检测案21基因指导蛋白质的合成及基因表达与性状的关系

检测案21基因指导蛋白质的合成及基因表达与性状的关系(分值：45分)授课提示：对应课后定时检测案66页基础巩固练1～4题，每题2分。1．(2026·河北保定校考一模卷)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；一个核糖体上有两个密码子位点，携带氨基酸的一个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：D2．(重庆卷，18)研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达(如图)，导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是()A．lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果解析：对比野生型果蝇幼虫的inr基因表达量可知，降低lint基因表达后，幼虫体内的inr基因的表达量显著上升，说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用，A错误；由题图可知，inr的表达量增加后果蝇体型变小，推测提高幼虫lint基因表达，inr的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，B、C正确；由以上分析可知，果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。答案：A3．(2023·浙江1月卷，15)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是()A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化解析：图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体依次结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。答案：B4．(2024·贵州卷，5)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是()A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分解析：由题意可知，细胞Ⅱ不能合成催乳素的原因是细胞中催乳素合成基因的多个碱基被甲基化，故推测甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录；由细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，推测氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，A、B正确。处理后的细胞Ⅱ的催乳素合成基因去甲基化可传给子代细胞，故其子代细胞能合成催乳素，C正确。该基因甲基化后不能合成催乳素，故可根据是否能合成催乳素区分细胞类型，D错误。答案：D提能强化练5～8题，每题3分。5．血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图，下列分析不正确的是()注：T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列。A.血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的B．低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多C．同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关D．若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达解析：低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T序列未改变，B错误；由题图可知，光照会促进HY5蛋白与G序列结合，激活Ruby基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关，C正确；由题图可知，低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达，D正确。答案：B6．神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程，下列说法错误的是()A．甲过程中，RNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成B．乙过程中，mRNA的A端为3′端，核糖体从B端结合C．与过程乙相比，甲过程中特有的碱基配对方式是T—AD．该疾病患者的基因表达与正常人相比，丙过程减弱解析：甲过程由BDNF基因指导RNA的合成，为转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶可催化形成磷酸二酯键，A正确；翻译时，核糖体沿着mRNA从5′端往3′端方向延伸，根据肽链的长短可知，翻译的方向是从右往左，故题图中mRNA的A端是3′端，核糖体从B端结合，B正确；过程乙是翻译过程，配对关系是A—U、U—A、G—C、C—G，过程甲是转录，配对关系是A—U、T—A、G—C、C—G，与过程乙相比，该过程中特有的碱基配对方式是T—A，C正确；miRNA-195与BDNF基因转录产生的mRNA结合，从而阻碍其与核糖体结合影响翻译，患者与正常人相比，丙过程增强，D错误。答案：D7．(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：ABD8．(2026·江苏南京模拟卷)(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1C．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解析：从题图中信息可知，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16，B正确；根据题图中信息可知，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答案：ACD大题冲关练9.(13分)(2023·广东卷，17)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。回答下列问题。(1)电离辐射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)前体mRNA是通过____________________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合，调节基因表达。(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：________________________________________________________________________。解析：(1)电离辐射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由题图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。答案：(1)自由基(2)RNA聚合miRNA(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡(4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡10．(12分)经导管肝动脉化疗栓塞术(TACE)，俗称“饥饿疗法”，是中晚期肝癌患者最常用的治疗方法。具体操作：通过微导管向肿瘤供血动脉内注入栓塞和化疗药物，从而使肿瘤发生缺血坏死，同时化疗药能够进到肿瘤的区域，达到杀灭肿瘤的目的。如图为饥饿疗法的部分作用机制，回答下列问题。(1)过程①称为________，该过程所需的酶是________，以四种________作为原料。(2)过程②以________为原料，若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′，则其识别的密码子序列为________。(3)过程②上核糖体的移动方向是__________(填“从右向左”或“从左向右”)，最终形成的多肽链a、b、c、d上的氨基酸的种类和序列________(填“相同”或“不相同”)，原因是________________________________________________________________________。(4)研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA会脱去氨基酸变成空载tRNA参与基因表达的调控。根据上图展示的调控过程，从两个方面说明空载tRNA是如何通过抑制蛋白质的合成来控制癌细胞增殖的：________________________________________________________________________。解析：(1)过程①以DNA的一条链为模板合成RNA，该过程称为转录，转录所需的酶是RNA聚合酶，以四种核糖核苷酸为原料。(2)过程②为翻译过程，该过程以氨基酸为原料，根据tRNA上的反密码子与mRNA的密码子互补配对的原则，若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′，则其识别的密码子序列为5′-UUC-3′。(3)据题图可知，最早合成的多肽是a，其次是b、c、d，所以核糖体沿mRNA移动的方向是从右到左；因为一个mRNA可以相继结合多个核糖体，由于模板链相同