江蘇專版2024-2025學年新教材高中生物第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)遺傳信息控制生物的性狀第1課時DNA分子通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成分層作業(yè)蘇教版必修2

第三節(jié)第1課時DNA分子通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成必備學問基礎(chǔ)練1.[2024·江蘇徐州高一期中]如下為某DNA分子的部分堿基序列,若以a鏈為模板,轉(zhuǎn)錄的結(jié)果是()a鏈:5'-ATTCGAGCCG-3'b鏈:3'-TAAGCTCGGC-5'A.3'-UAAGCUCGGC-5' B.3'-AUUCGAGCCG-5'C.5'-UAAGCUCGGC-3' D.5'-AUUCGAGCCG-3'2.[2024·江蘇鹽城田家炳中學高一期中]下列有關(guān)基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的敘述,錯誤的是()A.都須要進行堿基互補配對B.都須要以tRNA作為運載工具C.都須要ATP供應(yīng)能量D.都須要模板3.[2024·江蘇百校高三聯(lián)考]下圖為某生物細胞中基因X的表達過程,下列相關(guān)敘述正確的是()A.完成過程①的模板是α鏈B.過程①和②均在細胞核中完成C.過程①中形成圖中mRNA是從右往左延長的D.mRNA中G的比例與基因X一般不同4.[2024·江蘇泰州高一期末]某生物基因表達過程如圖所示,下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.進行圖示過程只需酶A一種酶B.圖示過程可發(fā)生在原核細胞內(nèi)C.核糖體上能發(fā)生堿基配對過程D.核糖體在mRNA上由左至右移動5.[2024·江蘇徐州高一期末]下圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5'→3')是絲氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;異亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。有關(guān)敘述正確的是()A.圖中①為亮氨酸,②為核糖體B.圖中結(jié)構(gòu)②沿mRNA從右向左移動C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D.該過程可發(fā)生在線粒體和細胞核中6.[2024·江蘇南通如皋高一質(zhì)量調(diào)研]TATAbox是真核細胞中基因的一段DNA序列,與RNA聚合酶堅固結(jié)合之后才能起始轉(zhuǎn)錄。下列相關(guān)敘述正確的是()A.TATAbox徹底水解的產(chǎn)物有4種脫氧核苷酸B.TATAbox與RNA聚合酶間發(fā)生堿基互補配對C.TATAbox上可能含有起始密碼子D.TATAbox的變更或缺失可以使基因不能表達7.[2024·江蘇鹽城高一期末]回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達的問題。圖一圖二(1)圖一為細胞中合成蛋白質(zhì)的示意圖,該過程的模板是,核糖體的移動方向為(填“右→左”或“左→右”)。

(2)圖二表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程,①~⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu),a、b、c表示生理過程。基因的表達指的是圖中的(填字母)過程,a過程所需的原料是,完成b過程所需的酶是。

關(guān)鍵實力提升練8.(多選)某蛋白質(zhì)分子由一條含176個氨基酸的肽鏈構(gòu)成。下列敘述中錯誤的是()A.參加合成該多肽的tRNA最多有61種B.與該多肽合成有關(guān)的細胞器只有核糖體C.組成該多肽的氨基酸至少有20種D.該多肽的模板mRNA上確定氨基酸的密碼子最多有64種9.[2024·江蘇連云港海頭高級中學高一期末]某細胞中有關(guān)物質(zhì)合成如下圖,①~⑤表示生理過程,Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。據(jù)圖分析正確的是()A.物質(zhì)Ⅱ上基因的遺傳遵循孟德爾定律B.③為翻譯過程,圖示翻譯的模板左側(cè)是3'端C.②④為轉(zhuǎn)錄過程,須要A、G、C、U作原料D.③⑤都是翻譯過程,所用密碼子的種類和數(shù)量都相同10.[2024·江蘇鹽城一中期中](多選)甲、乙兩圖表示某真核細胞中的遺傳信息傳遞的某些過程,下列敘述正確的是()甲乙A.乙圖中結(jié)構(gòu)⑥的移動方向是從右到左B.從化學組成上看,甲圖中的1和6不同C.乙圖中②③④⑤最終形成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相同D.乙圖中的①鏈與甲圖中a鏈的基本組成單位相同11.[2024·山東青島二中高一期中]當細胞中缺乏氨基酸時,負載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)會變?yōu)榭蛰dtRNA(沒有攜帶氨基酸的tRNA)參加基因表達的調(diào)控。如圖是缺乏氨基酸時,tRNA調(diào)控基因表達的相關(guān)過程。下列相關(guān)敘述正確的是()A.過程①所需的嘧啶數(shù)與嘌呤數(shù)相等B.過程①與過程②中涉及的堿基互補配對方式相同C.當細胞缺乏氨基酸時,空載tRNA既能抑制轉(zhuǎn)錄也能抑制翻譯D.過程②中終止密碼子與d核糖體距離最近,d核糖體結(jié)合過的tRNA數(shù)目最少12.[2024·遼寧鐵嶺高一期中]如圖表示某細胞中遺傳信息的傳遞,據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述正確的是()A.DNA雙鏈在細胞核中合成,多肽鏈在細胞質(zhì)中合成B.圖中酶B代表DNA聚合酶,酶C代表RNA聚合酶C.轉(zhuǎn)錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸隨意地與DNA鏈上的堿基配對D.結(jié)構(gòu)H與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點13.[2024·江蘇泰州中學高一質(zhì)量檢測]R-loop是一種由RNA-DNA雜合鏈和單鏈DNA組成的特別核酸結(jié)構(gòu),在原核和真核生物的基因組中分布廣泛且普遍存在,在許多關(guān)鍵的生物學過程中發(fā)揮重要功能,科學家通過探討發(fā)覺細胞內(nèi)的某些蛋白可以識別R-loop結(jié)構(gòu),并促進一類特定物質(zhì)——RNaseH的合成來降解R-loop結(jié)構(gòu),從而阻擋了它們的積累和長久存在。RNaseH中主要包括RNaseH1和H2,具有特顯性降解DNA-RNA雜交鏈中的RNA部分的實力。(1)請依據(jù)材料寫出R-loop結(jié)構(gòu)中的堿基對。在高等動物細胞的核基因表達過程中,能產(chǎn)生R-loop的過程為,該結(jié)構(gòu)的存在使DNA分子的穩(wěn)定性(填“增大”“降低”或“保持不變”)

(2)假定R-loop結(jié)構(gòu)中DNA單鏈含有4000個堿基,其中A和T占該鏈堿基總數(shù)的30%,則該R-1oop結(jié)構(gòu)中的堿基G和C共有個。

(3)依據(jù)RNaseH1和H2的功能推想,它們最可能屬于下列哪種物質(zhì):(填字母)。

A.脫氧核糖核酸酶 B.核糖核酸酶C.蛋白酶 D.端粒酶(4)①探討發(fā)覺,患者神經(jīng)元細胞中基因表達效率較正常的神經(jīng)元細胞較少,這是因為R-loop結(jié)構(gòu)的形成影響了遺傳信息的和。

②R-loop結(jié)構(gòu)中嘌呤堿基總數(shù)(填“等于”或“不肯定等于”)嘧啶堿基總數(shù),緣由是

。

14.[2024·江蘇淮安高一期末]BDNF是一種神經(jīng)養(yǎng)分因子,其功能是維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生長和發(fā)育。BDNF的表達受阻會引起小鼠精神分裂癥。miRNA-195是細胞中具有調(diào)控功能的一種非編碼RNA。下圖為BDNF基因的表達及調(diào)控過程,A、B、C表示相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu),①~③表示相關(guān)生理過程,請據(jù)圖回答問題:(1)過程①是,須要的原料是,須要酶的參加。

(2)結(jié)構(gòu)C的名稱是,起始密碼子位于結(jié)構(gòu)A的(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)。

(3)與過程②相比,過程①特有的堿基配對方式為。過程②中不同的結(jié)構(gòu)C上合成的物質(zhì)B(填“相同”或“不同”),多個結(jié)構(gòu)C結(jié)合在同一個A上的意義是。

(4)下圖為結(jié)構(gòu)A的部分堿基序列,圖中虛線框內(nèi)有個密碼子。虛線框后的序列能接著編碼氨基酸,則虛線框后第一個密碼子最多有種。

(5)miRNA-195能夠與A結(jié)合的緣由是,據(jù)此推想miRNA-195基因過量表達導致小鼠精神分裂的機制為

。

學科素養(yǎng)創(chuàng)新練15.[2024·湖南新高考教化教研聯(lián)盟高一聯(lián)考]轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)參加細胞對Fe3+的汲取。下圖是細胞中Fe3+含量對轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA穩(wěn)定性的調(diào)整過程(圖中鐵反應(yīng)元件是轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA上一段富含堿基A、U的序列)。當細胞中Fe3+濃度高時,鐵調(diào)整蛋白由于結(jié)合Fe3+而不能與鐵反應(yīng)元件結(jié)合,導致轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA易水解;反之,轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA難水解。請據(jù)下圖回答下列問題:(1)轉(zhuǎn)鐵蛋白基因片段的一條鏈序列是5'—AGTCCG—3',以該鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列是5'——3',該過程需酶的參加。

(2)據(jù)圖可知,鐵反應(yīng)元件能形成莖環(huán)結(jié)構(gòu),形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的緣由是,

這種莖環(huán)結(jié)構(gòu)(填“能”或“不能”)影響轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的氨基酸序列,理由是

。

(3)當細胞中Fe3+不足時,轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA將難被水解,其生理意義是。

第三節(jié)第1課時DNA分子通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成1.A轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的,轉(zhuǎn)錄時RNA的堿基與模板鏈的堿基遵循堿基互補配對原則,且DNA中特有堿基是T,RNA中特有堿基是U,且轉(zhuǎn)錄時子鏈的延長方向與模板鏈相反,若以a鏈為模板,轉(zhuǎn)錄結(jié)果應(yīng)是3'-UAAGCUCGGC-5'。A項符合題意。2.B轉(zhuǎn)錄過程以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA,不須要tRNA作為運輸工具,翻譯則須要tRNA作為運輸工具將氨基酸攜帶到mRNA特定位置上并在核糖體上合成多肽,B項錯誤。3.D①過程以DNA一條鏈為模板合成mRNA,所以為轉(zhuǎn)錄。依據(jù)mRNA堿基序列再結(jié)合堿基互補配對原則可知,轉(zhuǎn)錄的模板鏈是β鏈,A項錯誤;過程①為轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細胞核中,過程②為翻譯,主要發(fā)生在細胞質(zhì)中的核糖體上,B項錯誤;依據(jù)mRNA堿基序列以及起始密碼子AUG的位置,再結(jié)合翻譯出的多肽鏈中氨基酸的依次可知,過程①中形成圖中mRNA是從左往右延長的,C項錯誤;DNA為雙鏈結(jié)構(gòu),mRNA為單鏈結(jié)構(gòu),盡管mRNA是以DNA的一條鏈為模板合成的,但基因中有一些不轉(zhuǎn)錄的片段,mRNA中G的比例與基因X一般不同,D項正確。4.A酶A可使DNA的雙鏈打開,參加轉(zhuǎn)錄過程,但翻譯過程還須要其他酶的參加,A項錯誤。5.B已知密碼子的方向為5'→3',由圖示可知,攜帶①的tRNA上的反密碼子為UAA,與其互補配對的mRNA上的密碼子為AUU,因此氨基酸①為異亮氨酸,②為核糖體,A項錯誤;由圖示可知,圖中攜帶氨基酸的tRNA從左側(cè)移向核糖體,空載tRNA從右側(cè)離開核糖體,則結(jié)構(gòu)②核糖體沿mRNA移動并讀取密碼子的方向為從右向左,B項正確;互補配對的堿基之間通過氫鍵連接,圖示過程中,tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對時有氫鍵的形成,tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂,C項錯誤;細胞核內(nèi)不存在核糖體,故不會發(fā)生圖示的翻譯過程;線粒體是“半自主細胞器”,含有少量的DNA和核糖體,可進行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,D項錯誤。6.DTATAbox的本質(zhì)是DNA的一部分,徹底水解后得到的產(chǎn)物種類數(shù)為4種,分別為磷酸、脫氧核糖和兩種堿基(A、T),A項錯誤;RNA聚合酶是蛋白質(zhì),不能與TATAbox進行堿基互補配對,B項錯誤;起始密碼子位于mRNA上,TATAbox的本質(zhì)是DNA的一部分,因此TATAbox上不行能含有起始密碼子,C項錯誤;TATAbox“關(guān)閉”后,RNA聚合酶沒有了結(jié)合位點,不能啟動基因轉(zhuǎn)錄,所以TATAbox的變更或缺失可關(guān)閉基因的表達,D項正確。7.答案(1)mRNA右→左(2)b、c脫氧(核糖)核苷酸RNA聚合酶解析(1)圖一所示為翻譯過程,是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,即模板是mRNA(信使RNA);依據(jù)肽鏈的長度分析可知,核糖體的移動方向是右→左(由短到長)。(2)圖二中a表示DNA的自我復制過程,b表示轉(zhuǎn)錄過程,c表示翻譯過程,遺傳信息的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,即圖二中的b(轉(zhuǎn)錄)、c(翻譯)過程;a表示DNA復制,該過程所需原料為脫氧(核糖)核苷酸;b表示轉(zhuǎn)錄過程,須要RNA聚合酶的催化。8.BCDmRNA中密碼子數(shù)確定肽鏈中氨基酸的個數(shù),肽鏈中含有176個氨基酸,因此確定氨基酸的密碼子數(shù)為176個,64種密碼子中確定氨基酸的密碼子有61種,所以該多肽的模板mRNA上確定氨基酸的密碼子最多有61種;由于密碼子和反密碼子之間堿基互補配對,故參加合成該多肽的tRNA最多有61種;參加合成該多肽的細胞器是核糖體和線粒體;組成該多肽的氨基酸最多有20種,故BCD項錯誤。A項正確。9.B孟德爾定律適用于真核生物有性生殖的細胞核遺傳,物質(zhì)Ⅱ為線粒體DNA,其上也具有基因,但此處基因的遺傳不遵循孟德爾定律,A項錯誤;③為翻譯過程,依據(jù)多肽鏈的長度可知,核糖體在mRNA上由右向左移動,結(jié)合翻譯的方向為mRNA的5'端→3'端,故圖示翻譯的模板左側(cè)是3'端,B項正確;圖中②④為轉(zhuǎn)錄過程,須要4種核糖核苷酸作原料,而A、G、C、U只是4種堿基,C項錯誤;③⑤都是翻譯過程,但兩者所用密碼子的種類和數(shù)量不肯定相同,D項錯誤。10.ABC乙圖中從右到左多肽鏈越來越長,故結(jié)構(gòu)⑥(核糖體)的移動方向是從右到左,A項正確;甲圖表示轉(zhuǎn)錄,b為mRNA,1為腺嘌呤核糖核苷酸,6為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸,1和6的五碳糖不同,其堿基組成不完全相同,B項正確;乙圖中②③④⑤都是以同一條mRNA為模板形成的多肽鏈,結(jié)構(gòu)相同,C項正確;乙圖中的①鏈是mRNA,其組成單位為核糖核苷酸,而a鏈是DNA,其組成單位為脫氧核糖核苷酸,兩者基本組成單位不同,D項錯誤。11.C過程①為轉(zhuǎn)錄,該過程中以DNA的一條鏈為模板,該鏈中嘌呤和嘧啶的數(shù)目無法確定,因此轉(zhuǎn)錄過程中所需的嘌呤和嘧啶數(shù)也無法確定,A項錯誤;過程①為轉(zhuǎn)錄,堿基互補配對方式為A-U,T-A,G-C,C-G,過程②為翻譯,堿基互補配對方式A-U,U-A,G-C,C-G,B項錯誤;由圖可知,細胞缺乏氨基酸時,空載tRNA既能抑制轉(zhuǎn)錄也能抑制翻譯,C項正確;由圖可知,終止密碼在mRNA的左側(cè),故終止密碼子與d核糖體距離最遠,D項錯誤。12.D圖中轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行,可知是原核生物的基因表達過程,原核細胞沒有細胞核,DNA復制及多肽鏈的合成的場所均是細胞質(zhì),A項錯誤;圖中B可以催化DNA雙鏈解開,表示解旋酶,C催化RNA形成,表示RNA聚合酶,B項錯誤;轉(zhuǎn)錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸與DNA鏈上的堿基遵循A-U、T-A、G-C、C-G的配對原則,C項錯誤;H是核糖體,核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成6個堿基的位置,2個tRNA的結(jié)合位點,D項正確。13.答案(1)A-U、T-A、G-C、C-G轉(zhuǎn)錄降低(2)8400(3)B(4)①轉(zhuǎn)錄翻譯②不肯定等于單鏈RNA中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)不肯定相等(或非模板鏈中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)不肯定相等)解析(1)R-loop是一種由RNA-DNA雜合鏈和單鏈DNA組成的特別核酸結(jié)構(gòu),推想R-loop結(jié)構(gòu)中的堿基對為A-U、T-A、G-C、C-G。R-loop結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生的RNA與DNA模板鏈形成了穩(wěn)定的雜合鏈,因此該結(jié)構(gòu)應(yīng)當是轉(zhuǎn)錄形成RNA過程時形成的產(chǎn)物;該結(jié)構(gòu)的存在使DNA單鏈分子不能與互補鏈堿基互補配對,故該結(jié)構(gòu)的存在使DNA分子的穩(wěn)定性降低。(2)由于該結(jié)構(gòu)中DNA單鏈含有4000個堿基,其中A和T占該鏈堿基總數(shù)的30%,則C和G含有70%,因此一條DNA單鏈上C和G的總和為2800個,由于堿基的互補配對原則,另一條DNA單鏈和mRNA單鏈上也分別有C和G堿基2800個,所以該結(jié)構(gòu)G和C共有2800×3=8400個。(3)RNaseH中主要包括RNaseH1和H2,具有特顯性降解DNA-RNA雜交鏈中的RNA部分的實力,依據(jù)酶的專一性,說明其最可能是核糖核酸酶,B項正確。(4)①基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,依據(jù)題干信息可知R-loop結(jié)構(gòu)是一種三鏈RNA-DNA雜合片段,由于新產(chǎn)生的mRNA與DNA模板鏈形成了穩(wěn)定的雜合鏈,導致該片段中DNA模板鏈的互補鏈只能以單鏈狀態(tài)存在,R-loop結(jié)構(gòu)的形成會影響遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。②R-loop結(jié)構(gòu)是一種三鏈RNA-DNA雜合片段,其中雙鏈DNA中的嘌呤堿基總數(shù)肯定等于嘧啶堿基總數(shù),但單鏈RNA中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)不肯定相等,因此R-loop結(jié)構(gòu)中嘌呤堿基總數(shù)不肯定等于嘧啶堿基總數(shù)。1