2024-2025学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础3.1DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成检测含解析苏教版必修2

PAGE9-DNA分子通过RNA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.下列有关细胞中三种RNA的叙述,正确的是 ()A.组成三种RNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶B.原核细胞的rRNA的合成须要核仁的参加C.三种RNA中只有mRNA是以DNA的一条链为模板合成的D.翻译过程中须要三种RNA同时参加【解析】选D。组成三种RNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C),A错误;原核细胞内没有细胞核,也就没有核仁这一结构,B错误;三种RNA都是以DNA的一条链为模板合成的,C错误;翻译时的模板是mRNA,氨基酸的运载工具是tRNA,场所是核糖体,组成核糖体的是rRNA和蛋白质,因此翻译过程中须要三种RNA同时参加,D正确。【方法规律】RNA功能总结2.如图为tRNA的结构示意图。相关叙述正确的是()A.碱基T合成RNA的结构是核糖体B.每种tRNA在a处都可以携带多种氨基酸C.tRNA主要在细胞质中发挥作用D.c处表示密码子,可以与mRNA碱基互补配对【解析】选C。碱基T是构成DNA的组分,不是构成RNA的组分,A错误;每种tRNA只能转运一种氨基酸,故每种tRNA在a处只可以携带一种氨基酸,B错误;tRNA参加翻译过程,翻译主要在细胞质中的核糖体上进行,tRNA主要在细胞质中发挥作用,少量tRNA在线粒体和叶绿体中发挥作用,C正确;c处表示反密码子,可以与mRNA碱基互补配对,D错误。3.如图表示基因的表达过程的部分示意图,下列叙述正确的是()A.该图一般发生在真核生物细胞中B.该步骤发生的场所是细胞核C.人体脂肪细胞中不行能发生该过程D.Ⅰ为tRNA,一种tRNA可转运一种或一类氨基酸【解析】选A。该图表示翻译过程,因为翻译并没有与转录同时进行,说明该图一般发生在真核生物细胞中,A正确;真核细胞中翻译发生的场所是细胞质,B错误;人体脂肪细胞也须要合成蛋白质,比如酶,因此也会发生翻译,C错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,D错误。4.某段DNA片断转录形成的mRNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的10%,尿嘧啶(U)占碱基总数的30%,则转录出该mRNA的DNA片断中,腺嘌呤(A)所占的比例为()A.10% B.20% C.30% D.40%【解析】选B。mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的,已知某mRNA中,A占10%,U占30%,即A+U占40%,则转录该mRNA的模板链中T+A占40%。依据碱基互补配对原则,整个DNA分子中A+T占双链碱基总数的比例等于每条单链中A+T占该链碱基总数的比例,所以该DNA分子A+T也占40%,且A=T,则指导合成该mRNA的基因中,A占40%÷2=20%。5.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肯定不同【解析】选A。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,合成的肽链可能相同。【方法规律】“两看法”推断真核生物和原核生物的基因表达状况一看细胞结构:有细胞核或核膜就为真核生物,假如没有细胞核或核膜即为原核生物。二看转录和翻译能否同时发生:假如转录和翻译能同时进行,说明该过程属于原核生物的基因表达过程,否则为真核生物的基因表达过程。6.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.一种含有I的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中的碱基变更不肯定造成所编码氨基酸的变更【解析】选C。由图示可知,密码子GGU、GGC和GGA都能与反密码子CCI识别和配对,因此一种含有I的反密码子可识别不同的密码子,A正确;密码子和反密码子的碱基之间可形成氢键,进行互补配对,B正确;mRNA分子由单链组成,tRNA分子也由单链组成,但tRNA中存在碱基互补配对的现象,C错误;由图示信息可知,密码子GGU、GGC和GGA对应的氨基酸都是甘氨酸,因此密码子变更后,所编码氨基酸的种类不肯定变更,D正确。7.如图甲、乙、丙表示真核生物遗传信息传递的过程,以下分析正确的是()A.图中酶1和酶2表示同一种酶B.图甲、乙、丙所示过程在高度分化的细胞中均会发生C.图丙过程须要tRNA,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,而某些氨基酸可以由不同的tRNA转运D.图丙中最终合成的四条肽链各不相同【解析】选C。图中酶1为DNA聚合酶,酶2是RNA聚合酶,不是同一种酶,A错误;图甲所示过程在高度分化的细胞中不会发生,但是图乙和丙可以发生,B错误;图丙过程为翻译,须要tRNA运输氨基酸,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,而某些氨基酸有多个密码子,可以由多个不同的tRNA转运,C正确;图丙中最终合成的四条肽链相同,D错误。8.已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列依次如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C—(40个碱基)—C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,该信使RNA限制合成的蛋白质含氨基酸的个数为()A.20个 B.15个 C.16个 D.18个【解析】选C。该信使RNA碱基序列为:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C—(40个碱基)—C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,则该序列的第6、7、8三个碱基构成起始密码子(AUG),倒数第5、6、7三个碱基构成终止密码子(UAG),即编码序列长度为5+40+3=48,则此信使RNA限制合成的蛋白质含氨基酸的个数为48÷3=16。【补偿训练】依据表中的已知条件,推断苏氨酸的密码子是()A.AGUB.UGAC.ACUD.UCU【解析】选C。已知DNA一条链上的前两个碱基是T、G,则mRNA上前两个碱基是A、C或U、G,又因为tRNA上第三个碱基是A,则mRNA上第三个碱基是U,因此mRNA上的密码子是ACU或UGU,故选C。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(14分)如图表示细胞内遗传信息表达的过程,依据所学的生物学学问回答:(1)①过程是转录,产物在______________中合成,其基本组成单位是________________,合成的mRNA通过________进入细胞质中与________结合。

(2)图中以④为模板合成⑤的过程称为________,进行的主要场所是[]________,所须要的原料是__________________。

(3)若该多肽合成到图中UCU确定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是________。

(4)若图中所示的DNA分子中有1000个碱基对,则由它所限制形成的mRNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过()A.166和55B.166和20C.333和111 D.333和20【解析】(1)图中所示为遗传信息的表达过程,①过程为转录,在细胞核中利用核糖核苷酸合成RNA,mRNA通过核孔出细胞核与核糖体结合,进行翻译。(2)以④为模板合成⑤的过程称为翻译。此过程以mRNA为模板,以氨基酸为原料,以tRNA为工具合成蛋白质。(3)在mRNA上的UCU碱基后的密码子是UAA,为终止密码子。(4)DNA分子中有碱基对1000个,则mRNA上碱基最多为1000个,密码子约为333个,组成蛋白质的氨基酸共有20种。答案:(1)细胞核核糖核苷酸核孔核糖体(2)翻译[⑥]核糖体氨基酸(3)UAA(4)D10.(16分)微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控lin-14基因表达的相关作用机制,请回答下列问题:(1)过程A须要以________为原料,该过程还能发生在线虫细胞内的__________中;在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是____________,①上同时结合多个核糖体的意义是________________________________________。

(2)图中最终形成的②③上氨基酸序列__________(填“相同”或“不同”)。图中涉及的遗传信息的传递方向为:________________________。

(3)由图可知,微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制____________过程。

【解析】(1)A是转录过程,转录过程除了须要酶的催化作用外,还须要四种游离的核糖核苷酸为原料,以及由ATP供应的能量等;线虫细胞是真核细胞,且是动物细胞,DNA存在于细胞核和线粒体中,因此转录过程发生的场所是细胞核和线粒体;过程B是翻译,翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对。①mRNA上同时结合多个核糖体的意义是:利用少量的mRNA在短时间内合成大量的蛋白质。(2)②③是以同一条mRNA为模板合成的,因此最终形成的肽链②③上氨基酸序列相同。图中包含了转录和翻译过程,故涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。(3)分析题图可知,微RNA(lin-4)形成RISC-miRNA复合物抑制翻译过程进而调控基因lin-14的表达。答案:(1)核糖核苷酸线粒体tRNA能在短时间内合成大量的蛋白质(2)相同DNA→RNA→蛋白质(3)翻译(10分钟·30分)1.(6分)如图表示某生物细胞内发生的一系列生理变更,X表示某种酶,请据图分析,下面有关叙述不正确的是()A.X为RNA聚合酶B.该图中最多含5种碱基、8种核苷酸C.过程Ⅰ在细胞核内进行,过程Ⅱ在细胞质内进行D.转录的方向由b到a【解析】选C。据图分析可知,X为RNA聚合酶,A正确;该图中最多含5种碱基(A、T、C、G、U)、8种核苷酸(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),B正确;图中能同时进行转录和翻译,说明发生在原核细胞中,过程Ⅰ转录和过程Ⅱ翻译均在细胞质内进行,C错误;据图可知,转录的方向由b到a,D正确。2.(10分)AUG、GUG是起始密码子,在mRNA翻译成肽链时分别编码甲硫氨酸和缬氨酸,但人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,这是因为()A.组成人体血清白蛋白的单体中没有甲硫氨酸和缬氨酸B.mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列C.mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前发生了替换D.肽链形成后的加工过程中去除了最前端的部分氨基酸【解析】选D。人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,并不代表其他部位不含该氨基酸,A错误;AUG、GUG是起始密码子,它将启动翻译过程,假如mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列,翻译将无法进行,B错误;mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前假如发生替换,则将替换成不同的密码子,而其他密码子不具有启动翻译的作用,这将导致蛋白质合成不能正常进行,C错误;人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是缬氨酸,最可能的缘由是肽链合成后,在加工阶段进行了水解修饰,导致含有该氨基酸的片段缺失,D正确。【试验·探究】3.(14分)人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素探讨发觉,抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害,其缘由是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成,而不影响人体细胞内蛋白质的合成。于是人们对此现象提出了以下两点假设:Ⅰ.抗生素能阻断细菌DNA的转录过程,而不影响人体DNA的转录过程;Ⅱ.抗生素能阻断细菌转运RNA的功能,而不影响人体转运RNA的功能。接下来须要对这些假设逐一进行试验验证。请写出你的验证性试验的基本思路,并对试验结果和结论进行预料。(不要求写详细的试验步骤)(1)验证抗生素是否阻断细菌转录过程的试验。①基本试验思路:设置甲、乙两组试验进行体外模拟__________过程,甲组滴加肯定浓度的__________适量,乙组滴加等量的蒸馏水,其余条件__________。最终检测两组试验中__________的生成量。

②试验结果、结论:若甲、乙两组中RNA的生成量相等,则____________________;若甲组中RNA生成量少于乙组中的RNA生成量,则____________________。

(2)验证抗生素是否阻断细菌转运RNA功能的试验。①试验基本思路:

__。

②试验结果、结论:

__。

【解析】本试验为探究试验,采纳比照法,试验中留意遵守单一变量原则和等量原则。试验的结果及结论不是唯一的。由题干知抗生素能阻断蛋白质的合成过程,可能发生在转录、翻译、tRNA的运输等过程中,只要答案合理即可。(1)设置甲、乙两组试验,进行体外模拟细菌DNA的转录过程。甲组滴加适量的、肯定浓度的抗生素水溶液,乙组滴加等量的蒸馏水,其余条件相同且相宜。最终检测两组试验中RNA的生成量。若甲、乙两组中RNA的生成量相等,则抗生素不阻断细菌DNA的转录过程;若甲组中RNA的生成量少于乙组RNA的生成量,则抗生素能阻断细菌DNA的转录过程。(2)设置甲、乙两组试验,进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA,乙组加入等量的未用抗生素处理的各种转运RNA。其余条件相同且相宜,最终检测两组试验中蛋白质的生成量。若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等,则