高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成课时练习

第1节　基因指导蛋白质的合成

课后·训练提升

合格考过关检验

1.用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(　　)

①同位素标记的tRNA　②蛋白质合成所需的酶　③同位素标记的苯丙氨酸　

④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液

A.①②④　　 B.②③④

C.③④⑤ D.①③⑤

答案C

解析翻译的原料是氨基酸,要想让多肽链带上放射性标记,应该用同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)作为原料,而不是同位素标记的tRNA,①错误,③正确。合成蛋白质需要模板,由题干信息知苯丙氨酸的密码子是UUU,因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板,同时要除去细胞中原有核酸的干扰,④⑤正确。除去了DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境,其中含有核糖体、催化多肽链合成的酶等,不需要再加入蛋白质合成所需的酶,②错误。

2.下图为生物体内转运氨基酸m的tRNA,下列叙述正确的是(　　)

A.该tRNA还能识别并转运其他氨基酸

B.氨基酸m只能由该tRNA转运

C.氨基酸m的密码子是UUA

D.tRNA是由许多个核糖核苷酸构成的

答案D

解析一种tRNA只能转运一种氨基酸;一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运;氨基酸m的密码子为AAU;tRNA是由许多个核糖核苷酸连接而成的。

3.DNA决定mRNA的序列是通过(　　)

A.mRNA上的密码子

B.DNA的自我复制

C.tRNA的转运

D.碱基互补配对

答案D

解析mRNA是以4种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的1条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成的。因此DNA决定mRNA的序列是通过碱基互补配对。

4.遗传密码是指(　　)

A.DNA分子中决定蛋白质合成的碱基排列顺序

B.tRNA一端决定1个氨基酸的3个碱基

C.mRNA上编码1个氨基酸的3个相邻碱基

D.蛋白质分子的氨基酸排列顺序

答案C

5.下图是甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图。下列叙述正确的是(　　)

A.图中只含有tRNA和mRNA

B.甲硫氨酸处于图中a的位置

C.tRNA含有氢键

D.该过程需要RNA聚合酶

答案C

解析题图中含有rRNA、tRNA和mRNA。核糖体移动方向为从左向右,因此左侧的b为tRNA携带的甲硫氨酸。tRNA的局部也会通过碱基互补配对形成氢键。RNA聚合酶为催化转录的一种酶,该过程为翻译,不需要RNA聚合酶。

6.把小鼠血红蛋白的mRNA加入大肠杆菌提取液中,在一定条件下,能合成出小鼠的血红蛋白。这个事实说明              (　　)

A.控制蛋白质合成的基因位于mRNA上

B.小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化

C.所有生物共用一套密码子

D.小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的DNA

答案C

解析将小鼠血红蛋白的mRNA加入大肠杆菌提取液中,在一定条件下,能合成出小鼠的血红蛋白,说明大肠杆菌以小鼠的mRNA为模板合成了蛋白质,即所有生物共用一套密码子。

7.下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况。下列有关叙述正确的是(　　)

A.①过程以核糖核苷酸为主要原料

B.胰岛B细胞中存在图中①②③过程

C.皮肤生发层细胞中只存在图示的①过程

D.参与③过程的氨基酸和tRNA的种类数相同

答案C

解析①过程以游离的4种脱氧核苷酸为原料,A项错误。胰岛B细胞中存在题图中②③过程,该细胞高度分化,不能进行细胞分裂,不能进行DNA复制,B项错误。皮肤生发层细胞中可以进行①DNA复制过程,但不能转录、翻译合成胰岛素,C项正确。一般情况下,参与③翻译过程的氨基酸有21种,tRNA有61种,D项错误。

8.治疗艾滋病(病原体HIV的遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似。下列对AZT作用的叙述,正确的是(　　)

A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录

B.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制

C.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录

D.利于艾滋病病毒RNA基因的表达过程

答案C

解析艾滋病病毒为逆转录病毒,RNA逆转录合成DNA的过程需要原料胸腺嘧啶脱氧核苷酸,而药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似,因此AZT会抑制HIV的逆转录过程。

9.下图是蛋白质合成示意图。据图回答下列问题。

(1)转录的模板是[　]　　　　中的一条链,该链的相应区段的碱基序列是　　　　　　　　　　　　。 

(2)翻译的场所是[　]　　　　　,翻译的模板是[　]　　　　　,运载氨基酸的工具是[　]　　　　,翻译后的产物是　　　　　　。 

(3)遗传物质DNA主要分布在　　　　中,也有一部分分布在　　　　　中。 

答案(1)④　DNA　TACCGAAGAAAG　(2)②　核糖体　③　mRNA　①　tRNA　多肽(蛋白质)　(3)细胞核　细胞质

解析(1)转录主要发生于细胞核中,模板是DNA的一条链。由于mRNA上的碱基序列是AUGGCUUCUUUC,所以转录的模板链上的碱基序列是TACCGAAGAAAG。(2)翻译的场所是核糖体,模板是mRNA,运输氨基酸的工具是tRNA,产物是多肽(蛋白质)。(3)DNA主要存在于细胞核中的染色体上,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量DNA。

等级考素养提升

1.右图为核苷酸的模式图。下列相关说法正确的是(　　)

A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同

B.如果要构成ATP,在①位置上加上2个磷酸基团即可

C.人的遗传物质中③只有4种

D.DNA分子中每个②均只与1个①相连

答案C

解析由题图可知,①是磷酸基团,②是五碳糖,③是碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同点主要有两点:一是在DNA中②为脱氧核糖,在RNA中②为核糖;二是在DNA中③有A、T、C、G4种,在RNA中③有A、U、C、G4种,A项错误。如果要构成ATP,①位置上应加上2个磷酸基团,②应为核糖,③应为腺嘌呤,B项错误。人的遗传物质是DNA,在DNA中③只有4种(A、G、C、T),C项正确。DNA分子的1条脱氧核苷酸链中多数②与2个①相连,D项错误。

2.下图为某果蝇染色体上相关基因的转录过程示意图。下列叙述正确的是(　　)

A.由图可知1个DNA上不同基因的转录模板可能在DNA的不同链上

B.图示过程与mRNA的翻译过程的碱基互补配对现象一致

C.图中mRNA可直接与核糖体结合,边转录边翻译以提高效率

D.果蝇细胞质中1个核糖体上可结合多个mRNA以提高效率

答案A

解析题图所示过程与mRNA的翻译过程相比,存在A与T配对,B项错误。题图中mRNA转录完成后通过核孔进入细胞质,才能与核糖体结合,C项错误。果蝇细胞质中1个mRNA上可结合多个核糖体以提高效率,D项错误。

3.下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述,正确的是 (　　)

A.转录时基因的两条链可同时作为模板

B.转录时会形成DNA-RNA杂合双链区

C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程

D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性

答案B

解析转录是以DNA(基因)的一条链为模板合成mRNA的过程,会形成DNA-RNA杂合双链区,A项错误,B项正确。RNA聚合酶结合启动子启动转录过程,C项错误。翻译产生的新生多肽链还需要经过内质网、高尔基体的加工才能成为具有生物学活性的胃蛋白酶,D项错误。

4.下图是细胞内基因的表达过程示意图,下列有关叙述错误的是(　　)

A.①过程表示转录,该过程的模板是甲中的a链

B.②过程表示翻译,需要的原料是氨基酸

C.若甲的a链中(G+T)/(A+C)=2/3,则b链中(G+T)/(A+C)=3/2

D.②过程需要RNA聚合酶的催化

答案D

解析题图中①过程表示遗传信息的转录过程,由碱基互补配对的情况可知,该过程的模板是甲中的a链。②过程表示翻译,需要的原料是氨基酸。由于DNA分子中的碱基遵循A与T配对,G与C配对的配对原则,若甲的a链中(G+T)/(A+C)=2/3,则b链中(G+T)/(A+C)=3/2。RNA聚合酶催化转录过程,不催化翻译过程。

5.下图甲为某DNA病毒的复制过程,图乙为细胞内合成蛋白质的过程,图丙表示中心法则,图丁为DNA转录过程中的一段示意图。下列分析错误的是(　　)

A.图甲中的①②③均遵循碱基互补配对原则

B.图乙中核糖体在mRNA上的移动方向为从右到左,所用原料是氨基酸

C.对于图丙,人体内的分生组织细胞可以进行①②③⑤过程

D.图丁中该段内有6种核苷酸

答案C

解析图甲中的①转录过程、②翻译过程和③DNA分子的复制过程均遵循碱基互补配对原则,A项正确。图乙为翻译过程,其所用原料是氨基酸,根据肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向为从右到左,B项正确。图丙中的①~⑤分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制过程,人体内的分生组织细胞可以进行增殖、分化,即可以进行①②③过程,但不能进行④⑤过程,C项错误。图丁中该段内有6种核苷酸(3种脱氧核苷酸+3种核糖核苷酸),D项正确。

6.下图为蛋白质的合成过程示意图。请据图回答有关问题。

图1

图2

(1)图1中发生在细胞核中的过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图1中基因表达的最后阶段是在[　]　　　　　　　　　上完成的,这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、　　　　　、　　　　和　　　　。 

(3)图1中③称为　　　　　　　　　,在蛋白质合成过程中将肽链中的氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是　　　　　。 

(4)图2为该细胞中多聚核糖体合成肽链的过程。下列对此过程的理解,正确的是　　　　。

A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸

B.多聚核糖体能够加快细胞内蛋白质合成的原因是同时合成多条肽链

C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条肽链中氨基酸的顺序不相同

D.合成MN的场所在细胞核,而X一定附着在内质网上

答案(1)转录

(2)⑤　核糖体　酶　ATP　tRNA

(3)密码子　tRNA

(4)B

解析首先要识别该细胞为真核细胞,因为有核膜;其次要清楚题图中数字和字母的含义。图1中的①为RNA聚合酶,②为mRNA,③为密码子,④为氨基酸,⑤为核糖体;图2中MN为mRNA,X为核糖体,T1、T2、T3为三条肽链。

(1)细胞核中DNA分子正在进行转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的,这一过程称为翻译,翻译需要mRNA、氨基酸、tRNA、ATP和酶。(3)由于tRNA一端含有反密码子,另一端携带相应的氨基酸,所以tRNA是将肽链中的氨基酸种类与mRNA 上的遗传信息联系起来的物质。(4)图2表明,多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸)为模板,以21种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的。根据肽链的长短可以判断,X在MN上是从左向右移动的;由题图可看出,同时有多条肽链在合成,能够加快蛋白质的合成;由于T1、T2、T3的模板相同,因此其上氨基酸的顺序也相同;mRNA 的合成场所是细胞核,而核糖体既可附着在内质网上,也可游离在细胞质中。