RNA剪接体专题练习

一、单选题1．2020年8月，清华大学施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程（如图所示）。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA。下面说法错误的是（ ）①转求前体①转求前体DNA —②剪接信便RNA信便RNAL&號圧」一③胡译剪接体可对信使RNA前体进行剪切和拼接，过程中涉及磷酸二酯键的断裂和生成剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关若剪接体剪接位置出现差错，则最终编码的蛋白质结构可能发生改变D•剪接体结构的揭晓，为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实基础【答案】B分析】真核基因包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区不连续，分为内含子和外显子；原核细胞包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区是连续的。【详解】A、 剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA,此过程涉及切断磷酸二酯键，也涉及磷酸二酯键的形成，A正确；B、 剪接现象的发现仍然是传统中心法则的内容，剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA,其形成与基因有关，B错误；C、 剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，但最终编码的蛋白质结构可能发生改变，也可能不变，C正确；D、 剪接体结构的揭晓，对揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导，D正确。故选Bo2020年8月，清华大学施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究,，。在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程（如图所示）。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。下面说法错误的是（ ）L硼接L硼接| 1[RNA聚DNA :—二*二冃u蛋白质 敷Y）畴剪接体可对mRNA前体进行剪切和拼接，形成mRNAB•该研究将“中心法则”在分子机理的研究大幅度向前推进，剪接体的形成与基因无关若剪接体剪接位置出现差错，则最终编码的蛋白质结构可能发生改变剪接体结构的揭晓，为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实基础【答案】B【分析】真核基因包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区不连续，分为内含子和外显子；原核细胞包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区是连续的。【详解】A、 剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA，A正确；B、 剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA,是由基因控制合成的，B错误；C、 剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，但最终编码的蛋白质结构可能发生改变，也可能不变，C正确；D、 剪接体结构的揭晓，对揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导，D正确。故选Bo自2015年来，施一公研究团队共解析了酵母菌细胞内10个不同状态的剪接体（主要由RNA和蛋白质组成）高分辨率的三维结构。下列有关叙述正确的是（ ）DNA和RNA都是酵母菌的遗传物质B．RNA和蛋白质均以碳链为骨架剪接体被彻底水解后的产物中含有碱基T剪接体的三维结构可以用光学显微镜观察【答案】B【分析】1、 核糖体由蛋白质和RNA组成。2、 染色体主要由蛋白质DNA组成，此外还含有少量的RNA。【详解】A、 酵母菌是具有细胞结构的真核生物，遗传物质是DNA，A错误；B、 糖类、蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）等生物大分子均以碳链为骨架，B正确；C、 结合题意可知，剪接体主要由RNA和蛋白质组成，其中RNA彻底水解得到磷酸、核糖和4种碱基（A、U、G、C），蛋白质彻底水解得到氨基酸，C错误；D、 剪接体的三维结构属于亚显微结构，用电子显微镜观察，D错误。故选B。二、多选题2020年8月，清华大学施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程（如图所示）。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA•下面说法正确的是（）剪接体可对信使RNA前体进行剪切和拼接，过程中涉及磷酸二酯键的断裂和生成剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关若剪接体剪接位置出现差错，则最终编码的蛋白质结构可能发生改变剪接体结构的揭晓，为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实基础【答案】ACD分析】真核基因包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区不连续，分为内含子和外显子；原核细胞包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区是连续的。【详解】A、 剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA,此过程涉及切断磷酸二酯键，也涉及磷酸二酯键的形成，A正确；B、 剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA,是由基因控制合成的，B错误；C、 剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，但最终编码的蛋白质结构可能发生改变，也可能不变，C正确；D、 剪接体结构的揭晓，对揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导，D正确。故选ACD。

真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除，被称为RNA剪接。如图是S基因的表达过程，下列有关分析错误的是（ ）S基因核章酸i被细胞检测④出并分解■——正常mRNARNA前体核章酸i被细胞检测④出并分解■——正常mRNARNA前体异常mRNA（含有未❾剪尽，的片段）过程①需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的参与剪接体作用于过程②，其作用是催化磷酸二酯键的断裂过程③中一个核糖体可结合多条mRNA链以提高蛋白质的合成速率D•过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，需要RNA酶的参与【答案】BC【分析】分析图示可知，①表示转录，②表示mRNA前体的加工，③表示翻译，④表示异常mRNA的降解。【详解】A、 过程①表示转录，需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的参与，A正确；B、 剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，故其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成，B错误；C、 过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率，C错误；D、 过程④利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，D正确。故选BC。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、非选择题在真核细胞中，最初生成转录的RNA称为hnRNA,经过剪接体剪接去除非编码信息，可将编码信息连成一体，使之成为成熟的mRNA，进而机体以成熟mRNA为模板，将编码信息翻译成蛋白质。清华大学施一公课题组阐述了酵母菌细胞内的剪接体对hnRNA执行剪接的工作机理，如下图所示。请分析回答下

列问题：址晶驭含宜珪告早才才&有希齐*色護前會虑2列问题：址晶驭含宜珪告早才才&有希齐*色護前會虑2空冃圧时锐的鼻甯胡黑耳乂利建妇Jfi唱乂幵弭VU惜况下理斤他禅瓷童5譬『FEE该图表示的遗传信息的传递方向为 。若X基因内部若干个碱基对的增添导致基因结构发生改变，则这种变异叫做完成①过程需要的条件有 (至少答出三点)。很多疾病是由过程②出现错误，导致有的DNA编码的遗传信息不能转化为成熟的mRNA,过程②中剪接体合成的场所是如图所示，若异常mRNA编码合成了蛋白质，且异常蛋白质的相对分子质量小于正常蛋白质，出现这种现象的原因可能是【答案】DNAfRNAf蛋白质基因突变DNA单链摸板、RNA聚合醉、能量、原料细胞核、核糖体异常mRNA的终止密码子提前出现，导致蛋白质的合成提前终止【解析】试题分析：分析图示可知，①表示转录过程，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成hnRNA.②表示剪接体(RNA和蛋白质组成)对hnRNA进行剪接。该图表示的遗传信息的传递方向为DNA-mRNAf蛋白质，若X基因内部若干个碱基对的增添导致基因结构发生改变，则这种变异叫做基因突变。完成①转录过程需要的条件有DNA单链模板、RNA聚合酶、能量、原料，很多疾病是由②剪接过程出现错误，导致有的DNA编码的遗传信息不能转化为成熟的mRNA，过程②剪接中剪接体合成的场所是细胞核、核糖体。如图所示，若异常mRNA编码合成了蛋白质，导致mRNA的终止密码子提前出现，导致蛋白质的合成提前终止，因此异常蛋白质的相对分子质量小于正常蛋白质。在真核生物中，最初转录生成的RNA称为hnRNA，经过剪接体剪接去除非编码信

息，可将编码信息连成一体使之成为成熟的mRNA,进而机体以人mRNA为模板，将编码信息翻译成蛋白质。清华大学施一公课题组阐释了酵母菌细胞内的剪接体对mRNA前体执行剪接的工作机理，如下图所示。请分析回答下列问题：口血组成）透和帕応/劉目成的正常口血组成）透和帕応/劉目成的正常品心说明:1¥中1讪阳中的“■“曲;在世怖况I-'被刿按体完住切際的核杵酸白质的含成扎臬」煽hnKNA白质的含成（1）该图表示的过程中遗传信息的传递方向为 。若X内部若干个碱基对的增添导致基因结构发生改变。增添导致基因结构发生改变。则这种DNA的变化称为（2）完成过程①需要的酶主要 ;很多疾病是由过程②出现错误，导致有DNA编码的遗传信息不能转化为成熟的mRNA,过程②中剪接体合成的场所是（3）过程③中，正常mRNA通过和核孔后的去向及作用分别是 。（4） 若异常mRNA编码合成了蛋白质，进一步研究发现，异常蛋白质的相对分子质量大于正常蛋白质，出现此现象的原因可能是 。（5） 若异常蛋白质位于生物膜上，则异常蛋白质不可能分布在人体细胞的 （填细胞器）中。【答案】DNA-RNA—蛋白质 基因突变 RNA聚合酶细胞核和核糖体与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质终止密码子推迟出现（或原有终止密码子被破坏），蛋白质继续合成（或未被剪去的片段进行了翻译）中心体和核糖体【解析】试题分析：分析题图，图中①表示转录过程；过程②表示转录形成的mRNA经过剪切形成成熟的mRNA的过程；过程③表示剪接形成的正常mRNA通过核孔，进入细胞质并与核糖体结合，指导蛋白质的合成，为翻译过程。（1） 据图分析，图中①表示转录过程，③表示翻译过程，经过转录和翻译，遗传信息由DNA传递到RNA,再传递到蛋白质。基因突变指的是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。（2） 过程①表示转录过程，需要解旋酶和RNA聚合酶的参与；过程②表示转录形成的mRNA经过剪切形成成熟的mRNA的过程，该过程发生在细胞核和核糖体。

细胞核中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，作为翻译的模板。异常蛋白质的相对分子质量大于正常蛋白质，可能是因为异常mRNA上终止密码子推迟出现(或原有终止密码子被破坏)，导致蛋白质继续合成(或未被剪去的片段进行了翻译)。中心体和核糖体是无膜的细胞器，若异常蛋白质位于生物膜上，则异常蛋白质不可能分布在人体细胞的这两种细胞器上。四、综合题8．中科院院士施一公教授研究团队首次捕获到剪接体复合物的高分辨率空间三维结构阐述了剪接体对RNA前体执行剪接的基本工作机理，实现RNA剪接领域里程碑式的突破。如图是S基因的表达过程，据图回答下列问题。會被細胞检测-出并分解會被細胞检测-出并分解正常mRNARNA前休 异常tnRNA(含有未^剪尽孙的片段｝根据题干信息，结合上图可知，剪接体起作用的过程是 (用①－④编号作答)，剪接体的功能是 。图中所示①过程需要 酶的参与，该过程通常发生在细胞周期的 (填“间”或“分裂”)期。④过程异常mRNA被分解，该过程的意义 。研究发现细胞中正常的mRNA寿命从几秒到几天不等，不同种类的mRNA的寿命不同的意义是 【答案】②剪切RNA前体，形成成熟的mRNARNA聚合酶间阻止细胞合成异常的蛋白质使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。分析图示可知，①表示转录过程，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA前体。②表示剪接体(RNA和蛋白质组成)对RNA前体进行剪接，剪接正常，形成正常的mRNA，剪接异常，形成异常的mRNA，异常的mRNA被细胞检测分解成核苷酸，③是翻译过程。【详解】（1） 根据题干信息，结合上图可知，剪接体起作用的过程是②，剪接体的功能是剪切RNA前体，形成成熟的mRNA。（2） 图中所示①过程需要RNA聚合酶的参与，该过程通常发生在细胞周期的间期，间期进行DNA的复制和蛋白质的合成。（3） ④过程异常mRNA被分解，该过程的意义是阻止细胞合成异常的蛋白质。研究发现细胞中正常的mRNA寿命从几秒到几天不等，不同种类的mRNA的寿命不同的意义是使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求。【点睛】本题结合基因控制蛋白质合成的示意图，考查遗传信息的转录和翻译，首先要求考生识记遗传信息转录和翻译过程，能准确判断图中各过程或物质的名称；其次还要求考生能根据图中信息及所学的知识答题，属于考纲识记和理解层次的考查。9.图甲表示细胞X和Y的基因表达过程，图乙表示X细胞中某个基因的部分序列（含起始密码信息），请回答下列问题：图甲图乙mRNAmRNAY细胞X细胞图甲图乙mRNAmRNAY细胞X细胞GCGCCGATGGGAAATCTCAATGTGACACTC吐止CGC TACC：CTTTAGAGTTACACTGT(JAC顼（1）图甲所示两种细胞中， 细胞是真核细胞；据图甲推测，通常情况下 细胞的物质转运效率较高，其原因是 。（2） Y细胞基因转录产生成熟mRNA的过程较复杂，须由剪接体对前体RNA进行剪接才能完成，剪接体包含多种蛋白质，这些蛋白质是通过 （结构）进入细胞核的。（3）据图可知Y细胞基因表达过程中核糖体移动的方向是 ，大多情况，该过程的模板mRNA上有 种密码子。（4） 若图乙所示的是X细胞中正在转录的某基因片段，据图可知，该转录―链为模板合成mRNA；若图中“所指碱基对缺失，贝Q该基因片段控制合成的肽链由—个氨基酸脱水缩合而成。（起始密码：AUG，终止密码：UGA、UAG、UAA）【答案】YX X为原核细胞，细胞体积较小，相对表面积较大 核孔从左到右（5，—>3） 62P5

分析】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DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATPRNA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20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—CAfU,TfA,G—CA—U,G—C遗传信息传递DNA—DNADNA—mRNAmRNA—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详解】由图示的细胞结构可知，图甲所示两种细胞中，X细胞为原核细胞，Y细胞是真核细胞；通常情况下，原核细胞体积较小，相对表面积较大，物质转运效率越高，故X细胞的物质转运效率较高。Y细胞基因转录产生成熟mRNA的过程较复杂，须由剪接体对前体RNA进行剪接才能完成，剪接体包含多种蛋白质，因为核孔是大分子物质出入细胞核的通道，故可推测这些蛋白质是通过核孔进入细胞核的。（3） 据图中多肽链的长短可知Y细胞基因表达过程中核糖体移动的方向是从左到右（5,-3，）,大多情况，该过程的模板mRNA上有62种密码子，包括61种决定氨基酸的密码子和一种终止密码。（4） 若图乙所示的是X细胞中正在转录的某基因片段，据图中的起始密码AUG可推测，模板链中起始密码对应碱基为TAC,故该转录以卩链为模板合成mRNA；若图中“f”所指碱基对缺失，则该基因片段转录出的mRNA的顺序变为（只显示有意义部分）：GCGGCGAUG（起始密码）GGAAUCUCAAUGUGA（终止密码），起始密码同时编码甲硫氨酸，故可知控制合成的肽链由5个氨基酸脱水缩合而成。【点睛】熟知基因表达的基本知识是解答本题最后一问的关键！能够辨别真核细胞和原核细胞也是本题考查的基本点。10．剪接体在真核细胞基因表达中的作用如下图。据图回答相关问题：U二蛋白质］ D蛋白质2TOC\o"1-5"\h\zi fl性状1 性状工（1） 用箭头和文字表述合成蛋白质1的遗传信息的传递过程： 。（2） 从结构看，蛋白质1和蛋白质2在 上可能存在不同，请分析产生差异的原因（3）图中反映了基因与性状之间有何数量关系？ 。【答案】DNA（基因）—转录~>mRNA—翻#~>蛋白质或：DNA（基因）一——前体RNA—剪—^成熟mRNA—^——蛋白质氨基酸种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构由于剪接方式不同，导致成熟的mRNA不同，合成的蛋白质结构不同一个基因可以控制两种不同的性状【分析】分析题图：图中所示为剪接体在真核细胞基因表达中的作用，基因先转录形成前体RNA,经过剪接形成成熟的RNA,再翻译形成蛋白质。【详解】（1）基因表达形成蛋白质包括转录和翻译两个过程，因此合成蛋白质1的遗传信息的传递过程为吃用—（2）从结构看，蛋白质1和蛋白质2在氨基酸种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构上可能存在不同；结合题干信息可推测产生差异的原因：由于剪接方式不同，导致成熟的mRNA不同，合成的蛋白质结构不同。（3）图示一个基因可以通过蛋白质1和蛋白质2控制了性状1和性状2，故图中反映一个基因可以控制两种不同的性状。【点睛】本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件、产物等基础知识，能结合图中信息准确答题。正常蛋口质③F正常蛋口质③F山剪接体（RN/1和蛋白质组成〉进行剪接②乙/精准剪接形成的疋常niRNA错误剪接形成的异常mRNAX基因hnRNA含有未剪尽的部分片段异常mRNA®细X基因hnRNA含有未剪尽的部分片段J胞检出并分解没有相关蛋白质的合成说明：国中hnRKA中的“屮表示在正常情况下被剪接狐完全切除的核昔酸序列.TOC\o"1-5"\h\z（1）完成过程①需要的酶主要 。（2）过程②中所用剪接体组成成分的合成场所 ，对hnRNA进行剪接的场所是 ;剪接时，是对hnRNA中的 （填化学键名称）破坏。（3）过程③中正常mRNA经过核孔后的去向及作用是 。（4）若异常mRNA编码合成了蛋白质，则该蛋白质氨基酸数目 （一定/不一定）比正常蛋白质的多，理由是 。【答案】RNA聚合酶核糖体和细胞核细胞核磷酸二酯键与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质不一定未剪尽的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前出现

【分析】图示为某真核生物X基因表达时出现的两种情况。图中①为转录过程；②表示剪接体剪接hnRNA形成mRNA的过程；③精准剪接形成的mRNA翻译形成正常蛋白质，异常mRNA会被检测出并分解，不会翻译形成蛋白质。复制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主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶合成酶产物2个双链DNA一个单链RNA多肽链（或蛋白质）产物去向传递到2个子细胞或子代通过核孔进入细胞质组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA恢复原状翻译结束后，mRNA被降解成单体碱基配对A—T，T—A，C—G，G—CA—U，T—A，C—G，G—CA—U，U—A，C—G，G—C意义传递遗传信息 表达遗传信息，使生物表现出各种性状【详解】12.如图表示某真核生物X基因表达时出现的两种情况，图中hnRNA为mRNA的前体，“■”表示在正常情况下被剪接体完全切除的部分。请分析并回答