原料是（4种游离的）核糖核苷酸；③过程为翻译过程，翻译过程发生在核糖体上，核糖体中含有rRNA，因此，翻译过程涉及的RNA具体种类有mRNA、tRNA、rRNA；翻译过程中一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成，因此，可实现③过程中少量的mRNA短时间内指导合成大量蛋白质。
（2）一种氨基酸可能有几个密码子，即不同的密码子可决定相同的氨基酸，这一现象称作密码的简并。由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），结合密码子的差异可推测，该基因的这个碱基对替换情况是A∥T碱基对替换为G∥C碱基对，进而使得mRNA上的密码子可能由原来的AUU变成了ACU。
（3）分离定律的实质是位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离，而线粒体Ⅱ中的基因没有位于染色体上，且在减数分裂过程中是随机进入到配子中的，因而不遵循基因的分离定律。
（4）若该细胞为根尖分生区细胞，在分裂期时位于染色体上的DNA处于高度螺旋化状态，无法解旋，因而②过程，即转录很难进行。