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学案及答案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成学案及答案，共9页。学案主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第一节     基因指导蛋白质的合成 一、选择题1．下图表示真核生物遗传信息的转录过程，下列叙述错误的是（    ）A．③表示DNA聚合酶 B．②与核糖体结合，指导蛋白质合成C．该过程以①链为模板，转录出②链 D．该过程主要发生在细胞核【答案】A【详解】A、转录过程需要RNA聚合酶的催化，A错误；B、②为mRNA，在翻译时与核糖体结合，指导蛋白质的合成，B正确；C、转录过程以DNA的一条链①为模板，转录出RNA②，C正确；D、转录主要发生在细胞核，D正确。2．图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中3的主要成分及其各级结构。下列叙述正确的是（    ）A．图甲中1由两层磷脂分子组成，故称为双层膜结构B．图甲中4的大小、数目在不同细胞中基本相同C．图乙中的②可通过图甲中的2进入该结构内部D．图乙中的①控制②的合成发生在图甲中【答案】C【详解】A、图甲中1核膜是由两层膜构成的，故称为双层膜结构，其中的每层膜均由两层磷脂分子组成，A错误；B、代谢越旺盛的细胞中，核仁越大且其数量越多，因此不同细胞中核仁的大小、数目在相同，B错误；C、图乙中的②蛋白质为大分子物质，核孔是大分子物质进出细胞核的通道，因此可通过图甲中的2核孔进入该结构内部，C正确；D、图乙中的①表示DNA，②表示蛋白质。DNA控制蛋白质的合成包括转录和翻译，转录的场所主要是在细胞核，而翻译的场所在细胞质中，D错误。3．如图表示真核细胞中发生的一项生理过程，下列叙述正确的是（　　）A．该过程表示复制               B．过程表示翻译C．图中①是细胞核               D．图中②表示tRNA【答案】B【详解】AB、该过程表示翻译，A错误、B正确；C、图中①是核糖体，C错误；D、图中②表示mRNA，D错误。故选B。4．图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是（    ）A．造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B．已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%，该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C．同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D．胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同【答案】D【详解】A、造血干细胞中，含有DNA分子的有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生①DNA复制和②转录的场所是细胞核或线粒体，A错误；B、转录时α链及其模板链中鸟嘌呤（G）分别占27%、17%，根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%，则模板链C＋G占44%，因此双链DNA中的C＋G占44%，双链DNA分子中A＋T占56%，双链中A＝T，则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%，B错误；C、同一种tRNA的反密码子一致，对应的密码子一致，所以携带的氨基酸种类一致，C错误；D、相同DNA在不同细胞中可能出现基因的选择性表达，产生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活动的基因（管家基因）在胰岛B细胞和肝细胞都会表达，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故产生的mRNA也可能相同，D正确。5．线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（    ）A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D．线粒体中的DNA能够控制某些蛋白质的合成【答案】C【详解】A、有氧呼吸时第一、二、三阶段的细胞质基质和线粒体中都能产生ATP，A正确；B、有氧呼吸时第三阶段线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程，B正确；C、有氧呼吸时第二阶段线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的直接参与，不需要O2的参与，C错误；D、线粒体是半自主细胞器，线粒体中的DNA能够控制某些蛋白质的合成，D正确。6．下列关于蛋白质合成的叙述，与事实不符的是（    ）A．翻译过程分为起始､延伸和终止三个阶段 B．核糖体是蛋白质合成的场所C．翻译过程中tRNA沿着mRNA移动 D．遇到终止密码子，翻译自行停止【答案】C【详解】A、翻译过程分为起始、延伸和终止三个阶段，核糖体与mRNA结合，沿着mRNA移动，读取密码子，直到读取到终止密码子，合成终止，A正确；B、核糖体是蛋白质合成的场所，肽链在核糖体合成后，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，B正确；C、翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，C错误；D、核糖体沿着mRNA移动，当核糖体读取到mRNA上的终止密码子，翻译自行停止，D正确。7．奥密克戎毒株是新型冠状病毒的变异株，2022年2月以来全国爆发的新一轮疫情主要是奧密克戎毒株引起的，该病毒进入人体后，其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽，再剪切成多个多肽链，该病毒RNA才能利用这些剪切后形成的复制酶完成催化复制。以下说法正确的是（    ）A．该病毒复制酶的合成需要经过转录、翻译、加工B．复制酶多肽的氨基酸数目小于病毒RNA中碱基数目的1/3C．复制酶催化的复制过程涉及的碱基互补配对包括U-A、C-G、A-TD．该病毒增殖的过程需要宿主细胞提供原料、场所、能量、模板等【答案】B【详解】A、奥密克戎病毒进入人体后，其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽，所以该病毒复制酶的合成不需要经过转录，而是直接翻译，然后加工形成复制酶，A错误；B、复制酶多肽，需要剪切成多个多肽链，剪切后形成的复制酶具有催化作用，所以复制酶多肽的氨基酸数目小于病毒RNA中碱基数目的1/3，B正确；C、复制酶催化的复制过程涉及的碱基互补配对包括U-A、C-G，由于没有DNA分子的作用，没有A-T配对，C错误；D、该病毒增殖的过程需要宿主细胞提供原料、场所、能量等，病毒提供了模板，D错误。8．如图表示基因突变的一种情况，其中 a、b 分别是脱氧核糖核苷酸链和核糖核苷酸链，c 是肽链。下列说法错误的是（    ） A．a→b→c 表示基因的转录和翻译B．C 替代 G 后，图中密码子由 GCG 变为 GCCC．图中氨基酸没有发生改变的原因是密码子具有简并性D．图中 a 所在的基因的碱基序列发生了改变【答案】B【详解】A、a→b是转录过程，b→c是翻译过程，A正确；B、b是mRNA，a是DNA分子中转录的模板链，C 替代 G 后，mRNA上的密码子由CGC变成CGG，B错误；C、b链上的密码子CGC和CGG都编码精氨酸，说明密码子具有简并性，因此图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性，C正确；D、a是DNA分子中转录的模板链，a中C替代G，因此a 所在的基因的碱基序列发生了改变，D正确。9．下列关于核酸的叙述错误的是（    ）A．RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能B．A，T，C，G，U5种碱基最多可以组成8种脱氧核苷酸C．核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序D．念珠蓝细菌细胞内的DNA每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和一个碱基【答案】B【详解】A、RNA具有传递信息（如mRNA传递遗传信息）、催化反应（某些酶是RNA）、转运物质（如tRNA转运氨基酸）等功能，A正确；B、由碱基A组成的核苷酸有2种（腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸）、由碱基G组成的核苷酸有2种（鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸）、由碱基T组成的核苷酸有1种〈胸腺嘧啶脱氧核苷酸）、由碱基U组成的核苷酸有1种尿嘧啶核苷酸）、由碱基C组成的核苷酸有2种（胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸），所以由碱基A、T、C、G、U组成的脱氧苷酸种类共有4种，B错误；C、核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序，如DNA分子的多样性可表示为4n，n为碱基对数，C正确；D、双链DNA分子的绝大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基，只有末端的脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基，念珠蓝细菌是原核生物，细胞内的DNA呈现环状，每个脱氧核糖上均连着2个磷酸和一个碱基，D正确。10．下图表示中心法则，①～⑤表示相关生理过程。下列叙述正确的是（    ）A．tRNA转运氨基酸需要消耗ATP B．mRNA上发生碱基缺失不影响生物性状C．叶肉细胞在细胞周期中进行图中的①②③过程 D．图中的④⑤过程只发生在原核细胞中【答案】A【详解】A、翻译过程中，需要tRNA转运氨基酸，该过程需要消耗ATP，A正确；B、mRNA是翻译的模板，mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，而氨基酸是蛋白质合成的原料，故mRNA上发生碱基缺失可能会影响生物性状，B错误；C、叶肉细胞属于高度分化的细胞，无细胞周期，不再进行①DNA分子复制等过程，C错误；D、④是RNA复制，⑤是逆转录过程，上述过程发生在病毒侵染的宿主细胞中，D错误。11．下图所示为某基因表达的过程示意图，①~⑦代表不同的结构或物质，I和Ⅱ代表过程。下列叙述正确的是（    ）A．过程I中的③表示为RNA聚合酶，①链的左末端为3'-端B．该图示可以表示人的垂体细胞中生长激素基因表达的过程C．除碱基T和U不同外，②④链的碱基排列顺序相同D．过程I中RNA结合多个⑤，利于迅速合成出大量的蛋白质【答案】D【详解】A、过程I中的③表示为RNA聚合酶，转录的方向是沿RNA的3'-端延伸，故④的左端是3'-端，①是④的模板，①链的左末端为5'-端，A错误；、该图表示的过程转录和翻译同时进行，真核生物细胞核基因的转录和翻译不能同时进行，B错误；C、转录的单位是基因，④比②的序列短很多，在该基因位点内，因基因中存在启动子、终止子等序列，④和②的序列也有差别，C错误；D、多聚核糖体的形成，有利于迅速合成出大量的蛋白质，D正确。12．假设大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，基因中C占碱基总数的20%，不考虑终止密码。下列叙述正确的是（　　）A．该基因复制一次，至少需要27个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸B．基因转录生成的mRNA中，鸟嘌呤的数目占碱基总数的20%C．翻译合成该蛋白质的过程中，可能需要21种tRNA参与D．该基因复制n次，含有亲代DNA链的DNA分子所占比例为1/2n【答案】C【详解】A、大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，不考虑终止密码，因此mRNA上共有90个碱基，控制该蛋白质的基因碱基数至少为180个，基因中C占碱基总数的20%，故C＝180×20%＝36(个)，G＝C＝36个，A＝T＝(180－36×2)÷2＝54(个)，该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸个数为54个，该基因复制一次，需要(21－1)×54＝54(个)游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误；B、转录以基因的一条链为模板合成mRNA，mRNA中鸟嘌呤G的数目等于基因转录时模板链上胞嘧啶C的数目，但基因转录时模板链上胞嘧啶C的数量不知道，鸟嘌呤G的数目占该mRNA中碱基总数的比例无法计算，B错误；C、一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运，所以30个氨基酸可能由21种tRNA参与翻译，C正确；D、该基因复制n次，产生2n个DNA分子，有2个DNA分子含亲代DNA链，占DNA分子总数的比例为2/2n，D错误。二、非选择题13．如图为某基因行使功能的过程，据图回答：(1)完成遗传信息表达的是______（填字母）过程，能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是______（填标号）。进行b过程所需的酶有_____。(2)图中含有五碳糖的物质有_____（填标号）；图中⑤所运载的氨基酸是_____。（密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸）(3)图中信使RNA对应的DNA片段连续复制两次还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为_____个。(4)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。HIV病毒的遗传信息传递与表达的途径是（用类似下图的形式表述）：____________【答案】(1)     b、c     b     RNA聚合酶(2)     ①②③⑤     苯丙氨酸(3)21(4) 【详解】（1）遗传信息表达包括转录（以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程）和翻译（以mRNA为模板合成多肽的过程）两个过程，即bc过程；能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的过程是转录，对应图中的b；b是转录，该过程需要RNA聚合酶的催化。（2）五碳糖包括脱氧核糖和核糖，其中①DNA分子中含有脱氧核糖，而核糖是组成RNA的重要成分，因此图中核糖的物质或结构有②mRNA、③核糖体（其中含有rRNA）和⑤tRNA；图中⑤的反密码子为AAG，其对应的密码子为UUC，所运载的氨基酸是苯丙氨酸。（3）图中信使RNA对应的DNA片段含有胸腺嘧啶7个，其连续复制两次共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为（22-1）×7=21 个。（4）HIV病毒属于逆转录病毒，其体内可以发生逆转录、DNA分子复制和转录、翻译过程，故中心法则可表示为：14．如图甲、乙表示真核生物细胞中进行的重要生理活动。请据图回答下列问题： (1)若在含32P 标记胸腺嘧啶的培养液完成图甲的①过程，则 a、b 中带有32P 标记的有______（填“a”，“b”或“a 和 b”），这体现了 DNA 的复制方式是_________。 保证①过程能精确复制的原因是____________________。(2)图乙表示遗传信息的________过程，在此过程中遵循的碱基互补配对方式为 ________。(3)由图乙可知色氨酸的密码子是________。【答案】(1)     a 和 b     半保留复制     DNA 规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，遵循碱基互补配对原则(2)     翻译     A—U、U—A、G—C、C—G(3)UGG【详解】（1）由于DNA复制为半保留复制，因此两条染色单体都含有放射性，a和b都带有32P标记，保证①DNA的复制能精确复制的原因是DNA 规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，遵循碱基互补配对原则。（2）图乙表示翻译过程，在此翻译过程中，遵循的碱基互补配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G。（3）由图可知色氨酸的反密码子是ACC，反密码子与密码子碱基互补配对，故密码子是UGG。