高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成课后复习题

课后素养落实(十二)　基因指导蛋白质的合成

(建议用时：40分钟)

题组一　遗传信息的转录和翻译

1．下列关于密码子、反密码子的叙述，正确的是(　　)

A．每种氨基酸可以对应多种tRNA，每个tRNA也可以对应多种氨基酸

B．真核生物的tRNA和mRNA相互识别的过程发生在细胞核中

C．tRNA中每三个相邻的碱基构成一个反密码子

D．密码子具有简并性，基因中某个碱基发生改变，翻译也可能不受影响

D　[每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，每个tRNA只能携带一种氨基酸，A错误；真核生物的tRNA和mRNA相互识别的过程发生在细胞质中，B错误；一个tRNA上只有一个反密码子，C错误；密码子具有简并性，绝大多数氨基酸具有2个以上不同的密码子，基因中某个碱基发生变化，不一定会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变，D正确。]

2．下列关于真核生物转录过程的叙述，正确的是(　　)

A．转录沿整条DNA长链进行

B．转录时，一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开

C．RNA聚合酶与RNA分子上的某一启动部位结合后开始转录

D．mRNA是以DNA上的基因区段为模板转录而来，rRNA、tRNA则不是

B　[一个DNA分子有很多个基因，而细胞中基因会发生选择性表达，因此，转录时只需要沿着该基因的DNA片段进行，A错误；转录时，有一个或几个基因的DNA双螺旋解开，B正确；RNA聚合酶与DNA分子上的某一启动部位结合后开始转录，C错误；转录可以产生mRNA、rRNA、tRNA，D错误。]

3．(2020·天津高考)对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是(　　)

A．DNA　　B．mRNA　　C．tRNA　　D．rRNA

C　[DNA通过转录和翻译可合成蛋白质，A错误；mRNA是蛋白质合成的直接模板，不能运载特定氨基酸分子，B错误；tRNA主要是将其携带的氨基酸运送到核糖体上，在mRNA指导下合成蛋白质，tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的，C正确；rRNA是组成核糖体的重要组成成分，D错误。]

4．图中α、β是真核细胞某基因的两条链，γ是另外一条核苷酸链，下列说法正确的是(　　)

A．图中的酶是DNA聚合酶

B．γ链彻底水解后能生成6种小分子物质

C．该过程只发生在细胞核中

D．β链中碱基G占28%，则γ链中碱基A占22%

B　[题图表示转录过程，主要发生在真核细胞的细胞核中，α、β是DNA的两条链，γ是一条RNA链，图中的酶是RNA聚合酶，A、C错误；RNA彻底水解的产物为4种碱基、核糖和磷酸，共6种小分子物质，B正确；由β链中碱基G的比例不能推出γ链中碱基A的比例，D错误。]

5．关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是(　　)

A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA

B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶

C．转录和逆转录所需要的原料都是核糖核苷酸

D．复制与转录过程中均发生蛋白质与DNA的结合与释放

C　[转录所需要的原料是核糖核苷酸，逆转录所需要的原料是脱氧核糖核苷酸，C错误。]

6．下图表示细胞内的两个生理过程。下列相关叙述错误的是(　　)

A．图中的两个生理过程分别是DNA复制和转录

B．酶A是DNA聚合酶，酶C是解旋酶

C．酶B和酶C都能催化氢键的断裂

D．图示两个生理过程所需的原料不同

B　[酶A是DNA聚合酶，酶C是RNA聚合酶(既有解旋的功能，又能催化RNA中磷酸二酯键的形成)，B错误。]

7．如图为原核细胞中转录、翻译的示意图，据图判断正确的是(　　)

A．图中表示4条多肽链正在合成

B．转录尚未结束，翻译已经开始

C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译

D．mRNA在RNA聚合酶的作用下形成多肽链

B　[转录出来的4条mRNA，每条mRNA链有多个核糖体结合，表明正在合成多条肽链(不止4条)，A错误。原核细胞不存在细胞核，没有核膜的阻断，可以边转录边翻译，B正确。在蛋白质合成过程中，一个核糖体可以合成一条多肽链，不是多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译，C错误。在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开，并以其中的一条链为模板进行转录形成mRNA，但多肽链是以mRNA为模板翻译形成的，需要酶的催化，但不是RNA聚合酶，D错误。]

8．若双链DNA分子上的某个基因含240个脱氧核苷酸，其中有80个鸟嘌呤，则该片段转录成的mRNA含有的尿嘧啶最多有(　　)

A．20个 B．40个

C．60个 D．80个

B　[在双链DNA分子中，因为G＝80，所以G＋C＝160，A＋T＝240－160＝80，则A＝T＝40，当A全部位于模板链中时，转录形成的mRNA中含有的尿嘧啶最多，有40个。]

9．如图表示人体细胞中遗传信息的传递过程。请回答：

(1)DNA独特的________结构为过程①提供精确的模板，通过______________原则保证了该过程的准确进行。

(2)过程②需要________酶的催化，以____________________为原料。

(3)过程③中核糖体的移动方向为________________(填“从左到右”或“从右到左”)，多个核糖体相继结合在同一个mRNA分子上的生物学意义是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

过程③的产物从核糖体上脱离后，还需要经过盘曲折叠成______________________，才能发挥相应的生物效应。

(4)图中所示遗传信息的传递途径是_________________________________

_________________________________________________________________

(用文字和箭头表示)。

[解析]　(1)DNA独特的双螺旋结构为过程①DNA复制提供精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了该过程的准确进行。(2)过程②是转录，需要RNA聚合酶的催化，并以4种游离的核糖核苷酸为原料，合成RNA。(3)过程③是翻译，根据核糖体上肽链的长度判断，核糖体的移动方向为从右到左。多个核糖体相继结合在同一个mRNA分子上的生物学意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质(或提高了翻译效率)。由图示可知，过程③的产物从核糖体上脱离后，还需要经过盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，才能发挥相应的生物效应。(4)图中所示遗传信息的传递途径是。

[答案]　(1)双螺旋　碱基互补配对　(2)RNA聚合　4种游离的核糖核苷酸　(3)从右到左　少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(或提高翻译效率)　具有特定空间结构和功能的蛋白质

(4)

题组二　中心法则

10．下列关于中心法则图解的叙述，正确的是(　　)

A．过程①②③均可发生于真核细胞的细胞质中

B．过程①②③均属于遗传信息的表达

C．过程④中碱基配对方式为U—A、C—G

D．过程⑤的模板是细胞中DNA转录的产物

A　[线粒体和叶绿体也有少量DNA，故DNA复制、转录和翻译均可发生于真核细胞的细胞质中，A正确；遗传信息的表达是指基因的转录和翻译过程，没有包括DNA复制过程，B错误；过程④为逆转录过程，碱基配对方式为U—A、A—T、G—C、C—G，C错误；过程⑤为RNA复制，其模板是侵入细胞中的RNA病毒的遗传物质RNA，D错误。]

11．噬菌体ΦΧ174的核心为环状单链DNA，下图表示该病毒复制的部分过程，①～④表示过程，下列说法错误的是(　　)

A．①过程表示逆转录 B．②过程表示复制

C．③过程表示转录 D．④过程表示翻译

A　[噬菌体ΦX174的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞时，①过程表示单链DNA形成复制型的双链DNA分子(其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA)，而逆转录是指以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程，A错误；②过程表示复制，DNA复制是指以DNA为模板，以脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程，B正确；③过程表示转录，转录是指以DNA为模板，以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，C正确；④过程表示翻译，翻译是指以RNA为模板，以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，D正确。]

12．某生物细胞中基因表达过程如下图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．该过程可表示毛霉合成蛋白酶的过程

B．过程①中的酶能使DNA碱基对间的氢键断裂

C．过程②四个核糖体合成的蛋白质不同

D．与过程②相比，过程①中特有“A—U”配对

B　[图示是原核生物边转录边翻译的过程。毛霉是真核生物，因此该过程不可以表示毛霉合成蛋白酶的过程，A错误；过程①中的酶是RNA聚合酶，有解旋功能，B正确；过程②四个核糖体合成蛋白质的模板是一样的，所以合成的蛋白质是一样的，C错误；过程①是转录过程，过程②是翻译过程，翻译、转录过程都有“A—U”配对，D错误。]

13．如图表示中心法则，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图中②与③过程的碱基互补配对存在差异

B．图中①②⑦所需原料相同，但所需酶不同

C．⑤④过程只能在遗传物质为RNA的病毒中完成

D．③过程产生的tRNA可存在于线粒体和叶绿体中

C　[③过程存在A—U、C—G、T—A、G—C的碱基配对方式，②过程存在T—A、G—C的碱基配对方式，A正确；①②⑦过程的产物都是DNA，因此，这些过程的原料均为脱氧核糖核苷酸，但是⑦过程所需酶为逆转录酶，①②过程需DNA聚合酶，B正确；④RNA转录和⑤RNA分子的复制过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中，C错误；③过程是转录过程，该过程也可发生于线粒体、叶绿体中，其产物是RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA，因此，③过程产生的tRNA可存在于线粒体和叶绿体中，D正确。]

14．(不定项)下图为某果蝇染色体上相关基因转录的过程示意图。下列叙述不正确的是(　　)

A．由图可知一个DNA上不同基因的转录模板可能在DNA的不同链上

B．图示过程与mRNA翻译的过程碱基互补配对现象一致

C．图中mRNA可直接与核糖体结合边转录边翻译以提高效率

D．果蝇细胞质中一个核糖体上可结合多个mRNA以提高翻译效率

BCD　[由图可知一个DNA上两条链均可以转录，不同基因的转录模板链可能不同，A项正确；转录是DNA与RNA之间碱基互补配对，翻译是RNA与RNA之间碱基互补配对，与翻译过程相比，转录过程存在特有的T—A配对，B项错误；图中mRNA转录完成后通过核孔进入细胞质，才能与核糖体结合，C项错误；一个核糖体只能结合在一条mRNA链上，一个mRNA分子上可以结合许多核糖体，D项错误。]

15．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____________________。

[解析]　(1)以mRNA为模板翻译合成蛋白质时，还需要tRNA作为氨基酸的运载工具，另外，rRNA参与构成的核糖体为蛋白质的合成场所。(2)mRNA在细胞核中合成后，需经过核孔进入细胞质中与核糖体结合，执行翻译功能。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的，其合成后需经过核孔进入细胞核中参与转录过程。(3)小肽的编码序列为mRNA的碱基序列，其上有决定氨基酸的密码子，因此编码序列中的UAC对应的氨基酸是酪氨酸，GAA对应的氨基酸是谷氨酸，CAU对应的氨基酸是组氨酸，UGG对应的氨基酸是色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和组氨酸不仅仅对应一种密码子，故若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则对照已知的密码子表，可判断是该小肽对应的mRNA上编码序列由UACGAACAUUGG变为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

不能准确区分不同生物的转录和翻译过程

16．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

A　[由题干图示可以看出，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。图中两核糖体以同一mRNA为模板，合成的肽链相同。]