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课堂检测
展开A组基础题组
一、单选题
1.(2022·江苏徐州高一期中)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是( C )
A.DNAB.mRNA
C.tRNAD.rRNA
[解析] DNA是细胞的遗传物质,主要在细胞核中,不能运载氨基酸,A错误;mRNA以DNA分子一条链为模板合成,将DNA的遗传信息转运至细胞质中,不能运载氨基酸,B错误;tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对,tRNA也能携带氨基酸,C正确;rRNA是组成核糖体的结构,不能运载氨基酸,D错误。故选C。
2.(2022·山东省德州市实验中学高一期中)如图为几种tRNA及其携带的氨基酸,若某次转录过程中非模板链有以下序列GAATAG,(终止密码子UAA、UAG、UGA)则该段DNA转录的产物为( C )
A.亮氨酸—异亮氨酸B.亮氨酸
C.谷氨酸D.谷氨酸—异亮氨酸
[解析] 转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,由于非模板链的序列GAATAG,根据碱基互补配对原则,模板链的序列应为CTTATC,所以转录产生的mRNA上的序列为GAAUAG,密码子为GAA、UAG,又tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子也遵循碱基互补配对原则,所以密码子GAA对应的反密码子是CUU,而密码UAG是终止密码子。因此,该段DNA转录的产物为谷氨酸。故选C。
3.(2022·山东泰安肥城市高一期中)下图表示细胞内蛋白质合成部分示意图,下列有关说法正确的是( D )
A.图中f表示核糖体,含有蛋白质及DNA
B.b、c、d、e这四个多肽的氨基酸的种类、数目及排列顺序都是不同的
C.原核生物进行该过程越旺盛,核仁就越大
D.图中所表示的翻译过程是从右向左进行的
[解析] 图中f表示核糖体,其主要成分是蛋白质和RNA,A错误;控制b、c、d、e这四个蛋白质分子合成的模板相同,因此它们所含氨基酸的种类、数目、排列顺序都是相同的,B错误;原核生物没有核仁,但也能进行上述过程,C错误;根据肽链的长度可知,翻译过程是从右向左进行的,D正确。故选D。
4.(2022·河北石家庄二中联考)关于转录和翻译的叙述,正确的是( B )
A.RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合,催化转录
B.不同密码子可能编码同一种氨基酸,同一种氨基酸可能被不同的tRNA转运
C.真核细胞的转录主要在细胞核内进行,翻译主要在细胞质基质中进行
D.转录时的碱基互补配对类型有4种,翻译时有3种
[解析] RNA聚合酶能与DNA上的启动子结合,催化转录过程,而不是与mRNA的特定位点结合,A错误;密码子具有简并性,即不同密码子能编码同种氨基酸,同一种氨基酸可能被不同的tRNA转运,B正确;真核生物的转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质的核糖体上进行,C错误;转录时的碱基互补配对类型有3种(A-U、T-A、C-G),翻译时有2种(A-U、C-G),D错误。故选B。
5.(2022·山东济宁任城区高一期中)下图甲是真核生物细胞某生理过程示意图,乙图是甲图的局部放大,有关说法错误的是( D )
A.甲图中③是RNA聚合酶
B.乙图中共有8种核苷酸组成
C.图中所示过程发生的场所主要在细胞核
D.②中含有的密码子共有61种
[解析] 甲图表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程,主要发生在细胞核中;图中②是mRNA,其上控制一个氨基酸的三个相邻的碱基称为一个密码子,共有64种;③是RNA聚合酶;乙图上面的一条链是DNA模板链,由4种脱氧核苷酸组成,下面的一条链是转录合成的RNA链,由4种核糖核苷酸组成,所以乙图中共有8种核苷酸组成。故选D。
6.(2022·江苏徐州高一期中)HIV是一种含有逆转录酶的RNA病毒,下图表示HIV入侵人体淋巴细胞后遗传信息传递过程。下列相关叙述正确的是( D )
A.①过程需要淋巴细胞提供核糖核苷酸
B.②③过程都需要解旋酶
C.④过程发生在HIV的核糖体上
D.碱基互补配对保证遗传信息准确传递
[解析] ①为逆转录过程,该过程需要淋巴细胞提供脱氧核糖核苷酸,A错误;②DNA分子复制过程需要解旋酶,③转录过程不需要解旋酶,B错误;④为翻译过程,该过程发生在淋巴细胞的核糖体上,C错误;碱基互补配对保证遗传信息准确传递,D正确。故选D。
二、非选择题
7.(2022·河北石家庄二中联考)下图为真核细胞中RNA参与蛋白质合成的翻译过程示意图。回答下列问题。
(1)在翻译过程中,①上的__反密码子__与③上的__密码子__可以识别并配对。
(2)根据给出的密码子判断,图中①所携带的氨基酸为__脯氨酸__。该过程中合成的多肽链共有__8__个肽键。
(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸,然而细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是因为很多多肽链要在__内质网和高尔基体__(细胞器)处进行加工、修饰。
(4)若以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链,可能的原因是__一个③可以相继结合多个核糖体,同时进行多条相同多肽链的合成__。
[解析] (1)在翻译过程中,参与的RNA分别为:①转运RNA(识别密码子并转运相应的氨基酸)、③信使RNA(翻译的模板)和②中的核糖体RNA(参与核糖体的组成),①上的反密码子与③上的密码子可以识别并配对,从而实现相应氨基酸的定位。(2)图中①上的反密码子是GGC,其对应的密码子是CCG,编码的是脯氨酸,即图中①所携带的氨基酸为脯氨酸;该过程中核糖体沿着mRNA向右移动;根据起始密码子和终止密码子(不编码氨基酸)可知,合成的多肽链有9个氨基酸,多肽链中含9-1=8个肽键。(3)很多多肽链合成时第一个氨基酸都是甲硫氨酸,但多肽链合成后要在内质网和高尔基体处进行加工、修饰,因此细胞中大部分蛋白质的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸。(4)若以③为模板合成一条多肽链需要的时间是1 s,但在2 s内③却指导合成了数条同种多肽链,原因是一个③可以相继结合多个核糖体,进行多条相同多肽链的合成过程。
B组能力题组
一、单选题
1.(2022·河北唐山市高一期末)下图表示细胞内有关遗传信息的流动过程,其中1、2、3分别代表相关过程。相关叙述正确的是( C )
A.过程2形成的各种RNA所含碱基数目相同
B.过程3显示核糖体在mRNA上由右向左移动
C.图示每个核糖体将合成氨基酸序列相同的多肽
D.某种tRNA可能转运多种氨基酸
[解析] 图中2表示转录过程,转录过程形成的各种RNA所含的碱基数目未必相同,A错误;图中3过程表示翻译过程,较长的肽链先合成,同时根据核糖体的形态可知:核糖体移动方向为由左向右,B错误;图中4个核糖体以同一条mRNA为模板合成多肽链的,因此,图示每个核糖体合成的多肽中氨基酸序列相同,C正确;一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸,但不同的tRNA可能转运同一种氨基酸,D错误。故选C。
2.(2022·福建师范大学第二附属中学高一期中五校联考)下列有关遗传信息的叙述,错误的是( D )
A.遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
B.遗传信息控制蛋白质的分子结构
C.遗传信息是指DNA分子的脱氧核糖核苷酸的排列顺序
D.遗传信息全部存在于蛋白质上
[解析] 遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序,可以通过DNA的复制传递给后代,A正确;遗传信息控制蛋白质的合成,从而决定了蛋白质分子结构,B正确;遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基对的排列序列),C正确;核酸是遗传物质的携带者,D错误。故选D。
3.(2022·江苏徐州高一期中)某蛋白质的A、B两条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。下列有关叙述中正确的是( C )
A.该蛋白质的肽键数为m+n-1个
B.编码该蛋白质合成的mRNA至少有3(m+n)个密码子
C.控制该蛋白质合成的DNA上至少有6(m+n)个碱基
D.基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链
[解析] 肽键数=氨基酸数-肽链数,该蛋白质中有m+n个氨基酸,则合成蛋白质的肽键数为 m+n-2 个,A错误;一个密码子可编码一个氨基酸,编码该蛋白质合成中有m+n个氨基酸,故编码该蛋白质的RNA中至少含有的密码子为m+n个,B错误;DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1,蛋白质中有m+n个氨基酸,则蛋白质基因中至少有碱基数是6(m+n),C正确;蛋白质基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA,再以mRNA为模板翻译形成蛋白质,A、B两条肽链是由蛋白质基因的不同区段来编码的,不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链,D错误。故选C。
4.(2022·山东菏泽市高一期中)下列关于基因的表达和中心法则的叙述,错误的是( C )
A.翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA共同参与
B.原核基因表达时转录和翻译在时间和空间上可以不分开
C.病毒中存在的RNA复制或逆转录过程,不符合信息流动的中心法则,是特例
D.转录时,遗传信息由DNA流向RNA;翻译时,遗传信息由RNA流向蛋白质
[解析] 翻译过程中需要tRNA运载氨基酸,mRNA作模板、rRNA组成核糖体,三者都有参与,A正确;原核基因可以边转录边翻译,在时间和空间上没有分开,B正确;病毒的信息流动也符合中心法则,C错误;转录时,遗传信息由DNA流向RNA,翻译时,遗传信息由RNA流向蛋白质,D正确。故选C。
二、不定项选择题
5.(2022·山东泰安肥城市高一期中)如图为基因表达过程中相关物质间的关系图,下列叙述正确的是( AD )
A.过程①②中均发生碱基互补配对
B.在真核细胞中,过程①②同时进行
C.d上的密码子决定其转运的氨基酸种类
D.①②过程属于遗传信息的流动,其中,DNA和RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物
[解析] 过程①为转录,②为翻译过程,过程①②中均会发生碱基互补配对,A正确;在真核细胞中,转录主要在细胞核内,翻译在细胞质的核糖体中完成,所以转录和翻译不同时进行,B错误;d为tRNA,存在反密码子,mRNA上的密码子能决定氨基酸,C错误;①②过程属于遗传信息的流动,其中,DNA和RNA是遗传信息的载体,蛋白质是遗传信息的表达产物,D正确。故选AD。
6.(2022·山东济宁任城区高一期中)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,下列叙述不正确的是( BD )
A.①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
B.④⑤过程的发现推翻了克里克的中心法则
C.把DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占100%
D.①②③均遵循碱基互补配对原则,碱基配对的方式也相同
[解析] ①表示DNA的复制,需要DNA聚合酶;②表示转录过程,需要RNA聚合酶;④表示逆转录过程,需要逆转录酶,A正确;④⑤过程的发现对中心法则进行了补充,并未推翻中心法则,B错误;DNA复制方式是半保留复制,因此将DNA放在含15N的培养液中进行①过程,所得子一代DNA均含15N,C正确;①②③均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同,①中碱基配对的方式为:A-T、T-A、C-G、G-C,②中碱基配对的方式为:A-U、T-A、C-G、G-C,③中碱基配对的方式为:A-U、U-A、C-G、G-C,D错误。故选BD。
三、非选择题
7.(2022·河北保定博野县实验中学期中考试)如图是基因控制蛋白质的合成过程示意图,请回答:
(1)图示中,用于转录的DNA的模板链是__E__(填字母)。
(2)遗传信息是指__DNA__分子上的__脱氧核苷酸__排列顺序。
(3)__C__(填字母) __tRNA__上含有反密码子,在细胞中有__61__种类型,这种物质的功能是__识别并转运特定的氨基酸__。
(4)除图示中细胞核内发生的过程外,还会发生__DNA分子复制__过程,该过程需要用到__解旋酶和DNA聚合酶__。
(5)图中核糖体在信使RNA上相对运动方向是__从左到右__(填“从左到右”或“从右到左”)。
[解析] (1)根据mRNA上的碱基序列,结合转录过程的碱基互补配对原则可知,用于转录的DNA的模板链是图中的E链。(2)由于DNA是细胞生物的遗传物质,因此其上具有遗传信息,遗传信息是指DNA分子上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序,由于基因是具有遗传效应的DNA片段,遗传信息实际上应该描述为基因中碱基(对)或脱氧核苷酸的排列顺序。(3)反密码子是指位于tRNA上能够与决定氨基酸的密码子进行互补配对的三个相邻的碱基,即tRNA上含有反密码子,因为决定氨基酸的密码子有61种,因此与之配对的tRNA在细胞中有61种类型,tRNA在细胞中能将其识别的氨基酸携带并转运到核糖体上。(4)除图示中细胞核内发生的转录过程外,还会发生DNA复制过程,DNA复制过程主要发生在细胞核中,DNA复制过程中需要用到解旋酶和DNA聚合酶,其中解旋酶能将DNA双链中的氢键打开,DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸连接成DNA单链,并与相应的模板链双螺旋形成新的DNA分子。(5)根据tRNA的移动方向可推测,图中核糖体在信使RNA上相对运动方向是从左到右进行的,从而实现了多肽链在右端的不断延伸。
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