高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課時(shí)作業(yè)

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1．判斷下列敘述的正誤，對的打“√”，錯(cuò)的打“×”。
(1)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA。(×)
(2)轉(zhuǎn)錄可以在細(xì)胞核中進(jìn)行，也可以發(fā)生在線粒體和葉綠體中。(√)
(3)翻譯過程不需要酶的催化，但需要消耗ATP。(×)
(4)一個(gè)mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，共同完成一條肽鏈的合成。(×)
(5)正常情況下，真核生物細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生中心法則的每個(gè)過程。(×)
(6)DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。(×)
2．下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是( )
A．基因的兩條鏈都作為轉(zhuǎn)錄的模板
B．遇到終止密碼子時(shí)轉(zhuǎn)錄過程就停止
C．轉(zhuǎn)錄過程只可能發(fā)生在細(xì)胞核中
D．轉(zhuǎn)錄過程所需原料是核糖核苷酸
解析：選D 轉(zhuǎn)錄過程中，一個(gè)基因只有一條鏈可作為模板，A錯(cuò)誤；遇到終止密碼子時(shí)翻譯過程就停止，B錯(cuò)誤；基因的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，也發(fā)生在線粒體和葉綠體中，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄合成RNA，所需原料是核糖核苷酸，D正確。
3.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA即tRNA，是一種由70～80個(gè)核苷酸組成的短鏈RNA，通常呈獨(dú)特的三葉草結(jié)構(gòu)(如圖所示)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A．tRNA含有氫鍵，且是單鏈核酸分子
B．tRNA結(jié)合氨基酸的位點(diǎn)在其3′-端
C．tRNA上的反密碼子是由mRNA轉(zhuǎn)錄而來
D．tRNA參與蛋白質(zhì)的合成過程，其自身不會翻譯為蛋白質(zhì)
解析：選C tRNA分子為單鏈核酸分子，通常呈三葉草結(jié)構(gòu)，單鏈之間有部分堿基通過氫鍵配對，A正確；tRNA結(jié)合氨基酸的位點(diǎn)在含有—OH的一端即圖中的3′-端，B正確；tRNA上的反密碼子是由DNA的一條鏈轉(zhuǎn)錄而來的，C錯(cuò)誤；tRNA參與蛋白質(zhì)的合成過程，它可以識別密碼子并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，但其自身不會翻譯為蛋白質(zhì)，D正確。
4．基因、遺傳信息和密碼子分別是指( )
①mRNA上核苷酸的排列順序 ②基因中脫氧核苷酸的排列順序 ③DNA上決定氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 ④tRNA上一端的3個(gè)堿基 ⑤mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 ⑥有遺傳效應(yīng)的DNA片段
A．⑤①③ B．⑥②⑤
C．⑤①② D．⑥③④
解析：選B 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序；密碼子是位于mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。故選B。
5．HIV病毒入侵人體后，主要攻擊人體的T細(xì)胞，使人體免疫能力下降。下圖為HIV病毒在人體細(xì)胞內(nèi)增殖的過程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是( )
A．①過程需要的原料是四種核糖核苷酸
B．④過程需遵循堿基互補(bǔ)配對原則
C．②③過程均需要RNA聚合酶
D．⑤過程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序是由rRNA決定的
解析：選B ①過程是逆轉(zhuǎn)錄，即以RNA為模板合成DNA，所需原料是四種脫氧核苷酸，A錯(cuò)誤；③④為轉(zhuǎn)錄過程，需遵循堿基互補(bǔ)配對原則，B正確；②為DNA分子復(fù)制需要DNA聚合酶，③過程為轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，C錯(cuò)誤；⑤過程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序是由mRNA中的核糖核苷酸序列決定的，D錯(cuò)誤。
6．(2020·全國卷Ⅲ)關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質(zhì)
B．細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽
C．細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等
D．染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的 RNA分子
解析：選B 遺傳信息的表達(dá)過程包括DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA，mRNA進(jìn)行翻譯合成蛋白質(zhì)，A正確；以DNA的一條單鏈為模板可以轉(zhuǎn)錄出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以編碼多肽，而tRNA的功能是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，rRNA是構(gòu)成核糖體的組成物質(zhì)，B錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，而DNA分子上還含有不具遺傳效應(yīng)的片段，因此DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的堿基數(shù)之和，C正確；染色體DNA分子上含有多個(gè)基因，由于基因的選擇性表達(dá)，一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子，D正確。
7．(2022·海南高考)大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強(qiáng)，二者組裝成核糖體。當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白可通過結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈
B．細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子
C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡
D．編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯
解析：選D 一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子，而是與rRNA分子結(jié)合，二者組裝成核糖體，B正確；當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白只能結(jié)合到自身mRNA分子上，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡，C正確；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在轉(zhuǎn)錄未結(jié)束時(shí)即和核糖體結(jié)合，開始翻譯過程，D錯(cuò)誤。
8．某研究人員利用酵母菌成功合成了氨基酸序列為PhePrLys的三肽。三種氨基酸的密碼子見表：
據(jù)此分析，下列敘述正確的是( )
A．一種氨基酸可以由多種密碼子編碼，但只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)
B．控制該三肽合成的基因只有9對脫氧核苷酸
C．合成該三肽過程中需要mRNA、tRNA和rRNA參與
D．mRNA上編碼該三肽的核苷酸序列可能為AAGGGAUUC
解析：選C 由于密碼子的簡并性，一種氨基酸可以由一種或多種密碼子決定，因此也可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，A錯(cuò)誤；控制該三肽合成的mRNA中對應(yīng)氨基酸的密碼子有3個(gè)，還有不編碼氨基酸的終止密碼子，因此根據(jù)堿基互補(bǔ)配對的原則，該基因中至少含有12個(gè)堿基對，B錯(cuò)誤；合成該三肽過程中，需要以mRNA為模板，以tRNA為搬運(yùn)工具，以rRNA參與組成的核糖體為翻譯場所，C正確；mRNA上編碼三肽的核苷酸序列為AAGGGAUUC時(shí)，AAG編碼賴氨酸，GGA不清楚編碼氨基酸的種類，但不能編碼脯氨酸，UUC編碼苯丙氨酸，與題干信息中的氨基酸序列不符，D錯(cuò)誤。
9．MMP-9是一種能促進(jìn)癌細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移的酶?？蒲腥藛T合成與MMP-9基因互補(bǔ)的雙鏈RNA，將其轉(zhuǎn)入胃腺癌細(xì)胞中，干擾MMP-9基因表達(dá)，從而達(dá)到一定的療效，部分過程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．核糖與磷酸交替連接構(gòu)成了雙鏈RNA分子的基本骨架
B．沉默復(fù)合體中蛋白質(zhì)的作用與雙鏈RNA解旋為單鏈有關(guān)
C．與過程①相比，過程③特有的堿基互補(bǔ)配對方式是U—A
D．人造RNA干擾了MMP-9基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，使MMP-9含量降低
解析：選D 核糖核苷酸脫水縮合形成RNA，核糖與磷酸交替連接構(gòu)成了雙鏈RNA分子的基本骨架，A正確；據(jù)圖所知，人造雙鏈RNA與沉默復(fù)合體結(jié)合后變?yōu)閱捂淩NA，故推測沉默復(fù)合體中蛋白質(zhì)的作用與雙鏈RNA解旋為單鏈有關(guān)，B正確；過程①是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的轉(zhuǎn)錄過程，堿基配對方式有T—A、A—U、C—G、G—C，過程③表示單鏈RNA與mRNA堿基互補(bǔ)配對，堿基配對方式有U—A、A—U、C—G、G—C，因此與①相比，過程③特有的堿基互補(bǔ)配對方式是U—A，C正確；據(jù)圖可知，MMP-9基因的轉(zhuǎn)錄正常，過程③表示單鏈RNA與mRNA互補(bǔ)配對，形成的雙鏈RNA干擾了MMP-9基因的翻譯過程，使MMP-9含量降低，D錯(cuò)誤。
10．如圖表示真核生物核DNA遺傳信息傳遞的部分過程。據(jù)圖回答問題：
(1)①、③表示的遺傳信息傳遞過程依次是_______、________。
(2)②過程發(fā)生的場所是______________________，③過程中可能存在的堿基互補(bǔ)配對方式是______________________________。
(3)DNA與RNA分子在組成上，除堿基不同外，另一個(gè)主要區(qū)別是___________________
_________________________________________________________。
(4)若②過程形成的mRNA含有1 000個(gè)堿基，其中鳥嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的60%，則該DNA片段至少含有腺嘌呤和胸腺嘧啶的堿基對________個(gè)。
解析：(1)據(jù)圖分析可知，①是DNA復(fù)制，②是由DNA到RNA的轉(zhuǎn)錄過程，③是由RNA到蛋白質(zhì)的翻譯過程。(2)②轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場所是細(xì)胞核、葉綠體、線粒體，在翻譯過程中存在的堿基互補(bǔ)配對方式是A與U，G與C。(3)DNA中含有脫氧核糖和特有的含氮堿基T，RNA中含有的是核糖和特有的含氮堿基U，所以除了堿基不同外，就是五碳糖不同，DNA中是脫氧核糖，RNA中是核糖。(4)如果mRNA中含有1 000個(gè)堿基，鳥嘌呤和胞嘧啶之和占全部堿基總數(shù)的60%，那么A和U占該鏈的40%，即400個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在其模板鏈中A和T占該鏈的40%，即400個(gè)，在另一條鏈中也是400個(gè)，在整個(gè)DNA片段中至少有400對。
答案：(1)復(fù)制 翻譯 (2)細(xì)胞核、葉綠體、線粒體
A與U配對(A—U)，G與C配對(C—G) (3)五碳糖不同(DNA中是脫氧核糖，RNA中是核糖) (4)400
[遷移·應(yīng)用·發(fā)展]
11．(2023·湖南高考)細(xì)菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用。細(xì)菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。CsrA蛋白可以結(jié)合glg mRNA分子，也可結(jié)合非編碼RNA分子CsrB，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．細(xì)菌glg基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶識別和結(jié)合glg基因的啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄
B．細(xì)菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時(shí)，核糖體沿glg mRNA從5′端向3′端移動
C．抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能促進(jìn)細(xì)菌糖原合成
D．CsrA蛋白都結(jié)合到CsrB上，有利于細(xì)菌糖原合成
解析：選C 基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶識別并結(jié)合到基因的啟動子區(qū)域從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄，A正確；翻譯過程中，核糖體沿著mRNA從5′端向3′端移動，B正確；由題圖可知，抑制CsrB基因轉(zhuǎn)錄會使非編碼RNA分子CsrB減少，使CsrA更多地與glg mRNA結(jié)合形成不穩(wěn)定構(gòu)象，最終核糖核酸酶會降解glg mRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用，故抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能抑制細(xì)菌糖原合成，C錯(cuò)誤；由題圖及以上分析可知，若CsrA都結(jié)合到CsrB上，則CsrA不能與glg mRNA結(jié)合，從而使glg mRNA不被降解而正常進(jìn)行翻譯，有利于細(xì)菌糖原的合成，D正確。
12．如圖表示生物細(xì)胞中基因的表達(dá)過程，下列相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是( )
A．圖示現(xiàn)象不可能發(fā)生在人體細(xì)胞的核基因表達(dá)過程中
B．一個(gè)基因可在較短時(shí)間內(nèi)合成多條肽鏈
C．一條多肽鏈的合成需要多個(gè)核糖體的共同參與
D．圖示過程中既有DNARNA之間的堿基配對，也有RNARNA之間的堿基配對
解析：選C 圖示為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程同時(shí)發(fā)生，表示原核細(xì)胞基因表達(dá)的過程，而人體細(xì)胞的細(xì)胞核具有核膜，核基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，A正確；由圖可知，一個(gè)mRNA分子可相繼與多個(gè)核糖體結(jié)合，加快了翻譯的速度，因此一個(gè)基因可在較短時(shí)間內(nèi)合成多條肽鏈，B正確；一條多肽鏈的合成只需要一個(gè)核糖體的參與，C錯(cuò)誤；圖示為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，該過程中既有DNARNA之間的堿基配對，也有RNARNA之間的堿基配對，D正確。
13．SXL 基因在雌雄果蠅某些細(xì)胞中的表達(dá)情況不同，決定了這些細(xì)胞分化為卵原細(xì)胞還是精原細(xì)胞，從而影響了果蠅的性別發(fā)育(如圖所示)。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．SXL蛋白參與了自身mRNA 的剪切、加工，會使細(xì)胞中積累大量的 SXL蛋白
B．外顯子可能含有編碼終止密碼子序列，導(dǎo)致翻譯提前終止
C．充足的 SXL蛋白可以促進(jìn)原始生殖細(xì)胞分化為卵原細(xì)胞，若缺乏 SXL蛋白，則分化為精原細(xì)胞
D．相同基因在不同的細(xì)胞中表達(dá)情況均不同
解析：選D 分析題圖可知，SXL多肽加工后形成的SXL蛋白參與了自身mRNA的剪切、加工，最終導(dǎo)致細(xì)胞中積累了大量的SXL蛋白，A正確；XY胚胎比XX胚胎的mRNA多了序列，XY胚胎的SXL多肽比XX胚胎的短，推測外顯子可能含有編碼終止密碼子的序列，導(dǎo)致翻譯提前終止，B正確；分析題圖可知，XX胚胎細(xì)胞中含有較多SXL蛋白，XY胚胎細(xì)胞中SXL蛋白缺乏，據(jù)此判斷，當(dāng)細(xì)胞中SXL蛋白含量較多時(shí)，可促進(jìn)原始生殖細(xì)胞分化為卵原細(xì)胞，若缺乏 SXL蛋白，則分化為精原細(xì)胞，C正確；由題意可判斷，SXL基因在果蠅某些細(xì)胞中表達(dá)情況不同，但并非所有基因在不同的細(xì)胞中表達(dá)情況均不同，D錯(cuò)誤。
14．人們通過對青霉素、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)菌等病原體而對人體無害，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)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。于是人們對此現(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)錄過程，而不影響人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程；
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。
接下來需要對這些假設(shè)逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。請寫出你的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基本思路，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行預(yù)測。(不要求寫具體的實(shí)驗(yàn)步驟)
(1)驗(yàn)證抗生素是否阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)錄過程的實(shí)驗(yàn)。
①基本實(shí)驗(yàn)思路：設(shè)置甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行體外模擬________________過程，甲組滴加適量的、一定濃度的______________________，乙組滴加等量的蒸餾水，其余條件__________。最后檢測兩組實(shí)驗(yàn)中__________的生成量。
②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_____________________。
(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)。
①實(shí)驗(yàn)基本思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，采用對照法，實(shí)驗(yàn)中注意遵循單一變量原則和等量原則。由題干信息可知，抗生素能阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成過程，可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯、tRNA的運(yùn)輸?shù)冗^程中。(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)錄過程。甲組滴加適量的、一定濃度的抗生素的水溶液，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)的生成量少于乙組蛋白質(zhì)的生成量，則抗生素能阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能。
答案：(1)①細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄 抗生素的水溶液 相同且適宜 RNA ②抗生素不阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄 抗生素能阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄
(2)①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。最后檢測兩組實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)的生成量
②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；若甲組中蛋白質(zhì)生成量少于乙組中蛋白質(zhì)的生成量，則抗生素能阻斷細(xì)菌轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能
氨基酸
密碼子
苯丙氨酸(Phe)
UUU、UUC
脯氨酸(Pr)
CCU、CCC、CCA、CCG
賴氨酸(Lys)
AAA、AAG