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2025届高中生物一轮分层复习检测案22 基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系（含解析）
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这是一份2025届高中生物一轮分层复习检测案22 基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系（含解析），共8页。
考点一 遗传信息的转录和翻译
1．[2024·河北保定校考一模]下列关于参与翻译过程的mRNA和tRNA的叙述正确的是( )
A．当mRNA沿着核糖体移动至起始密码子时，翻译过程即开始
B．进入核糖体的一个tRNA会先后占据mRNA上两个结合位点
C．参与该过程的各种RNA均为单链结构，且没有氢键
D．mRNA上的密码子种类发生改变可能导致蛋白质功能改变
2．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．[2024·九省联考·安徽]大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大，可以自主解开双链DNA，并进行RNA的合成。合成出的RNA一端，很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图，请同学们进行评议。下列有关该图的评议，正确的是( )
A．RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5′向3′
B．RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区
C.双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋
D．图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
4．关于基因表达的叙述，正确的是( )
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
5．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rRNA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
考点二 基因与性状的关系
6．[2024·辽宁朝阳统考模拟]表观遗传现象普遍存在生物体的生长、发育和衰老等生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述错误的是( )
A．在表观遗传中，基因表达和表型的变化可以遗传给后代
B．在表观遗传机制中，生物体内基因的碱基序列保持不变
C．DNA分子中碱基的甲基化修饰是随机的，是不可逆性
D．染色体上组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达
7．[2024·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]
8．[2024·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
9．真核细胞中基因表达过程受到多个水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种调控的原理，下列相关叙述错误的是( )
A．图1中表示转录过程的是②，图2中表示翻译过程的是⑥
B．已分化B细胞中的C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过图1所示方式产生不同的受体，该过程属于转录调控
C．由图2可知，Lin14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对，从而抑制翻译，该过程属于翻译调控
D．与DNA复制相比较，④过程特有的碱基互补配对形式是A—U
10．(不定项)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是( )
A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
11．[2024·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]
12．[2024·广东佛山校考]心肌细胞因高度分化而不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因形成的前体RNA在加工过程中会产生许多小RNA，如miR223(链状)、HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR223，以达到清除它们的目的(如图)。回答下列问题：
(1)ARC基因和基因A、B的____________________不同使得3种基因具有特异性。过程①中前体RNA是通过____________酶以DNA的一条链为模板合成的。
(2)心肌缺血、缺氧时，会发生RNA干扰现象：基因A过度表达产生过多的miR223，miR223与ARC基因的mRNA结合，阻止了基因表达的________过程，进而________(填“促进”或“抑制”)心肌细胞的凋亡，引起心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
(3)根据题意，RNA除了具有为蛋白质合成提供模板外，还具有____________________________________的功能(写出一种即可)。
(4)科研人员认为，HRCR有望开发成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．[2024·江苏苏州高三检测]转铁蛋白受体参与细胞对Fe3＋的吸收。下图是细胞中Fe3＋含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致转铁蛋白受体mRNA易水解；反之，转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题：
(1)转铁蛋白受体mRNA的合成需要________的催化，其被彻底水解的产物是________________________________________________________________________。
(2)除转铁蛋白受体mRNA外，翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有________________________________________________________________________。
(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，则合成的肽链可能会________________________________________________________________________。
(4)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有________________________________________________________________________。
(5)据图可知，铁反应元件能形成茎环结构的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这种茎环结构________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)当细胞中Fe3＋不足时，转铁蛋白受体mRNA将难被水解，其生理意义是________________________________________。反之，转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3＋对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内________的浪费。
1．解析：蛋白质合成中，核糖体沿着mRNA移动，而不是mRNA沿着核糖体移动，A错误；核糖体同时有读取两个密码子位点，携带氨基酸的tRNA只会占据mRNA上的1个结合位点，B错误；参与翻译过程的RNA均为单链，但tRNA有氢键，C错误；mRNA上密码子的种类变化可能使对应氨基酸序列改变，导致蛋白质功能的改变，D正确。
答案：D
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：RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3′向5′，A错误；转录时，RNA聚合酶与模板链的启动子结合，启动转录，不包含整个DNA的解链区，B错误；细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复，C正确；图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度不同，D错误。
答案：C
4．解析：RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。
答案：C
5．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。
答案：D
6．解析：表观遗传具有可遗传性，即基因表达和表型的变化可以遗传给后代，A正确；在发生甲基化过程中，基因的碱基序列保持不变，B正确；DNA中碱基的甲基化修饰不是随机的，常发生5′端CG序列的碱基C上，并且在相关酶的作用下，会发生去甲基化即甲基化是可逆的，C错误；染色体上组蛋白会影响染色体的解旋，组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达，D正确。
答案：C
7．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
8．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
9．解析：图1中②表示转录形成RNA，图2中⑥表示翻译形成蛋白质，A正确；已分化B细胞中的C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过DNA选择性重排，先产生不同的mRNA，最终产生不同的蛋白质，属于转录前的调控，B错误；由图2可知，Lin14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对，从而抑制翻译，该过程属于翻译调控，C正确；DNA复制过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C，④转录过程中的碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，则与DNA复制相比较，④过程特有的碱基互补配对形式是A—U，D正确。
答案：B
10．解析：线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确；线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；甲基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；女性糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传，D正确。
答案：ABD
11．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
12．解析：(1)ARC基因和基因A、B的碱基排列顺序不同使得3种基因具有特异性。过程①为转录，需要的原料是四种游离的核糖核苷酸，转录过程需要的酶是RNA聚合酶。(2)缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR223，miR223与mRNA结合形成核酸杂交分子1增强，导致过程②翻译因模板的缺失而受阻，引起凋亡抑制因子减少，进而促进心肌细胞的凋亡，最终导致心力衰竭。核酸杂交分子1存在的碱基配对方式是A—U，G—C，而ARC基因存在的碱基配对方式是A—T，G—C，因此核酸杂交分子1特有的碱基对是A—U。(3)根据题意，RNA除了具有为蛋白质合成提供模板外，还可以形成核酸杂交分子，调控基因表达的功能。(4)根据题意分析，HRCR有望成为减缓心力衰退的新药物，其依据是HRCR与miR223碱基互补配对，导致ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡。
答案：(1)碱基排列顺序(和数量) RNA聚合
(2)翻译 促进 A—U
(3)形成核酸杂交分子，调控基因表达
(4)HRCR与miR223碱基互补配对，减少miR223与基因ARC转录的mRNA结合，有利于基因ARC的成功表达，从而抑制心肌细胞的凋亡
13．解析：(1)mRNA的合成需要RNA聚合酶催化，RNA彻底水解产物有六种：磷酸、核糖、4种含氮碱基。(2)翻译所需要的RNA有mRNA(编码蛋白质)、rRNA(参与核糖体的形成)、tRNA(转运氨基酸)，故除了mRNA，还需要rRNA和tRNA。(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，可能导致mRNA上终止密码子提前或者延后出现，进而使翻译形成的肽链变短或变长；也可能缺失位置不在编码序列，故肽链长短不变。(4)若转铁蛋白受体mRNA由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有大量不翻译的碱基序列。(5)转铁蛋白受体中铁反应元件是转铁蛋白受体终止密码子后的茎环凸起，从图中可以看出茎环结构含有氢键，又富含A、U碱基，因此形成茎环结构的原因是该片段含有丰富的碱基A和U，能够互补配对形成局部双链结构。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体的终止密码子之后，所以不影响转铁蛋白受体的氨基酸序列。
答案：(1)RNA聚合酶 磷酸、核糖、4种含氮碱基 (2)rRNA、tRNA (3)变长或变短或不变 (4)大量不翻译的碱基序列 (5)该片段存在能自身互补配对的碱基序列 不能 茎环结构位于(mRNA)终止密码子之后(或茎环结构不在编码序列中) (6)指导合成更多的转铁蛋白受体，有利于吸收更多的Fe3＋ 物质和能量
考点一 遗传信息的转录和翻译
1．[2024·河北保定校考一模]下列关于参与翻译过程的mRNA和tRNA的叙述正确的是( )
A．当mRNA沿着核糖体移动至起始密码子时，翻译过程即开始
B．进入核糖体的一个tRNA会先后占据mRNA上两个结合位点
C．参与该过程的各种RNA均为单链结构，且没有氢键
D．mRNA上的密码子种类发生改变可能导致蛋白质功能改变
2．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．[2024·九省联考·安徽]大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大，可以自主解开双链DNA，并进行RNA的合成。合成出的RNA一端，很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图，请同学们进行评议。下列有关该图的评议，正确的是( )
A．RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5′向3′
B．RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区
C.双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋
D．图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
4．关于基因表达的叙述，正确的是( )
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
5．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rRNA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
考点二 基因与性状的关系
6．[2024·辽宁朝阳统考模拟]表观遗传现象普遍存在生物体的生长、发育和衰老等生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述错误的是( )
A．在表观遗传中，基因表达和表型的变化可以遗传给后代
B．在表观遗传机制中，生物体内基因的碱基序列保持不变
C．DNA分子中碱基的甲基化修饰是随机的，是不可逆性
D．染色体上组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达
7．[2024·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]
8．[2024·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
9．真核细胞中基因表达过程受到多个水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种调控的原理，下列相关叙述错误的是( )
A．图1中表示转录过程的是②，图2中表示翻译过程的是⑥
B．已分化B细胞中的C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过图1所示方式产生不同的受体，该过程属于转录调控
C．由图2可知，Lin14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对，从而抑制翻译，该过程属于翻译调控
D．与DNA复制相比较，④过程特有的碱基互补配对形式是A—U
10．(不定项)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是( )
A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
11．[2024·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]
12．[2024·广东佛山校考]心肌细胞因高度分化而不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因形成的前体RNA在加工过程中会产生许多小RNA，如miR223(链状)、HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR223，以达到清除它们的目的(如图)。回答下列问题：
(1)ARC基因和基因A、B的____________________不同使得3种基因具有特异性。过程①中前体RNA是通过____________酶以DNA的一条链为模板合成的。
(2)心肌缺血、缺氧时，会发生RNA干扰现象：基因A过度表达产生过多的miR223，miR223与ARC基因的mRNA结合，阻止了基因表达的________过程，进而________(填“促进”或“抑制”)心肌细胞的凋亡，引起心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
(3)根据题意，RNA除了具有为蛋白质合成提供模板外，还具有____________________________________的功能(写出一种即可)。
(4)科研人员认为，HRCR有望开发成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．[2024·江苏苏州高三检测]转铁蛋白受体参与细胞对Fe3＋的吸收。下图是细胞中Fe3＋含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致转铁蛋白受体mRNA易水解；反之，转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题：
(1)转铁蛋白受体mRNA的合成需要________的催化，其被彻底水解的产物是________________________________________________________________________。
(2)除转铁蛋白受体mRNA外，翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有________________________________________________________________________。
(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，则合成的肽链可能会________________________________________________________________________。
(4)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有________________________________________________________________________。
(5)据图可知，铁反应元件能形成茎环结构的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
这种茎环结构________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)当细胞中Fe3＋不足时，转铁蛋白受体mRNA将难被水解，其生理意义是________________________________________。反之，转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3＋对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内________的浪费。
1．解析：蛋白质合成中，核糖体沿着mRNA移动，而不是mRNA沿着核糖体移动，A错误；核糖体同时有读取两个密码子位点，携带氨基酸的tRNA只会占据mRNA上的1个结合位点，B错误；参与翻译过程的RNA均为单链，但tRNA有氢键，C错误；mRNA上密码子的种类变化可能使对应氨基酸序列改变，导致蛋白质功能的改变，D正确。
答案：D
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：RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3′向5′，A错误；转录时，RNA聚合酶与模板链的启动子结合，启动转录，不包含整个DNA的解链区，B错误；细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复，C正确；图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度不同，D错误。
答案：C
4．解析：RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。
答案：C
5．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。
答案：D
6．解析：表观遗传具有可遗传性，即基因表达和表型的变化可以遗传给后代，A正确；在发生甲基化过程中，基因的碱基序列保持不变，B正确；DNA中碱基的甲基化修饰不是随机的，常发生5′端CG序列的碱基C上，并且在相关酶的作用下，会发生去甲基化即甲基化是可逆的，C错误；染色体上组蛋白会影响染色体的解旋，组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达，D正确。
答案：C
7．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
8．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
9．解析：图1中②表示转录形成RNA，图2中⑥表示翻译形成蛋白质，A正确；已分化B细胞中的C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过DNA选择性重排，先产生不同的mRNA，最终产生不同的蛋白质，属于转录前的调控，B错误；由图2可知，Lin14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对，从而抑制翻译，该过程属于翻译调控，C正确；DNA复制过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C，④转录过程中的碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，则与DNA复制相比较，④过程特有的碱基互补配对形式是A—U，D正确。
答案：B
10．解析：线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确；线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；甲基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；女性糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传，D正确。
答案：ABD
11．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
12．解析：(1)ARC基因和基因A、B的碱基排列顺序不同使得3种基因具有特异性。过程①为转录，需要的原料是四种游离的核糖核苷酸，转录过程需要的酶是RNA聚合酶。(2)缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR223，miR223与mRNA结合形成核酸杂交分子1增强，导致过程②翻译因模板的缺失而受阻，引起凋亡抑制因子减少，进而促进心肌细胞的凋亡，最终导致心力衰竭。核酸杂交分子1存在的碱基配对方式是A—U，G—C，而ARC基因存在的碱基配对方式是A—T，G—C，因此核酸杂交分子1特有的碱基对是A—U。(3)根据题意，RNA除了具有为蛋白质合成提供模板外，还可以形成核酸杂交分子，调控基因表达的功能。(4)根据题意分析，HRCR有望成为减缓心力衰退的新药物，其依据是HRCR与miR223碱基互补配对，导致ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡。
答案：(1)碱基排列顺序(和数量) RNA聚合
(2)翻译 促进 A—U
(3)形成核酸杂交分子，调控基因表达
(4)HRCR与miR223碱基互补配对，减少miR223与基因ARC转录的mRNA结合，有利于基因ARC的成功表达，从而抑制心肌细胞的凋亡
13．解析：(1)mRNA的合成需要RNA聚合酶催化，RNA彻底水解产物有六种：磷酸、核糖、4种含氮碱基。(2)翻译所需要的RNA有mRNA(编码蛋白质)、rRNA(参与核糖体的形成)、tRNA(转运氨基酸)，故除了mRNA，还需要rRNA和tRNA。(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失，可能导致mRNA上终止密码子提前或者延后出现，进而使翻译形成的肽链变短或变长；也可能缺失位置不在编码序列，故肽链长短不变。(4)若转铁蛋白受体mRNA由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有大量不翻译的碱基序列。(5)转铁蛋白受体中铁反应元件是转铁蛋白受体终止密码子后的茎环凸起，从图中可以看出茎环结构含有氢键，又富含A、U碱基，因此形成茎环结构的原因是该片段含有丰富的碱基A和U，能够互补配对形成局部双链结构。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体的终止密码子之后，所以不影响转铁蛋白受体的氨基酸序列。
答案：(1)RNA聚合酶 磷酸、核糖、4种含氮碱基 (2)rRNA、tRNA (3)变长或变短或不变 (4)大量不翻译的碱基序列 (5)该片段存在能自身互补配对的碱基序列 不能 茎环结构位于(mRNA)终止密码子之后(或茎环结构不在编码序列中) (6)指导合成更多的转铁蛋白受体，有利于吸收更多的Fe3＋ 物质和能量
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