版高中生物 第4章 基因的表达课时作业新人教版必修2共2套10页.docx
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版高中生物第4章基因的表达课时作业新人教版必修2共2套10页
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2020版高中生物第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成课时作业含解析新人教版必修2
2020版高中生物第4章基因的表达第2节基因对性状的控制课时作业含解析新人教版必修2
第1节 基因指导蛋白质的合成
测控导航表
知识点
题号
1.RNA的种类及作用
1,3,7
2.遗传信息的转录和翻译
2,4,5,6,8,9,12
3.综合考查
10,11,13,14,15
1.下列关于tRNA的叙述正确的是( B )
A.具有3个反密码子
B.是DNA转录的产物
C.由3个核糖核苷酸构成
D.有3种tRNA不转运氨基酸
解析:
tRNA的一端有三个碱基,称为反密码子,可以识别mRNA上的密码子而发生碱基互补配对,tRNA具有特异性,一种tRNA只能转运一种氨基酸,说明一个tRNA上只有一个反密码子;RNA都为DNA转录的产物;tRNA为多个核糖核苷酸构成的核酸链,折叠成三叶草型,其中有3个核糖核苷酸构成反密码子;3种终止密码子没有对应的tRNA,tRNA均转运氨基酸。
2.下列有关基因表达的叙述,错误的是( B )
A.基因表达包括转录和翻译两个过程
B.一个基因的两条链可转录生成两种RNA
C.遗传信息的翻译过程只能在核糖体上完成
D.细胞核基因必须完成转录后才能开始翻译
解析:
基因表达包括转录和翻译两个过程;基因转录时以DNA的一条链为模板;细胞核基因转录的场所为细胞核,翻译的场所为细胞质中的核糖体;真核细胞的细胞核具有核膜,故细胞核基因必须完成转录后才能开始翻译。
3.密码子的种类、反密码子的种类、tRNA的种类、rRNA中碱基的种类分别是( B )
A.64、64、61、4B.64、61、61、4
C.61、61、61、4D.64、64、61、5
解析:
密码子在mRNA上,有64个;反密码子有61个,在tRNA上,tRNA有61种;rRNA中的碱基种类有4种,分别是A、C、G、U。
4.下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是( A )
A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA
B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板
C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来
D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
解析:
一个DNA含有多个基因,因此一个DNA可以转录出多个不同类型的RNA;转录是一个边解旋边转录的过程;转录终止时从模板链上脱离下来的RNA还没有成熟;洋葱根尖细胞中不含叶绿体。
5.下列关于密码子的叙述,不正确的是( D )
A.密码子由信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列组成
B.每种氨基酸可以由几种密码子决定
C.信使RNA上密码子与密码子之间一般没有不编码的核苷酸存在
D.64个密码子中有三个终止密码子,两个起始密码子,所以有效的密码子有59个
解析:
密码子位于信使RNA上,由信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列组成;编码氨基酸的密码子有61种,而氨基酸只有20种,所以一种氨基酸可以由一种或几种密码子编码;密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基,在信使RNA上相邻密码子之间没有多余的核苷酸存在;64种密码子中有三种终止密码子,两种起始密码子,由于终止密码子不编码氨基酸,所以能翻译出氨基酸的有效密码子有61种。
6.如图为基因表达过程中相关物质间的关系图,下列叙述错误的是( C )
A.过程①②中均发生碱基互补配对
B.在原核细胞中,过程①②同时进行
C.c上的密码子决定其转运的氨基酸种类
D.d可能具有生物催化作用
解析:
图中a为基因,①为转录过程;b为mRNA,是翻译的模板;②为翻译过程;c为tRNA,能转运氨基酸;d为其他类型的RNA。
过程①②分别为DNA的转录和翻译,均发生碱基互补配对;原核细胞中没有核膜,其转录和翻译过程可同时进行;c为tRNA,其上无密码子,存在反密码子;d为RNA,酶的本质是蛋白质或RNA,因此d可能是具有生物催化作用的酶。
7.下面关于RNA的叙述中,不正确的是( D )
A.RNA可以被染色
B.1个tRNA上一定只有一个反密码子
C.RNA一般较DNA小,能够通过核孔
D.RNA酶就是具有催化作用的RNA分子
解析:
RNA可以被吡罗红染色;一个tRNA上一定只有一个反密码子与密码子配对;RNA一般较DNA小,能够通过核孔,如mRNA;RNA酶是催化RNA水解的酶,本质是蛋白质,不是RNA分子。
8.如图是真核生物细胞核中某物质的合成过程图,请据图判断下列说法中正确的是( A )
A.①正处于解旋状态
B.图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的
C.如果图中③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.图中的②只能是mRNA
解析:
图中①表示解旋的DNA分子、②表示以DNA的一条链为模板转录形成的RNA分子、③表示RNA聚合酶、④表示DNA分子;RNA是以4种核糖核苷酸为原料合成的,图中的②可能是mRNA,也可能是tRNA或rRNA。
9.如图是蛋白质合成示意图,起始密码子对应的氨基酸是甲硫氨酸,下列有关叙述错误的是( D )
A.甲硫氨酸处于图中a的位置
B.密码子位于结构②上
C.②上碱基改变可能改变肽链中氨基酸的种类
D.结构②沿着①向右移动到终止密码子时脱落
解析:
甲硫氨酸的密码子是AUG,处于图中a的位置;密码子位于结构②mRNA上;②mRNA上碱基改变可能改变肽链中氨基酸的种类;应是结构①核糖体沿着②mRNA向右移动到终止密码子时脱落。
10.关于DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用的异同点,下列叙述错误的是( C )
A.都以DNA的一条链为模板
B.在真核细胞中两者发挥作用的场所相同
C.都遵循碱基互补配对原则A—T,C—G
D.所需原料不同
解析:
DNA聚合酶和RNA聚合酶发挥作用时都与DNA的一条链为模板;在真核细胞中两种酶发挥作用的场所都是细胞核;DNA聚合酶遵循的碱基互补配对原则是A—T,C—G,RNA聚合酶遵循的碱基互补配对原则是A—U,C—G;前者需要的原料是脱氧核苷酸,后者的原料是核糖核苷酸。
11.已知一个蛋白质由两条多肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共250个,则转录该mRNA的基因中C和T不少于( C )
A.200个B.400个C.600个D.800个
解析:
肽键数=氨基酸的数目-肽链条数,则氨基酸的数目=肽键数+肽链条数=198+2=200(个)。
DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1,则DNA中含有碱基数至少为200×6=1200(个),而C和T含量占整个DNA基因中碱基含量的一半,即1200×1/2=600(个)。
12.甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图,下列有关说法不正确的是( D )
A.甲图所示翻译过程的方向是从右到左,也就是核糖体在①上的移动方向
B.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对,且碱基互补配对方式存在差异
C.乙图所示的是转录过程,其转录产物可以作为甲图中的模板
D.甲图所示的是翻译过程,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成
解析:
甲图中的①为mRNA,⑥为核糖体,②③④⑤分别表示长度不等的肽链,因此甲图所示为翻译过程,依据肽链的长短可知翻译过程的方向是从右到左,也就是核糖体在①上的移动方向;乙图所示过程的模板是DNA单链,合成的产物中含有“U”,所以该过程表示转录,转录和翻译中都发生了碱基互补配对,且碱基互补配对方式存在差异,如转录中存在T—A,而翻译中存在U—A;乙图所示的是转录过程,其产物mRNA可以作为甲图所示的翻译过程的模板;甲图所示的是翻译过程,多个核糖体与同一条mRNA结合,完成多条多肽链的合成。
13.甲、乙两图表示为基因的表达过程,请据图回答下列问题:
(1)图甲中含有 种核苷酸;缬氨酸的密码子是 ;图甲表示遗传信息表达中的 过程,此过程涉及 类RNA,这些RNA分子都是以 为模板转录而来的。
(2)图乙中连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的肽键的结构式是 ;若通过PCR技术共得到32个如图乙所示的DNA片段,则至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
解析:
(1)图甲中含有A、C、G、U4种碱基,对应4种核糖核苷酸;缬氨酸的反密码子是CAG,密码子是GUC;该图表示了翻译过程,翻译过程涉及mRNA、tRNA、rRNA这3种RNA,RNA是以DNA的一条链为模板转录出来的。
(2)连接氨基酸之间的化学键是肽键,肽键的结构式为—CO—NH—。
1个DNA分子通过复制得到32个DNA分子,1个DNA分子中有6个A,所以至少要向试管中加入6×(32-1)=186(个)A。
答案:
(1)4 GUC 翻译 3 DNA
(2)—CO—NH— 186
14.当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。
研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。
如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图,分析回答:
(1)酶C是 。
与酶A相比,酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化 断裂。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,R环中含有碱基G的核苷酸有 ,富含G的片段容易形成R环的原因是
。
对这些基因而言,R环的是否出现可作为 的判断依据。
解析:
(1)酶C是RNA聚合酶。
酶C催化氢键断裂的同时,催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键。
(2)R环包括DNA链和RNA链,含有碱基G的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,富含G的片段模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链,容易形成R环。
R环的是否出现可作为基因是否转录(或表达)的判断依据。
答案:
(1)RNA聚合酶 氢键
(2)鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸 模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链 基因是否转录(或表达)
15.如图甲、乙表示两种不同类型的生物基因的表达过程,回答下列问题:
(1)图甲表示 (填“原核”或“真核”)细胞中基因的表达过程,在DNA—RNA杂交区域中DNA中的碱基A应与RNA中的 配对。
(2)图甲所示细胞由于 ,所以转录、翻译同时发生在同一空间内,参与翻译的RNA分子有 。
(3)图乙所示细胞的基因转录形成的mRNA需要通过 才能进入细胞质。
(4)翻译时一条mRNA可以结合多个核糖体,一般来说每个核糖体合成的多肽长度 (填“相同”或“不同”),每个核糖体完成翻译时的时间 (填“相同”或“不同”)。
(5)图甲、乙两种生物共有的细胞器是 ;图中所示的遗传信息的流动方向都是 。
解析:
(1)图甲中转录和翻译同时同场所进行,表示原核细胞中基因的表达过程,在DNA—RNA杂交区域中DNA中的碱基A应与RNA中的碱基U配对。
(2)图甲所示原核细胞由于没有核膜包被的细胞核,所以转录、翻译同时发生在同一空间内,参与翻译的RNA分子有mRNA、tRNA、rRNA。
(3)图乙所示细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质。
(4)翻译时一条mRNA可以结合多个核糖体,由于模板mRNA相同,因此一般来说每个核糖体合成的多肽长度相同,每个核糖体完成翻译时的时间相同。
(5)图甲为原核细胞,图乙为真核细胞,两种生物共有的细胞器是核糖体;图中所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质。
答案:
(1)原核 碱基U
(2)没有核膜包被的细胞核 mRNA、tRNA、rRNA
(3)核孔
(4)相同 相同
(5)核糖体 DNA→mRNA→蛋白质
第2节 基因对性状的控制
测控导航表
知识点
题号
1.中心法则及其发展
1,5
2.基因对性状的控制
2,3
3.综合考查
4,6,7,8,9
1.如图表示遗传信息流的中心法则图解,下列有关叙述错误的是( C )
A.c过程为翻译,场所是核糖体
B.a过程为DNA的自我复制,原料为脱氧核苷酸
C.c过程需要RNA聚合酶,d过程需要逆转录酶
D.e为RNA的自我复制,原料为核糖核苷酸
解析:
c过程为翻译,场所是核糖体,不需要RNA聚合酶。
2.在豌豆粒中,由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能合成淀粉分支酶,使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。
此事实说明了( C )
A.基因能直接控制生物体的性状
B.基因是生物体性状的载体
C.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
D.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
解析:
控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能合成淀粉分支酶,使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩,说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
3.关于基因、蛋白质与性状之间关系的叙述中不正确的是( A )
A.生物体的性状完全由基因控制
B.蛋白质的功能可以体现生物性状
C.蛋白质的结构可直接影响生物性状
D.基因与性状不都是简单的线性关系
解析:
生物性状由基因决定,另外受环境因素的影响,如植物幼苗在生长过程中,如果没有光照,就不能合成叶绿素,而出现白化苗;蛋白质的功能体现生物性状,如细胞膜载体影响物质跨膜运输;蛋白质的结构可以直接影响生物性状,如血红蛋白不正常,导致血液运输氧气功能改变;基因与生物性状之间并不完全是一一对应的关系,生物的许多性状是受多对基因控制的,如先天性高血压。
4.某单链RNA病毒将其RNA注入宿主细胞后,即以病毒RNA为模板翻译合成A蛋白、B蛋白和RNA复制酶,再利用RNA复制酶复制病毒的RNA。
下列叙述错误的是( D )
A.该病毒的遗传信息是指病毒RNA中核糖核苷酸的排列顺序
B.该病毒的遗传密码和遗传信息存在于同一个RNA分子中
C.该病毒RNA在宿主细胞中复制,有碱基互补配对过程
D.可通过相关蛋白的氨基酸排列顺序推导病毒相应基因的实际碱基排列顺序
解析:
该病毒为RNA病毒,该病毒的遗传信息是指病毒RNA中核糖核苷酸的排列顺序;该病毒的RNA也是翻译的模板,故该病毒的遗传密码和遗传信息存在于同一个RNA分子中;该病毒RNA在宿主细胞中复制,需要以四种核糖核苷酸为原料,依据碱基互补配对原则,合成子代RNA;由于密码子具有简并性,一种氨基酸可以对应一种或几种密码子,通过相关蛋白的氨基酸排列顺序推导病毒相应基因,不一定为该病毒的实际碱基排列顺序。
5.如图表示有关遗传信息流动的模拟实验,下列相关叙述合理的是( B )
A.若X是mRNA,Y是多肽,则管内必须加入20种氨基酸
B.若X是DNA一条链,Y含有U,则管内必须加入RNA聚合酶
C.若X是tRNA,Y是多肽,则管内必须加入脱氧核苷酸
D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入DNA酶
解析:
若X是mRNA,Y是多肽,则试管内模拟的是翻译过程,必须加入氨基酸作为原料,但不一定需要20种;若X是DNA一条链,Y含有U,即为RNA,则试管内模拟的是转录过程,必须加入RNA聚合酶;若X是tRNA,Y是多肽,则试管内模拟的是翻译过程,必须加入氨基酸;若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内模拟的是逆转录过程,必须加入逆转录酶。
6.如图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知( B )
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程需tRNA的协助
C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
D.过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
解析:
基因1和基因2均可出现在人体内的同一个细胞中,但不一定都进行表达;过程①是转录,需要RNA聚合酶的催化,过程②是翻译,需要tRNA(运输氨基酸)的协助;④⑤过程形成的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同,根本原因是基因突变;过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的部分性状。
7.牵牛花的颜色可随液泡中的酸碱度不同而发生变化,如液泡中的花青素在碱性时显蓝色,中性时显紫色,酸性时显红色,生理机制如下。
则下列说法中正确的是( D )
A.可以用牵牛花朵做实验材料观察细胞中的染色体形态和数目
B.图中a、b过程都遵循碱基互补配对原则且同时进行,也能够发生在原核细胞中
C.牵牛花在清晨时开蓝花,中午转为紫色,傍晚则可能为红色
D.蛋白R是一种载体蛋白,说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
解析:
牵牛花朵已高度分化,细胞不再分裂,因此无法观察细胞中的染色体形态和数目;a表示转录,b表示翻译,在真核细胞中它们不是同时进行的;清晨,牵牛花经历了一个晚上,由于没有光,所以不能进行光合作用,只进行呼吸作用,氧化分解有机物,产生大量的二氧化碳,所以清晨的牵牛花含二氧化碳较多,二氧化碳溶于水呈酸性,故清晨时牵牛花中的花青素显红色;蛋白R是一种载体蛋白,说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
8.豌豆的圆粒和皱粒是由等位基因R、r控制的相对性状,当R基因插入一段外来DNA片段时就成为r基因。
豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。
据图回答相关问题:
(1)a过程被称为 ,需要用到的酶为 ,
b过程发生的场所是 。
若淀粉分支酶含有350个氨基酸,则过程b最多会有 种tRNA参与。
(2)已知蔗糖甜度比淀粉高,所以新鲜豌豆选择 (填“圆粒”或“皱粒”)豌豆口味更佳。
图示过程体现了基因通过 进而控制生物性状。
解析:
(1)由图可知,a是转录过程,需要用到的酶为RNA聚合酶;b是翻译过程,发生在核糖体上。
翻译过程需要tRNA作为运输氨基酸的工具,若淀粉分支酶含有350个氨基酸,由于三种终止密码子并不编码氨基酸,则b过程最多有61种tRNA参与。
(2)由题图可知,蔗糖转化成淀粉后,淀粉吸水能力增强,豌豆种子表现为圆粒,因此皱粒种子蔗糖含量高,口感好;该图体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
答案:
(1)转录 RNA聚合酶 核糖体 61
(2)皱粒 控制酶的合成控制代谢过程
9.如图所示为中心法则及其拓展的图解,请回答下列问题:
(1)赫尔希和蔡斯实验证明了图中的过程有 。
(2)真核生物和原核生物的遗传信息分别储存在 (填物质)中。
(3)过程③ (填“能”或“不能”)发生在某些病毒体内。
(4)提取一个人体的未成熟的红细胞的全部mRNA,并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L),再提取同一个人体的胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能互补的胰岛A细胞的mRNA含有编码 (选择对应的字母编号填写:
a.核糖体蛋白的mRNA b.胰高血糖素的mRNA c.有氧呼吸第一阶段酶的mRNA d.血红蛋白的mRNA)。
(5)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。
在如图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子可能是 (填序号)。
解析:
(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验证明了噬菌体的DNA是在大肠杆菌细胞中进行DNA的复制与蛋白质的合成的,所以证明了图中的①②⑤过程。
(2)真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA,故真核生物和原核生物的遗传信息都储存在DNA中。
(3)过程③逆转录不能发生在病毒体内,病毒是寄生生物,不能独立代谢。
(4)由题干信息可知,单链DNA(L)是由未成熟的红细胞的全部mRNA逆转录得到的,提取同一个人的胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能互补的胰岛A细胞的mRNA包括字母编号a核糖体蛋白的mRNA。
c有氧呼吸第一阶段酶的mRNA。
(5)密码子是mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基,已知谷氨酸的密码子是GAG,则起始密码应该是从此密码子往前数若干个碱基,但一定是3的倍数,直至起始密码子,故起始密码子为GUG。
答案:
(1)①②⑤
(2)DNA、DNA
(3)不能
(4)ac (5)2
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