2024-2025學(xué)年新教材高中生物第4章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課后習(xí)題含解析新人教版必修2

PAGE7-第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于RNA的敘述,不正確的是()A.RNA可以催化細(xì)胞內(nèi)的某些代謝反應(yīng)B.RNA的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)與DNA不同,但鏈長(zhǎng)與DNA分子相差不大C.一條mRNA上可結(jié)合多個(gè)核糖體,每個(gè)核糖體都可合成一條完整的肽鏈D.RNA也可作為遺傳物質(zhì)答案B2.下圖是有關(guān)真核細(xì)胞中DNA分子的復(fù)制、基因表達(dá)的示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是()A.甲、乙過(guò)程僅發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),丙過(guò)程發(fā)生在核糖體上B.丙過(guò)程須要三種RNA參加,其中只有mRNA來(lái)自乙過(guò)程C.甲、乙、丙過(guò)程遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式相同D.甲、乙、丙過(guò)程所需原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸答案D解析甲、乙、丙分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程,在真核細(xì)胞中,DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)(線粒體、葉綠體中也能發(fā)生),翻譯發(fā)生在核糖體上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;丙(翻譯)過(guò)程須要三種RNA參加,三種RNA均來(lái)自乙(轉(zhuǎn)錄)過(guò)程,B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲、乙、丙過(guò)程,都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,但是堿基配對(duì)的方式不完全相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;甲過(guò)程的產(chǎn)物是子代DNA分子,須要脫氧核苷酸為原料;乙過(guò)程的產(chǎn)物是RNA,須要核糖核苷酸為原料;丙過(guò)程的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)(多肽鏈),須要氨基酸為原料,D項(xiàng)正確。3.關(guān)于基因表達(dá)的過(guò)程,下列敘述正確的是()A.不同的密碼子編碼同種氨基酸可以加快轉(zhuǎn)錄速度B.多個(gè)核糖體可結(jié)合在一個(gè)mRNA上共同合成一條多肽鏈C.一種氨基酸可由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)D.翻譯過(guò)程中,mRNA會(huì)沿著核糖體移動(dòng),直至讀取終止密碼子答案C解析不同密碼子編碼同種氨基酸可增加容錯(cuò)性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;多個(gè)核糖體可結(jié)合在一個(gè)mRNA上分別合成多條相同的多肽鏈,B項(xiàng)錯(cuò)誤;一種氨基酸可由多種不同的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),C項(xiàng)正確;翻譯時(shí)核糖體在mRNA上移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.已知某基因(雙鏈DNA)中腺嘌呤占全部堿基的28%,在其中的一條鏈上胞嘧啶占該鏈全部堿基的24%,則理論上由該鏈轉(zhuǎn)錄成的mRNA中胞嘧啶占全部堿基的()A.24% B.22% C.20% D.無(wú)法確定答案C解析該基因中A=T=28%,C=G=22%,其中一條鏈上C1=24%,則另一條鏈上的C2=2C-C1=20%,故模板鏈上的G1=20%,依據(jù)堿基的互補(bǔ)配對(duì)可知,轉(zhuǎn)錄出的mRNA中C占20%。5.已知某條多肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為1.032×104,該多肽徹底水解所得氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為120,那么限制合成該多肽鏈的基因中脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)(不考慮終止密碼子)至少為()A.603 B.600 C.606 D.609答案C解析設(shè)該多肽中氨基酸數(shù)為x,則有120x-(x-1)×18=1.032×104,解得x=101,則限制該多肽鏈合成的mRNA中至少含有101個(gè)密碼子,含有303個(gè)堿基,限制合成該多肽鏈的基因中脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)至少為303×2=606(個(gè))。6.某生物基因表達(dá)過(guò)程如下圖所示,相關(guān)敘述正確的是()A.圖中一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可翻譯出4條多肽鏈B.RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)是起始密碼子C.該過(guò)程可能發(fā)生在胰島B細(xì)胞合成胰島素的過(guò)程中D.圖中存在DNA-RNA雜交區(qū)域且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則答案D解析圖示一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)錄出四條mRNA鏈,每條mRNA鏈上結(jié)合多個(gè)核糖體,可翻譯出多條多肽鏈,A項(xiàng)錯(cuò)誤;RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄,其結(jié)合位點(diǎn)在DNA上,而起始密碼子在mRNA上,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中細(xì)胞邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,該現(xiàn)象一般出現(xiàn)于原核細(xì)胞中,胰島B細(xì)胞內(nèi)限制合成胰島素的基因在細(xì)胞核內(nèi),轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi),C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中存在DNA-RNA雜交區(qū)域,且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,D項(xiàng)正確。7.下列關(guān)于基因的表達(dá)和中心法則的敘述,錯(cuò)誤的是()A.翻譯過(guò)程中須要mRNA、tRNA、rRNA三種RNA共同參加B.原核基因表達(dá)時(shí)轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)間和空間上可以不分開(kāi)C.病毒中存在的RNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,不符合信息流淌的中心法則,是特例D.轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息由DNA流向RNA;翻譯時(shí),遺傳信息由RNA流向蛋白質(zhì)答案C解析tRNA運(yùn)載氨基酸,mRNA作翻譯的模板,rRNA組成核糖體,三種RNA在翻譯過(guò)程中都有參加,A項(xiàng)正確;原核基因可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,在時(shí)間和空間上可以不分開(kāi),B項(xiàng)正確;病毒的信息流淌也符合中心法則,C項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息由DNA流向RNA,翻譯時(shí),遺傳信息由RNA流向蛋白質(zhì),D項(xiàng)正確。8.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者,細(xì)胞在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了短時(shí)間內(nèi)快速合成大量蛋白質(zhì)的機(jī)制。下列各選項(xiàng)中不屬于細(xì)胞內(nèi)提高蛋白質(zhì)合成速率機(jī)制的是()A.一種氨基酸可以由多種tRNA運(yùn)載,保證了翻譯的速度B.DNA可以進(jìn)行多次轉(zhuǎn)錄,從而形成大量mRNAC.一條mRNA上可結(jié)合多個(gè)核糖體,在短時(shí)間內(nèi)合成多條多肽鏈D.幾乎全部生物共用一套密碼子,使各種細(xì)胞內(nèi)能合成同一種蛋白質(zhì)答案D解析幾乎全部生物共用一套密碼子,體現(xiàn)了生物在分子水平上的統(tǒng)一性,與細(xì)胞內(nèi)提高蛋白質(zhì)合成速率無(wú)關(guān)。9.下圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過(guò)程,其中①~⑦表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu),a、b、c表示生理過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(可能用到的密碼子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)(1)圖中各物質(zhì)或結(jié)構(gòu)中含有核糖的是(填圖中數(shù)字)。圖中⑤運(yùn)輸?shù)陌被崾恰?/p>

(2)生理過(guò)程b須要的酶是,過(guò)程c表示過(guò)程,須要的原料是。

(3)若圖中①共含10000個(gè)堿基對(duì),其中腺嘌呤占20%,將其放在僅含14N的培育液中進(jìn)行復(fù)制3次,則須要游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸個(gè),全部子代DNA中含14N的有個(gè)。

答案(1)②③⑤苯丙氨酸(2)RNA聚合酶翻譯氨基酸(3)420008解析(1)核糖是組成RNA的成分,圖中②mRNA、③核糖體(組成成分是蛋白質(zhì)和rRNA)和⑤tRNA中都含有核糖。圖中⑤上的反密碼子是AAG,其對(duì)應(yīng)的密碼子是UUC,因此其運(yùn)輸?shù)陌被崾潜奖彼帷?2)圖中b表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程,c表示翻譯過(guò)程。所以過(guò)程b須要的酶是RNA聚合酶,過(guò)程c須要的原料是氨基酸。(3)一個(gè)DNA分子由10000個(gè)堿基對(duì)組成,其中的腺嘌呤占20%,則鳥(niǎo)嘌呤占30%,即鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸為10000×2×30%=6000(個(gè)),依據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn),該DNA分子復(fù)制3次,共須要鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為(23-1)×6000=42000(個(gè))。由于DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,1個(gè)DNA分子復(fù)制3次共形成的8個(gè)DNA分子,其中2個(gè)DNA分子兩條鏈分別含有15N和14N,另6個(gè)DNA兩條鏈都含有14N,故8個(gè)子代DNA都含14N。實(shí)力提升1.一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基,其中G+C有n個(gè);由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A+T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是()A.m、(m/3)-1B.m、(m/3)-2C.2(m-n)、(m/3)-1D.2(m-n)、(m/3)-2答案D解析依據(jù)題意分析,一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基,其中G+C有n個(gè),則其含有的A+U有m-n個(gè),因此該mRNA的模板鏈所在的DNA分子雙鏈中A+T的數(shù)目為(m-n)×2=2(m-n);由mRNA分子有m個(gè)堿基可知,以該mRNA為模板翻譯合成的蛋白質(zhì)最多含有m/3個(gè)氨基酸,又因?yàn)樵摰鞍踪|(zhì)分子含有2條肽鏈,因此該蛋白質(zhì)分子合成時(shí)脫去的水分子數(shù)=m/3-2。2.(多選)下圖表示某種生理過(guò)程,下列與此圖相關(guān)的敘述,正確的是()A.圖中的“能量”干脆來(lái)源于ATP水解B.若X、Y均表示DNA,則圖中的酶為DNA聚合酶和解旋酶C.若X是RNA,則Y只能是蛋白質(zhì),圖中“原料”為氨基酸D.若X是DNA,Y是RNA,則此過(guò)程要以X為模板,酶是RNA聚合酶答案ABD解析ATP是生命活動(dòng)的干脆能源物質(zhì),圖中的“能量”干脆來(lái)源于ATP水解,A項(xiàng)正確;若X、Y均表示DNA,該過(guò)程為DNA的復(fù)制過(guò)程,則圖中的酶為DNA聚合酶和解旋酶,B項(xiàng)正確;若X是RNA,則Y可能是蛋白質(zhì)、RNA或DNA,該過(guò)程可能為翻譯、RNA的復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若X是DNA,Y是RNA,則此過(guò)程是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,要以DNA為模板,酶是RNA聚合酶,D項(xiàng)正確。3.(多選)miRNA是一種小分子RNA,某miRNA能抑制W基因限制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成,某真核細(xì)胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過(guò)程示意圖如下。下列敘述正確的是()A.RNA聚合酶在miRNA的基因轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)揮作用B.miRNA與W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,即C與G、A與U配對(duì)C.miRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄合成后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中加工,用于翻譯D.miRNA抑制W蛋白的合成,抑制作用發(fā)生在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中答案AB解析miRNA的基因轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA聚合酶與該基因首端的啟動(dòng)子相結(jié)合,起先轉(zhuǎn)錄,A項(xiàng)正確;miRNA與W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,即A與U、C與G配對(duì),B項(xiàng)正確;真核生物中miRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄合成后,在細(xì)胞核中加工,進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中再次加工,形成miRNA蛋白質(zhì)復(fù)合物,抑制W蛋白合成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,miRNA通過(guò)抑制翻譯過(guò)程,抑制W蛋白的合成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(多選)下圖所示為真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成過(guò)程中必需的兩種物質(zhì)(甲、乙),下列有關(guān)敘述不正確的是()A.甲是在細(xì)胞質(zhì)中合成的B.乙由三個(gè)堿基組成C.甲的合成須要RNA聚合酶的參加D.乙可以轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸答案ABD解析由圖可知,甲為mRNA,乙為tRNA。真核細(xì)胞的mRNA主要是在細(xì)胞核中合成的;tRNA是由一條單鏈RNA通過(guò)折疊形成的,由多個(gè)堿基組成;mRNA是在RNA聚合酶的催化作用下以DNA分子的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的;一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。5.(多選)如下圖甲、乙、丙表示真核生物遺傳信息傳遞的過(guò)程,以下分析不正確的是()A.圖中酶1和酶2表示同一種酶B.圖甲、乙、丙所示過(guò)程在高度分化的細(xì)胞中均會(huì)發(fā)生C.圖丙過(guò)程須要tRNA,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸;而某些氨基酸可以由不同tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)D.圖丙中最終合成的四條肽鏈各不相同答案ABD解析圖中酶1和酶2分別是DNA聚合酶和RNA聚合酶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖甲、乙、丙過(guò)程分別表示DNA復(fù)制過(guò)程、轉(zhuǎn)錄過(guò)程及翻譯過(guò)程,圖甲所示過(guò)程在高度分化的細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生,但是圖乙和丙所示過(guò)程可以發(fā)生,B項(xiàng)錯(cuò)誤;翻譯過(guò)程須要tRNA搬運(yùn)氨基酸,每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸;某些氨基酸有多個(gè)密碼子,可以由多個(gè)不同tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),C項(xiàng)正確;圖丙中以同一條mRNA為模板,最終合成的四條肽鏈上的氨基酸的種類、數(shù)目和排列依次是相同的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.心肌細(xì)胞不能增殖,基因ARC在心肌細(xì)胞中的特異性表達(dá),能抑制其凋亡,以維持心肌細(xì)胞的正常數(shù)量。細(xì)胞中另一些基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成前體RNA,再經(jīng)過(guò)加工會(huì)產(chǎn)生很多非編碼RNA,如miR-223(鏈狀),HRCR(環(huán)狀)。結(jié)合下圖回答問(wèn)題。(1)啟動(dòng)過(guò)程①時(shí),酶需識(shí)別并與基因上的啟動(dòng)部位結(jié)合。過(guò)程②最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸依次(填“相同”或“不同”),翻譯的方向是(填“從左到右”或“從右到左”)。

(2)當(dāng)心肌缺血、缺氧時(shí),會(huì)引起miR-223的基因過(guò)度表達(dá),所產(chǎn)生的miR-223可與基因ARC轉(zhuǎn)錄的mRNA特定序列通過(guò)原則結(jié)合,形成核酸雜交分子1,使凋亡抑制因子無(wú)法合成,最終導(dǎo)致心力衰竭。與基因ARC相比,核酸雜交分子1中特有的堿基對(duì)是。

(3)依據(jù)題意,RNA除了可以為蛋白質(zhì)合成供應(yīng)模板外,還具有的功能(寫(xiě)出一種即可)。

(4)科研人員認(rèn)為,HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物,緣由是。

答案(1)RNA聚合相同從左到右(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)A—U(3)形成核酸雜交分子、調(diào)控基因的表達(dá)(4)HRCR通過(guò)吸附miR-223形成核酸雜交分子2,減弱miR-223的抑制作用,進(jìn)而使ARC基因的表達(dá)增加,抑制心肌細(xì)胞的凋亡解析(1)①是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,催化該過(guò)程的酶是RNA聚合酶,所以啟動(dòng)過(guò)程①時(shí),RNA聚合酶需識(shí)別并與基因上的啟動(dòng)子結(jié)合;②是翻譯過(guò)程,其場(chǎng)所是核糖體,由于T1、T2、T3三條多肽鏈?zhǔn)峭粋€(gè)模板mRNA,所以最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸依次相同;依據(jù)肽鏈長(zhǎng)短推想,翻譯的方向應(yīng)當(dāng)為從左到右。(2)當(dāng)心肌缺血、缺氧時(shí),心肌細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)多的miR-223,miR-233與基因ARC轉(zhuǎn)錄的mRNA的特定序列通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合形成核酸