高中生物必修二人教版课时素养评价4-1基因指导蛋白质的合成

课时素养评价十基因指导蛋白质的合成(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2020·合肥高一检测)下列关于密码子的叙述错误的是 ()A.终止密码子不编码具体的氨基酸B.一种氨基酸可以由多种密码子编码,这种机制能够保持遗传性状的相对稳定C.起始密码子一般位于mRNA首端,能够启动基因的转录D.地球上几乎所有的生物共用一套密码子,说明了生物起源于共同的祖先【解析】选C。终止密码子不编码氨基酸,A正确;一种氨基酸可以由多种密码子编码,体现了密码子的简并性,能够保持遗传性状的相对稳定,B正确;起始密码子一般位于mRNA首端,能够启动mRNA的翻译,C错误;地球上几乎所有的生物共用一套密码子,说明了生物起源于共同的祖先,D正确。2.DNA分子的解旋发生在哪一过程中 ()A.只在转录过程中B.只在翻译过程中C.只在DNA分子的复制过程中D.复制和转录过程中都有发生【解析】选D。DNA分子的复制和转录过程都是以DNA分子为模板进行的,因此都存在DNA分子的解旋过程,翻译的模板是mRNA,因此翻译过程不发生DNA分子的解旋。3.(2020·汕头高一检测)下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是 ()A.由DNA转录形成的RNA的相对分子质量是该DNA的一半B.通过DNA转录形成的RNA分子中没有碱基对存在C.原核生物和真核生物的密码子存在于mRNA上D.tRNA和rRNA不是由DNA转录形成的产物【解析】选C。一个DNA分子有多个基因,而遗传信息的转录以基因为单位,因此由DNA转录形成的RNA的相对分子质量远小于该DNA的一半,A错误;RNA有rRNA、tRNA、mRNA三大类,tRNA分子中存在碱基对,B错误;原核生物和真核生物的密码子均存在于mRNA上,C正确;rRNA、tRNA、mRNA均是由DNA转录形成的产物,D错误。4.下列关于图中①②两种核酸分子的叙述,正确的是 ()A.①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数B.遗传基因在①上,密码子位于②上C.②是由①转录而来的D.肺炎双球菌和噬菌体均含①和②【解析】选C。图中①是双链DNA,嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等,②是单链RNA,嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一般不相等,A错误;②是tRNA,密码子位于mRNA上,B错误;tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA转录而来的,C正确;噬菌体是DNA病毒,没有RNA,因此没有②,D错误。5.下列说法不正确的是 ()DNA……—A—T—G—G—A—……↓RNA……—U—A—C—C—U—……①表示DNA的复制过程②一定不需要RNA聚合酶③共有5种碱基④共有6种核苷酸⑤遵循碱基互补配对原则⑥A均代表同一种核苷酸A.①②④B.④⑤⑥C.①②⑥D.③⑤⑥【解析】选C。由题图可知,此过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,因而是转录过程而不是DNA复制过程,①错误;转录过程一定要有RNA聚合酶参与,②错误;图中共涉及A、T、G、C、U5种碱基,3种脱氧核苷酸,3种核糖核苷酸,③④正确;A与U配对,T与A配对,G与C配对,遵循碱基互补配对原则,⑤正确;A在DNA中代表腺嘌呤脱氧核苷酸,在RNA中代表腺嘌呤核糖核苷酸,⑥错误。【误区警示】本题易错选A。图示中涉及5种碱基,不能正确区分DNA中的核苷酸与RNA中的核苷酸,误认为5种碱基构成5种核苷酸。6.下列有关基因表达的叙述,错误的是 ()A.组成mRNA分子的4种核苷酸共组成了64种密码子B.反密码子为AUG的tRNA所携带的氨基酸,其密码子为TACC.在人的胰岛细胞中胰岛素基因表达,血红蛋白基因不表达D.碱基互补配对原则保证了遗传信息的传递能够准确地进行【解析】选B。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基又称做一个密码子,因此组成mRNA分子的4种核苷酸共组成了64种密码子,A正确;tRNA上的反密码子能够与它所搬运的氨基酸的密码子互补配对,据此可推知反密码子为AUG的tRNA所携带的氨基酸的密码子为UAC,B错误;人的胰岛B细胞能合成分泌胰岛素,但不存在血红蛋白,说明在人的胰岛细胞中胰岛素基因表达,血红蛋白基因不表达,C正确;遗传信息蕴藏在组成DNA的4种碱基的排列顺序之中,通过DNA的复制传递给子代,DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制能够准确地进行,D正确。7.(2020·全国Ⅲ卷)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 ()A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变【解析】选C。本题主要考查密码子组成和功能。由图示信息可知,反密码子CCI可以识别三种密码子,A项正确;密码子与反密码子的碱基通过碱基互补配对结合在一起,碱基对之间形成氢键,B项正确;tRNA和mRNA分子都是由单链构成的,C项错误;由于密码子具有简并性,若mRNA中碱基序列改变,所编码的氨基酸不一定改变,D项正确。8.某DNA分子共有1200对碱基,其中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【解析】选A。已知DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的46%,根据碱基互补配对原则:A=T、C=G,所以A=T=23%,则C=G=50%23%=27%。又已知其中一条链中G和T分别占22%和28%,即G1=22%,则在双链DNA分子中,G=(G1+G2)/2,则G2=32%;DNA分子共有1200对碱基,则翻译产物中含氨基酸的数目最多400,故选A。【补偿训练】下列有关基因表达的叙述,不正确的是()A.线粒体内也能发生翻译过程B.酶都是翻译的产物C.某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA不同D.一个含n个碱基的DNA分子,转录形成的mRNA分子的碱基数应小于n/2【解析】选B。线粒体中含有DNA和核糖体,也能进行转录和翻译过程,A正确;酶的本质是蛋白质或RNA,所以酶不一定是翻译的产物,B错误;同一个体中所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的,都具有相同的遗传物质,但不同细胞选择性表达的基因不同,因此某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA不同,C正确;基因包括编码区和非编码区,其中编码区能转录形成mRNA,而非编码区不能转录形成mRNA,因此一个含n个碱基的DNA分子,转录形成的mRNA分子的碱基数小于n/2个,D正确。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(14分)(2020·北京高一检测)如图为遗传信息的表达示意图。据图回答下列问题:(1)图中的物质②为,它是以图中①链为模板合成的,该反应所需要的酶是。

(2)已知相关密码子所编码的氨基酸分别为CGA(精氨酸)、UCU(丝氨酸)、GCU(丙氨酸)、AGA(精氨酸),则图中③、④代表的氨基酸分别为、。

(3)在同种生物的不同体细胞中,该图解所表示的①、②、⑤不同的是。

(4)图示过程不可能发生在人体的下列哪种细胞中(填字母)。

A.神经元B.口腔上皮细胞C.成熟的红细胞D.骨骼肌细胞(5)生物体编码20种氨基酸的密码子有种,密码子第个碱基改变对氨基酸的影响较小。

【解析】(1)根据碱基互补配对原则可以判断,图中的物质②是以图中①的a链为模板合成的mRNA,转录过程需要RNA聚合酶。(2)已知相关密码子所编码的氨基酸分别为CGA(精氨酸)、UCU(丝氨酸)、GCU(丙氨酸)、AGA(精氨酸),图中③对应的密码子为GCU,代表丙氨酸,④对应的密码子为UCU,代表丝氨酸。(3)同种生物的不同体细胞来自同一个受精卵,含有相同的①核DNA,不同的体细胞遗传信息表达情况不同,合成的②mRNA不同,不同的体细胞含有的⑤tRNA相同。(4)人体的成熟红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器,不会发生转录和翻译过程,选C。(5)密码子共有64种,三种终止密码不编码氨基酸,编码20种氨基酸的密码子有61种,翻译过程中密码子与反密码子的前两个碱基比较严格地遵循碱基互补配对原则,第三个碱基遵循碱基互补配对原则不严格,因此密码子第3个碱基改变对氨基酸的影响较小,这一特点可减小基因突变对蛋白质结构的影响,减少基因突变的多害性。答案:(1)mRNA(信使RNA)aRNA聚合酶(2)丙氨酸丝氨酸(3)②(4)C(5)61310.(16分)(2020·全国Ⅱ卷)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是。

(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是,作为mRNA执行功能部位的是;作为RNA聚合酶合成部位的是,作为RNA聚合酶执行功能部位的是。

(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为。

氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU组氨酸CAUCAC【解析】本题主要考查基因表达过程及其结果分析。(1)以mRNA为模板合成蛋白质时,场所是核糖体,其含有rRNA,还需要tRNA携带氨基酸,其上的反密码子与mRNA上的密码子配对。(2)mRNA是在细胞核内转录形成的,经过核孔到达细胞质与核糖体结合,作为翻译的模板。RNA聚合酶是蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,经过核孔进入细胞核,催化转录过程形成mRNA。(3)密码子UAC、GAA、CAU、UGG依次编码酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸。结合所给的密码子表可知,酪氨酸、谷氨酸、组氨酸均有两个密码子,根据密码子具有简并性,则这三个氨基酸对应DNA序列的3处碱基替换,此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。答案:(1)rRNA、tRNA(2)细胞核细胞质细胞质细胞核(3)酪氨酸谷氨酸组氨酸色氨酸UAUGAGCACUGG(10分钟·30分)1.(6分)2020年新型冠状病毒疫情对世界各国都产生了不同程度的影响。该病毒是一种单链RNA病毒。该RNA既能作为mRNA翻译出蛋白质,又能作为模板合成RNA,再以RNA为模板合成子代RNA。下列有关该病毒的叙述正确的是 ()A.遗传物质是RNA,其中含有遗传信息和密码子B.复制时会出现双链RNA,该过程需要逆转录酶的催化C.翻译时的模板及所需的酶均由宿主细胞提供D.增殖过程中会出现TA、AU碱基配对方式【解析】选A。该RNA能作为mRNA翻译出蛋白质,故RNA中含有密码子,A正确;以RNA为模板合成子代RNA。复制时会出现双链RNA,该过程属于转录,需要RNA聚合酶催化,B错误;翻译时的模板需要病毒提供,C错误;T是DNA特有的碱基,该过程没有DNA的参与,故不涉及TA的碱基配对方式,D错误。2.(6分)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是 ()A.成熟蛋白的形成过程需要内质网参与B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达【解析】选B。原核生物无内质网,A错误;RNA复制过程中,模板RNA与互补RNA之间会形成双链,B正确;如题图所示,一条QβRNA能翻译出多条肽链,C错误;依题干信息,QβRNA先翻译出RNA复制酶,然后在RNA复制酶催化下进行自身的复制,D错误。【实验·探究】3.(18分)(2020·南阳高一检测)DNA主要存在于细胞核内,而蛋白质合成却在细胞质中的核糖体上,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家做了如下研究。(1)对于“信使”提出两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多(填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。

(2)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA。为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家进一步实验。①15NH4Cl和13C—葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌,经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C—葡萄糖的培养基上培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,如图所示的离心结果为假说提供了证据。

(3)若要证明新合成的噬菌体RN