第3讲 基因指导蛋白质的合成(解析版)

第3讲基因指导蛋白质的合成一、单选题1．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是（）A．转录过程需要RNA聚合酶的参与B．真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前期C．翻译时一条mRNA上只能结合一个核糖体D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA能转运多种氨基酸【答案】A【分析】RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。

mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。

游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。

【详解】A、RNA聚合酶能催化DNA转录形成RNA，A正确；B、真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期，B错误；C、翻译时一条mRNA上可相继结合多个核糖体，C错误；D、细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，由于密码子的简并性，一种氨基酸对应一种或多种密码子，因此一种氨基酸可以由多种tRNA转运，D错误。

故选A。

2．内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上的PERK蛋白结合，使PERK蛋白失去活性，Bip还能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。

细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，通过调节相关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。

下列说法错误的是（）A．Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠B．Bip结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制D．推测最可能是通过促进BCL-2基因表达来促进细胞凋亡【答案】D【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。

【详解】A、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠，A正确；B、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip结构异常，内质网中的蛋白质不能完成加工，会导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B正确；C、由图可知，未折叠蛋白与Bip结合后，会导致Bip无法与PERK蛋白结合，PERK蛋白恢复活性，PERK 蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制，C正确；D、内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，抑制BCL-2基因表达，促进Bax基因表达，因此Bax基因的表达产物能促进细胞凋亡，而BCL-2基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D错误。

故选D。

3．（2023·河北沧州·统考二模）DNA是细胞中的重要化合物，下列相关分析正确的是（）A．沃森和克里克根据高质量的DNA衍射图谱，推算出DNA遗传物质B．DNA的子链合成时，DNA聚合酶催化脱氧核苷酸加到脱氧核苷酸链的3'端C．减数分裂中，复制后的子代DNA分子，随同源染色体的分离分别进入两个子细胞D．以细胞核中DNA为模板合成的不同RNA，均可作为模板参与蛋白质的合成【答案】B【分析】DNA复制的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也可以进行。

DNA复制的特点：半保留复制和边解旋边复制。

半保留复制是指新合成的DNA分子中，都保留了原来DNA 分子中的一条链。

DNA复制所需要的条件：模板（亲代DNA的两条链），原料（4种游离的脱氧核苷酸），酶（解旋酶、DNA 聚合酶），能量（ATP直接供能）。

【详解】A、根据高质量的DNA衍射图谱，仅能推算出DNA呈螺旋结构，A错误；B、DNA子链的合成方向是5′端→3′端，所以在DNA聚合酶的催化下，脱氧核苷酸应加到脱氧核苷酸链的3′端，B正确；C、在细胞分裂中，复制的子代DNA分子，随姐妹染色单体的分离进入两个子细胞，C错误；D、以DNA为模板合成的RNA有mRNA、tRNA、rRNA，但只有mRNA可作为模板参与蛋白质的合成，D错误。

故选B。

4．丙型肝炎病毒（HCV）是单股正链RNA病毒，其+RNA上分布着许多有遗传效应的片段（基因），HCV 侵入人体细胞后的遗传信息传递如图所示。

下列相关分析错误的是（）A．正常细胞的遗传信息不可能从RNA流向RNAB．HCV外壳蛋白基因和酶基因的碱基排列顺序不同C．①①①①过程所需要的酶都是由宿主细胞提供的D．①①过程中RNA复制酶可催化磷酸二酯键的生成【答案】C【分析】分析题图，①表示以+RNA为模板翻译为蛋白质过程，①表示+RNA复制为-RNA，①是以-RNA为模板合成+RNA的过程，①是以+RNA为模板翻译为蛋白质—RNA复制酶的过程。

【详解】A、正常细胞只能发生DNA复制、转录和翻译，不能发生RNA复制，A正确；B、病毒外壳蛋白基因和酶基因的种类不同，则它们的碱基排列顺序不同，B正确；C、①①过程所需的酶是由宿主细胞提供的，①①过程所需的酶是由病毒的基因在宿主细胞内合成的酶催化的，C错误；D、①①过程是RNA复制，RNA复制酶可催化磷酸二酯键的生成，连接游离的核糖核苷酸形成RNA子链，D正确。

故选C。

一、选择题1．如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程，下列叙述正确的是（）A．酶A参与磷酸二酯键的形成，酶B和酶C参与磷酸二酯键的断裂B．进行过程①时，需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、A TP、相关酶等物质C．进行过程①时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成一条长肽链D．过程①、①都是沿着模板链3′→5′方向进行，过程①是沿着模板链5′→3′方向进行【答案】D【分析】分析题图：过程①表示DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶。

过程①表示转录，酶C表示RNA聚合酶。

过程①表示翻译。

【详解】A、酶A和酶C参与磷酸二酯键的形成，酶B表示解旋酶断裂的是氢键，A错误；B、进行过程①所示的DNA复制时，需要4种脱氧核苷酸、A TP、相关酶等物质，但环状DNA分子存在于线粒体、叶绿体或原核细胞中，因此图示过程不发生在细胞核中，B错误；C、过程①表示翻译，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成多条长肽链，C错误；D、复制、转录时都是沿着模板链3′→5′方向进行，翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行，D正确。

故选D。

2．（2022秋·山东青岛·高三统考期中）终止子是基因中外显子的一段保守的AATAAA序列，转录到此部位后，产生AAUAAA序列，被结合在RNA聚合酶上的延长因子识别并结合，然后在AAUAAA下游10—30个碱基的部位切断RNA，也就是说终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。

已知终止密码子有UGA、UAA、UAG，下列相关叙述错误的是（）A．因AATAAA序列不编码蛋白质，故其发生改变不会引起性状改变B．终止子被RNA聚合酶催化转录形成的片段中有终止密码子C．外显子AATAAA序列中共含有2种脱氧核糖核苷酸和12个氢键D．解旋酶和RNA聚合酶都可以改变基因片段的空间结构【答案】A【分析】1、启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和下游，启动子负责调控基因转录的起始，终止子负责调控基因转录的结束。

2、起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别决定翻译的起始和终止。

【详解】A、虽然AATAAA序列不编码蛋白质，但它起到基因转录的调控作用，如果该序列发生改变，转录出错，合成的蛋白质也会发生改变，性状也会改，A错误；B、终止子位于基因的外显子，转录出对应的RNA会被保留下来，AA TAAA序列经转录后产生AAUAAA 序列含终止密码子UAA，B正确；C、AATAAA序列中含有腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A-T碱基间含有两个氢键，因此含有氢键总数为12个，C正确；D、解旋酶和RNA聚合酶都具有解旋功能，可催化DNA的氢键断裂，使基因片段的空间结构发生改变，D 正确。

故选A。

3．（2023春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）图为鸡卵清蛋白对应的mRNA与卵清蛋白基因杂交的结果，图中3'和5'表示mRNA的方向，A-G表示未与mRNA配对的DNA序列，1-8表示能与mRNA配对的DNA序列。

下列叙述错误的是（）A．图中甲端是卵清蛋白基因模板链的3'端B．由图可知，DNA分子转录时是不连续的、跳跃的C．图中DNA与mRNA杂交区可能含有T—A碱基对D．可用图中所示方法来检测细胞中基因的表达情况【答案】B【分析】图示为卵清蛋白基因结构及其与mRNA的杂交图，字母和数字分别代表DNA分子上不同的区段，其中字母代表的区段与mRNA不能杂交，属于基因的内含子，数字代表的区段与mRNA能杂交，属于基因的外显子。

【详解】A、模板链与mRNA反向平行，则甲端是卵清蛋白基因模板链的3'端，A正确；B、鸡卵清蛋白基因的转录过程不是跳跃式的，转录是连续的，只是因为转录完成后进行了剪切，才出现了如图的结果，B错误；C、以DNA的一条链为模板合成RNA的碱基配对方式为，A-U、T-A、G-C、C-G，所以图中DNA与mRNA 杂交区可能含有T—A碱基对，C正确；D、mRNA与基因的模板链碱基互补配对，则可用图中所示方法来检测细胞中基因的表达情况，D正确。

故选B。

4．（2023春·高一课时练习）下图是线粒体DNA（mtDNA）基因表达的相关过程，相关叙述正确的是（）A．参与过程①的酶有解旋酶和RNA聚合酶B．过程①RNA酶P和RNA酶Z能识别特定的碱基序列C．过程①的产物可为过程①提供模板、原料和工具D．线粒体DNA中的基因遗传时遵循孟德尔遗传定律【答案】B【分析】①是转录过程，①是对原始RNA进行加工修饰的过程，①是翻译过程。

【详解】A、过程①是转录过程，参与过程①的酶是RNA聚合酶，A错误；B、经过程①中RNA酶P和RNA酶Z特定切割后，原始RNA变为前体mRNA、前体rRNA、前体tRNA，故RNA酶P和RNA酶Z能识别特定的碱基序列，B正确；C、过程①的产物是原始RNA ，原始RNA经RNA酶P和RNA酶Z处理后，可得到前体mRNA、前体rRNA、前体tRNA，前体mRNA可为过程①提供模板，前体rRNA经加工后可与蛋白质结合形成核糖体，为①提供场所，前体tRNA可作为①中搬运氨基酸的工具，但不能为①提供原料（氨基酸），C错误；D、线粒体DNA中的基因的遗传属于细胞质遗传，孟德尔遗传定律只适用于有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传，D错误。

故选B。

5．（2023春·江苏无锡·高一校联考期中）下图为某基因的表达过程示意图，相关叙述Z正确的是（）A．①是DNA，其双链均可作为①的转录模板B．一个mRNA分子可相继结合多个核糖体，最终形成多条不同肽链C．①是核糖体，翻译时沿mRNA的5’端向3’端方向移动D．①是不含氢键的单链tRNA，在细胞中通常有21种【答案】C【分析】基因的表达过程包括两个过程：1、DNA转录形成mRNA；2、mRNA通过翻译形成蛋白质。