《第四节 基因控制蛋白质合成》（同步训练）高中生物必修2 遗传与进化-浙科版

《第四节基因控制蛋白质合成》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、以下关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是（）A.基因编码蛋白质的过程称为转录B.基因编码蛋白质的过程称为翻译C.转录过程中，DNA双链解开，形成单链模板D.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对2、关于基因控制蛋白质合成的以下说法，错误的是（）A.转录过程中，DNA聚合酶催化DNA复制B.翻译过程中，核糖体是蛋白质合成的场所C.蛋白质的合成受基因的调控D.基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成3、在基因控制蛋白质合成的过程中，以下哪个步骤与tRNA的功能无关？A.转录B.翻译C.转录后修饰D.翻译后修饰4、关于密码子与氨基酸的对应关系，以下哪种说法是正确的？A.一种密码子只能编码一种氨基酸B.一种氨基酸可以由一种或多种密码子编码C.一种氨基酸只能由一种密码子编码D.以上说法都不正确5、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤属于转录？A.DNA复制B.氨基酸连接C.信使RNA（mRNA）的合成D.蛋白质翻译6、下列关于遗传密码的描述，哪项是错误的？A.遗传密码子位于mRNA上B.每个密码子由三个碱基组成C.一种密码子只能编码一种氨基酸D.遗传密码具有通用性7、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤不涉及翻译？A.核糖体识别mRNA上的起始密码子B.氨基酸通过tRNA转运到核糖体C.剪接体将前体mRNA剪切成成熟的mRNAD.核糖体上的肽链延伸8、以下哪个是翻译过程中的终止密码子？A.UAAB.UAGC.UGAD.AAU9、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个结构负责将mRNA上的密码子翻译成氨基酸？A.核糖体B.氨基酸C.转录因子D.tRNA10、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤不属于转录过程？A.DNA解旋B.合成mRNAC.合成蛋白质D.RNA聚合酶结合DNA11、在蛋白质合成过程中，下列哪个阶段发生了翻译？A.DNA复制B.RNA转录C.tRNA识别mRNA上的密码子D.DNA解旋12、下列哪种现象最能体现基因对蛋白质合成的直接控制？A.DNA分子的大小B.某一基因表达后，蛋白质产物增多C.某一基因突变导致蛋白质结构改变D.某一基因表达后，蛋白质合成速度加快二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、下列关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是：A.基因通过控制信使RNA（mRNA）的合成来控制蛋白质的合成B.每个基因只能编码一种蛋白质C.蛋白质的合成过程中，tRNA的作用是将氨基酸运输到核糖体D.DNA的复制是蛋白质合成的直接过程E.蛋白质的合成过程中，mRNA的编码序列与tRNA的反密码子一一对应2、关于蛋白质合成过程中的翻译，以下说法正确的是：A.翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，阅读每个密码子B.每个密码子对应一种氨基酸，且每种氨基酸只有一个密码子C.翻译过程中，肽链的形成是通过肽键连接氨基酸的D.翻译的起始需要起始tRNA和起始因子E.翻译过程中，终止密码子不编码任何氨基酸3、下列关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是：A.基因通过转录形成mRNA，再通过翻译形成蛋白质。B.基因控制蛋白质合成过程中，转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。C.转录过程中，RNA聚合酶识别并结合到DNA的启动子区域。D.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对。4、以下哪些因素会影响基因表达（多选题）？A.环境因素B.表观遗传学修饰C.激素水平D.DNA序列的变化E.翻译后的修饰三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：假设基因A控制着蛋白质X的合成，该蛋白质X包含100个氨基酸。请根据以下信息回答问题：（1）若基因A的长度为300个碱基对，请计算基因A编码蛋白质X时需要转录的RNA分子数。（2）已知蛋白质X的合成过程中，每3个氨基酸由1个密码子编码，每个密码子由3个碱基组成。若蛋白质X中的第一个氨基酸对应的密码子为AUG，请写出编码蛋白质X前10个氨基酸的密码子序列。（3）若基因A发生突变，导致编码蛋白质X的序列发生改变，蛋白质X的活性下降。请分析该突变可能对蛋白质X的结构和功能产生哪些影响。第二题：假设有一个由三个基因（A、B、C）组成的基因序列，每个基因编码一个氨基酸，三个氨基酸组成一个蛋白质。已知这个蛋白质的功能受到温度的影响，在高温下其活性降低。请根据以下信息，回答下列问题：（1）假设A、B、C三个基因的编码序列如下：A基因：ATGCGTAAB基因：GCAUGGCAC基因：GCGUAGCG请根据上述基因序列，写出该蛋白质在常温下的氨基酸序列。（2）若在高温下，A基因的编码序列发生了突变，突变后的序列为ATGCGGAA，请分析该突变对蛋白质功能的影响，并解释原因。（3）假设该蛋白质的功能受到温度影响的机制是通过影响其空间结构，请设计一个实验来验证你的假设。第三题：请根据以下信息，回答问题：假设一种细菌中存在两种基因A和B，它们分别控制蛋白质P1和P2的合成。P1和P2在细胞内共同参与某种代谢途径，且P2的合成需要P1作为前体。已知基因A和B在染色体上的位置关系如下：基因A位于染色体上的第1个位置基因B位于染色体上的第2个位置基因A和B之间的距离为20个基因单位请回答以下问题：（1）如果基因A发生突变，导致蛋白质P1的活性降低，那么蛋白质P2的活性将会如何变化？请解释原因。（2）如果基因A和B发生连锁，且它们之间没有交叉互换，那么在细菌的减数分裂过程中，基因A和B的遗传组合方式会有哪些可能？请简述每种组合方式的特点。第四题：请根据以下信息，回答问题。某基因序列为：ATGCGTACGCTA。请用遗传密码表指出该基因序列编码的氨基酸序列。如果该基因序列中的第3个碱基（C）发生突变变为T，请分析突变后的氨基酸序列及其可能对蛋白质功能的影响。第五题：以下哪种情况可以导致基因突变？请选出所有正确答案。A.DNA复制过程中的错误B.紫外线照射C.X射线照射D.某些化学物质（如亚硝酸盐）的作用E.生物体自然衰老过程《第四节基因控制蛋白质合成》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、以下关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是（）A.基因编码蛋白质的过程称为转录B.基因编码蛋白质的过程称为翻译C.转录过程中，DNA双链解开，形成单链模板D.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对答案：D解析：基因控制蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个阶段。转录是指DNA上的基因序列被复制到mRNA上，这一过程中，DNA双链解开，形成单链模板。翻译是指mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对，从而合成蛋白质。因此，选项D正确。2、关于基因控制蛋白质合成的以下说法，错误的是（）A.转录过程中，DNA聚合酶催化DNA复制B.翻译过程中，核糖体是蛋白质合成的场所C.蛋白质的合成受基因的调控D.基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成答案：A解析：转录过程中，RNA聚合酶催化DNA模板链上的基因序列复制到mRNA上，而不是DNA聚合酶。因此，选项A错误。翻译过程中，核糖体确实是蛋白质合成的场所。蛋白质的合成受基因的调控，基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成。因此，选项B、C、D均正确。3、在基因控制蛋白质合成的过程中，以下哪个步骤与tRNA的功能无关？A.转录B.翻译C.转录后修饰D.翻译后修饰答案：D解析：tRNA的主要功能是在翻译过程中将mRNA上的遗传密码子解读为相应的氨基酸，并将其运输到核糖体上。转录过程涉及DNA到mRNA的转换，翻译过程则是mRNA到蛋白质的转换，转录后修饰和翻译后修饰分别是这两个过程的后续处理步骤，与tRNA的功能无关。因此，选项D是正确答案。4、关于密码子与氨基酸的对应关系，以下哪种说法是正确的？A.一种密码子只能编码一种氨基酸B.一种氨基酸可以由一种或多种密码子编码C.一种氨基酸只能由一种密码子编码D.以上说法都不正确答案：B解析：在遗传密码中，一种氨基酸可以由一种或多种密码子编码，这种现象称为简并性。因此，选项B是正确的。选项A和C描述的是不准确的对应关系，而选项D则是错误的，因为选项B是正确的。5、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤属于转录？A.DNA复制B.氨基酸连接C.信使RNA（mRNA）的合成D.蛋白质翻译答案：C解析：转录是指以DNA的一条链为模板，合成与之互补的信使RNA（mRNA）的过程。选项A描述的是DNA复制过程，选项B描述的是蛋白质翻译过程，选项D也是蛋白质翻译过程，因此正确答案是C。6、下列关于遗传密码的描述，哪项是错误的？A.遗传密码子位于mRNA上B.每个密码子由三个碱基组成C.一种密码子只能编码一种氨基酸D.遗传密码具有通用性答案：C解析：遗传密码是指mRNA上能编码一个氨基酸的三个连续碱基。每个密码子确实由三个碱基组成，且遗传密码具有通用性，即所有生物共用一套遗传密码。然而，一种密码子可以编码同一种氨基酸，这种现象称为简并性，所以选项C的描述是错误的。正确答案是C。7、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤不涉及翻译？A.核糖体识别mRNA上的起始密码子B.氨基酸通过tRNA转运到核糖体C.剪接体将前体mRNA剪切成成熟的mRNAD.核糖体上的肽链延伸答案：C解析：在基因控制蛋白质合成的过程中，选项A、B和D分别描述了翻译过程中的起始、延伸和终止阶段。剪接体主要参与的是RNA前体的加工，即将前体mRNA剪切成成熟的mRNA，这一过程发生在翻译之前，因此不涉及翻译过程。选项C正确。8、以下哪个是翻译过程中的终止密码子？A.UAAB.UAGC.UGAD.AAU答案：A、B、C解析：在翻译过程中，终止密码子用于指示蛋白质合成的终止。UAA、UAG和UGA是三种终止密码子，它们不编码氨基酸，而是作为信号，使核糖体释放新合成的多肽链。选项D（AAU）是编码氨基酸的密码子，不是终止密码子。因此，正确答案是A、B和C。9、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个结构负责将mRNA上的密码子翻译成氨基酸？A.核糖体B.氨基酸C.转录因子D.tRNA答案：A解析：核糖体是蛋白质合成的场所，负责将mRNA上的密码子翻译成氨基酸。氨基酸是蛋白质的基本组成单位，转录因子参与基因表达调控，而tRNA负责携带氨基酸到核糖体。10、在基因控制蛋白质合成的过程中，下列哪个步骤不属于转录过程？A.DNA解旋B.合成mRNAC.合成蛋白质D.RNA聚合酶结合DNA答案：C解析：转录是指DNA上的基因序列被复制成mRNA的过程。DNA解旋、合成mRNA和RNA聚合酶结合DNA都是转录过程的一部分。合成蛋白质是翻译过程，不属于转录。11、在蛋白质合成过程中，下列哪个阶段发生了翻译？A.DNA复制B.RNA转录C.tRNA识别mRNA上的密码子D.DNA解旋答案：C解析：蛋白质的合成过程分为转录和翻译两个阶段。转录是在细胞核内将DNA信息转移到mRNA上的过程，而翻译则是在细胞质中的核糖体上，由mRNA指导tRNA将氨基酸按特定的顺序连接成蛋白质。因此，tRNA识别mRNA上的密码子是翻译阶段的一个关键步骤。选项A、B和D都是与DNA或RNA相关的过程，但不是蛋白质合成的翻译阶段。所以正确答案是C。12、下列哪种现象最能体现基因对蛋白质合成的直接控制？A.DNA分子的大小B.某一基因表达后，蛋白质产物增多C.某一基因突变导致蛋白质结构改变D.某一基因表达后，蛋白质合成速度加快答案：C解析：基因对蛋白质合成的直接控制体现在基因通过转录和翻译过程来决定蛋白质的氨基酸序列。选项A描述的是DNA分子的大小，这与基因对蛋白质合成的直接控制无关。选项B和D虽然提到了基因表达后蛋白质的变化，但并没有直接体现基因如何控制蛋白质的合成。选项C描述的是基因突变导致蛋白质结构改变，这直接体现了基因通过改变蛋白质的氨基酸序列来控制其功能，因此最能体现基因对蛋白质合成的直接控制。所以正确答案是C。二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、下列关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是：A.基因通过控制信使RNA（mRNA）的合成来控制蛋白质的合成B.每个基因只能编码一种蛋白质C.蛋白质的合成过程中，tRNA的作用是将氨基酸运输到核糖体D.DNA的复制是蛋白质合成的直接过程E.蛋白质的合成过程中，mRNA的编码序列与tRNA的反密码子一一对应答案：ABCE解析：A.正确。基因通过转录过程产生mRNA，再通过翻译过程指导蛋白质的合成。B.正确。每个基因编码的蛋白质是由其特定的mRNA序列决定的。C.正确。tRNA在翻译过程中负责将氨基酸运输到核糖体。D.错误。DNA的复制是细胞分裂过程中基因信息的传递，而蛋白质合成是通过转录和翻译过程实现的。E.正确。在翻译过程中，mRNA的编码序列与tRNA的反密码子之间有一一对应的关系。2、关于蛋白质合成过程中的翻译，以下说法正确的是：A.翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，阅读每个密码子B.每个密码子对应一种氨基酸，且每种氨基酸只有一个密码子C.翻译过程中，肽链的形成是通过肽键连接氨基酸的D.翻译的起始需要起始tRNA和起始因子E.翻译过程中，终止密码子不编码任何氨基酸答案：ACDE解析：A.正确。翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，每次读取三个核苷酸组成的一个密码子。B.错误。虽然每种氨基酸通常有一个或多个密码子对应，但有些氨基酸有多个密码子。C.正确。肽链的形成是通过氨基酸之间的肽键连接的。D.正确。翻译的起始需要起始tRNA携带特定的氨基酸，以及起始因子来启动翻译过程。E.正确。终止密码子不编码氨基酸，而是信号翻译过程的结束。3、下列关于基因控制蛋白质合成的说法中，正确的是：A.基因通过转录形成mRNA，再通过翻译形成蛋白质。B.基因控制蛋白质合成过程中，转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。C.转录过程中，RNA聚合酶识别并结合到DNA的启动子区域。D.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对。答案：ABCD解析：A选项正确，基因通过转录和翻译两个过程来控制蛋白质的合成；B选项正确，转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程；C选项正确，RNA聚合酶在转录过程中识别并结合到DNA的启动子区域；D选项正确，翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，确保了正确的氨基酸按照顺序被添加到生长中的蛋白质链上。因此，四个选项都是正确的。4、以下哪些因素会影响基因表达（多选题）？A.环境因素B.表观遗传学修饰C.激素水平D.DNA序列的变化E.翻译后的修饰答案：ABCE解析：A选项正确，环境因素如温度、氧气等可以影响基因的表达；B选项正确，表观遗传学修饰如甲基化可以影响基因的表达；C选项正确，激素水平可以通过信号转导途径影响基因的表达；D选项不正确，虽然DNA序列的变化（如突变）可能导致基因表达的改变，但本题中并未要求选择所有可能导致基因表达变化的因素；E选项正确，翻译后的修饰如磷酸化、糖基化等可以影响蛋白质的功能和稳定性。因此，正确答案是ABCE。三、非选择题（本大题有5小题，每小题12分，共60分）第一题：假设基因A控制着蛋白质X的合成，该蛋白质X包含100个氨基酸。请根据以下信息回答问题：（1）若基因A的长度为300个碱基对，请计算基因A编码蛋白质X时需要转录的RNA分子数。（2）已知蛋白质X的合成过程中，每3个氨基酸由1个密码子编码，每个密码子由3个碱基组成。若蛋白质X中的第一个氨基酸对应的密码子为AUG，请写出编码蛋白质X前10个氨基酸的密码子序列。（3）若基因A发生突变，导致编码蛋白质X的序列发生改变，蛋白质X的活性下降。请分析该突变可能对蛋白质X的结构和功能产生哪些影响。答案及解析：（1）基因A编码蛋白质X时，每个氨基酸由1个密码子编码，每个密码子由3个碱基组成，因此编码100个氨基酸需要300个碱基对。由于转录过程中，每1个DNA分子可以转录出1个RNA分子，所以基因A编码蛋白质X时需要转录的RNA分子数为1个。（2）蛋白质X中的第一个氨基酸对应的密码子为AUG，编码蛋白质X前10个氨基酸的密码子序列为：AUG（甲硫氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）-GCA（丙氨酸）（3）该突变可能导致以下影响：①蛋白质X的氨基酸序列发生改变，可能导致蛋白质结构发生改变，从而影响其功能；②突变可能使得蛋白质X的空间结构变得不稳定，进而降低其活性；③突变可能影响蛋白质X与靶标分子的结合能力，导致其功能受到影响。第二题：假设有一个由三个基因（A、B、C）组成的基因序列，每个基因编码一个氨基酸，三个氨基酸组成一个蛋白质。已知这个蛋白质的功能受到温度的影响，在高温下其活性降低。请根据以下信息，回答下列问题：（1）假设A、B、C三个基因的编码序列如下：A基因：ATGCGTAAB基因：GCAUGGCAC基因：GCGUAGCG请根据上述基因序列，写出该蛋白质在常温下的氨基酸序列。（2）若在高温下，A基因的编码序列发生了突变，突变后的序列为ATGCGGAA，请分析该突变对蛋白质功能的影响，并解释原因。（3）假设该蛋白质的功能受到温度影响的机制是通过影响其空间结构，请设计一个实验来验证你的假设。答案：（1）该蛋白质在常温下的氨基酸序列为：Met-Ala-Arg-Gly-Ser-Ala-Gly-Cys。（2）突变后的蛋白质序列为：Met-Ala-Arg-Gly-Gly-Ala-Gly-Cys。由于突变导致蛋白质中原本的Ser（丝氨酸）被Gly（甘氨酸）取代，这可能导致蛋白质的空间结构发生变化，进而影响其功能。具体原因如下：Gly（甘氨酸）的侧链较小，取代Ser（丝氨酸）可能导致蛋白质的疏水性增加，从而改变蛋白质的折叠状态。Ser（丝氨酸）的侧链含有羟基（-OH），可能与其他氨基酸的侧链形成氢键，而Gly（甘氨酸）的侧链不含羟基，无法形成氢键，这可能导致蛋白质内部氢键网络的破坏，影响其空间结构。由于Gly（甘氨酸）的侧链较小，可能导致蛋白质在高温下更容易发生构象变化，从而降低蛋白质的活性。（3）实验设计：实验材料：野生型蛋白质、突变型蛋白质、不同温度的恒温水浴锅、酶活性测定试剂等。实验步骤：分别制备野生型蛋白质和突变型蛋白质。将两种蛋白质分别置于不同温度的恒温水浴锅中处理一定时间。每隔一定时间取出蛋白质，测定其酶活性。比较野生型蛋白质和突变型蛋白质在不同温度下的酶活性变化，分析蛋白质功能受温度影响的机制。预期结果：若突变型蛋白质在高温下的酶活性明显低于野生型蛋白质，则说明蛋白质的空间结构在高温下受到破坏，从而影响其功能。这验证了蛋白质功能受温度影响的机制是通过影响其空间结构的假设。第三题：请根据以下信息，回答问题：假设一种细菌中存在两种基因A和B，它们分别控制蛋白质P1和P2的合成。P1和P2在细胞内共同参与某种代谢途径，且P2的合成需要P1作为前体。已知基因A和B在染色体上的位置关系如下：基因A位于染色体上的第1个位置基因B位于染色体上的第2个位置基因A和B之间的距离为20个基因单位请回答以下问题：（1）如果基因A发生突变，导致蛋白质P1的活性降低，那么蛋白质P2的活性将会如何变化？请解释原因。（2）如果基因A和B发生连锁，且它们之间没有交叉互换，那么在细菌的减数分裂过程中，基因A和B的遗传组合方式会有哪些可能？请简述每种组合方式的特点。答案：（1）蛋白质P2的活性将会降低。原因是基因A突变导致蛋白质P1活性降低，而P1是P2合成的必需前体，因此P2的合成也会受到影响，活性降低。解析：基因A突变导致蛋白质P1活性降低，由于P1是P2合成的必需前体，所以P2的合成受到影响，活性降低。这体现了基因与蛋白质之间的直接关系，以及基因突变对蛋白质功能的影响。（2）在细菌的减数分裂过程中，基因A和B的遗传组合方式有以下可能：同源染色体分离：在减数分裂的第一次分裂后期，基因A和B会分别进入不同的子细胞，遗传组合方式为AB/AB。非同源染色体自由组合：在减数分裂的第一次分裂后期，基因A和B会随机分配到两个子细胞，遗传组合方式为AB/ab、aB/AB、aB/ab等。同源染色体交叉互换：在减数分裂的第一次分裂前期，基因A和B之间可能发生交叉互换，遗传组合方式为AB/AB、AB/aB、ab/AB、ab/aB等