新人教版必修2 基因指导蛋白质的合成 作业.docx
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新人教版必修2基因指导蛋白质的合成作业
十二 基因指导蛋白质的合成
(20分钟 70分)
一、选择题(共10题,每题3分,共30分)
1.下列关于DNA与RNA的叙述,正确的选项是( )
①DNA的基本组成单位是核糖核苷酸
②RNA含有尿嘧啶
③DNA主要分布在细胞核
④RNA一般由两条链构成
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【解析】选C。
DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,特有胸腺嘧啶(T),一般为双链,主要分布在真核细胞的细胞核中;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,特有尿嘧啶(U),一般为单链,主要分布在细胞质中,因此②③正确。
2.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )
A.此生物体内的核酸一定是DNA
B.该生物一定不含DNA而含RNA
C.若此生物只含DNA,则一定是单链的
D.若此生物含DNA,则一定是双链的
【解析】选C。
在双链DNA中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、G—C,因此双链DNA中嘌呤数总是等于嘧啶数。
已知该生物的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,即嘌呤数不等于嘧啶数,因而该核酸肯定不是双链DNA,但可能是单链DNA,也可能为RNA,所以C选项是正确的。
【补偿训练】
已知一段mRNA含有30个碱基,其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA分子模板链中应有A和G的个数是( )
A.12 B.24 C.18 D.30
【解析】选C。
mRNA中碱基总数为30,A+G=12,所以C+U=18。
由于DNA模板链与mRNA互补,所以DNA模板链上A和G的个数等于mRNA中U和C的个数。
3.(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。
4.下列为某双链DNA片段及其控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG,是翻译的起点)。
下列分析错误的是( )
…ATGCGGGAGGCGGATGTC…甲链
…TACGCCCTCCGCCTACAG…乙链
-甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸-
A.转录mRNA的模板是乙链
B.转录不可能发生在细胞质中
C.对应的mRNA中有6个密码子
D.翻译蛋白质的场所是核糖体
【解析】选B。
转录过程主要发生在细胞核中,此外在细胞质的线粒体中也能进行,B错误。
5.下列关于基因的表达的叙述,不正确的是( )
A.一种氨基酸由一至多种遗传密码子决定,由一至多种tRNA转运
B.CTA肯定不是遗传密码子
C.DNA复制时一个碱基对的改变,由此控制的生物性状一定发生改变
D.信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸
【解析】选C。
密码子具有简并性,一种氨基酸由一至多种遗传密码子决定,由一至多种tRNA转运,A正确;遗传密码子在mRNA上,mRNA不含碱基T,B正确;因为密码子的简并性等原因,DNA复制时一个碱基对的改变,由此控制的生物性状不一定发生改变,C错误;信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸,D正确。
6.在大豆细胞的生理活动中,当T和U两种碱基被大量利用时,下列说法正确的是( )
选项
大量利用的碱基
细胞生理活动
A
U
DNA分子正在复制
B
U和T
正处于分裂间期
C
T
正在大量合成转运RNA
D
T
正在大量合成蛋白质
【解析】选B。
细胞有丝分裂的一个细胞周期包括细胞分裂间期和分裂期,在间期完成有关蛋白质的合成、DNA的复制和RNA的合成。
细胞中大量利用“U”表明正在转录形成RNA,大量利用“T”表明正在合成DNA。
【规律方法】DNA和RNA合成过程的判断方法
由于T(胸腺嘧啶)是组成DNA的特有成分,U(尿嘧啶)是组成RNA的特有成分,因此可以判断:
(1)若T(胸腺嘧啶)被大量利用,说明正在进行DNA合成。
(2)若U(尿嘧啶)被大量利用,说明正在进行RNA合成。
7.如图为某细胞中转录、翻译的示意图,据图判断下列描述中,正确的是( )
A.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
B.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
C.图示表示4条多肽链正在合成
D.该细胞可以是人体成熟的红细胞
【解析】选A。
一条mRNA上可同时结合多个核糖体进行翻译,这样一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,A正确;每个核糖体都能完成一条多肽链的翻译,因此多个核糖体可以完成多条多肽链的翻译,B错误;由该DNA模板转录产生了4条mRNA,而不是4条肽链,C错误;图示细胞中转录和翻译过程同时进行,应该发生在原核细胞中,D错误。
8.如图是真核细胞中三种生命活动的示意图,关于下图的叙述,不正确的是( )
A.①②③过程都有碱基互补配对
B.①②③过程都有酶参与催化
C.只有②过程发生在细胞质中
D.①②③过程不一定都有水生成
【解析】选D。
从图示可知,①为DNA复制过程,②为翻译过程,③为转录过程。
DNA复制和转录、翻译过程都遵循碱基互补配对原则,A正确;DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,翻译过程也需要相关的酶,转录过程需要RNA聚合酶,B正确;DNA复制、转录主要发生在细胞核内,翻译发生在细胞质中,C正确;DNA复制过程中,脱氧核苷酸聚合时脱去水,翻译时氨基酸脱水缩合,转录时核糖核苷酸聚合成长链时也产生水,故三个过程都有水生成,D错误。
9.遗传信息的传递途径有5条,但在正常人大脑的神经细胞中能发生的途径是( )
①DNA→DNA ②DNA→RNA ③RNA→RNA
④RNA→蛋白质 ⑤RNA→DNA
A.①② B.②④ C.①⑤ D.②③
【解析】选B。
大脑的神经细胞是高度分化的细胞,不再分裂,不发生DNA的复制,但可以进行基因表达,转录、翻译合成蛋白质。
而逆转录、RNA的复制发生在以RNA为遗传物质的病毒侵染的宿主细胞内。
10.下列关于遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
B.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则
【解析】选D。
DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的,属于中心法则的内容之一,故A正确;中心法则适用于所有生物的遗传信息传递,包括细胞核和细胞质中的遗传信息传递,线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,含有少量DNA,则遗传信息的传递也符合中心法则,故B正确;DNA中的遗传信息传递给mRNA,然后由mRNA上的密码子决定氨基酸,故C正确;DNA病毒中虽然没有RNA,但它可借助宿主细胞完成DNA到RNA的转录过程,故其遗传信息传递仍遵循中心法则,故D错误。
二、非选择题(共2题,共40分)
11.(20分)下图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程,甲、乙表示物质,①、②和③表示过程。
据图回答下列问题:
(1)过程①发生的时期是________,该过程利用细胞中的四种________为原料,按照________________原则合成子链。
(2)过程②是________,发生的场所主要是________;过程③需要的模板甲是________,所需原料________由________运输。
通过②、③产生物质乙的过程合称为________。
(3)已知甲的部分序列为…CUGGCUUCU…,则合成甲时作为模板的DNA单链上相应的碱基序列是________。
核糖体在甲上的移动方向是________(填“向左”或“向右”)。
(4)如果甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是________________________。
【解析】
(1)过程①为DNA分子的复制,时期是细胞分裂前的间期,以DNA的每一条链为模板,在解旋酶、DNA聚合酶的作用下以4种游离的脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则合成2个完全相同的DNA分子。
(2)过程②为转录,转录的场所主要在细胞核,线粒体、叶绿体中也可以进行,过程③为翻译,场所是在核糖体上,以mRNA为模板,tRNA为工具,氨基酸为原料,合成蛋白质。
过程②和过程③统称为基因的表达。
(3)已知甲的序列为…CUGGCUUCU…,则其模板DNA单链为…GACCGAAGA…,根据图中tRNA的移动情况和肽链的长度可知,核糖体的移动方向向右。
(4)甲中碱基发生改变,即密码子发生改变,由于密码子具有简并性,对应的氨基酸可能没有发生改变。
答案:
(1)细胞分裂前的间期 脱氧核苷酸 碱基互补配对
(2)转录 细胞核 mRNA 氨基酸 tRNA 基因的表达
(3)…GACCGAAGA… 向右
(4)遗传密码的简并性
12.(20分)如图表示生物体内遗传信息的传递过程。
请据图回答:
(1)①过程需要的原料是________________,模板是亲代DNA______条链。
(2)②过程表示________,主要是在__________中进行的。
(3)逆转录酶催化______(填序号)过程,能进行该过程的生物的遗传物质是______。
(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的______(填序号)过程,场所是________。
【解析】
(1)①是DNA的复制,模板是亲代DNA的两条链,原料是4种游离的脱氧核苷酸。
(2)②是转录,主要在细胞核中进行,在线粒体、叶绿体中也可进行。
(3)逆转录酶的作用主要是催化逆转录反应,即③过程,发生于RNA病毒中。
(4)遗传信息表达的最后阶段是翻译,场所是核糖体。
答案:
(1)脱氧核苷酸 两
(2)转录 细胞核
(3)③ RNA (4)⑤ 核糖体
【易错警示】RNA病毒产生RNA的过程,并不是都经过RNA复制。
逆转录病毒(一类RNA病毒)产生RNA的途径为:
经过逆转录过程产生DNA,DNA经过转录产生RNA。
(10分钟 30分)
1.(5分)如图为细胞核内某基因(15N标记)局部结构示意图,该基因中A占全部碱基的20%,下列说法正确的是( )
A.该基因转录形成的mRNA中U占全部碱基的20%
B.该基因彻底水解后可生成6种产物
C.解旋酶作用于①部位,DNA聚合酶作用于②部位
D.将该细胞置于14N培养液中完成一个细胞周期,含15N的子细胞占50%
【解析】选B。
该基因中A占全部碱基的20%,根据此条件不能确定两条单链中A所占的比例,因此不能确定该基因转录形成的mRNA中U占全部碱基的比例,A错误;该基因彻底水解后可生成6种产物,即磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,B正确;解旋酶作用于②部位,DNA聚合酶作用于①部位,C错误;将该细胞(基因被标记)置于14N培养液中完成一个细胞周期,该过程中DNA只复制一次,根据DNA半保留复制特点,子代DNA分子应该均含有15N,D错误。
2.(5分)如图所示,图甲、乙、丙代表着生物的三种遗传和表达方式,据此分析错误的是( )
A.需要tRNA和核糖体同时参与的过程有2、4、9
B.上述三种方式的遗传信息流动可总结为:
C.原核生物遗传信息的传递方式用图甲表示
D.可与模板链上的碱基A发生A—T配对的过程是3、6、7
【解析】选B。
图甲中1、2分别是转录和翻译过程,3是DNA的复制。
图乙中4和5分别是翻译、RNA复制过程,图丙中6为逆转录产生DNA的过程,8和9分别是转录和翻译过程。
结合选项分析,2、4、9都是翻译过程,需tRNA转运氨基酸,场所是核糖体,A项正确;图中过程包括DNA复制、RNA复制、转录、翻译以及RNA逆转录过程,B项错误;原核生物以DNA为遗传物质,进行DNA复制、转录和翻译过程,C项正确;3和7过程为DNA复制,6为逆转录过程,发生A—T的配对,其余过程发生的是A—U配对,D项正确。
【实验·探究】
3.(20分)如图为在实验室中进行的相关模拟实验,请据图回答问题:
(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是_______________、
____________。
(2)图中乙过程要顺利进行,还需向试管中加入的物质或细胞结构有________、________。
(3)人们通过研究发现,有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成,从而抑制细菌的繁殖。
现发现一种新型抗生素,请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤:
第一步:
取A、B、C、D4支试管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液。
第二步:
向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B试管中滴加__________________,同时A、B试管中加入________________;向C试管中滴加适量一定浓度的________________,D试管滴加等量的蒸馏水,同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。
第三步:
把A、B、C、D4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测____________________________________________________________________。
预期实验结果并得出实验结论:
该实验有可能会出现____________种实验结果,如果出现__________________________________________________________________,则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录。
【解析】
(1)从原料和模板可以判断对应生理过程,甲中模板是DNA,原料是核糖核苷酸,对应转录过程;乙中模板是信使RNA,原料是氨基酸,对应翻译过程。
(2)乙试管中模拟的是翻译过程,该过程发生的场所是核糖体,需要的条件有原料(氨基酸)、酶、能量(ATP)、模板(mRNA)和tRNA,因此还需要向试管中加入核糖体和tRNA。
(3)实验步骤:
第二步:
本实验的目的是探究该种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
因此该实验的自变量为是否加入该种抗生素,A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B试管中滴加等量的蒸馏水,同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA(作为转录的模板)。
向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,D试管中滴加等量的蒸馏水,同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。
第三步:
把A、B、C、D4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测4支试管中有无RNA生成。
预期实验结果并得出实验结论:
可能出现4种结果:
①能阻断细菌DNA转录,不能阻断人体DNA转录;②能阻断细菌DNA转录,也能阻断人体DNA转录;③不能阻断细菌DNA转录,也不能阻断人体DNA转录;④不能阻断细菌DNA转录,但能阻断人体DNA转录。
若该抗生素只能阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录,则A试管中无(信使)RNA生成,而B试管中有(信使)RNA生成,C、D试管中均有RNA生成。
答案:
(1)转录 翻译
(2)tRNA 核糖体
(3)实验步骤:
第二步:
等量的蒸馏水 等量相同的细菌DNA 抗生素水溶液
第三步:
4支试管中有无RNA生成
预期实验结果并得出实验结论:
4 A试管中无RNA生成,B试管中有RNA生成,C、D试管中均有RNA生成
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