4.1 基因指导蛋白质的合成 同步练习（含答案）

4.1 基因指导蛋白质的合成 同步练习
一、选择题
1．脆性X综合征由X染色体上的FMR1因突变所致。FMR1基因不编码蛋白质区域的CGG序列重复次数呈现多态性，正常时重复次数少于55，前突变时重复次数为55~200（不致病），而全突变时重复次数多于200（可致离）。男性的前突变传递给下一代时，重复次数不变或减少；女性的前突变传递给下一代时，重复次数增加，可生出全突变的孩子，下列叙述正确的是(　　)
A．CGG重复次数的多态性影响FMR1编码多肽随的长度
B．女性的前突变只能来自母亲，以后可能传递给她的儿子
C．男性的前突变只能来自母亲，以后只能传递给他的女儿
D．检测前突变女性的CGG重复次数可推断后代是否患病
2．由mRNA逆转录产生的单链DNA称为第一链cDNA，以第一链cDNA为极板合成的单链DNA称为第二链cDNA，下列叙述正确的是(　　)
A．第一链cDNA可以单独作为PCR反应体系的模板
B．第一链cDNA与其模板mRNA序列互补、方向相同
C．第二链cDNA不能与转录该mRNA的DNA进行杂交
D．第二链cDNA与其模板mRNA的碱基序列和组成均相同
3．下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是(　　)
A．糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子
B．核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸
C．由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列
D．淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质
4．2024年诺贝尔奖授予了发现microRNA及其作用的两位科学家。microRNA是微小核糖核酸，仅含有22个左右的基本单位。microRNA由DNA控制合成，在人体中会与其他RNA结合，从而抑制蛋白质的合成。下列说法正确的是（　　）
A．microRNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸
B．microRNA和DNA都是由5种碱基构成的单链
C．microRNA和其他RNA的结合发生在细胞质中
D．DNA和microRNA都可以储存人体的遗传信息
5．拟南芥是自花授粉植物，体细胞中有5对染色体，是第一个基因组被完整测序的植物。研究发现，野生型拟南芥的细胞核核孔上存在H蛋白，能够协助mRNA转移，而某种突变型拟南芥的H蛋白功能缺失。下列叙述正确的是（　　）
A．突变型拟南芥H蛋白功能缺失一定由基因突变引起
B．突变型拟南芥的基因表达过程受阻是因为转录过程不能正常进行
C．突变型拟南芥的细胞核核孔仍然可以进行物质交换，并具有选择性
D．拟南芥基因组测序需要测10条染色体
6．如图为洋葱根尖分生区细胞内某基因的结构示意图（①②表示化学键），该基因含有300对碱基，其中碱基C占30%。下列叙述正确的是（　　）
A．该基因具有一定的遗传效应，能在所有细胞中表达
B．该基因复制两次需要用游离的腺嘌呤360个
C．若①处右侧T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变
D．该基因进行转录时，解旋酶会断开②表示的化学键
7．RNA杀虫剂是一种基于RNA干扰技术的杀虫剂。RNA干扰技术是一种由双链RNA引发的基因沉默现象，其中的一种机制如下图。下列说法正确的是（　　）
注：Dcr2、R2D2、Ago2、RP为不同蛋白质。
A．dsRNA需要根据使用农作物的 DNA 进行设计
B．dsRNA和游离的核糖体结合开始多肽链的合成
C．dsRNA杀虫剂可达到“一剂预防多种害虫”的效果
D．RNA杀虫剂利用了生物信息，是一种生物防治手段
8．下列关于细胞器的结构和功能的说法，正确的是
A．四种结构中均可以发生A－U配对现象
B．a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量
C．分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与
D．a、c、d都具有双层膜结构
9．某些生物的细胞内一条mRNA链上存在RNA聚合酶及多个核糖体，其中，与RNA聚合酶最接近的核糖体为前导核糖体，RNA聚合酶催化产物的速度与前导核糖体的翻译速度始终保持一致，这种同步完成转录和翻译的现象称为转录翻译偶联。下列说法正确的是（　　）
A．转录翻译偶联现象普遍发生在人体细胞核基因的表达过程中
B．转录时，RNA聚合酶在模板DNA上的移动方向是3'端→5'端
C．核糖体会首先结合在mRNA链的3'端，随后启动翻译过程
D．最接近RNA聚合酶的前导核糖体最终合成的肽链最长
10．下图是中心法则示意图，菠菜叶肉细胞中都能发生的过程有（　　）
A．a和e B．b和d C．c和d D．e和c
11．降钙素是一种多肽类激素，主要功能是调节血液中钙离子的浓度；降钙素基因相关肽是一种与降钙素基因同源的活性肽，其可作为神经递质传递痛觉信息。如图表示降钙素和降钙素基因相关肽形成的部分过程。下列叙述错误的是（　　）
A．mRNA前体在细胞核中剪接、加工形成成熟mRNA后才被运出
B．降钙素可以随体液运输传递信息，但其一经靶细胞接受就会失活
C．偏头痛发作时患者垂体细胞释放的降钙素基因相关肽可能会增多
D．降钙素基因转录时RNA聚合酶与DNA结合后沿模板链的3'端向5'端移动
12．DNA复制始于复制起点，该区域富含碱基A、T。启动蛋白识别复制起点后就会募集其他蛋白质共同作用，让DNA双链解开形成初始开口结构（IOS）。下列说法正确的是（　　）
A．甲基化程度高的DNA，形成IOS的数量少
B．启动蛋白可能属于DNA聚合酶的一部分，能识别起始密码子
C．解旋酶会被启动蛋白招募，且解旋酶与DNA聚合酶可同时发挥作用
D．DNA复制时两条母链作为模板，这主要能节省复制所需的时间
13．下列有关生物学观点和对应实验证据的叙述正确的是（　　）
选项 生物学观点 实验证据或依据
A 基因位于染色体上 摩尔根运用“类比推理法”进行果蝇眼色的杂交实验
B 所有动植物都是由细胞构成 施莱登和施旺观察部分动植物的组织，运用完全归纳法得出结论
C 光合作用产生的氧气来自水 鲁宾和卡门利用同位素示踪技术，设计实验组和对照
D 遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸 克里克以T4噬菌体为材料，通过改变特定基因中碱基数目来研究对其编码蛋白质的影响
A．A B．B C．C D．D
14．通常分泌蛋白的氨基端上，有一段长度约为30个氨基酸构成的疏水性序列，该序列能被内质网上的受体识别，之后通过内质网进入囊腔，在囊腔中经过一系列加工形成“蛋白质”产物。如图表示某种分泌蛋白合成中的某些阶段。其中数字表示 mRNA 中的编码序列。下列说法不正确的是（　　）
A．核糖体是否结合到内质网上，可能与蛋白质起始端是否有疏水序列有关
B．图中核糖体在 mRNA 上的移动方向为从右往左
C．编码疏水性序列的遗传密码位于图中mRNA 的1区段
D．与转录相比，图示过程没有的碱基互补配对方式为T-A
15．下列有关酶的叙述，正确的是（　　）
A．ATP合成酶不只是存在于线粒体中
B．酶可为化学反应提供活化能
C．酶的合成都经过转录和翻译两个过程
D．酶只能在细胞内发挥作用
16．脑源性神经生长因子（BDNF）是一种神经营养蛋白，对神经元的存活分化起到非常重要的作用。研究表明，抑郁症患者的血液中BDNF水平比正常人低，如图表示BDNF基因的表达及调控过程。下列叙述错误的是（　　）
A．甲过程RNA聚合酶催化mRNA从3'→5'方向合成
B．抑制miRNA-195基因的转录，可以缓解抑郁症患者的症状
C．BDNF基因启动子的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．丙过程和乙过程的碱基配对方式相同
17．科研人员利用分子杂交技术发现了连接DNA与蛋白质的桥梁物质——mRNA。下图是有关mRNA的实验过程示意图，下列相关分析错误的是（　　）
A．噬菌体RNA和细菌核糖体均含有
B．噬菌体的RNA是在细菌细胞内以噬菌体DNA为模板合成的
C．①与②处能形成双链杂交分子的是②
D．子代噬菌体不含标记物
18．研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA），进而调控相关基因的表达，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．tRNA、rRNA和mRNA均通过转录过程产生
B．过程②中终止密码子与a距离最近，d结合过的tRNA最多
C．细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D．该调控机制有利于细胞中物质与能量的合理分配和利用
19．细菌X是具有抗生素抗性基因的致病菌，其基因产物可分解抗生素Y。人工合成的某多核苷酸碱基序列和细菌X的抗生素抗性基因转录所得的mRNA部分碱基序列如图所示。现将该多核苷酸与抗生素Y同时使用，可杀死细菌X。下列叙述错误的是（　　）
A．细菌mRNA与多核苷酸结合后，形成局部的RNA双链结构
B．使用人工合成的多核苷酸后，导致细菌X无法分解抗生素Y
C．多核苷酸阻止了tRNA与细菌mRNA上的密码子相结合
D．多核苷酸与细菌mRNA结合后，抑制了抗性基因的翻译
20．中国圆田螺（又称“田螺”）属于常见的淡水食用螺类，在极端环境下能够迅速进入休眠状态。通过转录组测序技术发现，与正常有水养殖相比，干旱休眠时田螺体内的多种基因表达量出现差异，部分结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
基因名称 转录mRNA量 基因作用
Poc1b 减少 形成光感受器感觉纤毛和正常视力
FASN 减少 编码脂肪酸合成酶
MSTN 增加 抑制肌肉增长
SRCR 增加 负责对凋亡细胞的清除等
A．干旱休眠时田螺对光线的感知减弱，会增长肌肉、积累脂质
B．干旱休眠状态下田螺通过吞噬自身凋亡细胞可获取一定能量
C．干旱胁迫使田螺发生基因突变，改变自身性状适应不利环境
D．四种基因均通过控制蛋白质分子的结构直接影响田螺的性状
二、非选择题
21．真核细胞中RNA一般在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质。为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用变形虫做了如下实验：
步骤一：将正常生活没有分裂活动的变形虫（单细胞动物）随机且均等地分为三组，每组有若干变形虫：
A组：用含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物饲喂变形虫；
B组：将变形虫的细胞核去掉；
C组：不作处理。
步骤二：用放射自显影技术检测到A组每只变形虫的细胞核中出现放射性后，将细胞核移植到B、C两组的变形虫细胞内。
步骤三：一段时间后检测B、C两组的放射性，结果如下图所示：
请回答下列问题：
（1）研究发现，A组每只变形虫的细胞核中出现大分子X物质，且具有放射性；X物质最可能是　 　（填中文名称），每组有若干只变形虫的目的是　 　。
（2）下列关于该实验的叙述，最合理的是_____（填字母）。
A．实验结果B组细胞质比C组细胞质放射性强的原因是细胞核大
B．32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸进入细胞核会使核内所有核酸带上标记
C．C组细胞质具有放射性的原因是C组细胞吸收含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸
D．X物质可能在细胞核被合成，原料有放射性，从而核有放射性
（3）根据步骤三中的实验结果，将下列表格填写完整：
组别 检测结果 实验结论
B B组细胞质中出现放射性 ①　 　
C ②　 　中不出现放射性③　 　中出现放射性 X物质不能从细胞质进入细胞核
22．BADH基因编码的甜菜碱脱氢酶，是植物重要的渗透调节剂。为探究BADH基因对大豆耐盐性状的影响，科研人员利用CRISPR/Cas9系统定点编辑野生型大豆的BADH基因，通过分子检测筛选纯合突变体，并分析突变体对大豆出苗期和苗期耐盐性状的影响，实验操作及结果如下。请分析回答：
（1）第一步，BADH基因表达量分析：将野生型大豆种子分成2组萌发长根后，分别用150mmol/LNaCl溶液和蒸馏水处理，在24h时提取根、茎、叶3个组织细胞中的　 　样品，通过反转录获得cDNA，进一步检测BADH基因相对表达量，结果如图所示，由此得出BADH基因的表达特点是　 　。
（2）基因表达载体构建：CRISPR/Cas9系统编码的sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白（核酸酶）切割基因，对基因进行定点编辑。为实现对BADH基因的准确编辑，科研人员应该依据该基因的　 　设计特异性sgRNA序列，然后构建了如下图的重组质粒。该重组质粒中BADH—gRNA元件的作用是　 　。
注：U626P、CaMV35表示启动子，gRNA骨架为CRISPR/Cas9系统重要元件，KanR表示卡那霉素抗性基因。
（3）筛选BADH基因缺失突变体和耐盐表型分析：通过测序筛选出L1、L2两种BADH基因功能缺失突变体，分析不同植株BADH基因编码序列与对应的氨基酸序列、出苗期和苗期的耐盐进行鉴定，结果如下表。蛋白质分子特定的结构区域影响其功能，称为功能结构域，BADH基因的功能结构域位于第18位至485位氨基酸之间。从功能结构域被破坏或缺失的角度分析，突变体L1体内甜菜碱脱氢酶功能异常的原因是该蛋白的功能结构域　 　，突变体L2体内甜菜碱脱氢酶功能异常的原因是该蛋白的功能结构域　 　。BADH基因对大豆幼苗耐盐性的影响是　 　。
材料 BADH基因的编码序列 甜菜碱脱氢酶 出苗期耐盐鉴定 苗期耐盐鉴定
名称 长度（bp） 变异情况 氨基酸序列变异情况 耐盐等级 耐盐描述 耐盐等级 耐盐描述
野生型 1512 无 504个氨基酸 1 高度耐盐 3 盐敏感
L1 1513 插入1bp 提前终止，仅编码32个氨基酸 4 敏感型 3 盐敏感
L2 1521 插入9bp，替换2bp 有7个氨基酸发生变化 3 中度耐盐 3 盐敏感
注：bp代表碱基对。
答案解析部分
1．C
2．A
3．C
4．C
5．C
6．B
7．D
8．C
9．B
10．B
11．B
12．C
13．D
14．B
15．A
16．A
17．A
18．B
19．A
20．B
21．（1）核糖核酸；减少实验误差，排除偶然性
（2）D
（3）X物质（RNA/放射性物质）能从细胞核进入细胞质；C组自身细胞核；C组细胞质
22．（1）总RNA；盐胁迫可诱导BADH基因的表达，且BADH基因的表达量为根＞叶＞茎（或促进BADH基因的表达量增加程度为叶＞根＞茎）
（2）脱氧核糖核苷酸序列；转录sgRNA并引导Cas9蛋白靶向结合到BADH基因上（或引导Cas9蛋白靶向切割BADH基因）
（3）缺失；被破坏；BADH基因仅对出苗期耐盐性进行调整（BADH基因能提高出苗期耐盐性），而与苗期耐盐性无关