高中生物必修2：4-1-2 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 練習(xí)（解析版）

4.12基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成練習(xí)1.某同學(xué)總結(jié)了遺傳信息、密碼子、反密碼子的相關(guān)知識(shí)，正確的是()A．DNA上脫氧核糖和磷酸交替排列構(gòu)成了遺傳信息B．遺傳信息和密碼子堿基組成不完全相同C．翻譯過程中的遺傳信息位于tRNA上，tRNA上三個(gè)堿基決定了氨基酸的排列順序D．mRNA上三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，所有密碼子都可以翻譯成氨基酸【答案】B【解析】遺傳信息是指核苷酸(脫氧核苷酸或核糖核苷酸)的排列順序，A錯(cuò)誤；tRNA上的三個(gè)堿基是反密碼子，并不儲(chǔ)存遺傳信息，C錯(cuò)誤；密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基，終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸，D錯(cuò)誤。2.囊性纖維病是一種常見的遺傳病，研究表明，在大約70%的患者中，編碼CFTR蛋白(一種跨膜蛋白)的基因模板鏈上缺失AAA或AAG三個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，進(jìn)而影響了CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)，使CFTR蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，該病目前還沒有有效的治療措施。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．編碼苯丙氨酸的密碼子為AAA或AAGB．氨基酸的排列順序影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)C．基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀D．基因治療將是囊性纖維病合理有效的治療方法【答案】A【解析】編碼CFTR蛋白(一種跨膜蛋白)的基因缺失了AAA或AAG三個(gè)堿基，則mRNA上缺失了UUU或UUC，再結(jié)合題干信息可知編碼苯丙氨酸的密碼子是UUU或UUC，A錯(cuò)誤；CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，導(dǎo)致氨基酸的排列順序發(fā)生了改變，進(jìn)而影響了CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)，B正確；題中信息說明基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，C正確；囊性纖維病是基因異常引起的，故基因治療將是囊性纖維病合理有效的治療方法，D正確。3.人類的X基因前段存在CGG重復(fù)序列?？茖W(xué)家對(duì)CGG重復(fù)次數(shù)、X基因表達(dá)和某遺傳病癥狀表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查研究，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：下列分析不合理的是()A．CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，但影響蛋白質(zhì)的合成B．CGG重復(fù)次數(shù)與該遺傳病是否發(fā)病及癥狀表現(xiàn)有關(guān)C．CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與核糖體的結(jié)合D．CGG重復(fù)次數(shù)影響X基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程【答案】D【解析】由題表中數(shù)據(jù)可知，CGG重復(fù)次數(shù)不影響X基因的轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生的mRNA(分子數(shù)/細(xì)胞)均為50，CGG重復(fù)次數(shù)越多，X基因編碼的蛋白質(zhì)(分子數(shù)/細(xì)胞)越少，故CGG重復(fù)次數(shù)影響蛋白質(zhì)的合成，所以可能會(huì)影響mRNA與核糖體的結(jié)合。4.如圖所示為原核生物中某基因控制蛋白質(zhì)合成過程的示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．①過程中DNA分子的兩條鏈可同時(shí)作為模板合成mRNA以提高合成蛋白質(zhì)的效率B．①過程需要RNA聚合酶參與，此酶能識(shí)別RNA中特定的堿基序列C．①②過程都發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，配對(duì)方式均為A和U配對(duì)、G和C配對(duì)D．不同密碼子編碼同種氨基酸可減小基因中堿基改變?cè)斐傻挠绊憽敬鸢浮緿【解析】①過程是轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄過程中只能以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的參與，該酶能識(shí)別DNA中特定的堿基序列，B錯(cuò)誤；②過程是翻譯，①轉(zhuǎn)錄過程中還有T和A配對(duì)，而翻譯中沒有這種配對(duì)，C錯(cuò)誤；密碼子具有簡并性，不同密碼子編碼同種氨基酸可減小基因中堿基改變?cè)斐傻挠绊?，D正確。5.如圖表示某生物的基因表達(dá)過程，下列敘述與該圖不相符的是（）A．該過程一般發(fā)生在原核細(xì)胞中B．核糖體沿著mRNA分子由B端向A端移動(dòng)C．若某tRNA中反密碼子為UAG，則a鏈上對(duì)應(yīng)堿基為ATCD．酶X表示RNA聚合酶，可以催化核糖核苷酸聚合形成RNA【答案】C【解析】若某tRNA中反密碼子為UAG，則mRNA上的密碼子為AUC，其轉(zhuǎn)錄模板鏈（a鏈）上對(duì)應(yīng)堿基為TAG，C錯(cuò)誤。6.下列有關(guān)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．三個(gè)過程的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式相同B．三個(gè)過程的模板各不相同C．三個(gè)過程都可發(fā)生在細(xì)胞生物中D．三個(gè)過程都需要消耗能量【答案】A【解析】DNA復(fù)制時(shí)，發(fā)生的堿基互補(bǔ)配對(duì)有A—T、G—C、T—A、C—G，轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生的堿基互補(bǔ)配對(duì)有A—U、G—C、T—A、C—G，翻譯時(shí)發(fā)生的堿基互補(bǔ)配對(duì)有A—U、G—C、U—A、C—G，A錯(cuò)誤。DNA復(fù)制以DNA分子兩條鏈分別為模板，轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板，翻譯以信使RNA為模板，所以模板各不相同，B正確。不論是原核生物還是真核生物都可進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程，C正確。DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程都需要消耗能量，D正確。7.如圖是基因表達(dá)的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是()A．過程①是轉(zhuǎn)錄過程，在植物細(xì)胞中只能發(fā)生在細(xì)胞核中B．過程②在核糖體上進(jìn)行，需要的原料是4種核糖核苷酸C．過程①②在原核生物體內(nèi)可以同時(shí)進(jìn)行D．過程①②中的堿基配對(duì)方式完全相同【答案】C【解析】圖中過程①表示轉(zhuǎn)錄，在植物細(xì)胞中，主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，也可發(fā)生在葉綠體和線粒體中，A錯(cuò)誤；過程②表示翻譯，在核糖體上進(jìn)行，以20種氨基酸為原料，B錯(cuò)誤；原核生物沒有以核膜為界限的細(xì)胞核，轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)間和空間上可以同時(shí)進(jìn)行，C正確；過程①②中的堿基配對(duì)方式不完全相同，過程①中有T—A配對(duì)，而過程②中沒有，D錯(cuò)誤。8.已知一段mRNA有30個(gè)堿基，其中U和C共有14個(gè)，那么轉(zhuǎn)錄出該mRNA的一段DNA分子中G和A的數(shù)目之和以及該mRNA經(jīng)翻譯而合成肽鏈時(shí)，應(yīng)脫去的水分子數(shù)目分別是(不考慮終止密碼子)()A．16和10B．30和10C．16和9D．30和9【答案】D【解析】mRNA是以DNA一條鏈為模板，通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則轉(zhuǎn)錄而來的，故DNA雙鏈中共有堿基60個(gè)，其中G和A共有30個(gè)；mRNA上有30個(gè)堿基，可對(duì)應(yīng)10個(gè)密碼子，不考慮終止密碼子，10個(gè)密碼子可以編碼10個(gè)氨基酸，則脫水?dāng)?shù)目為9。9.某DNA分子共有1200對(duì)堿基，A＋T占46%，其中一條鏈中G和T分別占22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中G所占比例和其翻譯產(chǎn)物中含氨基酸的數(shù)目最多分別是()A．32%400個(gè)B．32%200個(gè)C．18%200個(gè)D．22%400個(gè)【答案】A【解析】DNA分子中A＋T占46%，則一條鏈中A＋T也占46%，則G＋C占54%，又知G和T分別占22%和28%，則A和C分別占18%和32%。若此鏈為轉(zhuǎn)錄模板，則mRNA中G占32%。DNA堿基數(shù)目∶RNA堿基數(shù)目∶氨基酸數(shù)目＝6∶3∶1，據(jù)此可算出多肽中氨基酸數(shù)目最多為2400÷6＝400(個(gè))。10.下列關(guān)于如圖所示生理過程的描述中，最合理的是()A．該生理過程可能發(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)過程中D．圖中兩核糖體合成的肽鏈不同【答案】A【解析】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)行代謝過程，故不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯；圖中兩核糖體是以同一mRNA為模板，合成的肽鏈相同。11.艾滋病病毒屬于RNA病毒，具有逆轉(zhuǎn)錄酶，如果它決定某性狀的一段RNA含堿基A23%、C19%、G31%，則通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成的雙鏈DNA中應(yīng)含有堿基T()A．23%B．25%C．31%D．50%【答案】B【解析】由題意知，RNA分子中U＝1－(23%＋19%＋31%)＝27%，則A＋U＝50%。由RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA分子的一條鏈中也是A＋T＝50%，而雙鏈DNA分子中A＝T，所以雙鏈DNA分子中T＝25%。12.已知某轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的反密碼子的3個(gè)堿基順序是GAU，它運(yùn)載的是亮氨酸(亮氨酸的密碼子是UUA,UUG,CUU,CUA,CUC,CUG)，那么決定此亮氨酸的密碼子是由DNA模板鏈上的哪個(gè)堿基序列轉(zhuǎn)錄而來的()A．GAUB．CATC．CUAD．GAT【答案】D【解析】tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基互補(bǔ)，而決定氨基酸的密碼子是mRNA上的堿基序列，故此亮氨酸的密碼子是CUA，由DNA模板鏈上的GAT轉(zhuǎn)錄而來。13.把小鼠血紅蛋白的mRNA加入到大腸桿菌提取液中，在一定條件下，能合成出小鼠的血紅蛋白，這個(gè)事實(shí)說明()A．控制蛋白質(zhì)合成的基因位于mRNA上B．小鼠的mRNA能使大腸桿菌向小鼠轉(zhuǎn)化C．所有生物共用一套密碼子D．小鼠的mRNA在大腸桿菌體內(nèi)控制合成了小鼠的DNA【答案】C【解析】將小鼠血紅蛋白的mRNA加入到大腸桿菌提取液中，在一定條件下，合成出小鼠的血紅蛋白，說明大腸桿菌以小鼠的mRNA為模板合成了蛋白質(zhì)，即所有生物共用一套密碼子。14.某蛋白質(zhì)由兩條多肽鏈組成，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為120，該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為12276，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的基因中脫氧核苷酸數(shù)至少為()A．432個(gè)B．864個(gè)C．360個(gè)D．720個(gè)【答案】D【解析】假設(shè)氨基酸數(shù)為n，則該蛋白質(zhì)脫去的水分子數(shù)為n－2，列方程為120n－18(n－2)＝12276，得n＝120?？芍笇?dǎo)該蛋白質(zhì)合成的基因中脫氧核苷酸數(shù)至少為120×6＝720個(gè)。15.如圖為生物體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)亮氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，對(duì)此敘述正確的是()A．該轉(zhuǎn)運(yùn)RNA還能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)其他氨基酸B．亮氨酸只能由該轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)C．亮氨酸的密碼子是AAUD．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA是由許多個(gè)核糖核苷酸構(gòu)成【答案】D【解析】一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種相應(yīng)的氨基酸，而一種氨基酸可以由多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)，因此A、B項(xiàng)都錯(cuò)誤；亮氨酸的密碼子應(yīng)位于mRNA上，與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上游離的三個(gè)堿基互補(bǔ)，因此亮氨酸的密碼子應(yīng)是UUA，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA是由多個(gè)核糖核苷酸脫水縮合而成，其中有三個(gè)游離的堿基(反密碼子)能與信使RNA上的密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，D項(xiàng)正確。16.下圖中甲、乙、丙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，回答有關(guān)問題：（1）圖示甲、乙、丙過程分別表示、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。其中甲、乙過程可以發(fā)生在細(xì)胞核中，也可以發(fā)生在和中。（2）生物學(xué)中，經(jīng)常使用3H－TdR（3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷）研究甲過程的物質(zhì)合成情況，原因是。（3）轉(zhuǎn)錄時(shí)，與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是。一個(gè)細(xì)胞周期中，乙過程在每個(gè)起點(diǎn)可起始多次，甲過程在每個(gè)起點(diǎn)一般起始次。（4）丙過程在核糖體中進(jìn)行，通過上的反密碼子與mRNA上的堿基識(shí)別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。AUG是甲硫氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始密碼子，某種分泌蛋白的第一個(gè)氨基酸并不是甲硫氨酸，這是新生肽鏈經(jīng)和加工修飾的效果?！敬鸢浮浚?）DNA復(fù)制線粒體葉綠體（2）3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來判斷DNA的合成情況（3）RNA聚合酶一（4）tRNA內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體【解析】（1）圖示甲、乙、丙過程分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。其中甲、乙過程可以發(fā)生在細(xì)胞核中，也可以發(fā)生在線粒體和葉綠體中。（2）常用3H標(biāo)記