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2019-2020年高中生物 第四章 第17課時(shí) 基因控制蛋白質(zhì)的合成（Ⅰ）課時(shí)作業(yè)（含解析）蘇教版必修2 目標(biāo)導(dǎo)航　1.說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系，理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。2.通過(guò)比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，培養(yǎng)比較分析的能力。 一、基因及其表達(dá) 基因是DNA分子上具有__________的片段。基因的遺傳表達(dá)是通過(guò)______________________來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在________中進(jìn)行的。 二、轉(zhuǎn)錄 1．概念：以DNA的______鏈為模板合成______的過(guò)程。 2．場(chǎng)所：主要是________。 3．模板：DNA的一條鏈。原料：________核苷酸。其他條件：能量(ATP)、酶等。遵循原則：______________原則。轉(zhuǎn)錄時(shí)____代替T與____配對(duì)。 4．特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄。 三、密碼子 1．密碼子：遺傳學(xué)上把決定一個(gè)氨基酸的__________________叫做一個(gè)“密碼子”。 2．通過(guò)密碼子表了解：所有生物共用一套______________；每種氨基酸可對(duì)應(yīng)______密碼子，而每種密碼子只決定______氨基酸；共有____種密碼子，決定氨基酸的為_(kāi)___種。 四、翻譯 1．翻譯的概念：細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成是一個(gè)嚴(yán)格按照mRNA上密碼子的信息指導(dǎo)________分子合成為多肽鏈的過(guò)程。 2．場(chǎng)所：____________________。 3．條件：需要有________、________、________、多種________和多種____的共同參與。 4．翻譯過(guò)程：分為起始、________和終止等階段。每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)____種氨基酸。tRNA的一端攜帶____個(gè)氨基酸，另一端有____個(gè)堿基，這幾個(gè)堿基只能專一性地與________上特定的密碼子配對(duì)。 5．翻譯的起始階段是mRNA和tRNA與________結(jié)合，mRNA的密碼子______位于核糖體上的第一個(gè)位置，tRNA攜帶________________與其識(shí)別并配對(duì)；延伸階段，攜帶氨基酸的tRNA按照____________________識(shí)別并進(jìn)入第二個(gè)位置，在酶的作用下，將氨基酸依次連接，形成________；終止階段，識(shí)別______________，多肽鏈合成終止并被釋放。多肽鏈合成以后，還可以經(jīng)過(guò)________和__________的加工，形成成熟的蛋白質(zhì)。 知識(shí)點(diǎn)一　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1．對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)法有 (　　) ①表示DNA復(fù)制過(guò)程?、诒硎綝NA轉(zhuǎn)錄過(guò)程?、酃灿?種堿基?、芄灿?種核苷酸　⑤共有5種核苷酸?、轆均代表同一種核苷酸 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④ D．①③⑤ 2．如圖表示以1鏈為模板合成2鏈的過(guò)程，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A．是生物體絕大多數(shù)活細(xì)胞都能進(jìn)行的生理過(guò)程 B．需要解旋酶的參與 C．原料是四種核糖核苷酸 D．場(chǎng)所是核糖體 知識(shí)點(diǎn)二　遺傳信息的翻譯 3．DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表，則如圖所示tRNA所攜帶的氨基酸是 (　　) GCA CGT ACG TGC 精氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 蘇氨酸 　　　 A．精氨酸 B．丙氨酸 C．半胱氨酸 D．蘇氨酸 4．根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是 (　　) DNA雙鏈 T G mRNA tRNA反密碼子 A 氨基酸 蘇氨酸 A.TGU B．UGA C．ACU D．UCU 知識(shí)點(diǎn)三　基因表達(dá)中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算 5．由n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為 (　　) A. B.－18(－1) C．na－18(n－1) D.－18(－1) 6．某條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量為2 778，若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110，若考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長(zhǎng)度至少含有 (　　) A．75對(duì)堿基 B．78對(duì)堿基 C．90對(duì)堿基 D．93對(duì)堿基 基礎(chǔ)落實(shí) 1．與DNA分子相比較，RNA特有的化學(xué)成分是 (　　) A．脫氧核糖和胸腺嘧啶 B．核糖和尿嘧啶 C．脫氧核糖和尿嘧啶 D．核糖和胸腺嘧啶 2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A．一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 B．一種氨基酸可以有多種密碼子 C．一種氨基酸可以由幾種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn) D．一種氨基酸只能由一種RNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn) 3．有關(guān)真核細(xì)胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄這兩種過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．兩種過(guò)程都可在細(xì)胞核中發(fā)生 B．兩種過(guò)程都有酶參與反應(yīng) C．兩種過(guò)程都以脫氧核糖核苷酸為原料 D．兩種過(guò)程都以DNA為模板 4．下列關(guān)于密碼子的敘述，不正確的是 (　　) A．密碼子由信使RNA上三個(gè)相鄰的堿基序列組成 B．每種氨基酸可以有幾種密碼子決定 C．信使RNA上密碼子與密碼子之間沒(méi)有任何不編碼的核苷酸存在 D．64個(gè)密碼子中有三個(gè)終止密碼子，兩個(gè)起始密碼子，所以有效的密碼子有59個(gè) 5．在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，不可能發(fā)生的是 (　　) A．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 B．核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過(guò)程 C．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板 D．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 6．在如圖所示四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是 (　　) A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④ 能力提升 7．已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某原核生物的一個(gè)信使RNA堿基排列順序是：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個(gè)堿基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U，此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為 (　　) A．20個(gè) B．15個(gè) C．16個(gè) D．18個(gè) 8．已知一段mRNA上有30個(gè)堿基，其中A＋U＝12，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的一段DNA分子中，C＋T為 (　　) A．30 B．24 C．18 D．12 9．下圖為細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．該過(guò)程表明生物體內(nèi)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì) B．該過(guò)程的模板是核糖核苷酸，原料是20種游離的氨基酸 C．核糖體移動(dòng)的方向從左向右 D．合成①的場(chǎng)所一定在細(xì)胞核，合成⑥的場(chǎng)所一定在細(xì)胞質(zhì) 10．一條多肽鏈中有氨基酸1 000個(gè)，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和用來(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子至少有堿基 (　　) A．3 000個(gè)和3 000個(gè) B．1 000個(gè)和2 000個(gè) C．2 000個(gè)和4 000個(gè) D．3 000個(gè)和6 000個(gè) 11．一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中G＋C有n個(gè)，由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈，則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是 (　　) A．m、m/3－1 B．m、m/3－2 C．2(m—n)、m/3－1 D．2(m—n)、m/3－2 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12.下圖表示某真核生物的某基因的片段及其轉(zhuǎn)錄出的信使RNA，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題(幾種相關(guān)氨基酸的密碼子見(jiàn)下表)： 亮氨酸 CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG 纈氨酸 GUA、GUC、GUG、GUU 甘氨酸 GGU 甲硫氨酸 AUG (1)形成③鏈的過(guò)程叫做__________，場(chǎng)所是__________，需要的原料是________________________________________________________________________。 (2)形成③鏈的過(guò)程與DNA復(fù)制的過(guò)程，都要遵循____________原則。 (3)③鏈進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與____________結(jié)合，在合成蛋白質(zhì)過(guò)程中，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載的氨基酸依次是____________________________(依次填寫前兩個(gè)氨基酸的名稱)。 (4)若該基因復(fù)制時(shí)發(fā)生差錯(cuò)，當(dāng)圖中a處所指由A變成G時(shí)，這種突變對(duì)該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有無(wú)影響？____________。 (5)若該基因有100個(gè)堿基對(duì)，可編碼的氨基酸最多有____個(gè)。 13．已知雞的成熟紅細(xì)胞能產(chǎn)生β－珠蛋白，雞的胰島B細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素。為研究這兩種細(xì)胞中上述兩種基因是否都存在和基因能否表達(dá)，現(xiàn)分別對(duì)從兩種細(xì)胞中提取的總DNA片段和總RNA片段進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下表： 名稱 實(shí)驗(yàn)一(細(xì)胞總DNA) 實(shí)驗(yàn)二(細(xì)胞總RNA) 成熟紅細(xì)胞 胰島B細(xì)胞 成熟紅細(xì)胞 胰島B細(xì)胞 β－珠蛋白基因 ＋ ＋ ＋ － 胰島素基因 ＋ ＋ － ＋ 注：“＋”為檢測(cè)到相應(yīng)物質(zhì)，“－”為未檢測(cè)到相應(yīng)物質(zhì)。 (1)實(shí)驗(yàn)一結(jié)果說(shuō)明：_________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)二結(jié)果說(shuō)明：___________________________________________________。 (2)合成β－珠蛋白的直接模板是____________，合成的場(chǎng)所是________________。 (3)在實(shí)驗(yàn)二中，若DNA分子探針中某一片段的堿基為AGTC，則在該實(shí)驗(yàn)中與之配對(duì)的堿基為_(kāi)_________。 (4)試問(wèn)，在DNA分子探針上是否有合成胰島素的遺傳密碼？________，理由是______________________________。 答案 知識(shí)清單 一、遺傳效應(yīng)　基因控制蛋白質(zhì)的合成　細(xì)胞核　細(xì)胞質(zhì) 二、1.一條　RNA 2．細(xì)胞核 3．游離的　堿基互補(bǔ)配對(duì)　U　A 三、1.mRNA上3個(gè)相鄰的堿基 2．遺傳密碼子　多種　1個(gè)　64　61 四、1.氨基酸 2．細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 3．mRNA　tRNA　核糖體　氨基酸　酶 4．延伸　1　1　3　mRNA 5．核糖體　AUG　相應(yīng)的氨基酸　堿基互補(bǔ)配對(duì)原則　多肽鏈　終止密碼子　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　高爾基體 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 1．C　[由圖可知，此過(guò)程是DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程，整個(gè)過(guò)程涉及5種堿基：A、T、C、G、U；但由于組成DNA和RNA的五碳糖不同，故分別有4種核苷酸，共8種。] 2．D　[此圖為轉(zhuǎn)錄過(guò)程。轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所主要在細(xì)胞核，不是核糖體。] 3．A　[tRNA上反密碼子與mRNA上密碼子相對(duì)應(yīng)，所以mRNA上密碼子為GCA，對(duì)應(yīng)DNA分子模板鏈上的堿基序列為CGT。] 4．C　[根據(jù)表中DNA的一條鏈前兩個(gè)堿基為TG，可分析mRNA密碼子的前兩個(gè)堿基為UG或AC。再根據(jù)tRNA反密碼子的第3個(gè)堿基為A可知mRNA密碼子第3個(gè)堿基為U。綜合分析可知蘇氨酸的密碼子為UGU或ACU。] 5．D　[基因中n個(gè)堿基控制合成的氨基酸至多n/6個(gè)，n/6個(gè)氨基酸形成一條鏈，脫去水分子(n/6－1)個(gè)，所以由該肽鏈組成的蛋白質(zhì)最大相對(duì)分子質(zhì)量為n/6a－(n/6－1)18。] 6．D　[設(shè)此多肽由x個(gè)氨基酸脫水縮合形成，則110x－18(x－1)＝2 778，得x＝30。基因考慮不編碼氨基酸的終止密碼后的長(zhǎng)度為303＋3＝93對(duì)堿基。] 課后作業(yè) 1．B　[RNA與DNA相比，特有的五碳糖是核糖，特有的堿基是尿嘧啶。] 2．D　[密碼子是mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基，反密碼子是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上可以與密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的三個(gè)堿基。一個(gè)氨基酸可以有多個(gè)密碼子，所以一個(gè)氨基酸可以由多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)，但對(duì)于一個(gè)特定的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，只能轉(zhuǎn)運(yùn)特定的一種氨基酸。] 3．C　[考查復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的知識(shí)，DNA復(fù)制以脫氧核糖核苷酸為原料，轉(zhuǎn)錄以核糖核苷酸為原料。] 4．D　[密碼子是mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。mRNA上有A、U、C、G四種堿基，故有43＝64種密碼子，其中有三個(gè)不決定任何氨基酸的密碼子，是肽鏈合成的終止密碼子。另外AUG、GUG分別是甲硫氨酸、纈氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始密碼子，所以決定氨基酸的密碼子有61個(gè)。密碼子在RNA上的排列是連續(xù)的，如果密碼子之間加入或刪減一個(gè)堿基，這一點(diǎn)以后的密碼子將發(fā)生錯(cuò)誤，故C正確。] 5．C　[遺傳信息傳遞時(shí)，DNA的復(fù)制是以兩條鏈分別為模板進(jìn)行的。] 6．D　[①中代表一磷酸腺苷，其中的五碳糖為核糖，按核酸命名原則可稱之為腺嘌呤核糖核苷酸；②中代表腺嘌呤；③中代表腺嘌呤脫氧核糖核苷酸；④中代表腺嘌呤，所以②和④含義最相近。] 7．C　[先找到起始密碼子，再找到終止密碼子中間的一共45個(gè)堿基，對(duì)應(yīng)15個(gè)密碼子，決定15個(gè)氨基酸，注意起始密碼子決定氨基酸，終止密碼子不決定氨基酸，故為16個(gè)。] 8．A　[mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的，所以mRNA上的堿基數(shù)目與DNA分子的一條鏈上的堿基數(shù)目相等，均為DNA堿基總數(shù)的一半。由于DNA分子中只有一條鏈作為轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板，由mRNA上有30個(gè)堿基，便可推知DNA分子中有30對(duì)堿基，在DNA分子中根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則知(A＋G)/(T＋C)＝1，所以DNA分子中C＋T＝30。] 9．A　[該過(guò)程是翻譯過(guò)程，模板是mRNA。由圖中翻譯出的肽鏈長(zhǎng)短就可以推斷出核糖體移動(dòng)的方向是從右向左。合成①的場(chǎng)所不一定在細(xì)胞核，可以在線粒體和葉綠體，合成⑥的場(chǎng)所不一定在細(xì)胞質(zhì)，可以在線粒體和葉綠體。] 10．D　[基因上6個(gè)堿基決定密碼子上三個(gè)堿基，確定一個(gè)氨基酸，反推為“1、3、6”，1 000個(gè)氨基酸→mRNA上1 0003個(gè)堿基→DNA上1 00032個(gè)堿基。請(qǐng)注意“至少”，即只考慮有遺傳效應(yīng)的DNA片段，沒(méi)有考慮終止密碼等。] 11．D　[mRNA共有m個(gè)堿基，G和C有n個(gè)，則A和U有(m－n)個(gè)，因?yàn)閙RNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄來(lái)的，所以mRNA中的A和U等于DNA中另一條鏈中的A和T，等于DNA中A和T的一半。mRNA共有m個(gè)堿基，可決定m/3個(gè)氨基酸。該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈，多肽的合成過(guò)程中共脫水為－2。] 12．(1)轉(zhuǎn)錄　主要為細(xì)胞核　四種核糖核苷酸 (2)堿基互補(bǔ)配對(duì)　(3)核糖體　甲硫氨酸、纈氨酸 (4)無(wú)影響　(5)33 解析　(1)③為RNA單鏈，是以DNA分子一條鏈轉(zhuǎn)錄形成的，轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所為主要為細(xì)胞核，需以核糖核苷酸為原料。(2)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過(guò)程都要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：A—T、G—C、A—U。(3)信使RNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合起來(lái)，以氨基酸為原料，以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具合成蛋白質(zhì)，mRNA中有AUG對(duì)應(yīng)甲硫氨酸，GUG對(duì)應(yīng)纈氨酸。(4)當(dāng)a處A變成G時(shí)，信使RNA上此處的堿基變?yōu)镚UC，對(duì)應(yīng)的氨基酸仍為纈氨酸，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)影響。(5)該基因?yàn)?00個(gè)堿基，對(duì)應(yīng)的氨基酸數(shù)＝200/6≈33個(gè)。 13．(1)雞的成熟紅細(xì)胞和胰島B細(xì)胞中都有β－珠蛋白基因和胰島素基因　雞的成熟紅細(xì)胞只能合成β－珠蛋白的mRNA，雞的胰島B細(xì)胞只能合成胰島素的mRNA　(2)mRNA　核糖體　(3)UCAG (4)沒(méi)有　遺傳密碼在mRNA上 解析　考慮細(xì)胞的全能性，兩種細(xì)胞均含有全部基因?？紤]細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)，成熟紅細(xì)胞只合成β－珠蛋白而不合成胰島素，胰島B細(xì)胞合成胰島素而不合成β－珠蛋白。