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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练24　基因指导蛋白质的合成
必备知识基础练
一、单项选择题
考点1　遗传信息的转录和翻译
1.(2025山东枣庄一模)下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M,在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链),下列说法正确的是(　　)
A.酶X为RNA聚合酶,该生理过程表示转录
B.酶X的主要功能是催化磷酸二酯键的水解
C.酶X为解旋酶,①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D.片段M发生碱基的替换一定导致合成的蛋白质结构改变
2.(2025山东泰安高三期中)如图所示为某基因表达的过程示意图,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列说法错误的是(　　)
A.图中④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的蛋白质
B.图示显示转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行,在人体细胞内也会存在该现象
C.图示③RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链、1条RNA单链
D.DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿mRNA移动的方向均为3'端→5'端
3.用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(　　)
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④　　　　　　 B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
4.(2023江苏)翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　　)
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
5.(2023海南)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'　
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同
考点2　中心法则
6.(2025山东模拟)下列关于中心法则的叙述,正确的是(　　)
A.它描述了遗传信息在DNA、RNA和蛋白质之间的流动过程
B.在原核细胞中,转录和翻译过程可在核糖体上同时进行
C.在真核细胞中,多个核糖体可结合到一条mRNA上合成不同的肽链
D.HIV侵染宿主细胞后,可利用宿主的RNA聚合酶催化逆转录过程
7.某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的逆转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
关键能力提升练
二、不定项选择题
8.选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程,下列叙述正确的是(　　)
注:CGRP表示降钙素基因相关肽,外显子是真核生物基因编码区中编码蛋白质的序列。
A.当RNA聚合酶移动到终止密码子时,过程①停止
B.过程②中,被转运的氨基酸与tRNA的3'端结合
C.题中鼠降钙素基因表达的调控属于转录后水平的调控
D.相同基因的表达产物不同,这有助于蛋白质多样性的形成
三、非选择题
9.(2023广东)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图所示。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题。
(1)放射刺激心肌细胞产生的　　　　　　　会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过　　　　　酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对　　　　　的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.C　若酶X为RNA聚合酶,该生理过程表示转录,则酶X的移动方向应与图示移动方向相反,因此酶X不是RNA聚合酶,A项错误;若酶X为解旋酶,则该过程表示DNA的复制,其中一条子链的合成方向与解旋酶移动方向相同,另一条子链的合成方向可与解旋酶移动方向相反,符合图示过程,故①②③的合成需要DNA聚合酶(另外一种酶)的参与,而酶X催化氢键的打开,B项错误,C项正确;一种氨基酸可由多种密码子决定,因此片段M发生碱基的替换不一定导致合成的蛋白质结构改变,D项错误。
2.D　过程Ⅱ为翻译,该过程中④mRNA结合多个⑤核糖体,这样少量的mRNA可以在短时间内合成出大量的蛋白质,A项正确;图示显示转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行,人体内含线粒体,线粒体基质中含有DNA和核糖体,转录和翻译可以同时进行,所以在人体细胞内也会存在该现象,B项正确;转录时以DNA的一条链为模板合成RNA,则图示③RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链,1条RNA单链,C项正确;RNA聚合酶只能与DNA的3'端结合,因此DNA转录时mRNA链的延伸方向是5'端→3'端,mRNA是翻译的模板,mRNA上起始密码子→终止密码子的方向为5'端→3'端,因此翻译时核糖体沿mRNA的移动方向是5'端→3'端,D项错误。
3.C　在体外合成同位素标记的多肽链模拟的是翻译过程,该过程在细胞内是在细胞质中的核糖体上完成的。在体外合成时,除去了DNA和mRNA的细胞裂解液中含有蛋白质合成所需的核糖体、tRNA、ATP及相关的酶等,还需要同位素标记的苯丙氨酸(原料)及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(模板)。
4.D　tRNA链存在空间折叠,局部双链之间通过碱基对相连,A项错误;反密码子为5'-CAU-3'的tRNA只能与密码子3'-GUA-5'配对,只能携带一种氨基酸,B项错误;核糖体读取到终止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的tRNA结合,C项错误;在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D项正确。
5.B　题图所示噬菌体DNA上,D基因起始区至终止区除了含有152个氨基酸的编码序列,还包含终止密码子的编码序列,故D基因的碱基数为152×3+3=459(个),A项错误;由题图可知,E基因编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3',根据互补DNA与原DNA反向平行及碱基互补配对原则可知,其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3',B项正确;DNA复制的原料是4种脱氧核糖核苷酸,C项错误;D基因和E基因的编码区部分重叠但密码子的读取起点不一致,所以编码的氨基酸序列不相同,D项错误。
6.A　中心法则阐述了遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程,以及在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和以RNA为模板逆转录成DNA的过程(如HIV等),它描述了遗传信息在DNA、RNA和蛋白质之间的流动过程,A项正确;在原核细胞中,转录和翻译过程可在细胞质中同时进行,其中翻译过程在核糖体上,B项错误;在真核细胞中,多个核糖体可结合到一条mRNA上同时合成多条相同的肽链,C项错误;HIV侵染宿主细胞后,逆转录过程需要的是HIV自身携带的逆转录酶,而不是宿主的RNA聚合酶,RNA聚合酶是催化转录过程的,D项错误。
7.C　RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA,然后整合到真核宿主的基因组中,Y物质与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的逆转录过程。
8.BCD　由题图可知,过程①表示转录,过程②表示翻译,转录时,RNA聚合酶识别并结合启动子,驱动基因转录,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,A项错误。
9.答案 (1)自由基
(2)RNA聚合　miRNA
(3)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因的mRNA结合并提高其降解的概率,导致合成的P蛋白减少,从而影响细胞凋亡
(4)增加circRNA的数量,使更多的miRNA与之结合,从而减少对P基因表达的抑制
解析 (1)放射刺激心肌细胞可以使细胞产生更多的自由基,自由基会攻击生物膜的磷脂分子,从而造成放射性心肌损伤。(2)前体mRNA是基因转录的产物,转录过程需要的酶是RNA聚合酶。由题图可知,miRNA既可以与P基因mRNA结合,也可以与circRNA结合。(3)由题图可知,miRNA是通过与P基因mRNA结合来抑制P蛋白合成的,所以当miRNA表达量升高,会导致P蛋白含量降低,进而影响细胞凋亡。(4)只要使miRNA与P基因mRNA结合的机会减少,则可以治疗放射性心脏损伤。由于circRNA可以与miRNA结合,所以增加circRNA的数量就可以减少miRNA与P基因mRNA结合的机会,从而达到治疗放射性心脏损伤的目的。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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