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（9）基因控制蛋白质合成
——高一生物学浙科版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间的关系
2.转录
（1）转录的模板：转录仅以DNA的一条链为模板。同一DNA中，转录的模板不是固定不变的。可能这个基因转录是以DNA一条链为模板，另一个基因的转录是以同一DNA另一条链为模板。
（2）碱基的配对方式：由于RNA的碱基组成中含U而不含T，因此，在以DNA为模板合成RNA时，以U代替T与A配对，即A—U、G—C、T—A、C—G。
（3）转录的产物：转录产生的RNA包括mRNA、rRNA和tRNA，而不是只有mRNA。
3.界定遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子
4.翻译的过程
【易错题训练】
1.下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A.DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
2.下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述，错误的是（ ）
A.DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA
B.一种密码子在不同细胞中决定不同种氨基酸
C.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性
D.反密码子是tRNA中与mRNA碱基互补配对的三个碱基
3.在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是5'一TGCAGT—3'，则由它转录形成的mRNA的碱基序列是（ ）
A.3'—ACGTCA—5' B.3'—ACGUCA—5'
C.3'—ACUGCA—5' D.3'—ACTGCA—5'
4.大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是（ ）
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
5.摩尔根在《基因论》中提出：“基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”下列有关真核细胞中染色体、DNA、基因等的叙述，正确的是（ ）
A.DNA的复制需要蛋白质的参与，蛋白质的生物合成也需要DNA的参与
B.若DNA一条链部分序列为5'—CAGGTA—3'，则互补链的相应序列为5'—GTCCAT—3'
C.真核细胞的DNA中，任意排列顺序的碱基都可以构成基因，体现了DNA分子的多样性
D.染色体是DNA和基因的主要载体，细胞质中的少数基因是有遗传效应的RNA片段
6.某生物基因表达过程如图所示，相关叙述错误的是（ ）
A.图中转录的方向是从右向左
B.图中一个基因在短时间内可表达出4条多肽链
C.该过程不可能发生在胰岛B细胞合成胰岛素的过程中
D.图中存在DNA-RNA杂交区域且遵循碱基互补配对原则
7.如图甲和图乙为多肽合成过程的示意图，相关叙述错误的是（ ）
A.图甲中包含图乙所示过程
B.图甲所示的多肽中的氨基酸序列完全相同:图乙中各个结构1合成的物质2也完全相同
C.图乙物质1上的三个相邻碱基叫密码子，结构1读取到UAA时，物质2合成终止
D.图甲①②处都发生了A与U之间的配对
8.已知一段用15N标记的双链DNA分子中，鸟嘌呤所占比例为20%，下列叙述正确的是（ ）
A.该DNA的一条核苷酸链中（G+C）:（A+T）=3:2
B.由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶占20%
C.若将该DNA置于含14N的培养液中复制4次，子代DNA分子中只含14N的比例为7/8
D.若该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸，则对应的DNA模板链至少含有3000个碱基（不考虑终止密码子）
9.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述正确的是（ ）
A.胰岛素mRNA中至少含有的碱基数是m+n
B.胰岛素基因中至少含有（m+n）个编码氨基酸的密码子
C.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
D.A、B两条肽链可能是经过蛋白酶的作用后形成的
10.如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确是（ ）
A.①②或⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同细胞中
B.基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C.生物体中一个基因只能决定一种性状
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物体的性状
11.下列关于基因与性状的关系说法错误的是（ ）
A.基因可以通过控制酶的合成或蛋白质分子结构控制生物性状
B.即使生物体基因的碱基序列不发生改变也有可能发生可遗传性状的改变
C.X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状，在遗传上没有性别差异。
D.生物体的性状不完全由基因决定，环境对性状也有重要影响
12.丙肝病毒（HCV）能以注入宿主细胞的RNA为模板直接翻译出蛋白质。索非布韦是一种尿嘧啶类似物，能抑制RNA复制酶（NS5B）的活性，可用于丙肝治疗。下图为HCV在宿主细胞内增殖的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A.NS5B识别+RNA上的起始密码子后才能启动①过程
B.+RNA与-RNA都可以作为HCV的遗传物质
C.人体只有肝细胞中含有HCV受体蛋白基因
D.NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶
13.重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分，用不同的阅读方式得到不同的蛋白质。trp操纵子由5个基因（trpE、D、C、B、A）组成，在正常情况下，操纵子中5个基因产物是等量的，但trpE突变后，其邻近的trpD产量比下游的trpB、trpA产量要低得多。研究trpE和trpD基因中核苷酸序列与翻译偶联的关系，发现trpE基因对应的终止密码子和trpD基因对应的起始密码子重叠，共用一个核苷酸，trpE翻译终止时核糖体立即处在起始环境中。下列叙述错误的是（ ）
A.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体
B.同一个核糖体可以合成不同种类的蛋白质
C.密码子重叠的翻译机制能保证任意两个基因等量表达
D.重叠基因可以包含更多的遗传信息，重叠基因对基因表达的调控属于转录后调控
14.下面是几个同学对蛋白质和核酸之间关系的总结，你认为其中错误的是（ ）
A.在蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子多，转录成的mRNA分子也多，从而翻译成的蛋白质就多，如胰岛细胞与口腔上皮细胞相比较就是如此
B.基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息通过蛋白质中氨基酸的排列顺序得到表达
C.在同一个生物体内，不同的体细胞核中DNA分子是相同的，但蛋白质和RNA是不同的
D.在真核细胞中，DNA的复制和RNA的转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成均在细胞质中完成
15.图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图，①~⑤表示生理过程，据图分析回答：
（1）由图甲可知，真菌细胞中转录发生的场所是____________。图乙中决定缬氨酸的密码子是____________。
（2）图甲的过程③中，不同核糖体最终合成的肽链____________（填“相同”或“不相同”），一个mRNA上结合多个核糖体的意义是____________。
（3）miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA，它可组装进沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA）进而调控基因的表达（如图乙）。由图乙推测，miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体____________，进而阻止基因表达的____________过程继续进行。
答案以及解析
1.答案：D
解析：DNA复制和转录DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋，由于DNA双链反向平行，故B错误；在转录过程中，不需要解旋酶参与，C错误；DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端，D正确。
2.答案：B
解析：A、DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA，然后再由mRNA翻译给蛋白质，A正确；
B、密码子具有通用性，生物界共用一套遗传密码，即一种密码子在不同细胞中决定同一种氨基酸，B错误；
C、不同密码子编码同种氨基酸，在基因突变或其他原因导致mRNA上密码子出错时，生物性状可以不改变，所以可以增强密码子的容错性，C正确；
D、反密码子是指tRNA上的三个碱基，这三个碱基可以与mRNA上的密码子碱基互补配对，D正确。
故选B。
3.答案：B
解析： DNA分子中特有的碱基是T，RNA分子中特有的碱基是U，在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是5'一TGCAGT一3'，则根据碱基互补配对原则，以该链为模板转录形成的RNA中的碱基序列为3'一ACGUCA一5'， B正确。
4.答案：D
解析：一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
5.答案：A
解析：A、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，酶的本质是蛋白质，所以都需要蛋白质参与，蛋白质生物合成需要DNA转录为mRNA，再翻译，A正确；
B、DNA的两条链是反向平行的，遵循碱基互补配对，若DNA一条链的部分序列为5'—CAGGTA—3'，则其互补链的相应序列为3'—GTCCAT—5'，B错误；
C、任意排列的碱基可以构成DNA，但基因是有遗传效应的DNA片段，C错误；
D、细胞的遗传物质为DNA，染色体是DNA和基因的主要载体，细胞质中少数基因是有遗传效应的DNA片段，D错误。
故选A。
6.答案：B
解析：A、依据图示信息，此过程是以DNA为模板，在RNA聚合酶的作用下，形成mRNA的过程，根据mRNA链的长短可知，转录的方向为从右往左，图中的一个基因在短时间内合成了4条mRNA，A正确，B错误；
C、依据图示可知，该过程是边转录边翻译，发生在原核生物中，胰岛B细胞合成胰岛素发生高等动物细胞中，所以该过程不可能发生在胰岛B细胞合成胰岛素的过程中，C正确；
D、图中存在DNA-RNA杂交区域发生的过程是转录过程，遵循碱基互补配对原则，D正确。
故选B。
7.答案：B
解析：图甲表示转录、翻译过程，图乙表示翻译过程，A正确。转录的单位是基因，不同基因转录产生的mRNA不同，合成的蛋白质不同，因此，图甲所示的多肽中的氨基酸序列不完全相同，B错误。图乙物质1为mRNA，其上的三个相邻碱基叫密码子，结构1核糖体读取到UAA时，物质2多肽链合成终止，C正确。图甲①②分别表示转录、翻译过程，两处都发生了A与U之间的配对，D正确。
8.答案：C
解析：双链DNA分子中，两条链碱基互补配对（A一T、G一C），故碱基数量A=T、G=C，鸟嘌呤（G）所占比例为20%，则C（胞嘧啶）所占比例也为20%，两者之和所占比例为40%；腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）所占比例之和为60%，A、T各占30%。DNA分子中互补碱基之和所占比例与每一条链中该比例相等，故该DNA的每一条核苷酸链中（G+C）:（A+T）=2:3，A错误。DNA的转录是以一条链为模板进行的，故不能推断由这段DNA转录出来的mRNA中胞嘧啶的比例，B错误。若将该DNA置于含14N的培养液中复制4次，产生的DNA分子共有24=16（个），根据DNA半保留复制的特点，子代中有2个DNA分子含有15N和14N，其余都只含14N，固含14N的DNA分子所占比例为7/8，C正确。基因控制蛋白质合成的过程中，以基因（双链）中的一条链为模板通过碱基互补配对控制合成mRNA（单链），mRNA上每三个相邻的碱基作为一个密码子决定肽链中的一个氨基酸，mRNA中碱基数至少是肽链中氨基酸数的3倍。若不考虑终止密码子，该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸，则mRNA中碱基数至少是500×3=1500（个），对应的DNA模板链至少含有1500个碱基，D错误。
9.答案：D
解析：胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是（m+n）个，每个氨基酸由mRNA上的一个密码子（包括三个碱基）决定，即密码子至少为（m+n）个，mRNA上至少含碱基3（m+n）个，A错误；密码子在mRNA上，不在基因上，B错误；一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为模板链转录出mRNA，以该mRNA为模板进行蛋白质的翻译，因此胰岛素的A、B两条多肽链都是由胰岛素基因的某一条单链编码的，C错误；由题意可知，胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，因此它们来源于一条肽链，可能是经过蛋白酶作用后形成的，D正确。
10.答案：A
解析：由题图可知，①和⑤表示转录，②和⑥表示翻译，基因的表达包括转录和翻译，而题图中血红蛋白的形成只发生在红细胞中，酪氨酸酶在红细胞中不存在，A正确；基因1和基因2的遗传不一定遵循基因的自由组合定律，因为不明确这两个基因是否位于一对同源染色体上，B错误；生物体中一个基因可能参与多种性状的控制，C错误；⑤→⑥→⑦过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状，D错误。
11.答案：C
解析：A、基因既可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；
B、即使生物体基因的碱基序列不发生改变也有可能发生可遗传性状的改变，如表观遗传，B正确；
C、X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状，也属于伴性遗传，在遗传上存在性别差异，例如Y染色体上的有关基因只能由父亲传给儿子，C错误；
D、生物体的性状不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响，例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用，D正确。
故选C。
12.答案：D
解析：A、①②过程表示RNA复制，而起始密码子是翻译的起点，A错误；
B、由图可知，HCV的遗传物质是+RNA，-RNA是与+RNA碱基互补配对的，不能作为遗传物质，B错误；
C、人体所有细胞都含有HCV受体蛋白基因，只有在肝细胞中该基因才表达，C错误；
D、据题干信息可知，索非布韦是一种尿嘧啶类似物，因此NS5B可能无法区分参与到病毒RNA合成过程中的索非布韦与尿嘧啶，D正确。
故选D。
13.答案：C
解析：A、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，提高翻译效率，A正确；B、同一个核糖体可以与不同的mRNA结合，合成不同种类的蛋白质，B正确；C、根据题干信息trpE突变后，其邻近的trpD产量比下游的trpB、trpA产量要低得多，可知密码子重叠的翻译机制不能保证任意两个基因等量表达，C错误；D、重叠基因可以使包含更多的遗传信息，“trpE翻译终止时核糖体立即处在起始环境中”可知重叠基因对基因表达的调控属于转录后调控，D正确。故选C。
14.答案：A
解析：A、同一生物体中不同体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，所含核DNA含量相同，A错误；
B、基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息通过蛋白质中的氨基酸的种类和排列顺序得到表达，B正确；
C、同一生物体中不同体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，含有相同的DNA，但不同细胞选择表达的基因不同，因此不同体细胞中所含蛋白质和mRNA是不同的，C正确；
D、在真核细胞中，DNA的复制和RNA的转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成主要在细胞质基质中的核糖体上完成，D正确。
故选A。
15.答案：（1）细胞核、线粒体；GUC
（2）相同；就能迅速合成大量蛋白质（多肽链）
（3）干扰tRNA识别密码子（阻止tRNA与mRNA的结合）；翻译
解析：（1）由图可知，真菌细胞中转录发生的场所有细胞核和线粒体。①为DNA的复制过程，该过程需要解旋酶和DNA聚合酶等催化，决定氨基酸的密码子位于mRNA上，所以决定缬氨酸的密码子为GUC。
（2）过程③为翻译过程，该过程中一个mRNA上结合多个核糖体，所以不同核糖体最终合成的肽链相同，这样可以在短时间内合成大量多肽链，提高蛋白质的合成效率。
（3）RNA是转录的产物，miRNA是也是转录的产物，miRNA不参与蛋白质的编码，但是miRNA通过识别靶RNA并与之结合，通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程。

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