2020年新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價十 4.1 基因指導蛋白質的合成（含解析）新人教版必修2

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1、基因指導蛋白質的合成 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分) 1.(2019·山東學考真題)與DNA相比,RNA特有的化學組成是 (　　) A.核糖和尿嘧啶 B.脫氧核糖和尿嘧啶 C.核糖和胸腺嘧啶 D.脫氧核糖和胸腺嘧啶 【解析】選A。RNA的糖是核糖不是脫氧核糖,堿基是尿嘧啶不是胸腺嘧啶。 【補償訓練】 　　如圖為基因表達過程中相關物質間的關系圖,下列敘述錯誤的是 (　　) A.過程①②中均發(fā)生堿基互補配對 B.在原核細胞中,過程①②同時進行 C.c上的密碼子決定其轉運的氨基酸種類 D.d可能具有生物催化作用 【解析】選C。過

2、程①②分別為DNA的轉錄和翻譯,均發(fā)生堿基互補配對,A正確;在原核細胞中,轉錄和翻譯同時進行,B正確;密碼子在mRNA上,tRNA上有反密碼子,C錯誤;d可能是具有生物催化作用的酶,D正確。 2.(2019·湖南學考真題)如圖是蛋白質合成場所和部分過程示意圖,表示核糖體的是 (　　) A.①　　　B.②　　　　C.③　　　　D.④ 【解析】選B。①表示mRNA,②表示核糖體,③表示tRNA,④表示氨基酸。 【補償訓練】 　　DNA分子的解旋發(fā)生在哪一過程中 (　　) A.只在轉錄過程中 B.只在翻譯過程中 C.只在DNA分子的復制過程中 D.復制和轉錄過程中都有發(fā)生 【

3、解析】選D。DNA分子的復制和轉錄過程都是以DNA分子為模板進行的,因此都存在DNA分子的解旋過程,翻譯的模板是mRNA,因此翻譯過程不發(fā)生DNA分子的解旋。 3.下圖中甲、乙分別表示人體細胞中發(fā)生的兩種大分子的合成過程,相關敘述正確的是 (　　) A.圖示甲為DNA復制,乙為轉錄 B.蛙的紅細胞中只能進行乙過程,不能進行甲過程 C.甲過程需要解旋,乙過程不需解旋 D.甲、乙過程均只發(fā)生于“有遺傳效應”的片段中 【解析】選A。題圖甲為DNA復制,乙為轉錄;蛙的紅細胞既進行DNA復制也進行轉錄;甲、乙過程均需解旋;甲過程發(fā)生于整個DNA分子中,乙過程發(fā)生于有遺傳效應的基因片段中。

4、 4.(2017·全國卷Ⅲ)下列關于真核細胞中轉錄的敘述,錯誤的是 (　　) A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D.轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 【解析】選C。轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,產物包括tRNA、rRNA和mRNA,A項正確;三種RNA對應的基因不同,同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生,B項正確;真核細胞的線粒體、葉綠體中含有DNA,也可以通過轉錄合成RNA,C項錯誤;轉錄過程遵循堿基互補配對原則,轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相

5、應區(qū)域堿基互補,D項正確。 5.合成一條含1 000個氨基酸的多肽鏈,需要轉運RNA的個數(shù)、信使RNA上的堿基個數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對對數(shù)至少依次是 (　　) A.1 000個、3 000個和3 000對 B.1 000個、3 000個和6 000對 C.300個、300個和3 000對 D.1 000個、3 000個和1 000對 【解析】選A。DNA分子控制蛋白質合成時,氨基酸的數(shù)目∶tRNA的個數(shù)∶信使RNA的堿基個數(shù)∶DNA的堿基對對數(shù)=1∶1∶3∶3,本題中即為1 000∶1 000∶ 3 000∶3 000。 6.下列關于中心法則的敘述,一定正確的是 (　　)

6、 A.肽鏈的合成一定以RNA為模板,以氨基酸為原料 B.酶的合成一定以RNA為模板,以氨基酸為原料 C.RNA的合成一定以DNA為模板,以核糖核苷酸為原料 D.DNA的合成一定以DNA為模板,脫氧核苷酸為原料 【解析】選A。肽鏈的合成一定以RNA為模板,以氨基酸為原料,A正確;酶也可能為RNA,此時其原料為核糖核苷酸,B錯誤;若為RNA復制,則RNA合成以RNA為模板,C錯誤;若為逆轉錄,則合成DNA的模板為RNA,D錯誤。 7.除色氨酸和甲硫氨酸外,其他氨基酸均由多種密碼子編碼(即密碼子具有簡并),如亮氨酸的密碼子有6種。下列相關敘述中,錯誤的是 (　　) A.從理論上分析,亮

7、氨酸被利用的機會多于色氨酸 B.密碼子的簡并性對生物體的生存發(fā)展有重要意義 C.同一種密碼子在不同細胞中可以決定不同的氨基酸 D.決定亮氨酸的基因中被替換一個堿基對時,其決定的氨基酸可能不變 【解析】選C。編碼亮氨酸的密碼子有6種,而編碼色氨酸的密碼子只有1種,說明亮氨酸被利用的機會多于色氨酸,A項正確;因為密碼子的簡并,基因突變不一定會改變生物的性狀,有利于生物的生存,B項正確;一種密碼子只能決定一種氨基酸,C項錯誤;編碼亮氨酸的密碼子有6種,因此決定亮氨酸的基因中被替換一個堿基對時,其編碼形成的氨基酸可能不變,D項正確。 8.下面是幾種抗菌藥物的抗菌機理以及中心法則的圖解。 ①

8、青霉素:抑制細菌細胞壁的合成;②環(huán)丙沙星:抑制細菌DNA解旋酶的活性;③紅霉素:能與細菌細胞中的核糖體結合以阻止其發(fā)揮作用;④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。以下有關說法錯誤的是 (　　) A.環(huán)丙沙星會抑制a過程,利福平將會抑制b過程 B.除青霉素外,其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達的作用 C.過程d涉及的氨基酸最多有21種、tRNA最多有64種 D.e過程需要逆轉錄酶 【解析】選C。由題干可知,環(huán)丙沙星會抑制細菌DNA解旋酶的活性,故可抑制細菌DNA的復制過程(a過程)。利福平會抑制RNA聚合酶的活性,故可抑制DNA的轉錄過程(b過程)。紅霉素能與核糖體結合以阻止其發(fā)

9、揮作用,故可抑制細菌的翻譯過程(d過程)。只有青霉素抑制細菌細胞壁的合成,其不影響遺傳信息的傳遞和表達過程。e過程是逆轉錄過程,需要逆轉錄酶。翻譯過程涉及的氨基酸最多有21種、tRNA最多有61種。 二、非選擇題(共2小題,共30分) 9.(14分)據(jù)圖回答下列問題: (1)在生物體內圖甲所示的過程是__________,進行的主要場所是__________,其所需的原料是__________,產物是__________。? (2)圖乙所示的過程是________,進行的場所是______________,所需的原料是________,此原料的種類主要有______________

10、__種,它們的共同特點是________________________________________。? (3)堿基①②③分別為____________、____________、____________,圖乙中的Ⅰ、Ⅱ分別為____________、______________,若Ⅰ所示的三個堿基為UAC,則此時Ⅰ所攜帶的氨基酸的密碼子為____________。? (4)人體有的細胞不會發(fā)生圖甲和圖乙所示的過程,如____________,其原因是__________________________________________。? 【解析】(1)DNA的復制是以每一條母鏈為模

11、板,而轉錄只以一條鏈為模板,復制和轉錄的主要場所都是細胞核,但所需原料不同,前者是脫氧核糖核苷酸,后者是核糖核苷酸,產物也不同,前者是兩個相同的DNA分子,后者是RNA。 (2)翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,場所是核糖體,原料是氨基酸,產物是具有一定氨基酸排列順序的多肽。 (3)根據(jù)堿基互補配對原則可以判斷①②③分別是U、G、C,在圖乙中Ⅰ是tRNA,是氨基酸的運載工具,其中的UAC為反密碼子,與之對應的密碼子是AUG,Ⅱ是核糖體。 (4)成熟的紅細胞無細胞核和線粒體,不含DNA,不可能進行轉錄和翻譯。 答案:(1)轉錄　細胞核　核糖核苷酸　RNA (2)翻譯　核糖體　氨基

12、酸　21　至少含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 (3)U　G　C　tRNA　核糖體　AUG (4)成熟的紅細胞　該細胞中不存在DNA 10.(16分)如圖為蛋白質的合成過程示意圖,請據(jù)圖回答有關問題: (1)圖1中發(fā)生在細胞核中的過程是________。? (2)圖1中基因表達的最后一階段是在[　]______________上完成的,這一過程中還需要mRNA、④氨基酸、__________、__________和__________。? (3)圖1中③稱為__________,在蛋白質合成過程中將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信

13、息聯(lián)系起來的物質是____________。? (4)圖2為該細胞中多聚核糖體合成多肽鏈的過程。對此過程的理解錯誤的是 (　　) A.X在MN上的移動方向是從左到右,所用原料是氨基酸 B.多聚核糖體能夠加速細胞內蛋白質合成速率的原因是同時合成多條多肽鏈 C.該過程直接合成的T1、T2、T3三條多肽鏈中氨基酸的順序相同 D.合成MN的場所在細胞核,而X一定附著在內質網上 【解析】(1)圖1細胞核中DNA分子正在進行轉錄。(2)基因表達的最后階段是在核糖體上完成的,這一過程稱為翻譯,翻譯需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。(3)③為mRNA上相鄰的三個堿基,屬于密碼子。由于tR

14、NA一端存在反密碼子,另一端攜帶相應的氨基酸,所以tRNA是將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質。(4)圖2表明,多聚核糖體是以mRNA為模板,以游離的氨基酸為原料合成蛋白質的,根據(jù)多肽鏈的長短可以判斷,X在MN上是從左向右移動的;由題圖可看出,同時有多條多肽鏈合成,這能夠加快蛋白質的合成速率;由于T1、T2、T3的模板相同,都是MN,因此其上氨基酸順序也相同;mRNA的合成場所是細胞核,而核糖體既可附著在內質網上,也可游離在細胞質中。 答案:(1)轉錄 (2)[⑤]核糖體　酶　tRNA　ATP (3)密碼子　tRNA　(4)D (10分鐘·30分) 1.(6分

15、)在大腸桿菌細胞內,肽酰轉移酶能催化蛋白質合成過程中肽鍵的形成,該酶是rRNA的組成部分,用核酸酶處理該酶后蛋白質的合成受阻。下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.肽酰轉移酶不能與雙縮脲試劑產生紫色反應 B.肽酰轉移酶可能在核糖體上發(fā)揮作用 C.細胞中的rRNA是DNA通過轉錄產生的 D.大腸桿菌的mRNA在轉錄結束后才與核糖體結合 【解析】選D。A、肽酰轉移酶是rRNA的組成部分,成分是RNA,能催化蛋白質合成過程中肽鍵的形成,故其不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應,A正確;B、肽酰轉移酶是rRNA的組成部分,而rRNA是核糖體的重要組成成分,因此肽酰轉移酶可能在核糖體上發(fā)揮作用,B正

16、確;C、細胞中的rRNA是以DNA的一條鏈為模板,通過轉錄產生的,C正確;D、大腸桿菌是原核生物,其細胞中不存在核膜,因此轉錄和翻譯過程會同時進行,即轉錄還未結束,mRNA就會與核糖體結合,D錯誤。 2.(6分)AUG、GUG是起始密碼子,在mRNA翻譯成肽鏈時分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸,但人體血清白蛋白的第一個氨基酸既不是甲硫氨酸,也不是纈氨酸,這是因為 (　　) A.組成人體血清白蛋白的單體中沒有甲硫氨酸和纈氨酸 B.mRNA與核糖體結合前去除了最前端的部分堿基序列 C.mRNA起始密碼子所在位置的堿基在翻譯前發(fā)生了替換 D.肽鏈形成后的加工過程中去除了最前端的部分氨基酸 【解析

17、】選D。血清白蛋白的第一個氨基酸不是甲硫氨酸或纈氨酸,原因可能是起始密碼子決定的氨基酸在肽鏈合成后的加工過程中被切除了。若mRNA與核糖體結合前去除了最前端的部分堿基序列或mRNA起始密碼子所在位置的堿基在翻譯前發(fā)生了突變,則血清白蛋白不能正常合成。 【實驗·探究】 3.(18分)人們通過對青霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素等抗生素研究發(fā)現(xiàn),抗生素之所以能夠殺死細菌等病原體而對人體無害,其原因是抗生素能夠有效地阻斷細菌細胞內的蛋白質合成,而不影響人體細胞內蛋白質的合成。于是人們對此現(xiàn)象提出了以下兩點假設: Ⅰ.抗生素能阻斷細菌DNA的轉錄過程,而不影響人體DNA的轉錄過程; Ⅱ.抗生素能

18、阻斷細菌轉運RNA的功能,而不影響人體轉運RNA的功能。 接下來需要對這些假設逐一進行實驗驗證。請寫出你的驗證性實驗的基本思路,并對實驗結果和結論進行預測。(不要求寫具體的實驗步驟) (1)驗證抗生素是否阻斷細菌轉錄過程的實驗。 ①基本實驗思路:設置甲、乙兩組實驗進行體外模擬__________過程,甲組滴加一定濃度的__________適量,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件__________。最后檢測兩組實驗中__________的生成量。? ②實驗結果、結論:若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則____________________;若甲組中RNA生成量少于乙組中的RNA生成量

19、,則____________________。? (2)驗證抗生素是否阻斷細菌轉運RNA功能的實驗。 ①實驗基本思路: ??__??__??__??__??__??__??__??__??__??__??__。? ②實驗結果、結論:??__??__??__??__??__??__??__。? 【解析】本實驗為探究實驗,采用對照法,實驗中注意遵守單一變量原則和等量原則。實驗的結果及結論不是唯一的。由題干知抗生素能阻斷蛋白質的合成過程,可能發(fā)生在轉錄、翻譯、tRNA的運輸?shù)冗^程中,只要答案合理即可。 (1)設置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細菌DNA的轉錄過程。甲組滴加適量的、一定濃度的抗

20、生素水溶液,乙組滴加等量的蒸餾水,其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中RNA的生成量。若甲、乙兩組中RNA的生成量相等,則抗生素不阻斷細菌DNA的轉錄過程;若甲組中RNA的生成量少于乙組RNA的生成量,則抗生素能阻斷細菌DNA的轉錄過程。 (2)設置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉運RNA,乙組加入等量的未用抗生素處理的各種轉運RNA。其余條件相同且適宜,最后檢測兩組實驗中蛋白質的生成量。若甲、乙兩組中蛋白質的生成量相等,則抗生素不阻斷細菌轉運RNA的功能;若甲組蛋白質的生成量少于乙組蛋白質的生成量,則抗生素能阻斷細菌轉運RNA的功能。 答案:(

21、1)①細菌DNA的轉錄　抗生素的水溶液　相同且適宜　RNA　②抗生素不阻斷細菌DNA的轉錄　抗生素能阻斷細菌DNA的轉錄 (2)①設置甲、乙兩組實驗,進行體外模擬細菌的翻譯過程。甲組加入用抗生素處理后的各種轉運RNA,乙組加入等量的未用抗生素處理的各種轉運RNA。其余條件相同且適宜。最后檢測兩組實驗中蛋白質的生成量 ②若甲、乙兩組中蛋白質的生成量相等,則抗生素不阻斷細菌轉運RNA的功能;若甲組中蛋白質生成量少于乙組中蛋白質的生成量,則抗生素能阻斷細菌轉運RNA的功能 【方法規(guī)律】探究實驗設計的思路 (1)把握實驗的目的,確認自變量。實驗目的是實驗的核心,通過思考要明確“探究什么”,其中

22、要把握三個要素,即①探究的因素;②探究的對象;③觀察的指標。 (2)確定實驗的原理。實驗原理通常根據(jù)實驗目的和題目所給的材料進行分析,確定實驗變量的檢測方案,再根據(jù)我們所學過的知識確定實驗的原理。 (3)選擇實驗材料。實驗材料要根據(jù)原理來選擇或根據(jù)題干所給的信息來確定。 (4)設置對照實驗,選擇合理的實驗對照方法。對照實驗的設置,要確保一個實驗自變量對應一個可觀測的因變量,盡可能避免無關變量的干擾。 (5)設計實驗步驟。設計實驗步驟時在理順實驗思路的基礎上注意遵循實驗設計的四個基本原則(對照原則、單一變量原則、等量原則、科學性原則)。 實驗步驟基本模式是分組編號→變量操作→條件控制→觀察記錄。 - 9 -