内容正文:
高中生物(人教版) 必修2 分层作业
4.1.2 遗传信息的翻译和中心法则
【基础巩固】
1.(2025·江苏溧阳期中)如图为tRNA的结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
B.一种tRNA只可以转运一种氨基酸
C.图中b处上下链中间的结构为磷酸二酯键
D.图中c处表示密码子,可以与mRNA碱基互补配对
2.(2025·江苏苏州期中)密码子的简并对生物体生存发展的意义是( )
A.使少量的基因控制合成大量的蛋白质
B.以少量的mRNA分子为模板就可以合成大量的蛋白质
C.简并的密码子对应相同的反密码子
D.增强容错性,保证翻译速度
3.(2025·江苏常州期末)下列对遗传信息、密码子、反密码子的理解,错误的是( )
A.遗传信息蕴藏在DNA或RNA分子的4种碱基的排列顺序中
B.mRNA分子中3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这3个碱基就是1个密码子
C.tRNA的一端有3个相邻碱基可与密码子互补配对,这3个碱基就是反密码子
D.一种氨基酸可能由多种密码子决定,每种密码子也都能决定多种氨基酸
4.(2025·江苏外国语学校期末)一些抗菌药物的作用机制如表,其中影响基因转录过程的组别是( )
选项
抗菌药物
抗菌机制
A
红霉素
与核糖体结合,抑制肽链的延伸
B
四环素
阻止tRNA与核糖体上mRNA结合
C
利福平
抑制细菌RNA聚合酶的活性
D
环丙沙星
抑制细菌DNA的合成
5.(2025·江苏南通期中)如图为果蝇遗传信息传递的相应过程,图1中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,图2中多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体。下列说法错误的是( )
A.果蝇的DNA有多个复制泡出现,加快了DNA复制的速率
B.在一个细胞周期中,每个复制泡可以重复出现多次
C.图2过程中,甲、乙分别是mRNA的3'端和5'端
D.在细胞周期的分裂期,图2所示过程仍可进行
6.(2025·江苏泰州期中)下列关于中心法则的叙述,正确的是( )
A.肽链的合成一定以rRNA为模板,以氨基酸为原料
B.RNA的合成一定以RNA为模板,以核糖核苷酸为原料
C.DNA的合成一定以DNA为模板,以脱氧核苷酸为原料
D.中心法则揭示了遗传信息在生物大分子之间的传递过程
7.(2025·江苏扬州期中)如图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )
A.若X是mRNA,Y是多肽,则管内必须加入氨基酸
B.若X是DNA,Y含有U,则管内必须加入逆转录酶
C.若X是tRNA,Y是多肽,则管内必须加入脱氧核苷酸
D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入DNA酶
【综合练习】
8.(多选)(2025·江苏盐城月考)真核生物核基因的编码区由外显子和内含子构成,只有外显子转录出的mRNA可以进行翻译。假设核基因A的表达产物蛋白质含有m个氨基酸,下列相关叙述正确的是( )
A.外显子可以进行转录,内含子也能进行转录
B.细胞中,核基因A转录和翻译的场所可能相同,也可能不同
C.合成一个核基因A的表达产物蛋白质的过程中共脱去m-1个水分子
D.若核基因A内含子中的碱基发生替换,可能不会影响其表达产物蛋白质的功能
9.(多选)(2025·江苏连云港期中)反义RNA是指能与mRNA进行碱基互补配对的RNA分子,根据其作用机理可分为多种类型。其中Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,之后mRNA被酶降解,从而使mRNA不能与核糖体结合。下列叙述不合理的是( )
A.可利用DNA分子双链中的一条链为模板合成反义RNA
B.Ⅰ类反义RNA可通过抑制翻译过程来促进相关基因的表达
C.反义RNA的研究为癌症治疗提供了一种新思路
D.Ⅰ类反义RNA可通过抑制转录过程来抑制相关基因的表达
10.(多选)(2025·南师大附中期末)当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA参与基因表达的调控,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程需解旋酶和RNA聚合酶共同参与
B.②过程中一种负载tRNA只能转运一种氨基酸
C.空载tRNA可抑制蛋白激酶从而抑制②过程
D.核糖体d距离模板mRNA上的终止密码子最近
11.(多选)(2025·江苏苏州调研)如图1、2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图1细胞中可能没有以核膜为界限的细胞核,可以边转录边翻译
B.两细胞中基因表达过程均由线粒体提供能量
C.真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译,翻译方向为5'端到3'端
D.图中所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质
12.(2025·江苏大丰期中)微小RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA,研究表明miRNA可导致基因“沉默”。miRNA的产生和作用机制如图。请据图回答下列问题。
(1)过程①需要的原料是 ,其产物能形成发夹结构(分子内双螺旋)是由于 。
(2)过程②大分子的miRNA前体通过核孔,依赖于核孔的 。过程③催化水解的化学键位于 (填基团)之间。
(3)miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的 能与靶基因mRNA发生碱基互补配对,进而阻止了基因表达的 过程继续进行。
(4)基因表达过程中,遗传信息能稳定传递的主要原因是
。
若该基因共有1 000个碱基对,其中一条链上腺嘌呤(A)占该链的28%,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的42%,则该基因中鸟嘌呤(G)的数量为 。
(5)烟草花叶病毒遗传信息的流动方向为
。
答案
1.答案 B
解析 tRNA是由许多个核糖核苷酸连接成的单链分子,A错误;tRNA是搬运氨基酸的工具,一种tRNA只能转运一种氨基酸,B正确;图中b处上下链中间的结构表示氢键,C错误;图中c处表示反密码子,可与mRNA上的密码子发生碱基互补配对,D错误。
2.答案 D
解析 密码子的简并对生物体生存发展的意义是增强容错性,即当转录形成的mRNA上某个密码子出现差错时,其对应的氨基酸可能不变,同时还可以保证翻译速度。
3.答案 D
解析 一种氨基酸可能由多种密码子决定,一般来说,一种密码子只能决定一种氨基酸,D错误。
4.答案 C
解析 红霉素能与核糖体结合,影响翻译过程,A不符合题意;四环素阻止tRNA与核糖体上mRNA结合,影响翻译过程,B不符合题意;利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,影响转录过程,C符合题意;环丙沙星抑制细菌DNA的合成,影响DNA复制过程,D不符合题意。
5.答案 B
解析 果蝇的DNA有多个复制泡出现,实现多起点复制,加快了DNA复制的速率,A正确;在一个细胞周期中,DNA只复制一次,每个复制泡不会重复出现多次,B错误;图2过程中,核糖体沿着mRNA从右向左移动,甲、乙分别是mRNA的3'端和5'端,C正确;在细胞周期的分裂期,仍有蛋白质的合成,故图2过程仍可进行,D正确。
6.答案 D
解析 肽链的合成是以mRNA为模板的,A错误;RNA的合成可能以DNA或RNA为模板,B错误;DNA的合成可能以DNA或RNA为模板,C错误。
7.答案 A
解析 若X是mRNA,Y是多肽,则管内发生的是翻译过程,因此管内必须加入氨基酸,A符合题意;若X是DNA,Y含有U,则Y为RNA,管内发生的是转录过程,因此需要加入RNA聚合酶等,不需要加入逆转录酶,B不符合题意;若X是tRNA,Y是多肽,则管内发生的是翻译过程,因此需要加入氨基酸,不需要加入脱氧核苷酸,C不符合题意;若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内发生的是逆转录过程,因此需要加入逆转录酶,D不符合题意。
8.答案 AD
解析 外显子和内含子均可以进行转录,A正确;核基因A转录和翻译的场所分别是细胞核和细胞质,B错误;由于不清楚核基因A的表达产物蛋白质的肽链数,因此无法判断脱去的水分子数,C错误;内含子只能发生转录,不进行翻译,因此核基因A内含子中的碱基发生替换,可能不会影响其表达产物蛋白质的功能,D正确。
9.答案 BD
解析 反义RNA是指能与mRNA进行碱基互补配对的RNA分子,可利用DNA分子双链中的一条链为模板合成反义RNA,A合理;Ⅰ类反义RNA可与mRNA结合引起mRNA降解,通过抑制翻译过程来抑制相关基因的表达,B、D不合理;反义RNA的研究为癌症治疗提供了一种新思路,例如可以抑制癌细胞内相关基因的表达,抑制癌细胞增殖,C合理。
10.答案 ACD
解析 ①为转录过程,不需要解旋酶,A错误;②为翻译过程,翻译过程中一种氨基酸可以有一种或多种tRNA,但一种tRNA只能转运一种氨基酸,B正确;当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制②(翻译)过程,也可以抑制①(转录)过程,C错误;根据核糖体上肽链由短变长的方向可知,核糖体的移动方向是由右向左,即核糖体a距离模板mRNA上的终止密码子最近,D错误。
11.答案 ACD
解析 图1细胞是原核细胞,没有线粒体,B错误;真核生物细胞核DNA中的遗传信息通过转录流向mRNA,mRNA必须通过核孔到细胞质中才能翻译,翻译方向为5'端到3'端,C正确。
12.答案 (1)4种核糖核苷酸 RNA分子内有两个片段碱基对称互补(或RNA分子内碱基互补片段通过氢键结合) (2)选择透过性 磷酸与核糖
(3)miRNA 翻译 (4)遵循碱基互补配对原则 420 (5)
解析 (1)①是转录的过程,需要的原料是4种核糖核苷酸,其产物能形成发夹结构(分子内双螺旋)是由于RNA分子内有两个片段碱基对称互补(或RNA分子内碱基互补片段通过氢键结合)。(2)②为前体mRNA通过核孔的过程,依赖于核孔的选择透过性,③为Dicer酶催化RNA的过程,过程③催化水解的化学键位于磷酸与核糖之间。(3)Dicer酶切割产生的双链RNA与一系列酶结合组成诱导沉默复合体;沉默复合体中的miRNA通过碱基互补配对与靶基因mRNA结合,使mRNA降解,阻止了该基因表达,造成蛋白质无法合成。(4)基因表达过程中,遗传信息能稳定传递的主要原因是遵循碱基互补配对原则。一条链上鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的42%,该DNA分子中鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该DNA分子的比例也为42%,且G=C=21%,故该基因中鸟嘌呤(G)的数量为21%×2 000=420(个)。(5)烟草花叶病毒遗传信息的流动方向为。
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