2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案22基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系

课后定时检测案22　基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系

 [基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)

1．[海南卷]下列关于蛋白质合成的叙述错误的是(　　)

A．蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束

B．携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点

C．携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合

D．最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸

2．[经典高考]生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)

A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物

B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有

C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶

D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶

3．[2023·辽宁省沈阳市郊联体考试]大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制如图所示，对此下列叙述正确的是(　　)

A．色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度呈正相关

B．该复合物需要穿过核孔才能结合色氨酸操纵子

C.该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性

D．大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸

4．[2023·四省名校高三联考]如图表示翻译过程的示意图(终止密码子为UAA、UGA、UAG)，下列相关叙述，正确的是(　　)

A．氨基酸W将与甲硫氨酸连接

B．编码图中氨基酸W的密码子是ACC

C．图示过程中存在氢键的形成与断裂

D．图示翻译结束后的产物是十肽

5．[高考改编]真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是(　　)

A．原核生物的遗传物质是RNA

B．原核生物的tRNA为三叶草结构

C．真核生物的核糖体可以进入细胞核

D．真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译

6．[浙江4月选考]下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是(　　)

A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板

B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能

C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链

D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成

考点二　基因与性状的关系(Ⅱ)

7．[2023·河南高三质检]如图表示中心法则，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图中②与③过程的碱基互补配对存在差异

B．图中②⑦所需原料相同，但所需酶不同

C．⑤④过程只能在遗传物质为RNA的病毒中完成

D．③过程产生的tRNA可存在于线粒体和叶绿体中

8．[2023·北京门头沟高三一模]在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是(　　)

A．胞嘧啶和5­甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对

B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关

C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合

D．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变

[提能强化练]——学业水平三、四

9．[2023·潍坊模拟]基因最初转录形成的hnRNA，在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。甲、乙为小鼠的β­球蛋白基因(图中的实线为基因)与其hnRNA、mRNA的杂交结果。下列叙述正确的是(　　)

A．可从小鼠浆细胞的细胞质中获取mRNA、hnRNA

B．甲图的杂交带中含有5种脱氧核糖核苷酸残基

C．β­球蛋白基因中含有不编码蛋白质的碱基序列

D．hnRNA和mRNA杂交出现杂交带和游离的核苷酸序列

10．[2023·威海一模]柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。现有两株花的形态结构不同的柳穿鱼植株A和B，它们体内Lcyc基因的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因由于有多个碱基连接了甲基基团(即DNA甲基化修饰)而不表达。植株A与植株B杂交，F1的花与植株A的相似，F1自交产生的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似，少部分植株的花与植株B的相似。下列相关说法错误的是(　　)

A．植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是发生了基因突变

B．Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程

C．Lcyc基因的DNA甲基化修饰会遗传给后代

D．上述事例说明基因能通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状

11．[2023·泰安模拟]某种实验小鼠的黄色体毛(B)对黑色体毛(b)为显性。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，F1小鼠表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，B基因的某段序列具有多个可发生甲基化修饰的位点，其甲基化程度越高，B基因的表达水平越低。下列叙述错误的是(　　)

A．F1小鼠的基因型都是Bb

B．B基因的甲基化修饰需要相关酶的参与

C．发生甲基化修饰的位点越多，B基因的表达受到的抑制越明显

D．甲基化修饰改变了B基因中碱基对排列顺序，从而导致性状改变

12．[2023·南京模拟](不定项)如图所示为M基因控制物质c的合成以及物质c形成特定空间结构的物质d的流程图解。下列相关叙述错误的是(　　)

A．基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板

B．组成物质c的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值小于1/6

C．图中①④过程参与碱基配对的碱基种类较多的是④过程

D．图中经过⑤过程形成物质d时需依次经过高尔基体和内质网的加工与修饰

[大题冲关练]——综合创新·求突破

13．中国科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员发现了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(实线方框所示)和酵母细胞产生合成青蒿酸的中间产物FPP的途径(虚线方框所示)如图。请据图分析回答下列问题：

(1)过程①需要________识别DNA中特定的碱基序列，该过程在细胞的分裂期很难进行的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)在青蒿的不同组织细胞中，相同DNA转录起点不完全相同的原因是________________________________。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是________________________________。

(3)研究表明，相关基因导入酵母细胞后虽能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素却很少，据图分析原因可能是________________________________。为提高酵母菌合成青蒿素的产量，请你提出科学的解决方案。________________________________________________________________________。

(4)若FPP合成酶基因中含4300个碱基对，其中一条单链中A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则该基因连续复制3次至少需要________个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。

14．[2023·湖南省常德市联考]2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了细胞对氧气的感应和适应机制的研究。机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图所示。回答下列问题：

(1)完成过程①需________________等物质从细胞质进入细胞核，②过程中，除mRNA外，还需要的RNA有____________。

(2)HIF在________(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会________(填“提高”或“降低”)HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。

(4)上述图示过程反映了________________之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。

课后定时检测案22

1．解析：蛋白质合成中，翻译的模板是mRNA，从起始密码子开始到终止密码子结束，A正确；核糖体同时占据两个密码子位点，携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，通过反密码子与密码子进行互补配对，B正确、C错误；最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸，继续转运其他氨基酸，D正确。

答案：C

2．解析：真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA—蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA—蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合，因此也能形成DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成，属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。

答案：B

3．解析：据图分析，当色氨酸不足量时，阻遏蛋白失活，色氨酸被合成；当色氨酸足量时，色氨酸与活性阻遏蛋白结合的复合物与操纵基因结合，阻止RNA聚合酶与操纵基因结合，从而导致色氨酸基因的转录受抑制，色氨酸调控机制和胞内色氨酸的浓度不是正相关关系，A错误；大肠杆菌是原核生物，没有核孔，B错误；该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性，C正确；大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸合成酶的mRNA，D错误。

答案：C

4．解析：由图可知，图中三个tRNA(从左往右)携带的氨基酸依次是M(甲硫氨酸)、H、W，即图中的氨基酸W将与氨基酸H通过肽键连接，A错误；携带氨基酸W的tRNA上的反密码子为ACC，故mRNA上编码氨基酸W的密码子为UGG，B错误；图中密码子和反密码子通过氢键连接，tRNA离开核糖体又伴随着氢键的断裂，C正确；图中mRNA分子共有10个密码子，最后一个UAA为终止密码子，不编码氨基酸，故图示翻译结束后的产物是由9个氨基酸合成的九肽，D错误。

答案：C

5．解析：原核生物细胞内既有DNA，也有RNA，其遗传物质是DNA，A错误；真核生物和原核生物的tRNA都呈“三叶草”结构，说明tRNA呈“三叶草”与两种翻译机制的不同无关，B错误；真核生物的核基因位于细胞核中，而翻译是在细胞质的核糖体上，核糖体是不能进入细胞核的，只有mRNA合成以后，从细胞核内出来，与核糖体结合才能进行蛋白质的合成，C错误；原核生物的转录和翻译是在同一时间和地点进行的，原核生物的核糖体可以靠近DNA，这使得原核生物在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，而真核生物的mRNA在细胞核内形成以后必须通过核孔后才能与核糖体结合进行翻译，所以真核生物基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，D正确。

答案：D

6．解析：转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开，以便形成相应的RNA分子，说明一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板，A正确；RNA聚合酶可以使DNA双螺旋解开，B错误；多个核糖体可结合在一个mRNA分子上合成多条多肽链，C错误；编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成，D错误。

答案：A

7．解析：③过程存在A－U、C－G、T－A、G－C的碱基配对方式，②过程存在T－A、G－C的碱基配对方式，A正确；②⑦过程的产物都是DNA，因此，这些过程的原料均为脱氧核糖核苷酸，但是⑦过程所需酶为逆转录酶，①②过程需DNA聚合酶，B正确；④RNA转录和⑤RNA分子的复制过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中，C错误；③过程是转录过程，该过程也可发生于线粒体、叶绿体中，其产物是RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA，因此，③过程产生的tRNA可存在于线粒体和叶绿体中，D正确。

答案：C

8．解析：从图中可知，胞嘧啶和5­甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；DNA甲基化后能使DNA某些区域添加甲基基团，可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确；被甲基化的DNA片段中遗传信息未发生改变，D错误。

答案：D

9．解析：基因最初转录形成的hnRNA，在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。因此可从小鼠浆细胞的细胞核中获取mRNA、hnRNA，A错误；DNA含有4种脱氧核糖核苷酸，因此甲图的杂交带中含有4种脱氧核糖核苷酸残基，B错误；根据甲图和乙图分析可知，β­球蛋白基因中含有不编码蛋白质的碱基序列，C正确；甲图中hnRNA和mRNA的碱基序列基本相同，二者杂交不会出现杂交带，D错误。

答案：C

10．解析：植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是甲基化的Lcyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，A错误；Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程，B正确；Lcyc基因的DNA甲基化修饰会遗传给后代，C正确；上述事例说明基因能通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状，D正确。

答案：A

11．解析：黄色小鼠(BB)与黑色小鼠(bb)杂交，F1的基因型都为Bb，A正确；B基因的甲基化属于细胞内温和条件下的化学变化，故其修饰需要相关酶的参与，B正确；B基因甲基化程度越高，其表达水平越低，即B基因的表达受到的抑制越明显，C正确；甲基化不影响基因碱基对的排列顺序，但影响该基因的表达，所以会使小鼠的毛色出现差异，D错误。

答案：D

12．解析：从图中信息可知，控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质b，而转录的产物是物质a，A错误；由于M基因转录的区段只有一部分，并且物质a到mRNA，还要剪切掉一部分片段，所以组成物质c的单体数与组成M基因的单体数的比值小于1/6，B正确；根据图中信息可知，①过程表示转录，该过程参与碱基配对的碱基有5种，而④过程表示翻译，该过程参与碱基配对的碱基只有4种，C错误；核糖体合成的肽链应先经内质网进行初步加工，再由高尔基体进一步修饰和加工，D错误。

答案：ACD

13．答案：(1)RNA聚合酶　染色质高度螺旋化形成染色体，DNA难以解旋　(2)不同组织细胞中的基因选择性表达　通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状　(3)酵母细胞中的大部分FPP用于合成了固醇　抑制ERG9酶的活性(或阻断ERG9酶基因的表达)

(4)18060

14．解析：(1)过程①是转录，需RNA聚合酶、核糖核苷酸、ATP等物质从细胞质进入细胞核，②过程是翻译，除mRNA外，还需要核糖体协助携带氨基酸的tRNA与mRNA结合，核糖体是由rRNA和相应的蛋白质组成的。(2)由题文“低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合”可知，HIF在转录水平调控EPO基因的表达，HIF和EPO的空间结构不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同即碱基序列不同。(3)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，HIF为低氧诱导分子，因此癌细胞常常会提高HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。(4)上述图示过程反映了HIF基因和EPO基因、基因HIF、EPO与低氧环境相互作用，即不同基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控生物体的生命活动。

答案：(1)ATP、核糖核苷酸、酶　tRNA、rRNA　(2)转录　控制蛋白质合成的基因碱基序列不同　(3)提高　(4)不同基因、基因与环境