高中生物《必修2》課后習(xí)題第1節(jié)　基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

第4章基因的表達第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成合格考達標練1.下列關(guān)于RNA的敘述,不正確的是()A.RNA可以催化細胞內(nèi)的某些代謝反應(yīng)B.RNA的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與DNA不同,但鏈長與DNA分子相差不大C.一條mRNA上可結(jié)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(zhì)答案B2.下圖是有關(guān)真核細胞中DNA分子的復(fù)制、基因表達的示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是()A.甲、乙過程僅發(fā)生在細胞核內(nèi),丙過程發(fā)生在核糖體上B.丙過程需要三種RNA參與,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、丙所示過程分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程,在真核細胞中,DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核內(nèi)(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)過程需要三種RNA參與,三種RNA均來自乙(轉(zhuǎn)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(chǎn)物是子代DNA分子,需要脫氧核苷酸為原料;乙過程的產(chǎn)物是RNA,需要核糖核苷酸為原料;丙過程的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)(多肽鏈),需要氨基酸為原料,D項正確。3.關(guān)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(zhuǎn)錄速度B.多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA上共同合成一條多肽鏈C.一種氨基酸可能由多種tRNA轉(zhuǎn)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強容錯性,也可以加快翻譯的速度,A項錯誤;多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA上分別合成多條相同的多肽鏈,B項錯誤;一種氨基酸可能由多種不同的tRNA轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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%,根據(jù)堿基的互補配對可知,轉(zhuǎn)錄出的mRNA中C占20%。5.已知某條多肽鏈的相對分子質(zhì)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(zhì)量為120,那么控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(shè)該多肽中氨基酸數(shù)為x,則有120x-(x-1)×18=1.032×104,解得x=101,則控制該多肽鏈合成的mRNA中至少含有101個密碼子,含有303個堿基,控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(guān)敘述正確的是()A.圖中一個基因在短時間內(nèi)可翻譯出4條多肽鏈B.RNA聚合酶結(jié)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(nèi)轉(zhuǎn)錄出四條mRNA鏈,每條mRNA鏈上結(jié)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(zhuǎn)錄,其結(jié)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(zhuǎn)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(nèi)控制合成胰島素的基因在細胞核內(nèi),轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核內(nèi),翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)內(nèi),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(guān)于基因的表達和中心法則的敘述,錯誤的是()A.翻譯過程中需要mRNA、tRNA、rRNA三種RNA共同參與B.原核生物在基因表達時轉(zhuǎn)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(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過程,不符合信息流動的中心法則,是特例D.轉(zhuǎn)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(zhì)答案C解析tRNA運載氨基酸,mRNA作為翻譯的模板,rRNA組成核糖體,三種RNA在翻譯過程中都有參與,A項正確;原核生物在基因表達時可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,在時間和空間上可以不分開,B項正確;病毒的信息流動也符合中心法則,C項錯誤;轉(zhuǎn)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(zhì),D項正確。8.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(zhì)或結(jié)構(gòu),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(zhì)或結(jié)構(gòu)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需要的酶是,過程c表示過程,需要的原料是。

(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的培養(yǎng)液中進行復(fù)制3次,則需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(zhì)和rRNA)和⑤tRNA中都含有核糖。圖中⑤上的反密碼子是AAG,其對應(yīng)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(zhuǎn)錄過程,c表示翻譯過程。所以過程b需要的酶是RNA聚合酶,過程c需要的原料是氨基酸。(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),根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點,該DNA分子復(fù)制3次,共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為(23-1)×6000=42000(個)。由于DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,1個DNA分子復(fù)制3次共形成的8個DNA分子,故8個子代DNA都含14N。等級考提升練9.(多選)miRNA是一種小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成,某真核細胞內(nèi)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(zhuǎn)錄時發(fā)揮作用B.miRNA與W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA結(jié)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(zhuǎn)錄合成后進入細胞質(zhì)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(zhuǎn)錄過程中答案AB解析miRNA的基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶與該基因首端的啟動子結(jié)合,開始轉(zhuǎn)錄,A項正確;miRNA與W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA結(jié)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(zhuǎn)錄合成后,在細胞核中加工,進入細胞質(zhì)中再次加工,形成miRNA蛋白質(zhì)復(fù)合物,抑制W蛋白合成,C項錯誤;據(jù)題圖可知,miRNA通過抑制翻譯過程,抑制W蛋白的合成,D項錯誤。10.(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.圖丙過程需要tRNA,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸;而某些氨基酸可以由不同的tRNA轉(zhuǎn)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(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程,圖甲所示過程在高度分化的細胞中不會發(fā)生,但是圖乙和圖丙所示過程可以發(fā)生,B項錯誤;翻譯過程需要tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸;某些氨基酸可以由多個密碼子編碼,可以由多個不同的tRNA轉(zhuǎn)運,C項正確;圖丙中以同一條mRNA為模板,最終合成的四條多肽鏈上的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序是相同的,D項錯誤。11.心肌細胞不能增殖,ARC基因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(zhuǎn)錄形成前體RNA,再經(jīng)過加工會產(chǎn)生許多非編碼RNA,如miR-223(鏈狀),HRCR(環(huán)狀)。結(jié)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(jié)合。過程②最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸順序(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(chǎn)生的miR-223可與ARC基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中的特定序列通過原則結(jié)合,形成核酸雜交分子1,使凋亡抑制因子無法合成,最終導(dǎo)致心力衰竭。與ARC基因相比,核酸雜交分子1中特有的堿基對是。

(3)根據(jù)題意,RNA除了可以為蛋白質(zhì)合成提供模板外,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,原因是。

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(diào)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,進而使基因ARC的表達增強,抑制心肌細胞的凋亡解析(1)①是轉(zhuǎn)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部位結(jié)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合成的多肽鏈,所以最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸順序相同;根據(jù)肽鏈長短推測,翻譯的方向應(yīng)該為從左到右。(2)當心肌缺血、缺氧時,心肌細胞產(chǎn)生過多的miR-223,miR-233與ARC基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中的特定序列通過堿基互補配對原則結(jié)合形成核酸雜交分子1,抑制凋亡抑制因子合成,最終導(dǎo)致心力衰竭,基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,其中的堿基配對方式為A—T、C—G,而核酸雜交分子1為RNA單鏈之間的堿基配對形式,其堿基配對方式為A—U、C—G,所以,與ARC基因相比,核酸雜交分子1中特有的堿基對是A—U。(3)根據(jù)題意,RNA除了可以為蛋白質(zhì)合成提供模板外,還具有形成核酸雜交分子、調(diào)控基因的表達的功能。(4)圖中顯示,HRCR通過吸附miR-223形成核酸雜交分子2,減弱miR-223抑制作用,使ARC基因的表達增強,進而抑制心肌細胞的凋亡,科研人員據(jù)此認為,HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物。12.乙肝被稱為“中國第一病”,人們對乙肝的發(fā)病機理研究較多。乙肝病毒的DNA有一條環(huán)狀鏈和一條較短的半環(huán)鏈,侵染時先形成完整的環(huán)狀,再把其中一條作為原始模板復(fù)制形成新的病毒,其增殖過程如下圖所示,請據(jù)圖回答下列問題。(1)發(fā)生在宿主細胞核的過程有,發(fā)生在宿主細胞質(zhì)內(nèi)的過程有。

(2)用中心法則體現(xiàn)乙肝病毒的增殖過程:。

(3)發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象的有過程。

(4)物質(zhì)a的作用是。同類的物質(zhì)還具有的作用有。

(5)過程⑤⑦的原料種類數(shù)可能分別有種。過程⑦和過程⑤的產(chǎn)物都具有多樣性的特點,其原因分別是和。

答案(1)③④⑤⑥⑦(2)(3)③④⑤⑦(4)攜帶DNA遺傳信息,作為翻譯的模板轉(zhuǎn)運氨基酸,組成核糖體,作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)(5)21、44種堿基對的排列順序多樣氨基酸的排列順序、種類和數(shù)目具有多樣性及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別解析(1)乙肝病毒需要侵入宿主細胞,在宿主細胞核內(nèi)先經(jīng)過過程③復(fù)制形成完整的環(huán)狀DNA,然后進行過程④DNA的轉(zhuǎn)錄。過程⑤是翻譯,過程⑥是組裝,這兩個過程是發(fā)生在宿主細胞質(zhì)中。⑦是病毒的組裝,發(fā)生在釋放之前,在宿主細胞質(zhì)中。(2)除正常的DNA轉(zhuǎn)錄、翻譯過程外,還注意存在逆轉(zhuǎn)錄過程。(3)過程③是形成新的DNA,過程④是轉(zhuǎn)錄,過程⑤是翻譯,過程⑦是逆轉(zhuǎn)錄,這些過程都發(fā)生了