必刷题九 基因指导蛋白质的合成-【高考解码·过好假期每一天】2025年高一生物学暑假必刷题

(2024·浙江卷)大肠杆菌在 含有3H-脱氧核苷培养液中 培养,3H-脱氧核苷掺入到新 合成的DNA链中,经特殊方 法显色,可观察到双链都掺 入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链 掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养 中,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,局部 示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应 的显色情况可能是 ( ) A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色 C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色 某DNA含1000个碱基对,其中一条链的A∶ T∶C∶G=4∶3∶2∶1,下列叙述错误的是 ( ) A.该DNA经过n次复制,共需要消耗腺嘌 呤脱氧核苷酸700×2n 个 B.该分子最多能携带41000种遗传信息,碱基 对中含有氢键2300个 C.转录时,mRNA是沿着模板链的3'→5'方 向合成的 D.该DNA指导合成的蛋白质中含有的氨基 酸最多500个 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 必刷题九 基因指导蛋白质的合成 基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程,包 括转录和翻译两个主要阶段: (1)转录:是指以DNA的一条链为模板,按照碱 基互补配对原则,合成RNA的过程。 转录的场所:细胞核转录的模板:DNA分子的 一条链; 转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与 “A”配对,不含“T”); 与转录有关的酶:RNA聚合酶等; 转录的产物:mRNA。 (2)翻译:是指以mRNA为模板,合成具有一定 氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 翻译的场所:细胞质的核糖体上。 翻译的本质:把 DNA上的遗传信息通过 mR- NA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列 顺序。 油菜是我国南方一种常见且可观赏的油料作 物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息 传递的示意图,图中①、②、③表示生理过程; 该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮 酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图 乙所示,其中酶a和酶b分别由基因 A和基 因B控制合成。浙江省农科院陈锦清教授根 据这一机制培育出高产油菜,产油率由原来 的35%提高到58%。据图回答下列问题: 图甲 PEP 酶a↓ 油脂 酶b↓ 氨基酸 图乙 (1)图甲中①、②、③所代表的三个过程分别 是 、 、 。 ②过程所需的酶是 ,其发生的主 要场所是 。图 中 需 要 mRNA、 tRNA和核糖体同时参与的过程是 (填 写图中的标号),此过程中一个 mRNA可以 与多个核糖体结合的意义是 。 (2)图乙所示基因控制生物性状的类型是 ; 据图甲、乙分析,你认为在生产中能提高油菜 产油率的基本思路是 。 【答案】 (1)DNA复制 转录 翻译 RNA 聚合酶 细胞核 ③ 在短时间内可以合成 大量蛋白质 (2)基因通过控制酶的合成来 控制代谢过程,进而控制生物体的性状 促 进酶a合成、抑制酶b合成 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·81· |假日必刷题·生物学| 【解析】 (1)题图甲中①、②、③所代表的三个 过程分别是 DNA复制、转录、翻译。②过程 (转录)离不开RNA聚合酶的催化,其发生的 主要场所是细胞核。mRNA是翻译的模板, tRNA是翻译时运载氨基酸的工具,核糖体是 翻译的场所,因此题图中需要mRNA、tRNA和 核糖体同时参与的过程是③所示的翻译,此过 程中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意 义是在短时间内可以合成大量蛋白质。(2)题 图乙显示:PEP在酶a的催化下转变为油脂, 在酶b的催化下转变为氨基酸,而酶a和酶b 分别由基因A和基因B控制合成,因此题图乙 所示基因控制生物性状的类型是:基因通过控 制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体 的性状;在生产中,可通过促进酶a的合成、抑 制酶b的合成来提高油菜产油率。 DNA复制 DNA转录 翻译 时间 细胞分裂的 间期 个体生长发育的 整个过程 场所 主要在细胞核 细胞质中的 核糖体 条件 解旋酶, DNA聚合 酶等,ATP RNA聚 合酶等,ATP 酶,ATP, tRNA 模板 DNA的 两条链 DNA的 一条链 mRNA 原料 含ATCG的 四种脱氧核 苷酸 含 AUCG 的四种核糖 核苷酸 21种氨基酸 模板 去向 分别进入两 个子代DNA 分子中 与非模板链 重新缠绕成双 螺旋结构 分解成单个 核苷酸 特点 半保留复制, 边解旋边复 制,多起点 复制 边解旋边 转录 一个mRNA 上结合多个 核糖体,依次 合成多肽链 碱基 配对 A→T, G→C A→U, T→A, G→C A→U, G→C 遗传 信息 传递 DNA→DNA DNA→ mRNA mRNA →蛋白质 实例 绝大多数生物 所有生物 意义 使遗传信息 从亲代传给 子代 表达遗传信息,使生物表 现出各种性状 氨基酸、密码子和反密码子的对应关系: (1)每种氨基酸对应一种或几种密码子,可由一 种或几种tRNA转运。 (2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码 子无对应的氨基酸),且一种tRNA只能转运一 种氨基酸。 (3)基因、密码子和反密码子的对应关系: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 知识点1 遗传信息的转录 1.叶绿体中酶R由叶绿体DNA编码的大亚基 和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成, 其合成过程如图所示,请回答下列问题。 (1)合成酶R时,①过程表示 , mRNA的合成需要 酶的参与, 合成后的mRNA与核糖体结合,开始合成小 亚基肽链,直到核糖体遇到 mRNA的 ,肽链合成结束。 (2)据图分析,进行②过程时,其模板是 ;若模板中部分碱基 序 列 是5'- ACTTGAAGC-3',请写出对应 mRNA的部 分碱基序列5' 3'; 在叶绿体中,参与形成大亚基肽链合成的 RNA中,种类最多的是 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·91· |第一部分 收官之作·完胜上一学期| 知识点2 遗传信息的翻译 2.如图表示遗传信息在细胞中的 传 递 过 程, ①~④表示物质。如果①在自我复制中出现 差错,导致某基因的一个碱基对被替换,但产 生的④没有发生改变,其原因可能是 ( ) A.不同的密码子可能决定同一种氨基酸 B.多种氨基酸可以由一种密码子编码 C.合成④过程中所需的酶没有发生变化 D.①序列的改变不可能影响④的结构 知识点3 中心法则 3.图1为某种生物细胞内进行的部分生理活 动,图2为中心法则图解,图中字母代表具体 过程。下列叙述正确的是 ( ) A.图1所示过程可在原核细胞中进行,只有 酶丙能催化氢键的断裂 B.人的神经细胞内能发生图2所示a、b、c三 个生理过程 C.若图2中的一个DNA分子含n个碱基,则 b过程得到的mRNA分子中碱基数是n/2 D.图2所示a~e过程中均存在碱基互补配 对现象 4.手 足 口 病 (Hand-foot- mouthdisease, HFMD)是由肠道病毒感染引起的临床症候 群,引发手足口病的肠道病毒有20多种,常 见的如肠道病毒71(EV71)型。具有临床表 现多样的特点,以发热和手、足、口腔等部位 的皮疹或疱疹为主要特征,多发生于5岁以 下的婴幼儿,病人和隐性感染者都能感染他 人。据专家介绍,由上述病毒引发的病人康 复后会具备相应的免疫力,但还可能被其他 病毒 感 染。肠 道 病 毒 EV71 为 单 股 正 链 RNA(+RNA)病毒,该病毒在宿主细胞内增 殖的过程如下图所示。 (1)图中EV71的遗传物质进入宿主细胞后, +RNA有三方面功能,分别是 。 (2)图中合成物质 M 的场所是 , 催化①、②过程需要的原料是 。 (3)图中符合中心法则的过程包括 (请用图中 的标 号 和 文 字 填 写),假 定 病 毒 基 因 组 +RNA含有7500个碱基,其中 A和 U占碱 基总数的40%。以病毒基因组+RNA为模 板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基 G和C 个。 5.微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一 类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫 细胞中微RNA调控lin-14蛋白质编码基因 表达的相关作用机制。请据图回答下列问题: (1)过程A所需的原料和酶分别是 、 。过程B中能与①发生碱基互补 配对的分子是 ,该分子在过程B 中所起的作用是 。 (2)①上可以相继结合多个核糖体,其意义是 ,先结合到① 上的核糖 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·02· |假日必刷题·生物学| 体是肽链 (填写序号)所在的核糖 体。当核糖体读取到①上的 后,②③合成结束。完成合成的②③的氨基酸 序列 (填“相同”或“不同”),原因 是 。 (3)图中涉及的遗传信息的流动方向为 。 (4)由图可知,微RNA调控基因lin-14表达 的机制是 RISC-miRNA复合物与①结合, 抑制 过程。 (2024·湖北卷)编码某蛋白质的基因有两条 链,一条 是 模 板 链(指 导 mRNA 合 成),其 互补链是编码链。若编码链的一段序列为 5'-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是 ( ) A.5'-CAU-3' B.5'-UAC-3' C.5'-TAC-3' D.5'-AUG-3' 下列关于真核细胞细胞核中遗传信息传递的 叙述,错误的是 ( ) A.转录过程中,mRNA上4种碱基的比例与 模板链上相应碱基的比例相同 B.翻译过程中,密码子的数量等于反密码子 的数量 C.DNA 复制过程中所需的嘌呤数等于嘧 啶数 D.一个细胞中基因的数量等于蛋白质分子的 种类数 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 必刷题十 基因表达与性状的关系 基因是有遗传效应的DNA片段,基因通过控 制蛋白质的合成来控制生物的性状,基因对 性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成 来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状; ②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制 性状。 DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在 DNA甲基转移酶(DNMT)的催化作用下添 加甲基,高度DNA甲基化会抑制基因表达。 在多细胞的真核生物中,DNA甲基化多数发 生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性 地添加到胞嘧啶上,形成5'-甲基胞嘧啶。 甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生 长及代谢等是必需的。下图甲、乙分别表示 DNMT基因表达的两个过程,a、b、c代表相 关物质或结构,丙表示部分被甲基化的DNA 片段。据图回答: (1)图甲表示基因表达的 过程,③是 酶。 (2)与甲过程相比,乙过程特有的碱基互补配 对方式是 ,在完成乙过程中的C结 构的移动方向是 (填“从右向左” 或“从左向右”)。 (3)乙过程中一个mRNA上结合多个核糖体 的意义是 ,最终每个 核糖体合成的多肽链都 (填“相同” 或“不相同”)。 (4)请据题干和图丙所示信息及分析,下列有 关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的 有 。(请填序号) ①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;② 一 个 DNA分子可能连接多个甲基;③DNA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;④胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶 在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 (5)细胞中DNA甲基转移酶增多,抑癌基因 异常甲基化是引起细胞癌变的原因之一。一 种肺细胞的癌变是由ASPP基因(一种抑癌基 因)甲基化引起的,则与正常细胞相比,该癌细胞 中ASPP基因转录的mRNA和DNMT基因转 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·12· |第一部分 收官之作·完胜上一学期| [刷高考题] B DNA的复制方式为半保留复制。由题意可知,大肠 杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条 链一条被3H标记,另一条未被标记;大肠杆菌拟核DNA 第2次复制时,以两条链中一条被3H标记、一条未被标 记的DNA单链为模板进行复制。结合题干显色情况可 知,DNA双链区段①为浅色;DNA双链区段②中两条链 均含有3H,为深色;DNA双链区段③中一条链含有3H, 一条链不含3H,为浅色,B符合题意。 [刷多选题] ABD DNA分子中,含有1000个碱基对,2000个碱基, 一条链中的A∶T∶C∶G=4∶3∶2∶1,因此该链中的 A=400,T=300,C=200,G=100,另一条链上A=300, T=400,C=100,G=200。该DNA经过n次复制,新增 的DNA数为2n-1,该DNA中含有腺嘌呤脱氧核苷酸 1000×(4/10+3/10)=700个,故n次复制共需要消耗 700×(2n-1)个腺嘌呤脱氧核苷酸,A错误;氢键的个数 为700×2+300×3=2300个,4种遗传信息意味着41000 种碱基的数量是不受限制的,本题“某DNA”中每种碱基 的数量、排序都是固定的,只能携带一种遗传信息,B错 误;转录时,mRNA沿着DNA模板链的3'-5'的方向合 成,C正确;该DNA含1000个碱基对,其转录的 mRNA 最多含1000个碱基,mRNA中相邻的3个碱基决定一 个氨基酸,故该DNA指导合成的蛋白质中最多含有333 个氨基酸,D错误。 必刷题九 基因指导蛋白质的合成 [刷基础题] 1.【答案】 (1)(遗传信息的)转录 RNA聚合 终止密码 子 (2)叶绿体DNA(的一条链) -GCUUCAAGU- tRNA 【解析】 (1)据图可知,合成酶R时,①过程表示(遗传 信息的)转录。mRNA的合成需要RNA聚合酶的参与, 合成后的mRNA与核糖体结合,开始合成小亚基肽链。 在翻译的时候,核糖体沿着mRNA移动,读取密码子,直 到核糖体 遇 到 mRNA的 终 止 密 码 子,肽 链 合 成 结 束。 (2)据图分析,②过程是以叶绿体中的DNA为模板合成 mRNA的 转 录 过 程;若 模 板 中 部 分 碱 基 序 列 是5'- ACTTGAAGC-3',根据碱基互补配对原则可知,对应 mRNA的部分碱基序列5'-GCUUCAAGU-3';在叶 绿体中,参与形成 大 亚 基 肽 链 合 成 的 RNA有 mRNA、 tRNA和rRNA,种类最多的是tRNA。 2.A 基因中一个碱基对发生替换,由于密码子的简并性, 对应的氨基酸可能不变,性状不会改变,A正确;一个氨 基酸可以对应多个密码子,并非多种氨基酸可以由一种 密码子编码,B错误;编码的氨基酸是否改变和翻译过程 中的酶没有关系,C错误;①序列的改变导致基因结构的 改变属于基因突变,可能影响④的结构,D错误。 3.D 分析图1:酶甲的作用是在DNA复制过程中,以单 链DNA为模板延伸子链,是DNA聚合酶;酶乙催化转 录过程,是RNA聚合酶;酶丙在DNA复制过程中的作 用是解旋,打开双螺旋结构,为解旋酶。分析图2:乙图 是中心法则过程中遗传信息的流动途径,其中a是DNA 分子复制,b是转录,c是翻译,d是RNA复制,e是逆转 录。图1所示过程边转录边翻译,在原核细胞中进行,酶 甲为DNA聚合酶,酶乙为RNA聚合酶,酶丙为解旋酶, RNA聚合酶也有解旋的功能,所以也能催化氢键的断 裂,A错误;人的神经细胞高度分化,不能分裂,因此不 能发生图2所示a(DNA复制)过程,B错误;基因通常是 具有遗传效应的DNA片段,转录是以基因为单位进行 的,且DNA分子中具有不能转录的基因间区,所以一个 含n个碱基的DNA分子转录得到的 mRNA分子中碱 基数一定小于n/2,C错误;图2所示a~e五个生理过程 分别是DNA复制、转录、翻译、RNA复制、RNA逆转录 过程,均存在碱基互补配对现象,D正确。 [刷综合题] 4.【答案】 (1)复制的模板;翻译的模板;组成病毒的成分 (2)核糖体 核糖核苷酸 (3) 9000 【解析】 由图可知,+RNA可作为翻译的直接模板,翻 译形成衣壳蛋白和相关酶等,+RNA还可以通过复制形 成-RNA,-RNA再次复制形成+RNA,+RNA与衣 壳蛋白 组 装 形 成 新 的 肠 道 病 毒 EV71。(1)据 图 可 知, +RNA可作为复制-RNA的模板;可作为翻译蛋白质 的模板;还可与衣壳蛋白组装形成新的病毒。(2)物质 M为蛋 白 质,合 成 蛋 白 质 的 场 所 是 核 糖 体。①②为 RNA复制,需要四种核糖核苷酸做为原料。(3)图示符 合中心法则的过程包括 。假 定 病毒基因组+RNA含有7500个碱基,其中A和U占碱 基总数的40%。以病毒基因组+RNA为模板合成一条 子代+RNA的过程需要进行两次复制,所以共需要碱基 G和C的数量为7500×(1-40%)×2=9000个。 5.【答案】 (1)(游离的四种)核糖核苷酸 RNA聚合酶 tRNA 运输氨基酸 (2)(同时进行多条肽链的合成,) 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质(提高翻译的 效率) mRNA ② 终止密码子 相同 合成②③的 模板mRNA相同 (3)DNA→RNA→蛋白质 (4)翻译 【解析】 (1)过程A是转录,其原料是核糖核苷酸,参与 的酶是RNA聚合酶。过程B是翻译,该过程中存在tR- NA和①mRNA之间的碱基互补配对(反密码子与密码 子配对),因此过程B中能与①发生碱基互补配对的分 子是tRNA。tRNA的作用 是 运 输 氨 基 酸。(2)①mR- NA上连接多个核糖体,其意义是可同时进行多条肽链 的合成,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质,从 而提高翻译的效率。图中肽链②比肽链③长,所以先结 合到①mRNA上的核糖体是肽链②所在的核糖体。当 核糖体读取到①mRNA上的起始密码子时,开始进行翻 译,当核糖体读取到 mRNA上的终止密码子时,翻译结 束。因为②③是以同一条mRNA为模板翻译而成,所以 完成合成的②③的的氨基酸序列相同。(3)图中有转录 和翻译过程,所以涉及的遗传信息的流动方向为DNA→ RNA→蛋白质。(4)由图可知,微 RNA调控基因lin- 14表达的机制是RISC-miRNA复合物与①mRNA结 合,阻止tRNA与mRNA的碱基配对,抑制翻译过程。 [刷高考题] A 若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则对应的 mR- NA序列为5'-AUG-3',则该序列所对应的反密码子是 3'-UAC-5',A符合题意。 [刷多选题] ABD 转录过程中,由于碱基互补配对,mRNA上的4 种碱基的比例与模板链上相应碱基的比例不一定相同, A错误;翻译过程中,不存在与终止密码子对应的反密 码子,故密码子的数量与反密码子不相同,B错误;DNA 复制遵循碱基互补配对原则,一定是一个嘌呤与一个嘧 啶配对,且DNA的两条链均作为模板,故嘌呤与嘧啶各 占50%,C正确;细胞中的基因会进行选择性表达,表达 出来的蛋白质的种类数不等于基因种类数,D错误。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·76· |参考答案|