2021_2021学年高中生物第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成作业含解析新人教版必修.doc

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1、基因指导蛋白质的合成 (20分钟70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2020合肥高一检测)下列关于密码子的叙述,错误的是()A.终止密码子不编码具体的氨基酸B.一种氨基酸可以由多种密码子编码,这种机制能够保持遗传性状的相对稳定C.起始密码子一般位于mRNA首端,能够启动基因的转录D.地球上几乎所有的生物共用一套密码子,说明了生物起源于共同的祖先2.DNA分子的解旋发生在哪一过程中()A.只在转录过程中B.只在翻译过程中C.只在DNA分子的复制过程中D.复制和转录过程中都有发生3.(2020汕头高一检测)下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是()A.由DNA转录形成的RNA

2、的相对分子质量是该DNA的一半B.通过DNA转录形成的RNA分子中没有碱基对存在C.原核生物和真核生物的密码子存在于mRNA上D.tRNA和rRNA不是由DNA转录形成的产物4.下列关于图中两种核酸分子的叙述,正确的是()A.中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数B.遗传基因在上,密码子位于上C.是由转录而来的D.肺炎双球菌和噬菌体均含和5.下列说法不正确的是()DNAATGGA RNAUACCU表示DNA的复制过程一定不需要RNA聚合酶共有5种碱基共有6种核苷酸遵循碱基互补配对原则A均代表同一种核苷酸A.B.C.D.6.下列有关基因表达的叙述,错误的是()A.组成mRNA分子的4种核苷酸共组成了64

3、种密码子B.反密码子为AUG的tRNA所携带的氨基酸,其密码子为TACC.在人的胰岛细胞中胰岛素基因表达,血红蛋白基因不表达D.碱基互补配对原则保证了遗传信息的传递能够准确地进行7.(2020全国卷)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I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 ()A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA 分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变8.某DNA分子共有1 200对碱基,

4、其中(A+T)占46%,其中一条链中G和T分别占22%和28%,则由该链转录的信使RNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是()A.32%,400个B.32%,200个C.18%,200个D.22%,400个二、非选择题(共2小题,共30分)9.(14分)(2020全国卷T29)(10分)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为m

5、RNA合成部位的是,作为mRNA执行功能部位的是;作为RNA聚合酶合成部位的是,作为RNA聚合酶执行功能部位的是。(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为。氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAA GAG酪氨酸UAC UAU组氨酸CAU CAC10.(16分)(2020北京高一检测)如图为遗传信息的表达示意图。据图回答下列问题:(1)图中的物质为,它是以图中链为模板合成的,该反应所需要的酶是。(2)已知相关密码子所编码的氨基

6、酸分别为CGA(精氨酸)、UCU(丝氨酸)、GCU(丙氨酸)、AGA(精氨酸),则图中代表的氨基酸分别为、。(3)在同种生物的不同体细胞中,该图解所表示的不同的是。(4)图示过程不可能发生在人体的下列哪种细胞中(填字母)。A.神经元B.口腔上皮细胞C.成熟的红细胞D.骨骼肌细胞(5)生物体编码20种氨基酸的密码子有种,密码子第个碱基改变对氨基酸的影响较小。 (10分钟30分)1.(6分)2020年新型冠状病毒疫情对世界各国都产生了不同程度的影响。该病毒是一种单链RNA病毒。该RNA既能作为mRNA翻译出蛋白质,又能作为模板合成RNA,再以RNA为模板合成子代RNA。下列有关该病毒的叙述,正确的

7、是()A.遗传物质是RNA,其中含有遗传信息和密码子B.复制时会出现双链RNA,该过程需要逆转录酶的催化C.翻译时的模板及所需的酶均由宿主细胞提供D.增殖过程中会出现T-A、A-U碱基配对方式2.(6分)Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QRNA。下列叙述正确的是()A.成熟蛋白的形成过程需要内质网参与B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链D.QRNA复制后,复制酶基因才能进行表达【实验探究】3.(18分)(2020南阳高

8、一检测)DNA主要存在于细胞核内,而蛋白质合成却在细胞质中的核糖体上,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家做了如下研究。(1)对于“信使”提出两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多(填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。(2)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体

9、RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家进一步实验。15NH4Cl和13C葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C葡萄糖的培养基上培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P 标记的作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,如图所示的离心结果为假说提供了证据。(3)若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验。两组实验处理和相应预期结果的组合分别为、。将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合将新合成的噬菌体RNA与噬菌体D

10、NA混合出现DNARNA杂交现象不出现DNARNA杂交现象十基因指导蛋白质的合成【基础达标】1.C2.D3.C一个DNA分子有多个基因,而遗传信息的转录以基因为单位,因此由DNA转录形成的RNA的相对分子质量远小于该DNA的一半,A错误;RNA有rRNA、tRNA、mRNA三大类,tRNA分子中存在碱基对,B错误;原核生物和真核生物的密码子均存在于mRNA上,C正确;rRNA、tRNA、mRNA均是由DNA转录形成的产物,D错误。4.C图中是双链DNA,嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等,是单链RNA,嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一般不相等,A错误;是tRNA,密码子位于mRNA上,B错误;tRNA、mRN

11、A和rRNA都是由DNA转录而来的,C正确;噬菌体是DNA病毒,没有RNA,因此没有,D错误。5.C由题图可知,此过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,因而是转录过程而不是DNA复制过程,错误;转录过程一定要有RNA聚合酶参与,错误;图中共涉及A、T、G、C、U 5种碱基,3种脱氧核苷酸,3种核糖核苷酸,正确;A与U配对,T与A配对,G与C配对,遵循碱基互补配对原则,正确;A在DNA中代表腺嘌呤脱氧核苷酸,在RNA中代表腺嘌呤核糖核苷酸,错误。6.BmRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基又称做一个密码子,因此组成mRNA分子的4种核苷酸共组成了64种密码子,A正确;t

12、RNA上的反密码子能够与它所搬运的氨基酸的密码子互补配对,据此可推知反密码子为AUG的tRNA所携带的氨基酸的密码子为UAC,B错误;人的胰岛B细胞能合成分泌胰岛素,但不存在血红蛋白,说明在人的胰岛细胞中胰岛素基因表达,血红蛋白基因不表达,C正确;遗传信息蕴藏在组成DNA的4种碱基的排列顺序之中,通过DNA的复制传递给子代,DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制能够准确地进行,D正确。7.C本题主要考查密码子组成和功能。由图示信息可知,反密码子CCI可以识别三种密码子,A项正确;密码子与反密码子的碱基通过碱基互补配对结合在一起,碱基对之间形成氢键,B项正确;

13、tRNA和mRNA分子都是由单链构成的,C项错误;由于密码子具有简并性,若mRNA中碱基序列改变,所编码的氨基酸不一定改变,D项正确。8.A9.【解析】本题主要考查基因表达过程及其结果分析。(1)以mRNA为模板合成蛋白质时,场所是核糖体,其含有rRNA,还需要tRNA携带氨基酸,其上的反密码子与mRNA上的密码子配对。(2)mRNA是在细胞核内转录形成的,经过核孔到达细胞质与核糖体结合,作为翻译的模板。RNA聚合酶是蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,经过核孔进入细胞核,催化转录过程形成mRNA。(3)密码子UAC、GAA、CAU、UGG依次编码酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸。结合所给的密码子

14、表可知,酪氨酸、谷氨酸、组氨酸均有两个密码子,根据密码子具有简并性,则这三个氨基酸对应DNA序列的3处碱基替换,此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。答案:(1)rRNA、tRNA (2)细胞核细胞质细胞质细胞核 (3)酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸UAUGAGCACUGG10.【解析】(1)根据碱基互补配对原则可以判断,图中的物质是以图中的a链为模板合成的mRNA,转录过程需要RNA聚合酶。(2)已知相关密码子所编码的氨基酸分别为CGA(精氨酸)、UCU(丝氨酸)、GCU(丙氨酸)、AGA(精氨酸),图中对应的密码子为GCU,代表丙氨酸,对应的密码子为UCU,代表丝氨酸。(3)

15、同种生物的不同体细胞来自同一个受精卵,含有相同的核DNA,不同的体细胞遗传信息表达情况不同,合成的mRNA不同,不同的体细胞含有的tRNA相同。(4)人体的成熟红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器,不会发生转录和翻译过程,选C。(5)密码子共有64种,三种终止密码不编码氨基酸,编码20种氨基酸的密码子有61种,翻译过程中密码子与反密码子的前两个碱基比较严格地遵循碱基互补配对原则,第三个碱基遵循碱基互补配对原则不严格,因此密码子第3个碱基改变对氨基酸的影响较小,这一特点可减小基因突变对蛋白质结构的影响,减少基因突变的多害性。答案:(1)mRNA(信使RNA) a RNA聚合酶 (2)丙氨酸丝氨酸 (

16、3) (4)C(5)613【能力提升】1.A该RNA能作为mRNA翻译出蛋白质,故RNA中含有密码子,A正确;以RNA为模板合成子代RNA。复制时会出现双链RNA,该过程属于转录,需要RNA聚合酶催化,B错误;翻译时的模板需要病毒提供,C错误;T是DNA特有的碱基,该过程没有DNA的参与,故不涉及T-A的碱基配对方式,D错误。2.B原核生物无内质网,A错误;RNA复制过程中,模板RNA与互补RNA之间会形成双链,B正确;如题图所示,一条QRNA能翻译出多条肽链,C错误;依题干信息,QRNA先翻译出RNA复制酶,然后在RNA复制酶催化下进行自身的复制,D错误。3.【解析】(1)若假说一成立,核糖

17、体RNA就是遗传信息的载体,则携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同,细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立,mRNA是遗传信息传递的信使,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,指导蛋白质合成。(2)15NH4Cl和13C葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。RNA的基本组成单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶,故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,若全部为“重”核糖体,说明没有合成新的核糖体,假说一不成立;若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部,说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。(3)要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”,还需要进行两组实验,即将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA、噬菌体DNA混合,观察是否有杂交带;若新合成的噬菌体RNA为“信使”,则新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合后有杂交带形成,与细菌DNA混合后没有杂交带形成。具体如表: 组别实验处理预期结果12答案:(1)不同(2)尿嘧啶(核糖核苷酸)二(3)- 8 -