2019新教材 4.1基因指导蛋白质的合成习题含详解答案

第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成优化练习
一、选择题
1．关于转录和翻译的叙述，错误的是( )
A．转录时以核糖核苷酸为原料
B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
解析：转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D项正确。

答案：C
2．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数、转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数依次为( )
A．32；11；66 B．36；12；72
C．12；36；24 D．11；36；72
解析：此多肽含11个肽键，为12个氨基酸构成，则mRNA分子碱基数至少为3×12＝36，基因中碱基数至少为6×12＝72，该mRNA翻译的多肽含12个氨基酸，应由12个tRNA搬运。

答案：B
3．甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( )
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
解析：本题考查DNA复制和转录的相关知识。

据图可知，甲所示过程为DNA复制，乙所示过程为转录。

DNA复制为半保留复制，其产物是双链DNA分子；转录结束后DNA是全保留的，其产物为单链RNA，故A错误。

DNA复制和转录的主要场所都是细胞核，故B项错误。

DNA 复制过程需要解旋酶，故C错误。

一个细胞周期中DNA只进行一次复制，而转录则可多次发生，故D正确。

答案：D
4．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( )
解析：
合成、DNA的复制和RNA的合成。

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：细胞中大量利用“U”表明正在转录形成RNA并合成蛋白质，大量利用“T”表明正在合成DNA，处于分裂间期。

答案：B
5．根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )
A.TGU
解析：反密码子与密码子互补，所以苏氨酸密码子第三个碱基为U，且密码子由mRNA上的碱基组成，不含碱基T，所以A、B错。

根据mRNA与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU，故选C。

答案：C
6．一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基( )
A．3 000个和3 000个B．1 000个和2 000个
C．2 000个和4 000个D．3 000个和6 000个
解析：DNA通过转录将遗传信息传给信使RNA，这一过程中DNA仅有一条链转录。

信使RNA 在翻译时，每相邻的三个碱基为一个遗传密码，决定一个氨基酸。

从这样的关系分析，多肽
链上有1 000个氨基酸，信使RNA就应有3 000个碱基，DNA相应的碱基应为6 000 个(在这里都没有考虑终止密码等因素)。

答案：D
7．下列有关图中的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是( )
A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B．①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同
C．一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸D．遗传信息由③传递到⑤需要RNA作为工具
解析：以DNA②链为模板合成的③链含碱基U，故③为mRNA，此过程为转录；③与④结合形成⑤多肽链，此过程为翻译。

DNA双链中A＝T，G＝C，因此(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)；遗传信息由③传递到⑤的过程中，tRNA作为运载工具，实现遗传信息对蛋白质合成的控制。

③含480个核苷酸即含160个遗传密码，这些遗传密码中存在终止翻译的终止密码，因此编码的蛋白质长度小于160个氨基酸。

答案：C
8．图甲所示为基因表达过程，图乙表示中心法则，①～⑤表示生理过程。

下列叙述正确的是( )
A.图甲所示过程需要多种酶参与，是染色体DNA上的基因表达过程
B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤
解析D图甲表示转录、翻译过程，需要多种酶的参与，但是此过程边转录边翻译，为原核生物，不存在染色体；图乙以中心法则表示遗传信息的流动方向，过程①⑤所需的原料是脱氧核苷酸，过程③所需的原料是氨基酸；图甲对应图乙中的②③过程；图乙中涉及碱基A与U配对的过程有②③④⑤，分别是转录、翻译、RNA复制、逆转录过程。

9．由n 个碱基对组成的基因，控制合成由m 条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a ，则该蛋白质的相对分子质量最大为 ( ) A.na 6 B.na 6－18(n 6－m ) C ．na －18(n －m ) D.na 3－18(n
3－m ) 解析：基因中有n 个碱基对，则由此基因转录形成的mRNA 中有n 个碱基，指导合成的蛋白质中最多有n /3个氨基酸，该蛋白质分子由m 条肽链组成，其相对分子质量为：na 3－(n 3－m )·18。

答案：D
10．观察下列蛋白质合成示意图，不正确的是( )
A ．图中①是核糖体，②是tRNA ，③是mRNA
B ．丙氨酸的密码子是GCU
C ．若图中④含60个组成单位，则③至少含有360个碱基
D ．该图表示翻译过程，其中①可沿着③从左至右移动
解析：由图可知，①是核糖体，②是tRNA ，③是mRNA ，④是多肽，A 正确；tRNA 上携带的是反密码子，mRNA 上携带的是密码子，由图可知，携带丙氨酸的tRNA 反密码子是CGA ，所以mRNA 上的密码子是GCU ，B 正确；mRNA 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，如④含60个组成单位，则③mRNA 上至少有180个碱基，C 错误；题图表示的是翻译过程，从多肽的合成方向可知，核糖体沿着mRNA 从左至右移动，D 正确。

答案：C
11．如图代表人体胰岛细胞中发生的某种生理过程(AA 代表氨基酸)，下列叙述正确的是
( )
A．能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B．该过程合成的产物一定是酶或激素
C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D．该过程有水产生
解析：翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项错误；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，而蛋白质不一定就是酶与激素，B项错误；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C项也错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，D项正确。

答案：D
12. 下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有（）
①DNA复制②RNA复制③转录④翻译⑤逆转录
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.①②③⑤
D.①③④⑤
解析：
碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA 两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然．DNA的复制、转录和翻译、RNA的复制和逆转录过程中都会发生碱基互补配对原则．
故选：A．
13．在大豆体细胞内，遗传信息在生物大分子之间转移通常不发生（）
A.从DNA→DNA的复制过程
B.从DNA→RNA的转录过程
C.从RNA→蛋白质的翻译过程
D.从RNA→RNA及RNA→DNA
解析：
中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译．后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径．
解答：
A、大豆体细胞可通过有丝分裂方式增殖，该过程中可发生DNA→DNA的复制过程，A正确；
BC、几乎所有的细胞都能合成蛋白质，因此都会发生从DNA→RNA的转录过程和从RNA →蛋白质的翻译过程，BC正确；
D、从RNA→RNA的RNA复制过程及RNA→DNA的逆转录过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中，D错误．
故选：D．
14．下列关于遗传信息传递的叙述，不正确的是（）
A.遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递
B.遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递
C.通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递
D.在同一个生物个体中，遗传信息不能传递
解析：
遗传信息的传递是通过DNA分子的复制实现的，而DNA分子的复制会发生细胞分裂过程中，因此遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递，即使在同一个生物体内，细胞进行分裂时，遗传信息也会复制并传递给子代细胞．
解答：
A、遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递，A正确；
B、对于进行有性生殖的生物而言，遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递，B正确；
C、对于进行无性生殖的生物而言，通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递，C正确；
D、同一个生物体内，细胞进行分裂时，遗传信息也会复制并传递给子代细胞，D错误．
故选：D．
15. 研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。

依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是( )
A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞
C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上
D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
解析B HIV属于逆转录病毒，HIV侵染细胞时其携带的逆转录酶会随同RNA一起进入宿主细胞中，B错误；HIV的遗传物质指导蛋白质合成的过程应先进行逆转录后再进行转录和翻译，其逆转录合成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上伪装成宿主细胞的基因并进行表达；抑制逆转录酶的药物可以治疗艾滋病。

选B。

二、非选择题
16．如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。

据图回答：
(1)图中①表示的过程称为________，催化该过程的酶是________。

②表示的物质是________。

(2)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定的模板链的碱基序列为________。

(3)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是________________________________。

一个②上结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________。

解析：(1)图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶催化，转录形成的产物②是mRNA。

(2)密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC。

由mRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定
的模板链的碱基序列是—CCACTGACC—。

(3)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。

一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。

答案：(1)转录RNA聚合酶mRNA
(2)GAC —CCACTGACC—(3)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列少量mRNA就可以迅速合成大量蛋白质 (答案合理即可)
17．下面左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，下面右上图为其中一个生理过程的模式图。

请回答下列问题：
(1)图中Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：________、__________。

(2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。

它们是________________。

(3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有______________。

(4)根据表格内容判断：[Ⅲ]为______________(填名称)，携带的氨基酸是____________。

若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第_______________阶段。

(5)用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α­鹅膏蕈碱抑制的过程是______________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。

(6)右图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别
是____________。

图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其
名称为______________。

解析：(1)如图可知，结构I是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。

(2)过程①是核DNA转录合成RNA的过程。

需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。

它们都是在细胞质中合成的。

(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。

(4)Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸第三阶段有关的酶。

(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。

因此最有可能的是α­鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。

蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA 表达受抑制必定会影响线粒体功能。

(6)图中①过程是核DNA转录的过程，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。

RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。

答案：(1)核膜线粒体DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)细胞核、线粒体(4)tRNA 苏氨酸三(5)①会(6)前者含脱氧核糖，后者含核糖RNA聚合酶
18．20世纪70年代科学家成功地利用转基因技术将人类胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，然后通过大肠杆菌的繁殖生产了人类的胰岛素。

请回答下列问题。

(1)上述实验中重组DNA分子在大肠杆菌体内控制合成蛋白质必须要经过________两个过程，这两个过程分别是在大肠杆菌________进行的。

(2)根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题：
DNA双链a链 C A
b链G
信使RNA c链 A
②第二个氨基酸应是________[供选答案：半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]。

③在DNA双链中，________链为转录模板链，密码子存在于________链上。

(3)胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么控制合成它的基因中至少应含有碱基________个，若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该胰岛素的相对分子质量约为________。

答案：(1)转录和翻译拟核区和核糖体上
(2)。