高中生物 第3章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第4節(jié) 遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成（Ⅱ）學(xué)業(yè)分層測評 浙科版必修2

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第3章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第4節(jié) 遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成（Ⅱ）學(xué)業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．在絕大多數(shù)生物中，遺傳信息的主要傳遞方式是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：35930029】 A．蛋白質(zhì)→DNA→RNA B．蛋白質(zhì)→RNA→DNA C．DNA→RNA→蛋白質(zhì) D．RNA→DNA→蛋白質(zhì) 【解析】　最初由科學(xué)家克里克預(yù)測、最后得到驗證的“中心法則”指出：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。后來所發(fā)現(xiàn)的補充途徑也只是發(fā)生在少數(shù)種類的病毒中。 【答案】　C 2．中心法則包括下列遺傳信息的傳遞過程，其中揭示生物遺傳實質(zhì)的是(　　) A．從DNA→DNA的復(fù)制過程 B．從DNA→RNA的轉(zhuǎn)錄過程 C．從RNA→蛋白質(zhì)的翻譯過程 D．從RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程 【解析】　生物遺傳實質(zhì)指的是遺傳信息在親子代之間的傳遞，而遺傳信息的復(fù)制是其在親子代間傳遞的基礎(chǔ)。 【答案】　A 3．下列關(guān)于“中心法則”含義的敘述，正確的是(　　) A．僅表示遺傳信息的傳遞方向 B．DNA只能來自DNA的復(fù)制 C．表示基因能控制蛋白質(zhì)的合成 D．所有病毒遺傳信息的傳遞都是通過DNA的復(fù)制來實現(xiàn)的 【解析】　中心法則表示遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，A項錯誤；DNA可以來自DNA的復(fù)制，也可以來自RNA的逆轉(zhuǎn)錄，B項錯誤；基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，C項正確；病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，故病毒遺傳信息的傳遞可以通過DNA的復(fù)制、RNA的自我復(fù)制及逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄來實現(xiàn)，D項錯誤。 【答案】　C 4．在細(xì)胞中，以RNA作為模板合成生物大分子的過程包括(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：35930030】 A．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．轉(zhuǎn)錄和翻譯 C．逆轉(zhuǎn)錄和翻譯 D．轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄 【解析】　以RNA為模板進(jìn)行的過程有RNA自我復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，翻譯形成蛋白質(zhì)，故C正確。 【答案】　C 5．在遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程中，一般不可能發(fā)生的是(　　) A．DNA的復(fù)制主要發(fā)生在細(xì)胞核中，以DNA的兩條鏈為模板 B．轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板 C．翻譯發(fā)生在核糖體上，以mRNA為模板 D．DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的原料都是脫氧核苷酸 【解析】　DNA復(fù)制所需原料是脫氧核苷酸，而轉(zhuǎn)錄所需的原料是核糖核苷酸。 【答案】　D 6．如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。下列敘述錯誤的是(　　) A．②④過程分別需要RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶 B．RNA聚合酶可來源于進(jìn)行⑤過程的生物 C．把DNA放在含15N的培養(yǎng)液中進(jìn)行①過程，子一代含15N的DNA占100% D．①②③過程均遵循堿基互補配對原則，但堿基配對的方式不完全相同 【解析】　②過程以DNA為模板合成mRNA，為轉(zhuǎn)錄過程，需要RNA聚合酶；④過程以RNA為模板合成DNA，為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。⑤過程為RNA的復(fù)制，發(fā)生在一些RNA病毒中，病毒中沒有RNA聚合酶。①過程為DNA的復(fù)制，根據(jù)DNA半保留復(fù)制的特點可知，在15N培養(yǎng)液中合成的子一代DNA都含有15N。 【答案】　B 7．人類T細(xì)胞白血病病毒(HTLV－1)是逆轉(zhuǎn)錄病毒。如果它決定某性狀的一段RNA的堿基中A：19%；C：26%；G：32%，則通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成的雙鏈DNA片段中堿基A占(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：35930031】 A．19% B．42% C．23% D．21% 【解析】　在mRNA中，U＝1－19%－26%－32%＝23%，即A和U之和是42%，說明在DNA分子中A和T之和是42%，同時A等于T，即A＝21%，故D正確。 【答案】　D 8．下列關(guān)于基因的說法，錯誤的是(　　) A．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B．基因的脫氧核苷酸排列順序就代表著遺傳信息 C．基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位 D．基因是染色體上的一段 【解析】　基因的主要載體是染色體，而染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，因此可以說基因是染色體中DNA上有遺傳效應(yīng)的一個片段，但不能說基因是染色體上的一段。 【答案】　D 9．圖甲為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則， ①～ ⑤ 表示生理過程。下列敘述正確的是(　　) 圖甲 圖乙 A．圖甲所示為染色體 DNA 上的基因表達(dá)過程，需要多種酶參與 B．已知紅霉素影響核糖體在 mRNA 上的移動，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程 C．圖甲所示過程為圖乙中的 ①②③ 過程 D．圖乙中涉及堿基 A 與 U 配對的過程為 ②③④⑤ 【解析】　由圖甲可看出轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進(jìn)行，只能發(fā)生在原核生物中，A選項中的染色體DNA是指真核細(xì)胞中的DNA，因此A錯誤；紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響翻譯過程，B錯誤；圖甲僅描述的是轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，因此只有圖乙中的②③過程，C錯誤；涉及堿基A與U配對的過程有轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制和翻譯，因為DNA沒有U，因此DNA復(fù)制過程中沒有A與U的配對，D正確。 【答案】　D 10．請回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞的問題。 (1)為研究某病毒的致病過程，在實驗室中做了如圖所示的模擬實驗。 甲　　　　　　 　乙 　　　　　　　丙 ①從病毒中分離得到物質(zhì)A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為—GAACAUGUU—。將物質(zhì)A加入試管甲中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測定產(chǎn)物X的部分堿基序列是—CTTGTACAA—，則試管甲中模擬的是 過程。 ②將提純的產(chǎn)物X加入試管乙，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分子，則產(chǎn)物Y是 ，試管乙中模擬的是 過程。 ③將提純的產(chǎn)物Y加入試管丙中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Z。產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產(chǎn)物Z是 。 (2)若該病毒感染了小鼠上皮細(xì)胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自 ，而決定該化合物合成的遺傳信息來自 。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套 。該病毒遺傳信息的傳遞過程為 。 【解析】　物質(zhì)A為RNA分子，由形成的物質(zhì)X中含有堿基T來看，物質(zhì)X為DNA，甲試管模擬的逆轉(zhuǎn)錄過程，乙試管模擬的是轉(zhuǎn)錄過程，丙試管模擬的是翻譯過程，物質(zhì)Y、Z分別是mRNA和蛋白質(zhì)。病毒在宿主細(xì)胞中繁殖時，以病毒的遺傳物質(zhì)為模板，利用宿主細(xì)胞的原料、能量和酶系統(tǒng)，合成病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)外殼。從題中的信息看，該病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒，因此其遺傳信息的傳遞過程為： 【答案】　(1)①逆轉(zhuǎn)錄?、趍RNA　轉(zhuǎn)錄　③蛋白質(zhì)(或多肽)　(2)小鼠上皮細(xì)胞(或小鼠上皮細(xì)胞中的化合物)　病毒RNA　密碼子 [能力提升] 11．結(jié)合圖表分析，下列有關(guān)說法正確的是(　　) 抗菌藥物 抗菌機理 青霉素 抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成 環(huán)丙沙星 抑制細(xì)菌DNA解旋酶活性(可促進(jìn)DNA螺旋化) 紅霉素 能與核糖體結(jié)合 利福平 抑制RNA聚合酶的活性 A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的①②和③ B．青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制 C．結(jié)核桿菌的④和⑤過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 D．①～⑤可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中 【解析】　圖中①為DNA復(fù)制，②為轉(zhuǎn)錄，③為翻譯，④為RNA復(fù)制，⑤為逆轉(zhuǎn)錄。青霉素的作用對象是細(xì)胞壁，與DNA復(fù)制無關(guān)；環(huán)丙沙星可促進(jìn)DNA螺旋化，不利于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄；紅霉素與核糖體結(jié)合，抑制翻譯過程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制；④和⑤過程只有RNA病毒寄生在宿主細(xì)胞中才能進(jìn)行。 【答案】　A 12．下列關(guān)于圖示的說法錯誤的是(　　) A．圖一所示過程相當(dāng)于圖三的⑩過程，主要發(fā)生于細(xì)胞核中 B．若圖一的③中A占23%，U占25%，則對應(yīng)的雙鏈DNA片段中A占24% C．圖二所示過程相當(dāng)于圖三的?過程，所需原料是氨基酸 D．正常情況下圖三中在動植物細(xì)胞中可能發(fā)生的是⑨⑩???過程 【解析】　由圖一可推知，該過程是轉(zhuǎn)錄，對應(yīng)于圖三的⑩過程，轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生于細(xì)胞核中；圖一的③代表mRNA，在mRNA中，A占23%、U占25%，則A＋U＝48%，由此可推知，DNA分子中A＋T＝48%，又因A＝T，所以，A＝T＝24%；圖二表示翻譯過程，相當(dāng)于圖三的?過程，其中④為mRNA，⑤⑥⑦是多肽鏈，⑧是核糖體，該過程以mRNA(核糖核酸)為模板，氨基酸為原料，合成大量蛋白質(zhì)；圖三的⑨⑩?過程在動植物細(xì)胞中都能發(fā)生，而??過程只能發(fā)生在被某些RNA病毒感染的生物體細(xì)胞內(nèi)，?過程迄今為止尚未在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)。 【答案】　D 13.乙肝被稱為“中國第一病”。人們對乙肝病的機理研究較多。乙肝病毒的DNA有一條環(huán)狀鏈和一條較短的半環(huán)鏈，侵染時先形成完整的環(huán)狀，再把其中一條作為原始模板復(fù)制形成新的病毒。如圖： (1)發(fā)生在宿主細(xì)胞核的過程有 ，發(fā)生在宿主細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的過程有 。 (2)乙肝病毒的中心法則： 。 (3)發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象的有 過程。 (4)物質(zhì)a的作用是 。同類的物質(zhì)還具有的作用有 。 (5)過程⑤⑦的原料種類數(shù)可能分別為 種，都存在 現(xiàn)象。 (6)過程②和過程⑤的產(chǎn)物都具有多樣性特點，其原因分別是 和 。 【解析】　(1)乙肝病毒需要侵入宿主細(xì)胞，在細(xì)胞核內(nèi)先復(fù)制形成完整的環(huán)狀③，然后進(jìn)行DNA的轉(zhuǎn)錄④。⑤是翻譯，⑥是組裝，這兩個過程是發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的。⑦是病毒的組裝，發(fā)生在釋放之前，應(yīng)該是在細(xì)胞質(zhì)中。 (2)除正常的DNA轉(zhuǎn)錄、翻譯過程外，還注意存在逆轉(zhuǎn)錄過程。 (3)③是形成新的DNA，④是轉(zhuǎn)錄，⑤是翻譯，⑦是逆轉(zhuǎn)錄，這些過程都發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象。 (4)物質(zhì)a是mRNA，其作用是把細(xì)胞核的DNA信息攜帶到細(xì)胞質(zhì)中，作為翻譯的模板以形成多肽鏈。同類的物質(zhì)還有tRNA和rRNA，可轉(zhuǎn)運氨基酸，組成核糖體也可以是RNA病毒的遺傳物質(zhì)。 (5)⑤是翻譯形成多肽鏈的過程，⑦是逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，②⑦需要的原料相同，都是4種脫氧核苷酸、⑤過程需要20種氨基酸。形成DNA或者是翻譯過程都存在堿基互補配對現(xiàn)象，這是準(zhǔn)確進(jìn)行的基礎(chǔ)。 (6)過程②和過程⑤的產(chǎn)物分別是DNA和蛋白質(zhì)，DNA多樣性是因為4種堿基對的排列順序千變?nèi)f化，其空間結(jié)構(gòu)和堿基的種類不是主要的原因。而蛋白質(zhì)的基本單位的種類非常多，有20種，這對蛋白質(zhì)的多樣性影響特別大，另外加上氨基酸的數(shù)量和排序的不確定性，造成蛋白質(zhì)的多樣性。 【答案】　(1)③④　⑤⑥⑦ (2)　(3)③④⑤⑦ (4)攜帶DNA遺傳信息，作為翻譯的模板　轉(zhuǎn)運氨基酸，組成核糖體，作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)　(5)20、4　堿基互補配對　(6)4種堿基對的排列順序多樣　氨基酸的排列順序多樣、種類多和數(shù)目多及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別 14．甲、乙、丙三種類型的病毒，它們的遺傳信息的傳遞方式如圖所示。 (1)對三種類型的病毒分別舉例(從以下供選答案中選出：瘤病毒、T2噬菌體、流感病毒)：甲 ；乙 ；丙 。 (2)圖中3、10表示遺傳物質(zhì)的 過程，此過程正常進(jìn)行所必備的條件有： 酶、 酶、 。 (3)圖中1、8表示遺傳信息的 過程；圖中2、5、9表示遺傳信息的 過程。 (4)圖中7表示遺傳信息的 過程，此過程的進(jìn)行需要 的催化，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的意義是 。 (5)圖甲中遺傳信息傳遞的過程為 ， 甲生物的這些過程發(fā)生在 細(xì)胞內(nèi)。 【解析】　T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，進(jìn)入細(xì)菌后的DNA能夠自我復(fù)制，轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，并利用細(xì)菌的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì)，由此推知甲為T2噬菌體。流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，能夠自我復(fù)制，轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，并利用寄主細(xì)胞的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì)，由此推知乙為流感病毒。瘤病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，進(jìn)入細(xì)胞后能夠自我復(fù)制，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成DNA(先形成DNA的一條鏈，再配對形成兩條鏈)，再轉(zhuǎn)錄形成信使RNA，并利用寄主細(xì)胞的核糖體翻譯形成蛋白質(zhì)，故推知丙為瘤病毒。 【答案】　(1)T2噬菌體　流感病毒　瘤病毒　(2)復(fù)制　解旋　聚合　ATP及四種脫氧核苷酸 (3)轉(zhuǎn)錄　翻譯　(4)逆轉(zhuǎn)錄　逆轉(zhuǎn)錄酶　對中心法則的補充 (5)DNADNARNA蛋白質(zhì)　細(xì)菌