2024-2025學年新教材高中生物第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質的合成課后習題含解析新人教版必修2

PAGE7-第1節(jié)基因指導蛋白質的合成基礎鞏固1.下列關于RNA的敘述,不正確的是()A.RNA可以催化細胞內的某些代謝反應B.RNA的化學組成、結構與DNA不同,但鏈長與DNA分子相差不大C.一條mRNA上可結合多個核糖體,每個核糖體都可合成一條完整的肽鏈D.RNA也可作為遺傳物質答案B2.下圖是有關真核細胞中DNA分子的復制、基因表達的示意圖,下列相關敘述正確的是()A.甲、乙過程僅發(fā)生在細胞核內,丙過程發(fā)生在核糖體上B.丙過程須要三種RNA參加,其中只有mRNA來自乙過程C.甲、乙、丙過程遵循的堿基互補配對方式相同D.甲、乙、丙過程所需原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸答案D解析甲、乙、丙分別表示DNA復制、轉錄、翻譯過程,在真核細胞中,DNA復制與轉錄主要發(fā)生在細胞核內(線粒體、葉綠體中也能發(fā)生),翻譯發(fā)生在核糖體上,A項錯誤;丙(翻譯)過程須要三種RNA參加,三種RNA均來自乙(轉錄)過程,B項錯誤;甲、乙、丙過程,都遵循堿基互補配對原則,但是堿基配對的方式不完全相同,C項錯誤;甲過程的產物是子代DNA分子,須要脫氧核苷酸為原料;乙過程的產物是RNA,須要核糖核苷酸為原料;丙過程的產物是蛋白質(多肽鏈),須要氨基酸為原料,D項正確。3.關于基因表達的過程,下列敘述正確的是()A.不同的密碼子編碼同種氨基酸可以加快轉錄速度B.多個核糖體可結合在一個mRNA上共同合成一條多肽鏈C.一種氨基酸可由多種tRNA轉運D.翻譯過程中,mRNA會沿著核糖體移動,直至讀取終止密碼子答案C解析不同密碼子編碼同種氨基酸可增加容錯性,A項錯誤;多個核糖體可結合在一個mRNA上分別合成多條相同的多肽鏈,B項錯誤;一種氨基酸可由多種不同的tRNA轉運,C項正確;翻譯時核糖體在mRNA上移動,D項錯誤。4.已知某基因(雙鏈DNA)中腺嘌呤占全部堿基的28%,在其中的一條鏈上胞嘧啶占該鏈全部堿基的24%,則理論上由該鏈轉錄成的mRNA中胞嘧啶占全部堿基的()A.24% B.22% C.20% D.無法確定答案C解析該基因中A=T=28%,C=G=22%,其中一條鏈上C1=24%,則另一條鏈上的C2=2C-C1=20%,故模板鏈上的G1=20%,依據(jù)堿基的互補配對可知,轉錄出的mRNA中C占20%。5.已知某條多肽鏈的相對分子質量為1.032×104,該多肽徹底水解所得氨基酸的平均相對分子質量為120,那么限制合成該多肽鏈的基因中脫氧核苷酸的個數(shù)(不考慮終止密碼子)至少為()A.603 B.600 C.606 D.609答案C解析設該多肽中氨基酸數(shù)為x,則有120x-(x-1)×18=1.032×104,解得x=101,則限制該多肽鏈合成的mRNA中至少含有101個密碼子,含有303個堿基,限制合成該多肽鏈的基因中脫氧核苷酸的個數(shù)至少為303×2=606(個)。6.某生物基因表達過程如下圖所示,相關敘述正確的是()A.圖中一個基因在短時間內可翻譯出4條多肽鏈B.RNA聚合酶結合的位點是起始密碼子C.該過程可能發(fā)生在胰島B細胞合成胰島素的過程中D.圖中存在DNA-RNA雜交區(qū)域且遵循堿基互補配對原則答案D解析圖示一個基因在短時間內轉錄出四條mRNA鏈,每條mRNA鏈上結合多個核糖體,可翻譯出多條多肽鏈,A項錯誤;RNA聚合酶催化轉錄,其結合位點在DNA上,而起始密碼子在mRNA上,B項錯誤;圖中細胞邊轉錄邊翻譯,該現(xiàn)象一般出現(xiàn)于原核細胞中,胰島B細胞內限制合成胰島素的基因在細胞核內,轉錄發(fā)生在細胞核內,翻譯發(fā)生在細胞質內,C項錯誤;圖中存在DNA-RNA雜交區(qū)域,且遵循堿基互補配對原則,D項正確。7.下列關于基因的表達和中心法則的敘述,錯誤的是()A.翻譯過程中須要mRNA、tRNA、rRNA三種RNA共同參加B.原核基因表達時轉錄和翻譯在時間和空間上可以不分開C.病毒中存在的RNA復制或逆轉錄過程,不符合信息流淌的中心法則,是特例D.轉錄時,遺傳信息由DNA流向RNA;翻譯時,遺傳信息由RNA流向蛋白質答案C解析tRNA運載氨基酸,mRNA作翻譯的模板,rRNA組成核糖體,三種RNA在翻譯過程中都有參加,A項正確;原核基因可以邊轉錄邊翻譯,在時間和空間上可以不分開,B項正確;病毒的信息流淌也符合中心法則,C項錯誤;轉錄時,遺傳信息由DNA流向RNA,翻譯時,遺傳信息由RNA流向蛋白質,D項正確。8.蛋白質是生命活動的主要體現(xiàn)者,細胞在長期進化過程中形成了短時間內快速合成大量蛋白質的機制。下列各選項中不屬于細胞內提高蛋白質合成速率機制的是()A.一種氨基酸可以由多種tRNA運載,保證了翻譯的速度B.DNA可以進行多次轉錄,從而形成大量mRNAC.一條mRNA上可結合多個核糖體,在短時間內合成多條多肽鏈D.幾乎全部生物共用一套密碼子,使各種細胞內能合成同一種蛋白質答案D解析幾乎全部生物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物在分子水平上的統(tǒng)一性,與細胞內提高蛋白質合成速率無關。9.下圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程,其中①~⑦表示物質或結構,a、b、c表示生理過程。請據(jù)圖回答下列問題。(可能用到的密碼子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)(1)圖中各物質或結構中含有核糖的是(填圖中數(shù)字)。圖中⑤運輸?shù)陌被崾恰?/p>

(2)生理過程b須要的酶是,過程c表示過程,須要的原料是。

(3)若圖中①共含10000個堿基對,其中腺嘌呤占20%,將其放在僅含14N的培育液中進行復制3次,則須要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸個,全部子代DNA中含14N的有個。

答案(1)②③⑤苯丙氨酸(2)RNA聚合酶翻譯氨基酸(3)420008解析(1)核糖是組成RNA的成分,圖中②mRNA、③核糖體(組成成分是蛋白質和rRNA)和⑤tRNA中都含有核糖。圖中⑤上的反密碼子是AAG,其對應的密碼子是UUC,因此其運輸?shù)陌被崾潜奖彼帷?2)圖中b表示轉錄過程,c表示翻譯過程。所以過程b須要的酶是RNA聚合酶,過程c須要的原料是氨基酸。(3)一個DNA分子由10000個堿基對組成,其中的腺嘌呤占20%,則鳥嘌呤占30%,即鳥嘌呤脫氧核苷酸為10000×2×30%=6000(個),依據(jù)DNA分子半保留復制特點,該DNA分子復制3次,共須要鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為(23-1)×6000=42000(個)。由于DNA復制的方式是半保留復制,1個DNA分子復制3次共形成的8個DNA分子,其中2個DNA分子兩條鏈分別含有15N和14N,另6個DNA兩條鏈都含有14N,故8個子代DNA都含14N。實力提升1.一個mRNA分子有m個堿基,其中G+C有n個;由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A+T數(shù)、合成蛋白質時脫去的水分子數(shù)分別是()A.m、(m/3)-1B.m、(m/3)-2C.2(m-n)、(m/3)-1D.2(m-n)、(m/3)-2答案D解析依據(jù)題意分析,一個mRNA分子有m個堿基,其中G+C有n個,則其含有的A+U有m-n個,因此該mRNA的模板鏈所在的DNA分子雙鏈中A+T的數(shù)目為(m-n)×2=2(m-n);由mRNA分子有m個堿基可知,以該mRNA為模板翻譯合成的蛋白質最多含有m/3個氨基酸,又因為該蛋白質分子含有2條肽鏈,因此該蛋白質分子合成時脫去的水分子數(shù)=m/3-2。2.(多選)下圖表示某種生理過程,下列與此圖相關的敘述,正確的是()A.圖中的“能量”干脆來源于ATP水解B.若X、Y均表示DNA,則圖中的酶為DNA聚合酶和解旋酶C.若X是RNA,則Y只能是蛋白質,圖中“原料”為氨基酸D.若X是DNA,Y是RNA,則此過程要以X為模板,酶是RNA聚合酶答案ABD解析ATP是生命活動的干脆能源物質,圖中的“能量”干脆來源于ATP水解,A項正確;若X、Y均表示DNA,該過程為DNA的復制過程,則圖中的酶為DNA聚合酶和解旋酶,B項正確;若X是RNA,則Y可能是蛋白質、RNA或DNA,該過程可能為翻譯、RNA的復制或逆轉錄過程,C項錯誤;若X是DNA,Y是RNA,則此過程是轉錄過程,要以DNA為模板,酶是RNA聚合酶,D項正確。3.(多選)miRNA是一種小分子RNA,某miRNA能抑制W基因限制的蛋白質(W蛋白)的合成,某真核細胞內形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述正確的是()A.RNA聚合酶在miRNA的基因轉錄時發(fā)揮作用B.miRNA與W基因轉錄形成的mRNA結合遵循堿基互補配對原則,即C與G、A與U配對C.miRNA在細胞核中轉錄合成后進入細胞質中加工,用于翻譯D.miRNA抑制W蛋白的合成,抑制作用發(fā)生在轉錄過程中答案AB解析miRNA的基因轉錄時,RNA聚合酶與該基因首端的啟動子相結合,起先轉錄,A項正確;miRNA與W基因轉錄形成的mRNA結合遵循堿基互補配對原則,即A與U、C與G配對,B項正確;真核生物中miRNA在細胞核中轉錄合成后,在細胞核中加工,進入細胞質中再次加工,形成miRNA蛋白質復合物,抑制W蛋白合成,C項錯誤;據(jù)圖可知,miRNA通過抑制翻譯過程,抑制W蛋白的合成,D項錯誤。4.(多選)下圖所示為真核細胞蛋白質合成過程中必需的兩種物質(甲、乙),下列有關敘述不正確的是()A.甲是在細胞質中合成的B.乙由三個堿基組成C.甲的合成須要RNA聚合酶的參加D.乙可以轉運多種氨基酸答案ABD解析由圖可知,甲為mRNA,乙為tRNA。真核細胞的mRNA主要是在細胞核中合成的;tRNA是由一條單鏈RNA通過折疊形成的,由多個堿基組成;mRNA是在RNA聚合酶的催化作用下以DNA分子的一條鏈為模板轉錄形成的;一種tRNA只能轉運一種氨基酸。5.(多選)如下圖甲、乙、丙表示真核生物遺傳信息傳遞的過程,以下分析不正確的是()A.圖中酶1和酶2表示同一種酶B.圖甲、乙、丙所示過程在高度分化的細胞中均會發(fā)生C.圖丙過程須要tRNA,每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸;而某些氨基酸可以由不同tRNA轉運D.圖丙中最終合成的四條肽鏈各不相同答案ABD解析圖中酶1和酶2分別是DNA聚合酶和RNA聚合酶,A項錯誤;圖甲、乙、丙過程分別表示DNA復制過程、轉錄過程及翻譯過程,圖甲所示過程在高度分化的細胞中不會發(fā)生,但是圖乙和丙所示過程可以發(fā)生,B項錯誤;翻譯過程須要tRNA搬運氨基酸,每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸;某些氨基酸有多個密碼子,可以由多個不同tRNA轉運,C項正確;圖丙中以同一條mRNA為模板,最終合成的四條肽鏈上的氨基酸的種類、數(shù)目和排列依次是相同的,D項錯誤。6.心肌細胞不能增殖,基因ARC在心肌細胞中的特異性表達,能抑制其凋亡,以維持心肌細胞的正常數(shù)量。細胞中另一些基因通過轉錄形成前體RNA,再經(jīng)過加工會產生很多非編碼RNA,如miR-223(鏈狀),HRCR(環(huán)狀)。結合下圖回答問題。(1)啟動過程①時,酶需識別并與基因上的啟動部位結合。過程②最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸依次(填“相同”或“不同”),翻譯的方向是(填“從左到右”或“從右到左”)。

(2)當心肌缺血、缺氧時,會引起miR-223的基因過度表達,所產生的miR-223可與基因ARC轉錄的mRNA特定序列通過原則結合,形成核酸雜交分子1,使凋亡抑制因子無法合成,最終導致心力衰竭。與基因ARC相比,核酸雜交分子1中特有的堿基對是。

(3)依據(jù)題意,RNA除了可以為蛋白質合成供應模板外,還具有的功能(寫出一種即可)。

(4)科研人員認為,HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物,緣由是。

答案(1)RNA聚合相同從左到右(2)堿基互補配對A—U(3)形成核酸雜交分子、調控基因的表達(4)HRCR通過吸附miR-223形成核酸雜交分子2,減弱miR-223的抑制作用,進而使ARC基因的表達增加,抑制心肌細胞的凋亡解析(1)①是轉錄過程,催化該過程的酶是RNA聚合酶,所以啟動過程①時,RNA聚合酶需識別并與基因上的啟動子結合;②是翻譯過程,其場所是核糖體,由于T1、T2、T3三條多肽鏈是同一個模板mRNA,所以最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸依次相同;依據(jù)肽鏈長短推想,翻譯的方向應當為從左到右。(2)當心肌缺血、缺氧時,心肌細胞產生過多的miR-223,miR-233與基因ARC轉錄的mRNA的特定序列通過堿基互補配對原則結合形成核酸