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第4章 复习与提高
——高一生物学人教版（2019）必修二洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例( )
A.10% B.20% C.40% D.无法确定
2.一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有( )
A.500个和1000个 B.1000个和2000个
C.1500个和1500个 D.1500个和3000个
3.基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译，下列相关叙述错误的是( )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料，翻译以氨基酸为原料
C.遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA
D.在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
4.基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是( )
A.生物体的性状主要是由基因决定的
B.每种性状都是由一个特定的基因决定的
C.基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D.基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
5.人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内( )
A.tRNA不同 B.rRNA不同
C.mRNA不同 D.DNA上的遗传信息不同
6.我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。
（1）家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是_____。
（2）家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达（答“是”或“否）_____，判断的理由是_____。
（3）如果这两个基因失去功能，家鸽的行为可能发生的变化是_____。要验证你的推测，请设计实验来验证，写出你的实验思路：_____。
7.在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
请回答下列问题。
（1）哪种酶的缺乏会导致人患白化病？尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿黑酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶使人患尿黑酸症。
（2）从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系？
（3）苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一——苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么？
【定点变式训练】
8.下列关于遗传信息传递的叙述，正确的是( )
A.一个DNA能转录出多个不同类型的RNA
B.逆转录过程需要逆转录酶和RNA聚合酶
C.DNA复制时新合成的两条子链形成新的DNA
D.密码子与反密码子的种类都是64种
9.下列关于密码子、tRNA和氨基酸的关系，说法正确的是( )
A.mRNA上每3个相邻的核苷酸都决定一种氨基酸
B.每种氨基酸都对应多种密码子
C.tRNA分子上只有反密码子中有三个碱基
D.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
10.如图为原核细胞内的生理过程示意图。下列叙述与该图不相符的是( )
A.图中转录合成的RNA分子不需要经过加工
B.DNA与RNA的杂交区有A与U的碱基互补配对
C.转录的原料是A、U、C、G四种游离的碱基
D.翻译的原料是游离的氨基酸
11.如图是蛋白质合成时tRNA分子与mRNA分子配对的情形，下列有关叙述错误的是( )
A.tRNA携带氨基酸分子的部位为甲端 B.tRNA通过碱基互补配对识别氨基酸
C.图中戊处上下链之间的化学键为氢键 D.密码子和反密码子之间的化学键为氢键
12.狂犬病是由狂犬病病毒引起的人畜共患的传染病。如图为狂犬病病毒的增殖方式，下列叙述错误的是( )
A.狂犬病病毒的增殖依赖于具有遗传效应的RNA片段
B.狂犬病病毒的增殖过程中需要逆转录酶的参与
C.图中-RNA和+RNA的碱基之间能够互补配对
D.合成-RNA、+RNA以及蛋白质的原料和场所均由宿主细胞提供
13.如图表示某基因的表达过程，据图判断下列说法错误的是( )
A.核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道
B.过程①与过程②的碱基配对方式存在差异
C.过程②核糖体的移动方向是由右向左的
D.若核仁被破坏，功能蛋白A将不能正常合成
14.如图表示细胞内某DNA片段的遗传信息的传递过程，甲、乙、丙表示生理过程，①~④表示物质，下列叙述错误的是( )
A.亲代传递给子代的遗传信息储存在DNA分子中
B.真核细胞中甲、乙、丙三个过程仅发生在细胞核内
C.乙过程的启动需要RNA聚合酶与启动子相结合
D.丙过程中，③向右移动，多肽链④不断延伸
15.乳酸脱氢酶（LDH）是糖通过无氧呼吸酵解的重要酶系之一，是由4个亚单位组成的四聚体，常见的A、B两种亚基能构成5种LDH同工酶（催化相同反应而分子结构不同的酶），如图所示。临床发现，急性心肌梗死发作早期患者血清中LDH含量显著增高。下列说法错误的是( )
A.LDH的合成说明两基因可控制一个性状
B.图示LDH都是由4条肽链形成的多聚体化合物
C.LDH的合成需要经过内质网和高尔基体的加工
D.心肌梗死患者血清中LDH含量增高说明心肌细胞损伤
16.某DNA分子共有1 200对碱基，其中A+T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的信使RNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是( )
A.32% 400个 B.32% 200个 C.18% 200个 D.22% 400个
17.如图是生物体内所发生的几个生理过程的图解，下列相关说法不正确的是( )
A.图1和图2过程分别对应于图3中的⑥和⑨
B.图2过程的进行需要mRNA、tRNA和rRNA的参与
C.如果图1的①中碱基C和G分别占20%、26%，则相应DNA片段中C占22%
D.正常人体细胞中不存在的过程有⑦⑧
18.对于下列图解，说法正确的有( )
①表示DNA复制过程
②表示转录过程
③共有5种碱基
④共有8种核苷酸
⑤共有5种核苷酸
⑥A均表示同一种核苷酸
⑦图中显示的有4个遗传密码
⑧需要RNA聚合酶参与
A.①②③⑦ B.④⑤⑥⑦ C.②③④⑧ D.①③⑤⑧
19.如图有关基因指导蛋白质合成的过程，相关说法错误的是( )
A.氨基酸连接在tRNA的5′端
B.基因指导蛋白质合成的过程包括了转录和翻译
C.在翻译时核糖体沿着mRNA移动，遇到终止密码子后脱离
D.翻译时需要3种RNA参与，且都是转录而来的
20.柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。如图表示两株体内Lcyc基因序列相同的柳穿鱼植株A和植株B，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列说法正确的是( )
A.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因
B.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因表达时期相同
C.两植株杂交，F1自交的 F2中没有与植株B相似的花
D.植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是它被高度甲基化
21.家蚕主要以桑叶为食，一个世代中要经历卵（蚕蛾交配后产下的受精卵）、幼虫（蚕）、蛹（蚕吐丝结茧变成蛹）、成虫（蚕蛾）四个发育阶段。请回答下列问题：
（1）若图1表示家蚕体内某个基因片段自我复制及控制多肽合成的过程，则③表示_____过程，与③相比，②中特有的碱基配对方式是_____。若要改造此多肽分子，将图中丙氨酸变成脯氨酸（密码子为CCA、CCG、CCU、CCC），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_____。
（2）[不定项选择]下列关于遗传密码子的叙述错误的有_____。
A.一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子
B.GTA肯定不是密码子
C.每种密码子都有与之对应的氨基酸
D.tRNA上只含有三个碱基，称为反密码子
（3）若蚕蛾的黑斑翅和白翅由两对独立遗传的常染色体上的基因（B和b、E和e）共同控制，含有B和E基因的细胞不能合成黑色素（作用机理如图2）。由图可知，蚕蛾翅色这一性状是通过基因控制_____来控制的。
22.如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答有关问题：
（1）①过程发生的时期是_____________________________。可发生在细胞核中的过程有________（填序号）。
（2）若②过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
（3）③过程中Y是某种tRNA，它是由____________（填“三个”或“多个”）核糖核苷酸组成的，其上的CAA称为____________，一般情况下，一种Y可以转运________种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________个氨基酸组成（不考虑终止密码子）。
（4）人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、口腔上皮细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是______________。
（5）假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致________________________________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。由题目中的信息可知DNA双链中鸟嘌呤所占的比例，但无法确定DNA作为模板的一条链中鸟嘌呤所占的比例，故无法确定转录出来的mRNA中胞嘧啶所占的比例，D正确。
2.答案：D
解析：合成该多肽链的mRNA分子至少有碱基500×3=1500（个），用来转录mRNA的DNA至少有碱基500×6=3000（个）。
3.答案：C
解析：A、转录和翻译都遵循碱基互补配对原则，配对方式不完全相同，A正确；
B、转录以核糖核苷酸为原料合成RNA，翻译以氨基酸为原料合成蛋白质，B正确；
C、遗传信息可以从DNA经RNA流向蛋白质，但不可以从蛋白质流向DNA，C错误；
D、在真核细胞中，由于核膜的存在，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的，D正确。
故选：C。
4.答案：A
解析：A.生物体的性状主要是由基因决定的，环境也会影响性状，故A正确；
B.性状都是由一个或多个特定的基因决定的，故B错误；
C.基因可以通过控制酶的合成来控制性状，也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，故C错误；
D.基因的碱基序列相同，基因的表达不一定相同，该基因决定的性状不一定相同，故D错误。
5.答案：C
解析：A、神经细胞和肌细胞中转运RNA的种类相同，A错误；
B、神经细胞和肌细胞中核糖体的结构相同，即相同的rRNA，B错误；
C、神经细胞和肌细胞选择表达的基因不同，因此两者所含mRNA的种类不同，C正确；
D、同一个人的神经细胞和肌细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，两者的核基因种类相同，D错误。
故选：C。
6.答案：（1）。
（2）否，家鸽的所有细胞都含有这两个基因，但是只在特定的细胞中才能表达。
（3）因无法产生这两种蛋白质而无法辨别方向，可以通过抑制这两个基因的表达来验证这一结论。
解析：
7.答案：（1）白化病患者是由缺乏黑色素造成的，酶⑤缺乏会导致人患白化病。同理酶③缺乏会导致尿黑酸代谢障碍，使人患尿黑酸症。
（2）从这个例子可以看出基因异常会导致物质代谢紊乱，从而导致人患遗传病。
（3）这种特殊奶粉中不含苯丙氨酸，减少了苯丙酮酸在脑中的积累，从而降低了智力低下儿童的出现，减轻了家庭和社会的负担。
解析：
8.答案：A
解析：一个DNA分子上有很多个基因，不同的基因转录出来的RNA一般不同，A正确；逆转录过程是以RNA为模板合成DNA的过程，该过程需要逆转录酶，不需要RNA聚合酶，B错误；DNA分子的复制为半保留复制，新合成的子链与其中一条母链形成新的子代DNA，C错误；密码子共有64种，其中有3种密码子是终止密码子，不能编码氨基酸，即反密码子有61种，D错误。
9.答案：D
解析：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的核苷酸称为一个密码子，其中终止密码子不编码氨基酸，A错误；并非所有的氨基酸都对应多种密码子，如色氨酸只有一种密码子（UGG）对应，B错误；tRNA分子中存在多个碱基，不是只有反密码子中的三个碱基，C错误；tRNA具有专一性，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D正确。
10.答案：C
解析：原核细胞能边转录边翻译，说明转录合成的RNA分子不需要经过加工，A正确；由于RNA中的碱基只有A、G、C、U，所以DNA与RNA的杂交区有A与U的碱基互补配对，B正确；转录的原料是含A、U、C、G四种碱基的游离的核糖核苷酸，C错误；翻译的原料是游离的氨基酸，直接产物是多肽，D正确。
11.答案：B
解析：tRNA上的甲端是结合氨基酸分子的部位，A正确；氨基酸上没有碱基，因此tRNA识别并转运氨基酸不是通过碱基互补配对实现的，B错误；图中戊处为局部双链结构，该处上下链之间通过氢键连接，C正确；密码子和反密码子之间碱基互补配对后通过氢键连接，D正确。
12.答案：B
解析：狂犬病病毒为RNA病毒，其增殖依赖于具有遗传效应的RNA片段，A正确；狂犬病病毒的增殖过程中需要RNA复制酶的参与，B错误；+RNA是以-RNA为模板合成的，二者的碱基之间能够互补配对，C正确；病毒在宿主细胞中增殖，合成狂犬病病毒的-RNA、+RNA以及蛋白质的原料和场所均由宿主细胞提供，D正确。
13.答案：C
解析：核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道，A正确；过程①代表转录，过程②代表翻译，二者相比，过程①特有的碱基配对方式为T—A，B正确；根据肽链长短判断，过程②核糖体的移动方向是由左向右的，C错误；核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，会导致核糖体不能形成，功能蛋白A将不能正常合成，D正确。
14.答案：B
解析：本题考查转录和翻译。DNA是细胞生物的遗传物质，遗传信息储存在DNA中，A正确；①是DNA，②是mRNA，甲表示DNA的复制过程，乙表示转录过程，丙表示翻译过程，在真核细胞中，甲、乙两个过程还可以发生在线粒体和叶绿体中，丙过程发生在核糖体上，B错误；RNA聚合酶与启动子相结合，启动转录过程，C正确；由图可知，翻译时，核糖体向右移动，mRNA不移动，核糖体上合成的多肽不断延伸，D正确。
15.答案：C
解析：本题考查基因的表达及蛋白质的合成。根据题意可知，LDH的合成可以由两个基因共同控制，所以能说明两基因可控制一个性状，A正确；由题图可知，图示LDH都是由4条肽链形成的多聚体化合物，B正确；LDH参与无氧呼吸，应为细胞内蛋白质，故其合成不需要经过内质网和高尔基体的加工，C错误；LDH为胞内蛋白，其在血清中含量升高可能是由于心肌细胞受损，使该酶释放到血浆中，D正确。
16.答案：A
解析：本题易错点在于没有弄清DNA中碱基数目和mRNA中碱基数目及翻译产物中氨基酸数目的关系。DNA分子中A+T占46%，则一条链中A+T也占46%，则G+C占54%，又知G和T分别占22%和28%，则A和C分别占18%和32%。若此链为转录模板，则mRNA中G占32%。若DNA中片段均具有遗传效应，且不考虑终止密码子，则DNA碱基数目︰RNA碱基数目︰氨基酸数目=6︰3︰1，据此可算出多肽中氨基酸数目最多为2400/6=400（个）。
17.答案：C
解析：图1和图2过程分别表示转录和翻译，分别对应于图3中的⑥和⑨，A项正确；翻译需要mRNA、tRNA和rRNA的参与，B项正确；图1的①，即mRNA中C占20%、G占26%，则DNA片段中发生转录的模板链上G占20%、C占26%，根据DNA双链中的碱基互补配对原则可得，在整个DNA片段上C所占比例为（26%+20%）÷2=23%，C项错误；过程⑦⑧分别是逆转录和RNA复制，正常人体细胞中不会发生这两个过程，D项正确 。
18.答案：C
解析：分析图形可知，图中一条链是DNA单链，其中含有A、G、C、T四种碱基，对应四种脱氧核苷酸，另一条链是RNA单链，其中含有A、G、C、U四种碱基，对应四种核糖核苷酸，因此该图表示转录过程，①错误，②正确；图中共有A、G、C、T、U5种碱基，③正确；图中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共有8种核苷酸，④正确，⑤错误；DNA单链中的A表示腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA单链中的A表示腺嘌呤核糖核苷酸，⑥错误；mRNA中3个相邻碱基构成1个密码子，图中显示RNA含有6个碱基，共有2个遗传密码，⑦错误；RNA是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，⑧正确。综上分析，C正确。
19.答案：A
解析：氨基酸连接在tRNA的3′端：基因表达的过程包括转录和翻译；翻译时核糖体沿着mRNA移动，遇到终止密码子就会终止翻译，从mRNA上脱离；翻译时需要的RNA有rRNA、mRNA和tRNA3种，都是转录而来。
20.答案：D
解析：植株A和植株B体内含有Lcyc基因，说明叶肉细胞内也存在Lcyc基因，A错误；柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关，由于基因的选择性表达，Lcyc基因表达时期不一定相同，B错误；两植株杂交，F1自交的F2会出现性状分离，可能存在与植株B相似的花，C错误；植株B的Lcyc基因不表达，可能的原因是Lcyc基因高度甲基化，不能与RNA聚合酶结合，故无法转录产生mRNA，也就无法翻译合成Lcyc，D正确。
21.答案：（1）翻译；T—A；C→G
（2）C、D
（3）酶的合成
解析：（1）本题考查遗传信息的转录和翻译、基因控制生物性状的途径等相关知识以及识图分析的能力。分析图1可知，③表示以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽的翻译过程，其碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G；②表示以DNA分子的一条链为模板形成mRNA的转录过程，其配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G。可见，与③相比，②中特有的碱基配对方式是T—A。丙氨酸的密码子为GCU，脯氨酸的密码子为CCA、CCG、CCU、CCC；对比分析丙氨酸与脯氨酸的密码子可推知：若通过改变DNA模板链上的一个碱基，可导致编码丙氨酸的密码子GCU变为编码脯氨酸的密码子CCU，则这种改变是将DNA模板链上的一个碱基C被G替换，即由C—G。
（2）编码氨基酸的密码子有61种，而组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，可见，一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子，A正确；密码子位于mRNA上，mRNA不含碱基T，所以GTA肯定不是密码子，B正确；三种终止密码子没有与之对应的氨基酸，C错误；tRNA是由许多核糖核苷酸组成的单链，含有的碱基远多于3个，在tRNA的一端有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，这样的3个碱基称为一个反密码子，D错误。
（3）图2显示，基因B控制酪氨酸酶的合成，进而控制黒色素的合成，但基因E会抑制基因B的表达。可见，蚕蛾翅色这一性状是通过基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状的。
22.答案：（1）细胞分裂前的间期；①②
（2）25%
（3）多个；反密码子；一；200
（4）胚胎干细胞
（5）终止密码子提前出现，翻译提前终止
解析：（1）图①过程以DNA的两条链为模板，进行的是DNA复制过程，发生时期为细胞分裂前的间期。图②表示转录过程，图③表示翻译过程，可发生在细胞核中的过程有①、②。
（2）α链中G＋U＝54%，G＝30%，则U＝24%，即α链的模板链对应区段中A＝24%。同时可推得其模板链对应区段中A＋C＝54%，又知模板链对应区段中G＝20%，则T＝1－54%－20%＝26%，即DNA的另一条链对应区段中A＝26%，则整个DNA区段中A＝（24%＋26%）/2＝25%。
（3）tRNA由多个核糖核苷酸组成，其上的CAA称为反密码子，tRNA具有专一性，一种Y只能转运一种特定的氨基酸。由于mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸，不考虑终止密码子，则该蛋白质最多由600/3＝200个氨基酸组成。
（4）人体内成熟红细胞无细胞核和核糖体，①、②、③过程均不可进行，口腔上皮细胞为高度分化的细胞，不能进行①过程，胚胎干细胞为能够增殖的细胞，可同时发生上述三个过程。
（5）若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，可能会使对应的mRNA中密码子变为一个终止密码子，进而导致翻译终止，最终使肽链中氨基酸数目减少。

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