第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化知能达标训练（人教版 多选）

[基础达标练] 1．(2025·深圳高一期末)下列关于DNA和RNA的叙述，不合理的是(　　) A．DNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对 B．RNA中相邻两个碱基通过磷酸—核糖—磷酸相连接 C．DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架 D．tRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对 解析　双链DNA分子中碱基按照互补配对的原则进行配对，A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对，A正确；RNA中相邻两个碱基通过核糖—磷酸—核糖进行连接，B错误；DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架，C正确；tRNA局部双链中腺嘌呤与尿嘧啶配对形成氢键，形成三叶草结构，D正确。 答案　B 2．(2025·山东卷)关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是(　　) A．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 解析　DNA的复制存在A—T、C—G、T—A、G—C配对，转录存在A—U、C—G、T—A、G—C配对，翻译存在A—U、C—G、U—A、G—C配对，三个过程均存在碱基互补配对现象，A正确；淀粉酶基因在细胞核中，该基因的复制和转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中，B正确；可以根据复制和转录的产物序列确定其模板序列，但由于密码子的简并性，由翻译产物的氨基酸序列推导的模板mRNA的碱基序列会有多种可能，不能确定其模板序列，C错误；RNA聚合酶沿模板链的3′端到5′端移动，核糖体沿mRNA的5′端到3′端移动，D正确。 答案　C 3．下列关于密码子、反密码子的叙述，正确的是(　　) A．每种氨基酸可以对应多种tRNA，每个tRNA也可以对应多种氨基酸 B．真核生物的tRNA和mRNA相互识别的过程发生在细胞核中 C．tRNA中每三个相邻的碱基构成一个反密码子 D．密码子具有简并性，基因中某个碱基发生改变，翻译也可能不受影响 解析　每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，每个tRNA只能携带一种氨基酸，A错误；真核生物的tRNA和mRNA相互识别的过程发生在细胞质中，B错误；一个tRNA上只有一个反密码子，C错误；密码子具有简并性，绝大多数氨基酸具有2个以上不同的密码子，即使基因中某个碱基发生变化也不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变，D正确。 答案　D 4．遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是5′－UAC－3′，则DNA模板链上对应的三个碱基是(　　) A．5′－GTA－3′　　　　　 B．5′－CAT－3′ C．5′－CUT－3′ D．5′－GUA－3′ 解析　mRNA与转录的模板DNA单链方向相反、碱基互补。 答案　A 5．如图表示真核细胞的翻译过程，下列有关叙述错误的是(　　) A．核糖体由rRNA和蛋白质组成 B．异亮氨酸的密码子是UAG C．翻译时，核糖体沿着②向右移动 D．一个mRNA分子可结合多个核糖体 解析　核糖体由rRNA和蛋白质组成，A正确；分析题图可知，异亮氨酸的反密码子是UAG，密码子是AUC，B错误；翻译时核糖体沿着②mRNA向右移动，C正确；一个mRNA分子可结合多个核糖体同时进行翻译，这样可以提高翻译的效率，D正确。 答案　B 6．(2025·永州月考)如图为某真核细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解正确的是(　　) A．X在MN上的移动方向是N→M，所用原料是氨基酸 B．MN上结合的核糖体越多，合成一条肽链所需要的时间越短 C．合成完成后的三条多肽链T1、T2、T3的氨基酸排列顺序相同 D．合成多肽链过程中所需的tRNA的种类数与肽链中的氨基酸种类数相等 解析　由图可知，MN表示mRNA，T1、T2、T3表示多肽链，X表示核糖体。依据多肽链的长度可判断核糖体在mRNA上的移动方向是M→N，A错误；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质(教材第69页)，一个mRNA分子上结合的核糖体的数量不影响一条肽链合成所需要的时间，B错误；由图可知，多聚核糖体以相同的mRNA为模板合成多肽链，因此合成完成后的三条多肽链T1、T2、T3的氨基酸排列顺序相同，C正确；由于一种氨基酸可能由多个密码子决定，所以合成多肽链过程中所需的tRNA的种类数与肽链中的氨基酸种类数不一定相等，D错误。 答案　C 7．(2025·邢台期中)下图是中心法则的相关内容示意图，图中的序号表示遗传信息的传递过程。下列叙述错误的是(　　) A．过程①和③所需的原料是不相同的 B．细胞中不同种类的RNA，其功能一般不同 C．过程⑥至少需要三种RNA参与 D．过程⑤⑦可发生在某些DNA病毒中 解析　过程①为DNA复制，原料为脱氧核苷酸；过程③为转录，原料为核糖核苷酸，二者所需的原料不相同，A正确。正常细胞中不同种类的RNA的功能具有多样性，有的可作为翻译的模板(信使RNA)，有的具有催化作用(酶)，有的具有运输作用(转运RNA)，B正确。过程⑥为翻译过程，该过程至少需要三种RNA的参与，即mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)和rRNA(是参与构成核糖体的RNA，核糖体是翻译的场所)，C正确。过程⑤为RNA复制，过程⑦为逆转录，只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中，D错误。 答案　D 8．(2023·陕西西安期末)下图1、2是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．图1细胞可以代表酵母菌，可以边转录边翻译 B．在上述两种细胞中，遗传信息转录和翻译的场所均相同 C．两种细胞的细胞质基质都可以为图中遗传信息的表达过程提供能量 D．根据图1、2可知，在细胞质中，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行一条肽链的合成 解析　图1细胞没有由核膜包被的细胞核，属于原核细胞，其转录和翻译过程同时进行；图2细胞含有由核膜包被的细胞核，属于真核细胞，其转录和翻译过程不是同时进行的。酵母菌属于真核生物，对应图2，A错误。真核细胞中核基因转录的场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体；原核细胞中转录和翻译的场所都是细胞质，B错误。两种细胞的细胞质基质中的ATP都可以为图中遗传信息的表达过程提供能量，C正确。在细胞质中，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，提高了翻译的效率，D错误。 答案　C 9．如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答下列问题。[可能用到的密码子及对应的氨基酸：UAC(酪氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、GAU(天冬氨酸)、GUA(缬氨酸)] (1)图1中⑥上正在进行的是________过程，所需原料是________。该过程的合成方向是______(填“从左到右”或“从右到左”)。 (2)从化学成分的角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是________。 A．乳酸杆菌 B．T2噬菌体 C．染色体 D．烟草花叶病毒 (3)图1中②上携带的氨基酸为______________。 (4)图2为多聚核糖体合成蛋白质的示意图，最终合成的肽链②③④⑤的结构相同吗？________。图中出现多聚核糖体的意义是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)图1所示是转录和翻译过程，其中⑥是核糖体，其上正在进行的是翻译过程，所需原料是氨基酸。分析题图可知，核糖体在mRNA上的移动方向是从左到右，则肽链的合成方向也为从左到右。(2)核糖体的化学成分是蛋白质和RNA。乳酸杆菌是原核生物，成分复杂，A错误；T2噬菌体和染色体的主要成分都是蛋白质和DNA，B、C错误；烟草花叶病毒的成分是蛋白质和RNA，与核糖体的化学组成最相似，D正确。(3)图1中②是tRNA，其一端的反密码子是UAC，能与甲硫氨酸的密码子AUG配对，所以该tRNA上携带的氨基酸为甲硫氨酸。(4)图2中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤均为多肽链，由于合成②③④⑤的模板是同一条mRNA，所以最终合成的肽链②③④⑤的结构相同；由图示可知，多聚核糖体的参与使生物可以利用一个mRNA分子同时翻译出多条结构相同的多肽链，因而提高了蛋白质的合成效率。 答案　(1)翻译　氨基酸　从左到右　(2)D (3)甲硫氨酸　(4)相同　提高了蛋白质的合成效率 [素能提升练] 10．(2025·四川成都模拟)下列有关tRNA的分析，错误的是(　　) A．tRNA具有识别并转运氨基酸的功能 B．tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对 C．一般情况下，一种氨基酸只能被一种tRNA携带 D．tRNA一般是单链结构，但会存在氢键 解析　mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为一个密码子，可编码氨基酸，tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对，tRNA具有识别并转运氨基酸的功能，A、B正确；翻译过程中，由于密码子的简并性，绝大多数氨基酸都有几种密码子编码，因此多数氨基酸可以由多种tRNA携带，C错误；tRNA一般为单链结构，但tRNA看上去像三叶草的叶形，tRNA中存在碱基对和氢键，D正确。 答案　C 11．(2025·南昌四校期末联考)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家，HCV是一种单股正链RNA(＋RNA)病毒，如图为丙型肝炎病毒在肝细胞中的增殖过程。下列叙述错误的是(　　) A．过程①代表翻译，所需的原料和能量均来自肝细胞 B．通过②和③完成＋RNA复制时，需RNA复制酶的催化 C．过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例相同 D．＋RNA和－RNA可以随机与宿主细胞内的核糖体结合 解析　图中①表示翻译，②表示以＋RNA为模板合成－RNA，③表示以－RNA为模板合成＋RNA。病毒进行翻译所需的原料和能量均来自宿主细胞(肝细胞)，A正确；通过②和③完成＋RNA复制时，合成的产物是RNA，该过程需RNA复制酶的催化，B正确；根据碱基互补配对原则可知，过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例相同，C正确；该病毒翻译的模板是＋RNA，－RNA不能与宿主细胞内的核糖体结合，D错误。 答案　D 12．(多选)甲、乙两图分别代表人体细胞核内的两个生理过程，下列叙述不正确的是(　　) A．在同一个细胞中，甲图中的每个起点最多启动一次，乙图中的起点可以多次启动 B．甲过程以DNA两条链同时作模板，乙过程中不同基因的模板链均属于同一条DNA链 C．几乎每个细胞都要进行甲过程，只有部分细胞进行乙过程 D．甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量小 解析　一个细胞周期中，DNA只复制一次，同种蛋白质可多次合成，故甲所示过程在每个起点最多启动一次，乙可启动多次，A正确；甲、乙所示过程分别表示DNA的复制、转录，甲图以DNA两条链为模板，而乙过程中不同基因的模板链可属于不同的DNA链，B错误；几乎每个细胞都要进行乙过程，只有部分细胞进行甲过程，C错误；DNA复制形成的子代DNA有两条链，而转录的产物是单链RNA，且RNA比DNA短，甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大，D错误。 答案　BCD 13．(多选)转录因子蛋白能通过与DNA的结合来开启或关闭基因的表达，转录因子与RNA聚合酶形成转录起始复合体，共同参与转录的重要过程。大多数时候，机体内的DNA均能正确复制，但有时也因碱基间的错配而发生差错形成错配区段。最新研究发现，转录因子有一种能与DNA的错配部分强烈结合的倾向，而这会诱导包括癌症在内的多种疾病的发生。下列相关叙述不正确的是(　　) A．转录产生的RNA都可作为蛋白质合成的模板 B．转录因子会诱发DNA复制差错，从而导致癌症的发生 C．对错配DNA区段上的基因转录时，转录因子只起开启作用 D．转录因子可通过核孔进入细胞核发挥调控基因表达的作用 解析　转录产生的RNA只有mRNA可作为蛋白质合成的模板，A错误；转录因子不会诱发DNA复制差错，B错误；对错配DNA区段上的基因转录时，转录因子起到开启或关闭的作用，C错误。 答案　ABC 14．图甲的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，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)图中[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)图乙为图甲中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)由图可知，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应该是与有氧呼吸有关的酶。(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自核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。由图可知，蛋白质1是核DNA表达的产物且作用于线粒体，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)图中过程①是核DNA的转录，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 15．(2025·宿迁高一质检)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，如图所示。请回答下列问题： (1)图中铁蛋白基因片段的一条链序列是5′­AGTACG­3′，以该链为模板转录出的mRNA序列是5′­________________­3′。转录过程中需要的原料和酶分别是____________和______________。 (2)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，其生理意义是____________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。 2个核糖体上最终合成的两条肽链结构________________(填“相同”或“不相同”)。 (3)图中核糖体移动方向应是________________________________(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5′­ACC­3′的tRNA运输的氨基酸是________________。 (4)据图分析Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________________，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量________，储存细胞内多余的Fe3+。 解析　(4)根据题中信息可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3+。 答案　(1)CGUACU　4种核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)提高翻译效率，短时间内合成多条肽链 相同　(3)从左到右　甘氨酸　(4)核糖体与铁蛋白mRNA一端结合与移动　升高 学科网（北京）股份有限公司 $