2022版高考生物一轮复习-课后集训20-基因控制蛋白质的合成苏教版.doc

2022版高考生物一轮复习 课后集训20 基因控制蛋白质的合成苏教版

2022版高考生物一轮复习 课后集训20 基因控制蛋白质的合成苏教版

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课后限时集训(二十)　基因控制蛋白质的合成
(建议用时：40分钟)

1．(2020·长郡中学检测)“无细胞蛋白质合成系统”是以外源DNA或mRNA为模板，人工添加所需原料和能源物质，以细胞提取物为条件合成蛋白质的体外基因表达系统。下列叙述错误的是(　　)
A．人工添加的原料中应包含氨基酸、脱氧核苷酸等物质
B．该系统具备完成转录和翻译的能力
C．为保证编码目标蛋白的mRNA数量应适当添加RNA聚合酶
D．与胞内蛋白质合成相比，该系统的蛋白质合成过程更易被人工调控
A　[人工添加的原料中应包含氨基酸作为翻译的原料，不需要脱氧核苷酸，需要核糖核苷酸作为转录的原料，故A错误；该系统具备完成转录和翻译的能力才能合成出蛋白质；为保证编码目标蛋白的mRNA数量应适当添加RNA聚合酶保证转录过程的进行；与胞内蛋白质合成相比，该系统的蛋白质合成过程更易被人工调控。B、C、D正确。]
2．(2020·惠州调研)在生物体内，控制tRNA合成的基因经过转录生成tRNA前体，tRNA前体经过核糖核酸酶P的剪切加工才能成为成熟的tRNA。据此分析，核糖核酸酶P(　　)
A．能够催化tRNA基因的转录
B．通过破坏氢键剪切前体RNA
C．可能存在于细胞核或某些细胞器中
D．可对双链DNA分子进行剪切和加工
C　[tRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，因此tRNA的合成需要RNA聚合酶，从题意中没有看出核糖核酸酶P能够催化tRNA基因的转录，A错误；核糖核酸酶P能对tRNA前体进行剪切加工，其破坏的是磷酸二酯键，B错误；DNA主要存在于真核细胞的细胞核中，真核细胞线粒体内或叶绿体内也有少量DNA，它们都能转录合成RNA，C正确；核糖核酸酶P具有专一性，只能作用于RNA，而不能作用于DNA，D错误。故选C。]
3．(2020·山东等级考模拟)对于绝大多数生物来说，基因是具有遗传效应的DNA片段。下列关于二倍体真核生物基因的描述，正确的是 (　　)
A．某生物组织中全部的mRNA反转录出的DNA包含该生物所有核基因
B．基因表达的最终产物都是承担细胞相应生命活动的蛋白质
C．刚转录完成的RNA序列与结合到核糖体上的该基因的mRNA序列相同
D．真核生物的基因在一定条件下可以在原核细胞中表达
D　[由于在生物的不同组织中基因是选择性表达的，因此某生物组织中全部的mRNA反转录出的DNA只包含该生物的部分基因，A项错误；基因表达的最终产物多数情况下是蛋白质，也可以是RNA，B项错误；真核生物的基因有内含子，转录完成的RNA序列要经过加工去掉内含子转录的部分，因此刚转录完成的RNA序列与结合到核糖体上的该基因的mRNA序列不同，C项错误；反转录产生的真核细胞的基因，可以在原核细胞中表达，D项正确。]
4．(2020·北京市海淀区高三期末)科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如图所示。据此作出的分析，不正确的是(　　)

A．谷氨酸(Glu)至少有两种密码子
B．终止密码子分别为TAA或TGA
C．一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变
D．基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量
B　[90号和149号都编码Glu，并且碱基不同，所以Glu至少有两种密码子，A正确；密码子是mRNA编码一个氨基酸的三个碱基，而这是DNA分子，没有密码子，B错误；由于两个基因共用一个DNA分子片段，所以一个碱基对替换可能引起两种蛋白质发生改变，C正确；图中基因D的碱基序列中包含了基因E的起始到基因E的终止，由此看出基因发生了重叠，这样就增大了遗传信息储存的容量，也能经济地利用DNA的遗传信息量，D正确。]
5．(2020·福建漳平一中月考)在蛋白质合成过程中，少量的mRNA分子就可以迅速指导合成出大量的蛋白质。其主要原因是(　　)
A．一种氨基酸可能由多种密码子来决定
B．一种氨基酸可以由多种转运RNA携带到核糖体中
C．一个核糖体可同时与多个mRNA结合，同时进行多条肽链的合成
D．一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成
D　[本题考查遗传信息的转录和翻译。一种氨基酸可能由多种密码子来决定，这体现了密码子的简并性，但不能加快蛋白质的合成，A错误；一种氨基酸可以由多种转运RNA携带到核糖体中，这体现了密码子的简并性，但不能加快蛋白质的合成，B错误；在合成蛋白质时，多个核糖体可以相继结合到一个mRNA分子上，形成多聚核糖体，这样可以同时进行多条肽链的合成，提高蛋白质的合成效率，C错误，D正确。]
6．(2020·湖北省三校联考)磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种，基本原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．产油率高的植株和产蛋白高的植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B．图示中过程①与过程②所需要的嘧啶碱基数量一定相同
C．该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率
D．图示表明基因是通过控制蛋白质和脂质的合成来控制性状的
C　[本题考查基因的表达过程。根据图示，可分析出产油率高的植株和产蛋白高的植株的基因型分别为A_bb、aaB_，A错误；图示中过程①与过程②分别是基因B中的链1、链2转录，由于链1、链2中的嘌呤数可能存在差异，因此过程①与过程②所需要的嘧啶碱基数量不一定相同，B错误；诱导转录形成的RNA会与正常转录形成的mRNA形成双链，从而通过抑制翻译过程，减少酶b的量，使PEP形成油脂的量增多，提高产油率，C正确；图示表明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状的，D错误。]
7．(2020·江西检测)弹状病毒为单股负链RNA(记作“－RNA”)病毒。除RNA外，弹状病毒还有RNA依赖性RNA聚合酶等蛋白质成分。如图是该病毒侵染宿主细胞并增殖的部分过程。下列相关叙述正确的是(　　)

A．该病毒遗传信息的传递方向可表示为RNA→DNA→RNA→蛋白质
B．①过程的原料是宿主细胞提供的脱氧核苷酸
C．该病毒仅有核糖体这一种细胞器能合成病毒蛋白
D．弹状病毒侵入宿主细胞与宿主细胞膜上特异性蛋白有关
D　[该病毒遗传信息的传递方向可表示为－RNA→＋RNA→蛋白质，A错误；①过程的原料是宿主细胞提供的核糖核苷酸，B错误；病毒无细胞器等细胞结构，C错误；弹状病毒侵入宿主细胞与宿主细胞膜上特异性蛋白有关，D正确。]
8．(2020·安徽毛坦厂中学月考)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：

甲
(1)由图甲可知，真菌细胞中转录发生的场所为______________，催化过程①需要的酶有____________。
(2)物质Ⅱ的基本组成单位是________，它含________个游离的磷酸基团。
(3)过程③中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是_______________，因而提高了蛋白质合成效率。
(4)用某药物处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，由此推测该药物抑制了________(填序号)过程。
(5)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干扰__________识别密码子，进而阻止______过程。

乙
[解析]　本题考查遗传信息的转录和翻译、DNA分子的复制。(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，据此分析图甲可知，图中的过程②④均为转录，发生的场所为细胞核、线粒体。过程①为DNA复制，催化DNA复制需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶。(2)物质Ⅱ为环状的线粒体DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸，它含0个游离的磷酸基团。(3)过程③表示翻译，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是短时间内能合成大量的多肽链，因而提高了蛋白质合成效率。(4)细胞质基质中的RNA是通过过程②形成的。用某药物处理细胞后导致细胞质基质中RNA含量显著减少，说明该药物抑制了②过程。(5)依题意和图乙分析可知，组装进miRNA的沉默复合体与mRNA上的相应密码子结合，导致tRNA不能识别并结合mRNA上的相应密码子，阻碍了翻译的进行，说明miRNA可能的作用原理是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。
[答案]　(1)细胞核、线粒体　解旋酶和DNA聚合酶　(2)脱氧核苷酸　0　(3)短时间内能合成大量多肽链　(4)②　(5)tRNA　翻译
9．(2020·山东等级考模拟)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。研究发现，合成促红细胞生成素(EPO)的细胞持续表达低氧诱导因子(HIF­1α)。在氧气供应正常时，HIF­1α合成后很快被降解；在氧气供应不足时，HIF－1α不被降解，细胞内积累的HIF­1α可促进EPO的合成，使红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示。此外，该研究可为癌症等诸多疾病的治疗提供新思路。

(1)如果氧气供应不足，HIF­1α进入细胞核，与其他因子(ARNT)一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强该基因的________，使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干细胞，使其__________________________________，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。
(2)正常条件下，氧气通过________的方式进入细胞，细胞内的HIF­1α在脯氨酰羟化酶的作用下被羟基化，最终被降解。如果将细胞中的脯氨酰羟化酶基因敲除，EPO基因的表达水平会________(填“升高”或“降低”)，其原因是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)一些实体肿瘤(如肝癌)中的毛细血管生成滞后，限制了肿瘤的快速发展。研究发现，血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成。假设血管内皮生长因子的合成与EPO合成的调节途径类似，且途径有两个：途径①相当于图中HIF­1α的降解过程，途径②相当于HIF­1α对EPO合成的调控过程。为了限制肿瘤快速生长，可以通过调节途径①和途径②来实现，进行调节的思路是___________________________________________________________。
[解析]　(1)若氧气供应不足，HIF­1α进入细胞核，同ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强该基因的表达水平，使EPO合成和分泌增加。EPO(促红细胞生成素)可刺激骨髓造血干细胞增殖和分化，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。(2)氧气进入细胞的方式为自由扩散；若脯氨酰羟化酶基因被敲除，细胞中缺少脯氨酸酰羟化酶，则HIF­1α不能被降解，其积累后，可进入细胞核与ARNT一起增强EPO基因的表达。(3)由题意可知，毛细血管生成滞后可限制肿瘤的快速生长，而毛细血管生成受血管内皮生长因子的调控。结合图解可知，途径①会降低细胞中血管内皮生长因子的含量，进而抑制毛细血管的生成，可限制肿瘤的快速生长，途径②则会增加细胞中血管内皮生长因子的含量，因此为限制肿瘤快速生长，应促进途径①、抑制途径②。
[答案]　(1)表达水平(或转录)　增殖和分化　(2)自由扩散　升高　该基因被敲除后，缺少脯氨酸酰羟化酶，HIF­1α不能被降解，其进入细胞核与ARNT一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强EPO基因的表达　(3)促进途径①，抑制途径②

10．(2020·湖北部分重点中学模拟)某生物细胞中基因表达过程如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．该过程可表示毛霉合成蛋白酶的过程
B．过程②四个核糖体合成的蛋白质不同
C．过程①中的酶能使DNA碱基对间的氢键断裂
D．与过程②相比，过程①中特有“A—U”配对
C　[根据图示分析可知，转录和翻译同时进行，可推测该过程发生在原核细胞中，而毛霉属于真核生物，A错误；过程②四个核糖体利用的模板相同，因此合成的蛋白质相同，B错误；过程①为转录，催化该过程的酶是RNA聚合酶，当RNA聚合酶与DNA的某一部位结合时，DNA片段的双螺旋解开，以其中的一条链为模板，以游离的核糖核苷酸为原料完成转录，C正确；转录和翻译过程中都存在“A—U”配对，D错误。]
11．(2020·长郡中学模拟)核酸和蛋白质结合在一起可称为“核酸—蛋白质”复合物。真核生物核基因在表达过程中如有异常，mRNA会被细胞分解。如图是核基因S的表达过程，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图中①和②过程均存在着“核酸—蛋白质”复合物
B．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段
C．图中所示的①为转录过程，②为翻译过程
D．过程①和过程②中的酶均能作用于磷酸二酯键
C　[①为转录过程，存在“DNA­RNA聚合酶”复合物，②为加工(剪接)过程，存在着“RNA—核酸水解酶”复合物，A正确；真核生物的基因存在编码区和非编码区，编码区存在内含子，非编码区和内含子不能翻译成多肽链的片段，B正确；图中所示的①为转录过程，③为翻译过程，C错误；过程①和过程②中需要的酶分别为RNA聚合酶、核酸水解酶，二者均能作用于磷酸二酯键，D正确。]
12．(2020·南通检测)Notch信号途径是一种细胞间相互作用的基本途径，调控着细胞增殖、分化、凋亡等过程。如图表示肝脏组织受损或部分切除后激活Notch信号途径实现再生的过程。图中受损细胞A的膜上产生信号分子，与正常细胞B膜上的Notch分子(一种跨膜受体)结合，导致Notch的膜内部分水解成NICD，NICD再与RBP(一种核内转录因子)一起结合到靶基因的相应部位，激活靶基因，最终引起肝脏再生。请分析并回答下列问题：

(1)信号分子与细胞膜上的Notch分子结合后引起肝细胞的一系列变化，这体现了细胞膜具有__________________的功能。Notch分子的化学本质可能是__________________。
(2)在Notch分子基因表达过程中，过程①需要的原料是______________；过程②除需要mRNA外，还需要氨基酸、能量及____________________(写出两点)。
(3)直接参与Notch分子加工和转运的细胞器有__________________，其中转运过程体现了生物膜的结构特点是________________。
(4)靶基因激活后能促进过程①，其意义是___________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(5)众多研究发现，Notch信号传导的异常活跃与多种肿瘤的形成有关。请结合图中信息，写出一种通过阻断Notch信号传导途径以治疗肝癌的设想：
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)信号分子与细胞膜上的Notch分子结合引起干细胞的一系列变化，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流功能。细胞膜上的Notch分子是一种糖蛋白。(2)图中的①②过程分别表示转录和翻译。(3)直接参与对细胞膜上的蛋白质进行加工的细胞器有内质网和高尔基体，膜蛋白的转运通过囊泡运输，体现了生物膜的流动性。(4)靶基因激活后能促进过程①的转录，合成更多的Notch分子，有利于接受信号分子的刺激。(5)Notch信号传导的异常活跃与多种肿瘤的形成有关，因此要抑制或减少Notch分子的产生。
[答案]　(1)进行细胞间信息交流　糖蛋白(蛋白质)　(2)4种游离的核糖核苷酸　核糖体、tRNA、酶(写出两点即可)　(3)内质网、高尔基体　一定的流动性
(4)增加细胞中Notch分子数量，有利于接受信号分子的刺激　(5)诱导Notch分子基因突变，使其失去功能；制备针对Notch分子的单克隆抗体作为抑制剂(合理即可)