2021北京高三(上)期末生物汇编：基因指导蛋白质的合成.docx

2021北京高三（上）期末生物汇编
基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1．（2021·北京东城·高三期末）赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实了DNA是遗传物质。实验一：35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；实验二：32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。下列关于该实验的叙述正确的是（    ）
A．实验一中可用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳
B．实验二中大肠杆菌转录出的RNA分子都带有32P标记
C．实验一中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性
D．实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性
2．（2021·北京昌平·高三期末）核糖体失活蛋白是一类存在于某些植物体内的毒蛋白，该蛋白能够进入昆虫等动物的细胞内，通过去除核糖体RNA（rRNA）中一个或多个腺嘌呤，从而破坏核糖体的结构。下列叙述不正确的是（    ）
A．rRNA的组成单位是核糖核苷酸
B．该蛋白导致核糖体失去翻译功能
C．该蛋白能够断开rRNA的磷酸二酯键
D．推测转入该蛋白基因的植物抗虫性增强
3．（2021·北京朝阳·高三期末）ρ因子存在于大肠杆菌细胞中，是一种与转录终止有关的蛋白质。它与RNA的共性不包括（    ）
A．组成元素都含有C、H、O、N B．基本单位都是小分子
C．合成的过程都需要转录 D．合成场所都是核糖体
4．（2021··高三期末）丙型肝炎病毒（HCV)的遗传物质为单股正链RNA，可直接作为翻译的模板，遗传信息传递过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（    ）

A．HCV是一种逆转录病毒，变异的速度比较快
B．HCV的正链RNA复制时，需先合成其互补链
C．单抗探针或PCR技术可用于HCV感染的诊断
D．抑制RNA复制所需酶的活性可阻断病毒复制
5．（2021··高三期末）很多微生物能利用非核糖体肽合成酶（NRPSs)合成多种短的活性肽。NRPSs是蛋白质复合体，由多个模块构成，每一个模块特异性识别一种氨基酸。NRPSs以模块的特定序列为模板催化合成肽链。相关叙述正确的是（    ）
A．NRPSs合成多肽需tRNA参与
B．NRPSs合成多肽的模板是mRNA
C．细胞中有多种不同模块序列的NRPSs
D．具有NRPSs的微生物细胞中无核糖体
6．（2021·北京房山·高三期末）在线粒体中不会发生的过程是（    ）
A．葡萄糖分解为丙酮酸
B．氧气和还原氢结合生成水
C．丙酮酸与水反应生成CO2
D．以mRNA为模板合成肽链
7．（2021··高三期末）HIV（人类免疫缺陷病毒）是一种逆转录病毒，下列有关该病毒的叙述正确的是（    ）
A．在逆转录酶的催化下遗传物质以半保留的方式进行复制
B．以病毒的核酸为模板进行转录进而合成HIV的核糖体
C．HIV的蛋白质是在宿主细胞的核糖体上经脱水缩合形成的
D．HIV遗传信息的传递和表达过程可以表示为
8．（2021·北京石景山·高三期末）下图显示科学家获得类胰岛B细胞的途径，其中P基因和M基因能表达相应产物调节胰岛B细胞发育。与正常胰岛A细胞相比，不属于类胰岛B细胞所独有的分子是（ ）

A．P、M基因及胰岛素基因
B．P、M基因转录形成的相应mRNA
C．胰岛素基因转录形成的mRNA
D．P、M基因表达形成的相应蛋白质
9．（2021·北京房山·高三期末）1957年克里克提出“中心法则”，1970年他又重申了中心法则的重要性并完善了中心法则（如图）。下列有关叙述不正确的是（ ）

A．①②过程都需要DNA聚合酶的参与
B．①~⑤过程均遵循碱基互补配对原则
C．②和⑤过程在大肠杆菌细胞中可以同时进行
D．①②⑤过程所需的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸
二、综合题
10．（2021·北京东城·高三期末）氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。
（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行_______。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能与高尔基体膜具有_______的结构特点有关。
（2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在_______下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。

结果表明_______。
（3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。
①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为_______（从下列选项中选择）。
A． 3’-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5’
B． 3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’
C． 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’
②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在（2）实验的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表。
组号
④
⑤
⑥
材料及处理
_______
_______
_______
检测指标
高尔基体的平均长度

a．正常神经元    b． H2O2氧化损伤神经元 c． SA    d． ANIi    e．无关RNA
实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。
（4）综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施________。

参考答案
1．D
【分析】
1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌→噬菌体与被标记的大肠杆菌混合培养→被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】
A、实验一中不能用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳，因为噬菌体的DNA中也含有氮元素，若用15N标记，则会导致噬菌体的DNA也被标记，A错误；
B、32P标记的是噬菌体的DNA，大肠杆菌利用自己的核糖核苷酸合成RNA，不会有标记，B错误；
C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，故实验一中细菌裂解释放的子代噬菌体不会含有放射性，C错误；
D、32P标记的是噬菌体的DNA，根据DNA半保留复制的特点，可知实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性，D正确。
故选D。
2．C
【分析】核糖体由rRNA和蛋白质组成，rRNA由核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连。
【详解】
A、rRNA的组成单位是核糖核苷酸，A正确；
B、该蛋白破坏核糖体的结构，导致核糖体失去翻译功能，B正确；
C、该蛋白去除核糖体RNA（rRNA）中一个或多个腺嘌呤，破坏的不是磷酸二酯键，C错误；
D、转入该蛋白基因的植物，由于该蛋白能够进入昆虫等动物的细胞内，通过去除核糖体RNA（rRNA）中一个或多个腺嘌呤，从而破坏核糖体的结构，所以抗虫性增强，D正确。
故选C。
3．D
【解析】蛋白质的组成元素是C、H、O、N，有的含有P、S，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。
【详解】
A、ρ因子是一种蛋白质，根据分析可知，蛋白质和RNA共有的元素是C、H、O、N，A正确；
B、ρ因子是一种蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，氨基酸和核糖核苷酸都是小分子，B正确；
C、ρ因子是一种蛋白质，基因控制蛋白质的合成的过程需要转录和翻译，RNA是经过DNA转录形成的，C正确；
D、ρ因子是一种蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，真核细胞RNA的形成场所主要是在细胞核，原核细胞RNA的形成主要在拟核，D错误；
故选D。
4．A
【解析】由图可知：丙型肝炎病毒（HCV）的遗传物质为单股正链RNA，可直接作为翻译的模板，也可进行RNA的复制。
【详解】
A、HCV是一种RNA复制病毒，A错误；
B、HCV的正链RNA复制时，需先合成其互补链，然后根据其互补链为模板，合成遗传物质RNA，B正确；
C、单抗探针或PCR技术等利用分子杂交原理可用于HCV感染的诊断，C正确；
D、该病毒复制需要RNA复制酶，抑制RNA复制所需酶的活性可阻断病毒复制，D正确。
故选A。
5．C
【解析】密码子和tRNA：
1、有关密码子，可从以下几方面把握：
（1）概念：密码子是mRNA上决定一个氨基酸的相邻的3个碱基；
（2）种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；
（3）特点：一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
2、关于tRNA，可以从以下几方面把握：
（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；
（2）种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）；
（3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；
（4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】
A、由题干可知： NRPSs每一个模块特异性识别一种氨基酸以模块的特定序列为模板催化合成链，tRNA作用就是识密码子井且将相对应的氨基酸运过来合成肽链 NRPSs直接就可以识别氨基酸将他们合成肽链不需要tRNA，A错误；
B、由题干可知NRPSs以模块的特定序列为模板催化合成肽链，B错误；
C、由干第一句话可知很多微生物能利用非核糖体肽合成酶（ NRPSs）合成多种短的活性肽，所以应有多种 NRPSs，C正确；
D、具有NRPSs的微生物可以利用 NRPSs合成活性肽，但不代表他们可以替代核糖体，除了极少部分细胞和病毒外其余细胞都有核糖体，D错误。
故选C。
6．A
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，进行有氧呼吸的第二、三阶段，分解的底物是丙酮酸；线粒体是半自主性细胞器，能进行DNA复制和某些基因的表达。
【详解】
A、葡萄糖分解为丙酮酸，发生在细胞质基质，A正确；
B、氧气和还原氢结合生成水，是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜，B错误；
C、在有氧的条件下，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中与水发生反应，生成二氧化碳和[H]，C错误；
D、线粒体是半自主性细胞器，线粒体内具有核糖体，能进行某些基因的表达，故存在以mRNA为模板合成肽链的翻译过程，D错误。
故选A。
7．C
【分析】
1、DNA分子的复制：发生在有丝分裂和减数分裂的间期，需要DNA双链为模板、ATP提供能量，解旋酶和DNA聚合酶，以及游离的脱氧核糖核苷酸，复制方式为半保留复制。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，消耗ATP，需要RNA聚合酶以及游离的核糖核苷酸。
3、翻译：以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程，消耗ATP，以tRNA运输的氨基酸为原料。
【详解】
A、在逆转录酶的催化下遗传物质RNA作为模板进行逆转录，并非半保留的方式进行复制，A错误；
B、HIV病毒是逆转录病毒，故以病毒的RNA为模板进行逆转录合成DNA，再以DNA做模板转录和翻译HIV的蛋白质，HIV病毒无细胞结构，不含有核糖体，B错误；
C、HIV的蛋白质是在宿主细胞的核糖体上经脱水缩合形成的，C正确；
D、HIV遗传信息的传递和表达过程可以表示为 ，D错误。
故选C。
8．A
【分析】据图可知，类胰岛B细胞是由胰岛A细胞经转基因技术获得的。正常人体内，胰岛A细胞与胰岛B细胞均来自受精卵的有丝分裂，二者应具有相同的遗传物质。
【详解】
A、正常胰岛A细胞也含有胰岛素基因，A符合题意；
BCD、类胰岛B细胞是胰岛A细胞转入P基因和M基因后获得的，可分泌胰岛素，与正常胰岛A细胞相比，P、M基因转录形成的相应mRNA、胰岛素基因转录形成的mRNA和P、M基因表达形成的相应蛋白质是类胰岛B细胞所独有的分子，BCD不符合题意。
故选A。
9．A
【分析】中心法则的内容为：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。随着科学技术的发展，中心法则也随之有了新的发展，科学家陆续在病毒中发现了 RNA的复制，RNA的逆转录，对中心法则进行了补充。
据图可知：①是DNA复制，②是转录，③是逆转录，④是RNA复制，⑤是翻译。
【详解】
A、①过程需要DNA聚合酶的参与，②过程都需要RNA聚合酶的参与，A错误；
B、图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，B正确；
C、②是将DNA中遗传信息传递给RNA，为转录过程，⑤是将RNA中遗传信息翻译成氨基酸序列的过程，即翻译，大肠杆菌细胞为原核细胞，有核糖体，没有细胞核，转录和翻译可同时进行，C正确；
D、①过程是DNA复制，产物为DNA，需要的原料是脱氧核苷酸；②过程是转录，产物为RNA，需要的原料是核糖核苷酸；⑤过程是翻译，产物是蛋白质，需要的原料是氨基酸，D正确。
故选A。
10．     加工、分类和包装     流动性     显微镜     激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定     B、A     b、d     b、e     b、c、d     注射SA激活神经元中的Src；研制药物促进神经元中ANLN的表达
【分析】高尔基体是动植物细胞均含有的单层膜构成的囊状结构，是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）。
【详解】
（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能依赖高尔基体膜具有流动性的特点。
（2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并借助显微镜观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度。实验结果显示过多的活性氧（H2O2处理）使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，而通过激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定，图中显示第③组长度恢复。
（3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。
①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段应该能与该基因转录的RNA片段发生碱基互补配对，进而使无法正常翻译，而无关RNA序列没有与之配对的碱基序列，据此可推测。
A、根据碱基互补配对原则可推测序列为 3’-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5’的片段不能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，显然可以作为无关的RNA片段；
B、序列为3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，显然能阻止此后的翻译过程，为能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段；
C、序列 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’的碱基数目与已知的序列中碱基数目不同，故不能作为实验中特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段，即导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为B、A。
②本实验的目的是探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。因此需要在（2）实验的基础上补充设计3组实验，处理方式为：组号④的处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 ANIi 的调控；组号⑤的处理为 H2O2氧化损伤神经元接受无关RNA 的调控；组号⑥的 材料及处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 SA和 ANIi的调控，即 组号④⑤⑥的处理依次为bd、be、bcd。
（4）综合上述研究结果，治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施可以是注射SA激活神经元中的Src或者是研制药物促进神经元中ANLN的表达。
【点睛】熟知高尔基体的功能是解答本题的前提，能根据实验设计的基本原则分析实验结果并得出正确的结论是解答本题的必备能力，基因的表达过程也是本题的考查点。本题注重了学生科学素养的考查。
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