高中生物必修2：4-1-2 基因指导蛋白质的合成 练习（解析版）

4.12基因指导蛋白质的合成练习1.某同学总结了遗传信息、密码子、反密码子的相关知识，正确的是()A．DNA上脱氧核糖和磷酸交替排列构成了遗传信息B．遗传信息和密码子碱基组成不完全相同C．翻译过程中的遗传信息位于tRNA上，tRNA上三个碱基决定了氨基酸的排列顺序D．mRNA上三个相邻的碱基构成一个密码子，所有密码子都可以翻译成氨基酸【答案】B【解析】遗传信息是指核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的排列顺序，A错误；tRNA上的三个碱基是反密码子，并不储存遗传信息，C错误；密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，终止密码子不对应氨基酸，D错误。2.囊性纤维病是一种常见的遗传病，研究表明，在大约70%的患者中，编码CFTR蛋白(一种跨膜蛋白)的基因模板链上缺失AAA或AAG三个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而影响了CFTR蛋白的结构，使CFTR蛋白转运氯离子的功能异常，该病目前还没有有效的治疗措施。下列相关分析错误的是()A．编码苯丙氨酸的密码子为AAA或AAGB．氨基酸的排列顺序影响蛋白质的空间结构C．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D．基因治疗将是囊性纤维病合理有效的治疗方法【答案】A【解析】编码CFTR蛋白(一种跨膜蛋白)的基因缺失了AAA或AAG三个碱基，则mRNA上缺失了UUU或UUC，再结合题干信息可知编码苯丙氨酸的密码子是UUU或UUC，A错误；CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，导致氨基酸的排列顺序发生了改变，进而影响了CFTR蛋白的结构，B正确；题中信息说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确；囊性纤维病是基因异常引起的，故基因治疗将是囊性纤维病合理有效的治疗方法，D正确。3.人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下：下列分析不合理的是()A．CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成B．CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关C．CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合D．CGG重复次数影响X基因的转录和翻译过程【答案】D【解析】由题表中数据可知，CGG重复次数不影响X基因的转录，产生的mRNA(分子数/细胞)均为50，CGG重复次数越多，X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)越少，故CGG重复次数影响蛋白质的合成，所以可能会影响mRNA与核糖体的结合。4.如图所示为原核生物中某基因控制蛋白质合成过程的示意图，下列相关叙述正确的是()A．①过程中DNA分子的两条链可同时作为模板合成mRNA以提高合成蛋白质的效率B．①过程需要RNA聚合酶参与，此酶能识别RNA中特定的碱基序列C．①②过程都发生碱基互补配对，配对方式均为A和U配对、G和C配对D．不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响【答案】D【解析】①过程是转录，转录过程中只能以DNA的一条链为模板合成mRNA，A错误；转录需要RNA聚合酶的参与，该酶能识别DNA中特定的碱基序列，B错误；②过程是翻译，①转录过程中还有T和A配对，而翻译中没有这种配对，C错误；密码子具有简并性，不同密码子编码同种氨基酸可减小基因中碱基改变造成的影响，D正确。5.如图表示某生物的基因表达过程，下列叙述与该图不相符的是（）A．该过程一般发生在原核细胞中B．核糖体沿着mRNA分子由B端向A端移动C．若某tRNA中反密码子为UAG，则a链上对应碱基为ATCD．酶X表示RNA聚合酶，可以催化核糖核苷酸聚合形成RNA【答案】C【解析】若某tRNA中反密码子为UAG，则mRNA上的密码子为AUC，其转录模板链（a链）上对应碱基为TAG，C错误。6.下列有关DNA复制、转录和翻译三个过程的叙述，错误的是()A．三个过程的碱基互补配对方式相同B．三个过程的模板各不相同C．三个过程都可发生在细胞生物中D．三个过程都需要消耗能量【答案】A【解析】DNA复制时，发生的碱基互补配对有A—T、G—C、T—A、C—G，转录时发生的碱基互补配对有A—U、G—C、T—A、C—G，翻译时发生的碱基互补配对有A—U、G—C、U—A、C—G，A错误。DNA复制以DNA分子两条链分别为模板，转录以DNA一条链为模板，翻译以信使RNA为模板，所以模板各不相同，B正确。不论是原核生物还是真核生物都可进行DNA复制、转录和翻译三个过程，C正确。DNA复制、转录和翻译三个过程都需要消耗能量，D正确。7.如图是基因表达的示意图，下列有关叙述正确的是()A．过程①是转录过程，在植物细胞中只能发生在细胞核中B．过程②在核糖体上进行，需要的原料是4种核糖核苷酸C．过程①②在原核生物体内可以同时进行D．过程①②中的碱基配对方式完全相同【答案】C【解析】图中过程①表示转录，在植物细胞中，主要发生在细胞核内，也可发生在叶绿体和线粒体中，A错误；过程②表示翻译，在核糖体上进行，以20种氨基酸为原料，B错误；原核生物没有以核膜为界限的细胞核，转录和翻译在时间和空间上可以同时进行，C正确；过程①②中的碱基配对方式不完全相同，过程①中有T—A配对，而过程②中没有，D错误。8.已知一段mRNA有30个碱基，其中U和C共有14个，那么转录出该mRNA的一段DNA分子中G和A的数目之和以及该mRNA经翻译而合成肽链时，应脱去的水分子数目分别是(不考虑终止密码子)()A．16和10B．30和10C．16和9D．30和9【答案】D【解析】mRNA是以DNA一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录而来的，故DNA双链中共有碱基60个，其中G和A共有30个；mRNA上有30个碱基，可对应10个密码子，不考虑终止密码子，10个密码子可以编码10个氨基酸，则脱水数目为9。9.某DNA分子共有1200对碱基，A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的信使RNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是()A．32%400个B．32%200个C．18%200个D．22%400个【答案】A【解析】DNA分子中A＋T占46%，则一条链中A＋T也占46%，则G＋C占54%，又知G和T分别占22%和28%，则A和C分别占18%和32%。若此链为转录模板，则mRNA中G占32%。DNA碱基数目∶RNA碱基数目∶氨基酸数目＝6∶3∶1，据此可算出多肽中氨基酸数目最多为2400÷6＝400(个)。10.下列关于如图所示生理过程的描述中，最合理的是()A．该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内B．可表示噬菌体内的转录和翻译过程C．图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中D．图中两核糖体合成的肽链不同【答案】A【解析】由图示可以看出，转录和翻译同时进行。人体细胞核基因转录出mRNA后，mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合后指导肽链的合成，该过程与图示不符；噬菌体是非细胞结构的生物，不能独立进行代谢过程，故不能进行转录和翻译；图中两核糖体是以同一mRNA为模板，合成的肽链相同。11.艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA含碱基A23%、C19%、G31%，则通过逆转录过程形成的双链DNA中应含有碱基T()A．23%B．25%C．31%D．50%【答案】B【解析】由题意知，RNA分子中U＝1－(23%＋19%＋31%)＝27%，则A＋U＝50%。由RNA逆转录形成的DNA分子的一条链中也是A＋T＝50%，而双链DNA分子中A＝T，所以双链DNA分子中T＝25%。12.已知某转运RNA的反密码子的3个碱基顺序是GAU，它运载的是亮氨酸(亮氨酸的密码子是UUA,UUG,CUU,CUA,CUC,CUG)，那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的()A．GAUB．CATC．CUAD．GAT【答案】D【解析】tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基互补，而决定氨基酸的密码子是mRNA上的碱基序列，故此亮氨酸的密码子是CUA，由DNA模板链上的GAT转录而来。13.把小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明()A．控制蛋白质合成的基因位于mRNA上B．小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化C．所有生物共用一套密码子D．小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的DNA【答案】C【解析】将小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，合成出小鼠的血红蛋白，说明大肠杆菌以小鼠的mRNA为模板合成了蛋白质，即所有生物共用一套密码子。14.某蛋白质由两条多肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为120，该蛋白质的相对分子质量为12276，则指导该蛋白质合成的基因中脱氧核苷酸数至少为()A．432个B．864个C．360个D．720个【答案】D【解析】假设氨基酸数为n，则该蛋白质脱去的水分子数为n－2，列方程为120n－18(n－2)＝12276，得n＝120。可知指导该蛋白质合成的基因中脱氧核苷酸数至少为120×6＝720个。15.如图为生物体内转运亮氨酸的转运RNA，对此叙述正确的是()A．该转运RNA还能识别并转运其他氨基酸B．亮氨酸只能由该转运RNA转运C．亮氨酸的密码子是AAUD．转运RNA是由许多个核糖核苷酸构成【答案】D【解析】一种转运RNA只能转运一种相应的氨基酸，而一种氨基酸可以由多种转运RNA转运，因此A、B项都错误；亮氨酸的密码子应位于mRNA上，与转运RNA上游离的三个碱基互补，因此亮氨酸的密码子应是UUA，故C项错误；转运RNA是由多个核糖核苷酸脱水缩合而成，其中有三个游离的碱基(反密码子)能与信使RNA上的密码子发生碱基互补配对，D项正确。16.下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题：（1）图示甲、乙、丙过程分别表示、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在和中。（2）生物学中，经常使用3H－TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究甲过程的物质合成情况，原因是。（3）转录时，与DNA中起点结合的酶是。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始次。（4）丙过程在核糖体中进行，通过上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经和加工修饰的效果。【答案】（1）DNA复制线粒体叶绿体（2）3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况（3）RNA聚合酶一（4）tRNA内质网高尔基体【解析】（1）图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在线粒体和叶绿体中。（2）常用3H标记