2020-2021學(xué)年高中生物 第二章 遺傳的分子基礎(chǔ) 3.1 DNA分子通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成檢測(cè)蘇教版必修2

1、2020-2021學(xué)年高中生物 第二章 遺傳的分子基礎(chǔ) 3.1 dna分子通過(guò)rna指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成檢測(cè)蘇教版必修22020-2021學(xué)年高中生物 第二章 遺傳的分子基礎(chǔ) 3.1 dna分子通過(guò)rna指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成檢測(cè)蘇教版必修2年級(jí)：姓名：- 10 -dna分子通過(guò)rna指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(20分鐘70分)一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分)1.下列有關(guān)細(xì)胞中三種rna的敘述,正確的是()a.組成三種rna的堿基有腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶b.原核細(xì)胞的rrna的合成需要核仁的參與c.三種rna中只有mrna是以dna的一條鏈為模板合成的d.翻譯過(guò)程中需要三種rna同時(shí)參與【解

2、析】選d。組成三種rna的堿基有腺嘌呤(a)、鳥(niǎo)嘌呤(g)、尿嘧啶(u)和胞嘧啶(c),a錯(cuò)誤;原核細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有細(xì)胞核,也就沒(méi)有核仁這一結(jié)構(gòu),b錯(cuò)誤;三種rna都是以dna的一條鏈為模板合成的,c錯(cuò)誤;翻譯時(shí)的模板是mrna,氨基酸的運(yùn)載工具是trna,場(chǎng)所是核糖體,組成核糖體的是rrna和蛋白質(zhì),因此翻譯過(guò)程中需要三種rna同時(shí)參與,d正確?！痉椒ㄒ?guī)律】rna功能總結(jié)2.如圖為trna的結(jié)構(gòu)示意圖。相關(guān)敘述正確的是()a.堿基t合成rna的結(jié)構(gòu)是核糖體b.每種trna在a處都可以攜帶多種氨基酸c.trna主要在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用d.c處表示密碼子,可以與mrna堿基互補(bǔ)配對(duì)【解析】選c。堿基t是

3、構(gòu)成dna的組分,不是構(gòu)成rna的組分,a錯(cuò)誤;每種trna只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,故每種trna在a處只可以攜帶一種氨基酸,b錯(cuò)誤;trna參與翻譯過(guò)程,翻譯主要在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行,trna主要在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用,少量trna在線粒體和葉綠體中發(fā)揮作用,c正確;c處表示反密碼子,可以與mrna堿基互補(bǔ)配對(duì),d錯(cuò)誤。3.如圖表示基因的表達(dá)過(guò)程的部分示意圖,下列敘述正確的是()a.該圖一般發(fā)生在真核生物細(xì)胞中b.該步驟發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞核c.人體脂肪細(xì)胞中不可能發(fā)生該過(guò)程d.為trna,一種trna可轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類氨基酸【解析】選a。該圖表示翻譯過(guò)程,因?yàn)榉g并沒(méi)有與轉(zhuǎn)錄同時(shí)進(jìn)行,說(shuō)明該圖一般發(fā)

4、生在真核生物細(xì)胞中,a正確;真核細(xì)胞中翻譯發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì),b錯(cuò)誤;人體脂肪細(xì)胞也需要合成蛋白質(zhì),比如酶,因此也會(huì)發(fā)生翻譯,c錯(cuò)誤;一種trna只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,d錯(cuò)誤。4.某段dna片斷轉(zhuǎn)錄形成的mrna分子中腺嘌呤(a)占?jí)A基總數(shù)的10%,尿嘧啶(u)占?jí)A基總數(shù)的30%,則轉(zhuǎn)錄出該mrna的dna片斷中,腺嘌呤(a)所占的比例為()a.10%b.20%c.30%d.40%【解析】選b。mrna是以dna的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來(lái)的,已知某mrna中,a占10%,u占30%,即a+u占40%,則轉(zhuǎn)錄該mrna的模板鏈中t+a占40%。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,整個(gè)dna分子中a+t占雙鏈堿基總數(shù)

5、的比例等于每條單鏈中a+t占該鏈堿基總數(shù)的比例,所以該dna分子a+t也占40%,且a=t,則指導(dǎo)合成該mrna的基因中,a占40%2=20%。5.下列關(guān)于如圖所示生理過(guò)程的描述中,最合理的是()a.該生理過(guò)程可能發(fā)生于硝化細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)b.可表示噬菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程c.圖中現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在人體細(xì)胞核基因的表達(dá)過(guò)程中d.圖中兩核糖體合成的肽鏈一定不同【解析】選a。由圖示可以看出,轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行,人體細(xì)胞核基因轉(zhuǎn)錄出mrna后,mrna通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),與核糖體結(jié)合后指導(dǎo)肽鏈的合成,該過(guò)程與圖示不符;噬菌體是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,不能獨(dú)立進(jìn)行代謝過(guò)程,故不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯;圖中兩核糖體是以同一

6、mrna為模板,合成的肽鏈可能相同。【方法規(guī)律】“兩看法”判斷真核生物和原核生物的基因表達(dá)情況一看細(xì)胞結(jié)構(gòu):有細(xì)胞核或核膜就為真核生物,如果沒(méi)有細(xì)胞核或核膜即為原核生物。二看轉(zhuǎn)錄和翻譯能否同時(shí)發(fā)生:如果轉(zhuǎn)錄和翻譯能同時(shí)進(jìn)行,說(shuō)明該過(guò)程屬于原核生物的基因表達(dá)過(guò)程,否則為真核生物的基因表達(dá)過(guò)程。6.細(xì)胞內(nèi)有些trna分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(i)。含有i的反密碼子在與mrna中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí),存在如圖所示的配對(duì)方式(gly表示甘氨酸)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.一種含有i的反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子b.密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合c.trna分子由兩條鏈組成,mrna分子

7、由單鏈組成d.mrna中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變【解析】選c。由圖示可知,密碼子ggu、ggc和gga都能與反密碼子cci識(shí)別和配對(duì),因此一種含有i的反密碼子可識(shí)別不同的密碼子,a正確;密碼子和反密碼子的堿基之間可形成氫鍵,進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì),b正確;mrna分子由單鏈組成,trna分子也由單鏈組成,但trna中存在堿基互補(bǔ)配對(duì)的現(xiàn)象,c錯(cuò)誤;由圖示信息可知,密碼子ggu、ggc和gga對(duì)應(yīng)的氨基酸都是甘氨酸,因此密碼子改變后,所編碼氨基酸的種類不一定改變,d正確。7.如圖甲、乙、丙表示真核生物遺傳信息傳遞的過(guò)程,以下分析正確的是()a.圖中酶1和酶2表示同一種酶b.圖甲、乙、丙所示過(guò)

8、程在高度分化的細(xì)胞中均會(huì)發(fā)生c.圖丙過(guò)程需要trna,每種trna只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,而某些氨基酸可以由不同的trna轉(zhuǎn)運(yùn)d.圖丙中最終合成的四條肽鏈各不相同【解析】選c。圖中酶1為dna聚合酶,酶2是rna聚合酶,不是同一種酶,a錯(cuò)誤;圖甲所示過(guò)程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生,但是圖乙和丙可以發(fā)生,b錯(cuò)誤;圖丙過(guò)程為翻譯,需要trna運(yùn)輸氨基酸,每種trna只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,而某些氨基酸有多個(gè)密碼子,可以由多個(gè)不同的trna轉(zhuǎn)運(yùn),c正確;圖丙中最終合成的四條肽鏈相同,d錯(cuò)誤。8.已知aug、gug為起始密碼子,uaa、uga、uag為終止密碼子。某原核生物的一個(gè)信使rna堿基排列

9、順序如下:auucgaugac(40個(gè)堿基)cucuagaucu,該信使rna控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為()a.20個(gè)b.15個(gè)c.16個(gè)d.18個(gè)【解析】選c。該信使rna堿基序列為:auucgaugac(40個(gè)堿基)cucuagaucu,已知aug、gug為起始密碼子,uaa、uga、uag為終止密碼子,則該序列的第6、7、8三個(gè)堿基構(gòu)成起始密碼子(aug),倒數(shù)第5、6、7三個(gè)堿基構(gòu)成終止密碼子(uag),即編碼序列長(zhǎng)度為5+40+3=48,則此信使rna控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為483=16?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】根據(jù)表中的已知條件,判斷蘇氨酸的密碼子是()a.agub.ugac.a

10、cud.ucu【解析】選c。已知dna一條鏈上的前兩個(gè)堿基是t、g,則mrna上前兩個(gè)堿基是a、c或u、g,又因?yàn)閠rna上第三個(gè)堿基是a,則mrna上第三個(gè)堿基是u,因此mrna上的密碼子是acu或ugu,故選c。二、非選擇題(共2小題,共30分)9.(14分)如圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息表達(dá)的過(guò)程,根據(jù)所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)回答:(1)過(guò)程是轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)物在_中合成,其基本組成單位是_,合成的mrna通過(guò)_進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與_結(jié)合。(2)圖中以為模板合成的過(guò)程稱為_(kāi),進(jìn)行的主要場(chǎng)所是_,所需要的原料是_。(3)若該多肽合成到圖中ucu決定的氨基酸后就終止合成,則導(dǎo)致合成結(jié)束的終止密碼子是_。(4)若圖中所示的

11、dna分子中有1 000個(gè)堿基對(duì),則由它所控制形成的mrna中含有的密碼子個(gè)數(shù)和合成的蛋白質(zhì)中氨基酸種類最多不超過(guò)()a.166和55b.166和20c.333和111d.333和20【解析】(1)圖中所示為遺傳信息的表達(dá)過(guò)程,過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,在細(xì)胞核中利用核糖核苷酸合成rna,mrna通過(guò)核孔出細(xì)胞核與核糖體結(jié)合,進(jìn)行翻譯。(2)以為模板合成的過(guò)程稱為翻譯。此過(guò)程以mrna為模板,以氨基酸為原料,以trna為工具合成蛋白質(zhì)。(3)在mrna上的ucu堿基后的密碼子是uaa,為終止密碼子。(4)dna分子中有堿基對(duì)1 000個(gè),則mrna上堿基最多為1 000個(gè),密碼子約為333個(gè),組成蛋白質(zhì)的氨

12、基酸共有20種。答案:(1)細(xì)胞核核糖核苷酸核孔核糖體(2)翻譯核糖體氨基酸(3)uaa(4)d10.(16分)微rna(mirna)是真核生物中廣泛存在的一類重要的基因表達(dá)調(diào)控因子。如圖表示線蟲(chóng)細(xì)胞中微rna(lin-4)調(diào)控lin-14基因表達(dá)的相關(guān)作用機(jī)制,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)過(guò)程a需要以_為原料,該過(guò)程還能發(fā)生在線蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)的_中;在過(guò)程b中能與發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的分子是_,上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是_。(2)圖中最終形成的上氨基酸序列_(填“相同”或“不同”)。圖中涉及的遺傳信息的傳遞方向?yàn)?_。(3)由圖可知,微rna(lin-4)調(diào)控基因lin-14表達(dá)的機(jī)制是risc-mirn

13、a復(fù)合物抑制_過(guò)程?！窘馕觥?1)a是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,轉(zhuǎn)錄過(guò)程除了需要酶的催化作用外,還需要四種游離的核糖核苷酸為原料,以及由atp提供的能量等;線蟲(chóng)細(xì)胞是真核細(xì)胞,且是動(dòng)物細(xì)胞,dna存在于細(xì)胞核和線粒體中,因此轉(zhuǎn)錄過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞核和線粒體;過(guò)程b是翻譯,翻譯過(guò)程中mrna上的密碼子與trna上的反密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)。mrna上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是:利用少量的mrna在短時(shí)間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì)。(2)是以同一條mrna為模板合成的,因此最終形成的肽鏈上氨基酸序列相同。圖中包含了轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程,故涉及的遺傳信息的傳遞方向?yàn)閐narna蛋白質(zhì)。(3)分析題圖可知,微rna(lin-4)

14、形成risc-mirna復(fù)合物抑制翻譯過(guò)程進(jìn)而調(diào)控基因lin-14的表達(dá)。答案:(1)核糖核苷酸線粒體trna能在短時(shí)間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì)(2)相同dnarna蛋白質(zhì)(3)翻譯 (10分鐘30分)1.(6分)如圖表示某生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化,x表示某種酶,請(qǐng)據(jù)圖分析,下面有關(guān)敘述不正確的是()a.x為rna聚合酶b.該圖中最多含5種堿基、8種核苷酸c.過(guò)程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行d.轉(zhuǎn)錄的方向由b到a【解析】選c。據(jù)圖分析可知,x為rna聚合酶,a正確;該圖中最多含5種堿基(a、t、c、g、u)、8種核苷酸(4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸),b正確;圖中能同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯,

15、說(shuō)明發(fā)生在原核細(xì)胞中,過(guò)程轉(zhuǎn)錄和過(guò)程翻譯均在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行,c錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,轉(zhuǎn)錄的方向由b到a,d正確。2.(10分)aug、gug是起始密碼子,在mrna翻譯成肽鏈時(shí)分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸,但人體血清白蛋白的第一個(gè)氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是纈氨酸,這是因?yàn)?)a.組成人體血清白蛋白的單體中沒(méi)有甲硫氨酸和纈氨酸b.mrna與核糖體結(jié)合前去除了最前端的部分堿基序列c.mrna起始密碼子所在位置的堿基在翻譯前發(fā)生了替換d.肽鏈形成后的加工過(guò)程中去除了最前端的部分氨基酸【解析】選d。人體血清白蛋白的第一個(gè)氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是纈氨酸,并不代表其他部位不含該氨基酸,a錯(cuò)誤;aug、gug是起

16、始密碼子,它將啟動(dòng)翻譯過(guò)程,如果mrna與核糖體結(jié)合前去除了最前端的部分堿基序列,翻譯將無(wú)法進(jìn)行,b錯(cuò)誤;mrna起始密碼子所在位置的堿基在翻譯前如果發(fā)生替換,則將替換成不同的密碼子,而其他密碼子不具有啟動(dòng)翻譯的作用,這將導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成不能正常進(jìn)行,c錯(cuò)誤;人體血清白蛋白的第一個(gè)氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是纈氨酸,最可能的原因是肽鏈合成后,在加工階段進(jìn)行了水解修飾,導(dǎo)致含有該氨基酸的片段缺失,d正確?！緦?shí)驗(yàn)探究】3.(14分)人們通過(guò)對(duì)青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素研究發(fā)現(xiàn),抗生素之所以能夠殺死細(xì)菌等病原體而對(duì)人體無(wú)害,其原因是抗生素能夠有效地阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成,而不影響人體細(xì)

17、胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。于是人們對(duì)此現(xiàn)象提出了以下兩點(diǎn)假設(shè):.抗生素能阻斷細(xì)菌dna的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,而不影響人體dna的轉(zhuǎn)錄過(guò)程;.抗生素能阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)rna的功能,而不影響人體轉(zhuǎn)運(yùn)rna的功能。接下來(lái)需要對(duì)這些假設(shè)逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。請(qǐng)寫(xiě)出你的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基本思路,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行預(yù)測(cè)。(不要求寫(xiě)具體的實(shí)驗(yàn)步驟)(1)驗(yàn)證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)錄過(guò)程的實(shí)驗(yàn)?；緦?shí)驗(yàn)思路:設(shè)置甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行體外模擬_過(guò)程,甲組滴加一定濃度的_適量,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件_。最后檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)中_的生成量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論:若甲、乙兩組中rna的生成量相等,則_;若甲組中rna生成量少于乙組中的rna生成量,則

18、_。(2)驗(yàn)證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)rna功能的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)基本思路:_ _。實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論: _?！窘馕觥勘緦?shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn),采用對(duì)照法,實(shí)驗(yàn)中注意遵守單一變量原則和等量原則。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及結(jié)論不是唯一的。由題干知抗生素能阻斷蛋白質(zhì)的合成過(guò)程,可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯、trna的運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中,只要答案合理即可。(1)設(shè)置甲、乙兩組實(shí)驗(yàn),進(jìn)行體外模擬細(xì)菌dna的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。甲組滴加適量的、一定濃度的抗生素水溶液,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件相同且適宜。最后檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)中rna的生成量。若甲、乙兩組中rna的生成量相等,則抗生素不阻斷細(xì)菌dna的轉(zhuǎn)錄過(guò)程;若甲組中rna的生成量少于乙組rna的生成量,則抗生素能阻斷細(xì)菌dna的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。(2)設(shè)置甲、乙兩組實(shí)驗(yàn),進(jìn)行體外模擬細(xì)菌的翻譯過(guò)程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉(zhuǎn)運(yùn)rna,乙組加入等量的未用抗生素處理的各種轉(zhuǎn)運(yùn)rna。其余條件相同且適宜,最后檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)的生成量。若甲、乙兩組中蛋白質(zhì)的生成量相等,則抗生素不阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)rna的功能;若甲組蛋白質(zhì)的