4.1 基因指导蛋白质的合成-2024-2025学年高一下学期生物课后练习

（人教版）2024-2025高一下学期生物课后练习 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 一、单选题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 铁蛋白能储存细胞中多余的Fe3+，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe3+的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A．Fe3+与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件 B．当细胞中游离的Fe3+浓度升高时，铁蛋白表达量降低 C．铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍 D．铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为3'—CCACTGACC—5' 2. 如图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的是（ ） A．若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸 B．若表示病毒逆转录，则②是该病毒的遗传物质 C．若表示转录过程，则①为模板链，②为RNA D．若表示DNA复制，①为模板，则子链②从右向左延伸 3. 哺乳动物线粒体DNA复制的过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．OH，OL是线粒体DNA两条链的启动子 B．线粒体DNA的复制方式属于半保留复制 C．按照碱基互补配对原则，A链和H链的碱基互补 D．L链作模板时，其子链的延伸方向是3'端→5'端 4. 下图表示某基因的部分碱基序列，其中含有编码起始密码子的碱基序列（注；起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA，UGA不考虑特殊情况下），横箭头表示转录方向。下列叙述正确的是（ ） A．若“↑”位置为复制原点，则DNA聚合酶与该位置结合并催化解旋和子链合成 B．该基因转录时以乙链为模板链，该链的左侧为“一OH”端、右侧为“-P”端 C．该基因复制和转录过程，均会发生T-A、G-C、C-G碱基配对方式 D．若“↑”处缺失一个碱基对，则该基因控制合成的肽链含9个氨基酸 5. A、B、C基因的转录过程如图，下列有关转录的分析错误的是（　　） A．同一DNA上的不同基因转录的模板可能不同 B．同一DNA上可能有多个启动子，结合多个RNA聚合酶 C．DNA复制与转录的方向均是从子链的5'→3' D．DNA双链打开后，RNA聚合酶与启动子结合 6. 真核细胞核中存在着一种类似于细胞骨架的网架体系，称为核骨架。核骨架对染色体的构建、核膜的解体和重建以及核孔的形成有重要作用，并为DNA的复制、转录提供了支架。下列叙述正确的是（　　） A．染色体主要是由DNA和蛋白质组成的，染色质中不含蛋白质 B．核膜的解体和重建分别发生在细胞分裂的前期和后期 C．在细胞核中形成的mRNA可通过核孔进入细胞质 D．催化DNA复制的RNA聚合酶可能附着在核骨架上 7. 科学家为解释真核细胞核糖体上合成的蛋白质定向运输到各个细胞器的问题，提出的信号肽假说如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．游离核糖体和附着核糖体在结构和组成上相同，可相互转变 B．SRP可同时与信号肽、DP蛋白特异性结合 C．切除信号肽的过程中有水的消耗 D．起始密码子编码甲硫氨酸，故内质网腔中折叠的蛋白质均含有S元素 8. 最新研究发现，人体内竟然藏着一种多功能的DNA聚合酶（Polθ）。Polθ能够准确利用RNA模板合成DNA，在健康细胞中以此介导DNA修复。Polθ还能在癌细胞中被高度表达，促进癌细胞的生长和耐药性的形成。下列相关叙述错误的是（ ） A．中心法则认为正常人体细胞可进行DNA的复制、转录和翻译 B．推测健康细胞利用Polθ进行DNA修复与DNA复制的过程相同 C．结合癌细胞中Polθ的作用特点，Polθ或有望成为抗癌药物新靶点 D．人体内的Polθ类似于逆转录酶，催化相关反应时遵循碱基互补配对原则 9. DNA有的为单链结构，有的为双链结构，而且单链和双链都可闭合成环状。如图表示某双链闭合环状DNA的复制情况。下列说法错误的是（ ） A．复制起点1处，DNA聚合酶发挥作用前还需其他酶的协助 B．该DNA复制时需要引物，这与DNA聚合酶的特点有关 C．复制过程中，DNA聚合酶沿着模板链的5'端向3'端移动 D．在部分DNA分子中，嘌呤的数量和嘧啶的数量不相等 10. 如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程，其中甲、乙、丙、丁分别表示生物大分子，丁是细胞内的储能物质，b、c、d表示组成对应大分子的单体，下列叙述错误的是（ ） A．真核细胞中甲指导合成乙和乙指导合成丙的过程可在同一场所中同时进行 B．甲、乙、丙、丁都具有一定的空间结构，一般情况下这些空间结构都具有多样性 C．丁在植物细胞内和在动物细胞内分别代表不同物质，但它们的单体均相同 D．乙、丙、丁的合成均发生脱水缩合，它们分解成b、c、d的过程都消耗水 11. 遗传信息转录的模板是（ ） A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．DNA的一条链 12. 真核细胞的核糖体由大、小两个亚基组成，不合成肽链时二者分离，需合成肽链时，小亚基首先识别结合mRNA 5’端帽子结构，再移向翻译起始点，并在那里与大亚基结合，开始肽链的合成。下列说法错误的是（ ） A．可通过差速离心分离大、小亚基 B．基因的启动子可作为翻译起始点 C．线粒体进行的生命活动可为翻译过程提供能量 D．肽链合成完毕后存在某种机制使大、小亚基分离 二、多选题：本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。 13. 克里斯蒂安森综合征是一种罕见的单基因遗传病，是由CSS基因第391位的碱基对发生突变所致。图甲是一个该遗传病家系图谱，对5～10号成员与该病相关等位基因进行测序，发现6、8、9号个体只有一种碱基序列，5、7、10号个体均有两种。图乙表示CSS突变基因表达过程，（▼）表示突变位点。下列叙述正确的是（ ） A．该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B．图中所有女性个体的CSS基因相关的基因型均相同 C．该CSS基因突变导致mRNA上的终止密码子前移 D．5号与6号再生个男孩，表型正常的概率是1/2 14. 下图是生长素（IAA）促进植物细胞伸长的作用机理之一，实验发现，IAA促使H+分泌的速率和细胞伸长速率一致。据图分析正确的是（　　） A．在IAA的作用下H+从细胞内运输到细胞壁的方式为主动运输 B．过程③开始的位点取决于RNA聚合酶与启动部位结合的位置 C．过程④中IAA的生理作用是诱导囊泡上的H+一ATP酶运输到高尔基体 D．细胞伸长的机制可能是IAA诱导细胞壁酸化、可塑性增加 15. 光敏色素能够吸收红光，激活细胞内的活性调节蛋白，影响相关基因的表达，从而调节植物叶绿体的功能，如图所示。图中序号①～④代表生理过程，Rubisco全酶负责催化光合作用暗反应阶段的固定。下列分析正确的是（　　） A．在红光的刺激下光敏色素的空间结构会发生改变 B．光敏色素吸收的红光可用于叶绿体中水的光解 C．图中①③过程需要的原料与②④过程需要的相同 D．抑制图中活性调节蛋白的活性，叶绿体的功能可能会受到抑制 16. 微小RNA是一类很短的RNA分子，通常由20-24个核苷酸组成，线虫体内就存在一种特殊的lin-4基因，它本身并不编码蛋白质，而是通过转录产生microRNA与线虫体内的lin-14基因产生的mRNA不完全地相结合，从而对其蛋白质的合成产生影响。下列说法错误的是（　　） A．lin-4基因在转录过程中不需要RNA聚合酶的参与 B．microRNA影响了lin-14基因的转录过程以影响其蛋白质的合成 C．microRNA与靶mRNA的结合过程中不存在A与T的配对 D．microRNA内的嘌呤数一定等于靶mRNA中的嘧啶数 17. 科学家通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，其简图如下。据图分析，以下叙述正确的是（ ） A．R蛋白分布于内质网膜上，是乙烯的受体，同时调节酶T的活性 B．E蛋白被剪切后的产物可进入细胞核影响基因的表达 C．无乙烯与R蛋白结合时，酶T有活性，使E蛋白磷酸化 D．酶T活性丧失的纯合突变体也能出现无乙烯生理反应 三、非选择题：本题共5小题。 18. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。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。回答下列问题： (1)心肌细胞中P基因与肌红蛋白基因的本质区别是______。 (2)细胞内合成前体mRNA的过程中，需要模板、______、四种游离的核糖核苷酸和能量等。前体mRNA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)合成P蛋白的过程中，核糖体与mRNA结合，并沿着mRNA分子的______方向滑动。 (4)据图分析circRNA______（填“促进”或“抑制”）细胞凋亡，其作用机理是______。 19. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性，同时降解错误折叠蛋白质，从而实现蛋白质稳态。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC，这种“小分子胶水”（ATTEC）能将自噬标记物 LC3 和错误折叠的异常蛋白黏在一起，形成黏附物，进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解，从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1 所示。 (1)真核细胞中分泌蛋白在游离的核糖体中开始合成，再依次经过内质网和高尔基体的___________________后转运至相应部位发挥功能。 (2)图中异常蛋白与____________结合形成黏附物，黏附物由内质网包裹形成自噬体，该自噬体由_______层磷脂分子组成。 (3)研究发现，在亨廷顿舞蹈症（HD）患者的大脑中，突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行，造成神经元的大量死亡，最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明， ATTEC 可有效治疗HD，试分析其作用机制________________。 (4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2.据图2 结果分析：ATP 能够____________（填“促进”或“抑制”）蛋白质的降解；你认为参与蛋白质降解的酶________（填“是”或“不是”）溶酶体中的酸性水解酶，理由是__________________。 20. 植物雄性不育是指植物的雄性生殖器官不能正常发育，不能产生可育花粉粒，而其雌性生殖器官发育正常，能接受正常花粉并受精结实的一种生物学现象。科学家对基因型为AA的某雌雄同株的植物群体中进行了诱变处理，最终从中克隆出了控制雄性不育性状的隐性基因a（编码蛋白质a）。请回答下列问题： (1)通过实验得知控制雄性可育的A基因与雄性不育的a基因位于细胞核中。现将该雄性不育系中某个体（P1）与野生雄性可育系某个体（P2）杂交，F1连续自由交配两代得到的F3中，理论上雄性不育个体所占比例是_____。 (2)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR，SSR1和SSR2分别位于该植物2号和5号染色体上。在P1和P2中SSR1和SSR2长度均不同。为了对控制雄性育性的A和a基因进行染色体定位，电泳检测上述（1）实验的F2中雄性不育植株、P1、P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图1。 据图推测，A和a基因位于_____染色体上。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是_____。 (3)对野生型植株中的正常基因A和突变株中的突变基因a的非模板链碱基序列进行测序，结果如图2，非模板链上第684和916位的两个碱基突变为C.致使a蛋白质的第228和306位氨基酸分别变为x和y；按5'-3'的方向，转运x（第228位）的tRNA上反密码子第____位碱基必为G，结合氨基酸x的部位在tRNA的_____端。据图分析，突变体雄性不育的原因是_________。 21. CDB1蛋白是一种由核基因编码的叶绿体蛋白，科研人员对拟南芥CDB1蛋白参与叶绿体发育的分子机制进行了研究。 (1)叶绿体由两层膜包被，内部的基粒由________垛叠而成，是光合作用________阶段发生的场所；叶绿体基质中含有核糖体和少量DNA，能参与遗传信息的_________过程。 (2)拟南芥CDB1蛋白缺失突变体（cdb1）幼叶白化，无法光合自养。观察野生型（WT）和突变体（cdb1）的叶绿体结构，结果如图1。发现cdb1中叶绿体发育异常，依据是_______。 (3)不同类型的叶绿体基因表达所需要的RNA聚合酶种类如下表（+表示需要，-表示不需要）。可见，叶绿体的发育由_______共同调控。 RNA聚合酶种类 叶绿体基因类型 叶绿体基因编码的RNA 聚合酶（PEP） 核基因编码的RNA 聚合酶（NEP） I类基因 + - Ⅱ类基因 + + Ⅲ类基因 - + ①在叶绿体基因表达过程中，RNA聚合酶识别并结合基因的_____序列后开始转录。提取WT和cdbl中的RNA，_____为cDNA后进行PCR扩增，发现cdbl中I类基因的转录量均显著低于WT，推测可能是cdb1中PEP功能异常所致。 ②对PEP的组成成分RpoB和RpoC2蛋白的含量进行检测。据图2结果分析，上述推测是否合理并说明理由______。 ③进一步检测cdb1中RpoB和RpoC2基因的转录水平，发现远高于WT。由此推测，cdb1叶绿体中RpoB和RpoC2蛋白的________过程受阻。 22. 研究人员研究信号传导与转录激活因子3（STAT3）对人体肝癌的影响时发现，白细胞介素6（IL-6）可与细胞膜表面的受体结合，通过酪氨酸蛋白激酶（JAK）使受体中酪氨酸磷酸化，进而激活细胞质中的STAT3分子，形成同型二聚体后，作为转录因子进入细胞核内，调节靶基因血管内皮生长因子基因（VEGF）的转录，在STAT3被活化的同时，机体也启动了另一调节机制，即细胞信号抑制因子3（SOCS3）抑制酪氨酸蛋白激酶（JAK）的活性，从而保证STAT3在正常细胞中的活化是短暂的，而肝癌细胞中STAT3处于持续活化状态中、回答下列问题： (1)人体IL-6-mRNA是由IL-6基因经__________合成的，该过程与翻译过程在碱基互补配对方式上的区别是___________。若IL-6-mRNA中含有m个碱基，其中C占26%、G占32%，则相关DNA片段中胸腺嘧啶的比例是_______。 (2)从图中可知，影响VEGF表达的最直接因素是________蛋白上信号的改变，VEGF的一个RNA分子上同时结合多个核糖体的生理意义是__________。 (3)VEGF中因突变增加了两个碱基对，导致合成的肽链变短，其原因是______，VEGF不可以边转录边翻译的原因是___________。 (4)在STAT3被活化的同时，机体也启动了SOCS3抑制酪氨酸蛋白激酶（AK）的活性的机制，这一机制对肝癌患者治疗的启发性意义是______。 参考答案 一、单选题 1. D 2. D 3. B 4. C 5. D 6. C 7. C 8. D 9. B 10. D 11. B 12. D 13. B 二、多选题 14. ACD 15. ABD 16. AD 17. ABD 18. ABC 三、非选择题 19. (1)碱基对的排列顺序不同 (2)RNA聚合酶；miRNA (3)从5'端向3'端 (4)抑制；circRNA通过与miRNA结合，解除了miRNA对P基因的抑制作用，使P蛋白表达量增加，抑制细胞凋亡 20. (1)加工、包装和运输 (2)ATTEC、LC3；4 (3)ATTEC能将自噬标记物LC3和突变后的mHTT蛋白黏在一起形成黏附物，进而形成自噬体进行降解，减少突变后的mHTT蛋白对纹状体神经的损伤 (4)促进；不是；加入ATP后，蛋白质降解率提高，而加入溶酶体的酸性水解酶抑制剂后，蛋白质降解率没有明显变化 21. (1)1/6 (2)2号；减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换 (3)1；3'；基因突变导致蛋白质a的结构改变，从而使其功能异常，影响雄性生殖器官的发育 22. (1)类囊体薄膜；光反应；复制、转录和翻译 (2)cdb1中叶绿体没有基粒，内膜向内折叠形成的嵴不明显 (3)叶绿体基因和核基因；启动子；反转录；合理，因为cdb1中RpoB和RpoC2蛋白的含量显著低于WT；翻译 23. (1)转录；转录过程中有T-A的配对，翻译过程中没有；21% (2)STAT3；短时间内合成大量相同的蛋白质，提高翻译的效率 (3)突变导致转录形成的mRNA上提前出现终止密码子；人体细胞是真核细胞，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行，有核膜隔开 (4)可以开发能够增强SOCS3活性的药物，抑制STAT3的持续活化，从而治疗肝癌 学科网（北京）股份有限公司 $$