2024-2025學(xué)年新教材高中生物第二章遺傳的分子基礎(chǔ)3.1DNA分子通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成檢測(cè)含解析蘇教版必修2

PAGE9-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的合成須要核仁的參加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)程中須要三種RNA同時(shí)參加【解析】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)程中須要三種RNA同時(shí)參加,D正確。【方法規(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參加翻譯過(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)胞中不行能發(fā)生該過(guò)程D.Ⅰ為tRNA,一種tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)一種或一類(lèi)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)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)胞也須要合成蛋白質(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%。依據(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)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肯定不同【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mRNA為模板,合成的肽鏈可能相同?！痉椒ㄒ?guī)律】“兩看法”推斷真核生物和原核生物的基因表達(dá)狀況一看細(xì)胞結(jié)構(gòu):有細(xì)胞核或核膜就為真核生物,假如沒(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:假如轉(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分子由單鏈組成D.mRNA中的堿基變更不肯定造成所編碼氨基酸的變更【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,因此密碼子變更后,所編碼氨基酸的種類(lèi)不肯定變更,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)程在高度分化的細(xì)胞中均會(huì)發(fā)生C.圖丙過(guò)程須要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,須要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堿基排列依次如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C—(40個(gè)堿基)—C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,該信使RNA限制合成的蛋白質(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:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C—(40個(gè)堿基)—C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,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限制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為48÷3=16?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】依據(jù)表中的已知條件,推斷蘇氨酸的密碼子是()A.AGUB.UGAC.ACUD.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,依據(jù)所學(xué)的生物學(xué)學(xué)問(wèn)回答:(1)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④為模板合成⑤的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______,進(jìn)行的主要場(chǎng)所是[]________,所須要的原料是__________________。

(3)若該多肽合成到圖中UCU確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DNA分子中有1000個(gè)堿基對(duì),則由它所限制形成的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(lèi)最多不超過(guò)()A.166和55B.166和20C.333和111 D.333和20【解析】(1)圖中所示為遺傳信息的表達(dá)過(guò)程,①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④為模板合成⑤的過(guò)程稱(chēng)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)1000個(gè),則mRNA上堿基最多為1000個(gè),密碼子約為333個(gè),組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種。答案:(1)細(xì)胞核核糖核苷酸核孔核糖體(2)翻譯[⑥]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(lèi)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須要以________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①發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的分子是____________,①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②③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-miRNA復(fù)合物抑制____________過(guò)程。

【解析】(1)A是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,轉(zhuǎn)錄過(guò)程除了須要酶的催化作用外,還須要四種游離的核糖核苷酸為原料,以及由ATP供應(yīng)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)。①mRNA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)②③是以同一條mRNA為模板合成的,因此最終形成的肽鏈②③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)镈NA→RNA→蛋白質(zhì)。(3)分析題圖可知,微RNA(lin-4)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DNA→RNA→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)生的一系列生理變更,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Ⅰ在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,過(guò)程Ⅱ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,說(shuō)明發(fā)生在原核細(xì)胞中,過(guò)程Ⅰ轉(zhuǎn)錄和過(guò)程Ⅱ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是起始密碼子,它將啟動(dòng)翻譯過(guò)程,假如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假如發(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,最可能的緣由是肽鏈合成后,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?！驹囼?yàn)·探究】3.(14分)人們通過(guò)對(duì)青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素探討發(fā)覺(jué),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,其緣由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)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):Ⅰ.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;Ⅱ.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)須要對(duì)這些假設(shè)逐一進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。請(qǐng)寫(xiě)出你的驗(yàn)證性試驗(yàn)的基本思路,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行預(yù)料。(不要求寫(xiě)詳細(xì)的試驗(yàn)步驟)(1)驗(yàn)證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)錄過(guò)程的試驗(yàn)。①基本試驗(yàn)思路:設(shè)置甲、乙兩組試驗(yàn)進(jìn)行體外模擬__________過(guò)程,甲組滴加肯定濃度的__________適量,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件__________。最終檢測(cè)兩組試驗(yàn)中__________的生成量。

②試驗(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____________________。

(2)驗(yàn)證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)RNA功能的試驗(yàn)。①試驗(yàn)基本思路:

__。

②試驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論:

__。

【解析】本試驗(yàn)為探究試驗(yàn),采納比照法,試驗(yàn)中留意遵守單一變量原則和等量原則。試驗(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、乙兩組試驗(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、肯定濃度的抗生素水溶液,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件相同且相宜。最終檢測(cè)兩組試驗(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、乙兩組試驗(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。其余條件相同且相宜,最終檢測(cè)兩組試驗(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