2020版高考生物新導學大一輪復習 第五單元 遺傳的分子基礎 第16講 遺傳信息的表達講義（含解析）北師大版.docx

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第16講　遺傳信息的表達 [考綱要求]　1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關系(Ⅱ)。 考點一　遺傳信息的轉錄和翻譯 1．RNA的結構與分類 (1)基本單位：核糖核苷酸。 (2)種類及功能 (3)RNA與DNA的區(qū)別 物質組成 結構特點 五碳糖 特有堿基 DNA 脫氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是雙鏈 RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是單鏈 技法提煉　DNA和RNA的區(qū)分 (1)DNA和RNA的判斷 ①含有堿基T或脫氧核糖?DNA； ②含有堿基U或核糖?RNA。 (2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷 ①若：?雙鏈DNA； ②若：嘌呤數≠嘧啶數?單鏈DNA。 (3)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正在發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正在進行RNA的合成。 2．轉錄 (1)場所：主要是細胞核，在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉錄過程。 (2)條件 (3)過程 (4)產物：信使RNA、核糖體RNA、轉運RNA。 3．翻譯 (1)場所或裝配機器：核糖體。 (2)條件 (3)過程 (4)產物：多肽蛋白質。 歸納整合　復制、轉錄和翻譯的比較 復制 轉錄 翻譯 場所 主要在細胞核 主要在細胞核 細胞質(核糖體) 模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核糖核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 原則 A－T、G－C T－A、A－U、G－C A－U、G－C 結果 兩個子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 肽鏈 信息傳遞 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白質 意義 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息 1．判斷下列有關RNA和DNA的敘述 (1)一個tRNA分子中只有三個堿基，可以攜帶多種氨基酸(　　) (2)rRNA是核糖體的組成成分，原核細胞中可由核仁參與合成(　　) (3)tRNA分子中的部分堿基兩兩配對形成氫鍵(　√　) (4)有些RNA可通過降低化學反應的活化能來提高反應速率(　√　) (5)若某核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，則該核酸一定不是雙鏈DNA(　√　) (6)在翻譯過程中，tRNA分子的—OH端與相應的氨基酸結合(　√　) 2．判斷下列有關遺傳信息、密碼子和反密碼子的敘述 (1)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼(　　) (2)一個tRNA上的反密碼子只能與mRNA上的一種密碼子配對(　√　) (3)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應的反密碼子(　　) (4)如圖表示藍細菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系，則①是β鏈，完成此過程的場所是細胞核(　　) 3．判斷有關復制、轉錄和翻譯的相關敘述 (1)DNA復制就是基因表達的過程(　　) (2)轉錄和翻譯過程都存在T－A、A－U、G－C的堿基配對方式(　　) (3)蛋白質合成旺盛的細胞中，DNA分子較多，轉錄成的mRNA分子也較多(　　) (4)細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率(　　) (5)細胞中的mRNA在核糖體上移動，指導蛋白質的合成(　　) (6)DNA復制和轉錄時，其模板都是DNA的一整條鏈(　　) 分析DNA轉錄和翻譯過程 (1)遺傳信息的轉錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程需要解旋酶嗎？ 提示　不需要，RNA聚合酶也有解旋功能。 (2)為什么說真核細胞的轉錄過程主要發(fā)生在細胞核中？ 提示　DNA主要存在于細胞核中，線粒體和葉綠體中也存在少量的DNA，因此葉綠體和線粒體也有部分遺傳信息的轉錄過程。 (3)圖中翻譯方向如何？判斷依據是什么？ 提示　方向為從左向右；判斷依據是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 (4)圖示信息顯示一條mRNA可結合多個核糖體，其意義何在？ 提示　少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。 (5)起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸？ 提示　翻譯生成的多肽鏈往往需進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉。 (6)翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延伸的？從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質嗎？ 提示　翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子，進行肽鏈的合成，直到讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的只能稱之為多肽，其必須經過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質。 命題點一　透過圖像信息考查轉錄和翻譯過程 1．如圖表示某個體的一個細胞中控制功能蛋白A的基因的表達過程，下列說法錯誤的是(　　) A．過程①以核糖核苷酸為原料，催化該過程的酶是RNA聚合酶 B．過程②中核糖體的移動方向是從右向左，需要兩種RNA參與 C．若基因發(fā)生突變，則功能蛋白A的相對分子質量可能增大 D．該個體的某些細胞內控制功能蛋白A的基因可能沒有表達 答案　B 解析　過程①是轉錄，需要細胞質提供的核糖核苷酸為原料，該過程在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA，A項正確；過程②是翻譯，根據肽鏈的長度可判斷，核糖體的移動方向是從右向左，但翻譯需要rRNA、tRNA、mRNA三種RNA參與，B項錯誤；若基因突變導致終止密碼子后移，則功能蛋白A的相對分子質量將增大，C項正確；由于基因的選擇性表達，該個體的某些細胞內控制功能蛋白A的基因可能沒有表達，D項正確。 2．如圖為基因表達過程的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．①是DNA，其雙鏈均可作為②的轉錄模板 B．②上有n個堿基，則新形成的肽鏈含有n－1個肽鍵 C．③是核糖體，翻譯過程將由3′向5′方向移動 D．④是tRNA，能識別mRNA上的密碼子 答案　D 解析　①是DNA，其一條鏈作為②的轉錄模板，A項錯誤；②上有n個堿基，則新形成的肽鏈最多含有n/3－1個肽鍵，B項錯誤；③是核糖體，翻譯過程將由5′向3′方向移動，C項錯誤；④是tRNA，能識別mRNA上的密碼子并轉運相應的氨基酸，D項正確。 3．(2018北京四中模擬)如圖所示為某生物的基因表達過程。下列相關敘述不正確的是(　　) A．該過程發(fā)生在真核細胞內，在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開 B．若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則該條肽鏈中至少含有102個氧原子 C．RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A－T又有U－A之間的配對 D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數不一定相等 答案　A 解析　圖中轉錄和翻譯過程在同一時空進行，故發(fā)生在原核細胞中，A項錯誤；若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則形成100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個氧原子，同時每條肽鏈至少含有1個游離的羧基，因此該條肽鏈中至少含有100＋2＝102個氧原子，B項正確；RNA與DNA的雜交區(qū)域中堿基配對方式為A－T、U－A、C－G，C項正確；一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA來轉運，因此該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數不一定相等，D項正確。 “兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程圖 ? 　　　　　　　　　　　 如果有細胞核或核被膜(如圖2)，則為真核細胞；無細胞核或核被膜(如圖1)，則為原核生物 如果轉錄和翻譯能同時進行，說明該過程屬于原核生物的基因表達過程，如果轉錄和翻譯不能同時進行(先轉錄后翻譯)，說明該過程屬于真核生物的表達過程(如圖2) 命題點二　掌握基因表達中的有關計算 4．已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質分子，共有肽鍵198個，控制翻譯該蛋白質分子的mRNA中A和U共占25%，則控制轉錄該mRNA的DNA分子中，C與G應該共有(　　) A．600個B．700個C．800個D．900個 答案　D 解析　根據由2條肽鏈組成的蛋白質分子共有肽鍵198個，可知該蛋白質由200個氨基酸組成，則翻譯形成該蛋白質的mRNA分子中至少含有600個堿基，轉錄該mRNA的DNA分子至少含有1200個堿基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150個，則轉錄形成該mRNA的DNA模板鏈上T＋A＝150個，DNA分子中非模板鏈上A＋T＝150個，整個DNA分子中A＋T＝300個，則該DNA分子中C＋G＝1200－300＝900個。 5．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數、合成這段多肽需要的tRNA個數及轉錄此mRNA的基因中堿基個數至少依次為(　　) A．33　11　66 B．36　12　72 C．12　36　72 D．11　36　66 答案　B 解析　一條含有11個肽鍵的多肽，含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基決定一個氨基酸；一個氨基酸需要一個tRNA來轉運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，至少需要12個tRNA，DNA中至少含有72個堿基。 1．理順相關數量關系 DNA堿基數∶mRNA堿基數∶氨基酸數＝6∶3∶1。 2．關注計算中“最多”和“最少”問題 (1)mRNA上堿基數目與蛋白質中氨基酸的數目關系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。 (2)DNA上的堿基數目與蛋白質中的氨基酸的數目關系：基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。 (3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。 考點二　中心法則及基因與性狀的關系 1．根據中心法則圖解填寫序號的名稱 ①DNA的復制；②轉錄；③翻譯；④RNA的復制；⑤逆轉錄。 2．不同類型生物遺傳信息的傳遞 (1)能分裂的細胞生物及噬菌體等DNA病毒遺傳信息的傳遞 (2)具有RNA復制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒) (3)具有逆轉錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒) (4)高度分化的細胞 DNARNA蛋白質 歸納提升　(1)利用圖示分類剖析中心法則 圖示中1、8為轉錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復制過程；4、6為RNA復制過程；7為逆轉錄過程。 (2)聯(lián)系中心法則與基因表達的關系 3．基因控制性狀的途徑 (1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示) 基因蛋白質的結構生物體的性狀(完善實例分析如下) (2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示) 基因酶的合成代謝過程生物體的性狀(完善實例分析如下) ①白化病致病機理圖解 ②豌豆的圓粒和皺粒的形成機理圖解 歸納提升　基因與性狀的聯(lián)系 1．研究發(fā)現，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細胞內不能直接作為合成蛋白質的模板。 依據中心法則(下圖)，判斷下列相關敘述： (1)生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中(　√　) (2)核苷酸序列不同的基因可能表達出相同的蛋白質(　√　) (3)合成子代病毒蛋白質外殼的完整過程至少要經過d、b、c環(huán)節(jié)(　√　) (4)通過d形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上(　√　) (5)科學家可以研發(fā)特異性抑制逆轉錄酶的藥物來治療艾滋病(　√　) 2．下圖為人體內基因對性狀的控制過程，判斷如下分析： (1)基因1和基因2一般不會出現在人體內的同一個細胞中(　　) (2)圖中①過程需RNA聚合酶的催化，②過程需tRNA的協(xié)助(　√　) (3)④⑤過程的結果存在差異的直接原因是血紅蛋白結構的不同(　√　) (4)圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細胞核、細胞質中的核糖體(　√　) (5)人體衰老引起白發(fā)的原因是圖中酪氨酸酶不能合成(　　) (6)基因控制囊性纖維病與基因2控制性狀的方式相同(　√　) 據圖分析生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程 (1)在人體細胞中發(fā)生的過程是①②③。 (2)遵循堿基互補配對的過程是①②③④⑤⑥。 (3)①和②過程，堿基配對方式完全相同嗎？ 提示　不完全相同。①中是G－C，C－G，A－T，T－A；②中是G－C，C－G，A－U，T－A。 (4)HIV可發(fā)生上述什么過程？其宿主細胞是什么？其進行蛋白質合成的場所是哪里？其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供？ 提示　HIV可發(fā)生的過程是①②③④，其宿主細胞是T淋巴細胞，其進行蛋白質合成的場所是宿主細胞的核糖體，其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供，原料由宿主細胞提供。 (5)中心法則反映了遺傳物質的哪兩大功能？ 提示　中心法則反映了遺傳物質的傳遞與表達兩大功能。 命題點一　遺傳信息傳遞過程和實驗分析 1．如圖所示，下列有關敘述不正確的是(　　) A．甲是DNA，乙為RNA，此過程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶 B．甲是DNA，乙為DNA，此過程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶和解旋酶 C．甲是RNA，乙為DNA，此過程為轉錄，原料為脫氧核糖核苷酸 D．甲是RNA，乙為蛋白質，此過程為翻譯，原料為氨基酸 答案　C 解析　根據圖示，若甲是DNA，乙為RNA，則此過程表示轉錄，需要以甲為模板，酶為RNA聚合酶，A項正確；若甲是DNA，乙為DNA，此過程表示DNA復制，需要以甲為模板，酶為DNA聚合酶和解旋酶，B項正確；若甲是RNA，乙為DNA，此過程為逆轉錄，原料為脫氧核糖核苷酸，C項錯誤；若甲是RNA，乙為蛋白質，此過程為翻譯，原料為氨基酸，D項正確。 2．(2018福州一中檢測)請回答下列與遺傳信息傳遞有關的問題： (1)為研究某病毒的致病過程，某興趣小組在實驗室做了如圖所示的模擬實驗。 ①病毒中分離得到物質A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為－GAACAUGUU－。將物質A加入試管甲中，反應后得到產物X。經測定產物X的部分堿基序列是－CTTGTACAA－，則試管甲中模擬的是__________過程，該過程需要的酶是__________。 ②將提純的產物X加入試管乙，反應后得到產物Y。產物Y是能與核糖體結合的單鏈大分子，則產物Y是______，試管乙中模擬的是________過程。在細胞內該過程需要的酶為________________。 ③將提純的產物Y加入試管丙中，反應后得到產物Z。產物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產物Z是_______________________________________________________________。 (2)若該病毒感染了小鼠上皮細胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自________________，而決定該化合物合成的遺傳信息來自______________。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套__________。該病毒遺傳信息的傳遞過程為____________________________。 答案　(1)①逆轉錄　逆轉錄酶?、趍RNA　轉錄　　RNA聚合酶　?、鄱嚯?或蛋白質)　(2)小鼠上皮細胞 病毒RNA　密碼子　　RNA→DNA→mRNA→蛋白質 解析(1)①A是單鏈的生物大分子，且含有堿基U，應為RNA分子；產物X含有堿基T，應為DNA分子。因此，試管甲中模擬的是以RNA為模板合成DNA的逆轉錄過程，該過程需要逆轉錄酶催化。②產物X為DNA分子，產物Y能與核糖體結合，為mRNA分子，因此試管乙模擬的是以DNA為模板合成mRNA的轉錄過程，該過程需要RNA聚合酶的參與。③病毒的外殼是蛋白質，而產物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產物Z為蛋白質。 (2)病毒侵染小鼠上皮細胞后，以自身的核酸(RNA)為模板控制子代病毒的合成，而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮細胞提供。自然界所有生物共用一套密碼子。根據圖解可知，該病毒遺傳信息的傳遞過程為RNA→DNA→mRNA→蛋白質。 中心法則各生理過程確認的三大依據 命題點二　透過新情景信息，辨析基因對性狀的控制過程 3．埃博拉病毒(EBV)的遺傳物質是一種單鏈RNA，EBV感染后可能導致人體患埃博拉出血熱(EBHF)。EBV與宿主細胞結合后，將核酸－蛋白質復合體釋放至細胞質，并啟動下圖途徑進行增殖，進而導致人體患病。下列推斷最為合理的是(　　) A．過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同 B．過程②中需要的氨基酸與tRNA的種類、數量相同 C．EBV增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATP D．直接將EBV的－RNA注入人體細胞將引起EBHF 答案　A 解析　根據堿基互補配對原則，－RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同，因此過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同，A項正確；過程②翻譯形成兩種不同的蛋白質，因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數量不一定相同，B項錯誤；EBV增殖過程需細胞提供四種核糖核苷酸、ATP等，C項錯誤；根據題干信息“EBV和宿主細胞結合后，需要核酸－蛋白質復合體釋放至細胞質中，才能進行增殖”可知，直接將單獨的EBV的－RNA注入人體細胞不能引起EBHF，D項錯誤。 4．人類紅細胞ABO血型的基因表達及血型的形成過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．H基因正常表達時，一種血型對應一種基因型 B．若IA基因缺失一個堿基對，表達形成的多肽鏈就會發(fā)生一個氨基酸的改變 C．H基因正常表達時，IA基因以任一鏈為模板轉錄和翻譯產生A酶，表現為A型 D．H酶缺乏者(罕見的O型)生育了一個AB型的子代，說明子代H基因表達形成了H酶 答案　D 解析　H基因正常表達時，如O型血基因型可能為HHii、Hhii，A項錯誤；若IA基因缺失的一個堿基對位于基因的首端或中間某部位，則表達形成的多肽鏈就會發(fā)生全部氨基酸或缺失部位以后所有的氨基酸的改變，B項錯誤；H基因正常表達時，IA基因以任一鏈為模板轉錄和翻譯產生A酶，基因型可能為H_IAI－，但HhIAIB為AB型，C項錯誤；AB型子代的基因型可能為H_IAIB，說明H基因正常表達并產生了H酶，D項正確。 矯正易錯　強記長句 1．轉錄的產物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。 2．翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。 3．轉錄和翻譯過程中的堿基配對不是A－T，而是A－U。 4．并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。 5．tRNA含有幾十個至上百個核糖核苷酸(堿基)，不是僅由3個核糖核苷酸(堿基)構成的。 6．每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉運。 7．一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。 8．密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子)，而反密碼子理論上有61種。 9．不同細胞中的中心法則途徑：高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但葉肉細胞等高度分化的細胞中無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞中無信息傳遞。RNA復制和逆轉錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細胞中，而在其他生物體內不能發(fā)生。 10．基因與性狀的關系并不都是簡單的一一對應關系：基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控著生物體的性狀。 11．體現某性狀的物質并不一定是“蛋白質”：如甲狀腺激素、黑色素、淀粉等，則該類性狀往往是通過基因控制性狀的間接途徑實現的，即基因酶的合成產生該非蛋白質類物質的代謝過程控制性狀。 1.若AUG后插入三個核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化。由此說明一個密碼子由三個堿基(核糖核苷酸)組成。 2．在細胞中由少量mRNA就可以短時間內合成大量的蛋白質，其主要原因是一個mRNA分子可結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈。若某mRNA中一個A替換成了U，合成的多肽鏈中氨基酸序列沒有變化，原因可能是一種氨基酸可能對應多種密碼子(或堿基改變后控制的氨基酸種類相同或密碼子具有簡并性)。 3．油菜植物體內的中間代謝產物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運向種子后有兩條轉變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。 (1)據圖甲分析，你認為提高油菜產油量的基本思路是抑制酶b合成，促進酶a合成。 (2)圖乙表示基因B，α鏈是轉錄鏈，經誘導β鏈也能轉錄，從而形成雙鏈mRNA，轉錄出的雙鏈mRNA與圖乙基因在化學組成上的區(qū)別是mRNA中不含T含U，五碳糖為核糖。為什么基因B經誘導后轉錄出mRNA就能提高產油量？雙鏈mRNA不能翻譯(不能與核糖體結合)形成酶b，而細胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高。 4．苯丙酮尿癥是由于控制某種酶的基因異常而引起的，這說明基因和性狀的關系是基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。 重溫高考　演練模擬 1．(2018江蘇，3)下列關于DNA和RNA的敘述，正確的是(　　) A．原核細胞內DNA的合成都需要DNA片段作為引物 B．真核細胞內DNA和RNA的合成都在細胞核內完成 C．肺炎雙球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA和RNA都是遺傳物質 D．原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質都需要DNA和RNA的參與 答案　D 解析　原核細胞內DNA的合成需要RNA片段作為引物，A錯誤；真核細胞的線粒體DNA和葉綠體DNA的合成不在細胞核內完成，B錯誤；肺炎雙球菌轉化實驗證實了DNA是遺傳物質，C錯誤；基因表達出蛋白質是遺傳信息轉錄、翻譯(DNA→RNA→蛋白質)的過程，需要DNA和RNA的參與，D正確。 2．(2017全國Ⅲ，1)下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 答案　C 解析　轉錄是以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，合成RNA的過程，包括tRNA、rRNA和mRNA，轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補，A、D項正確；不同的RNA由不同的基因轉錄而來，所以同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生，B項正確；細胞中的RNA合成過程主要在細胞核內發(fā)生，在細胞質的線粒體和葉綠體中也能進行轉錄合成RNA，C項錯誤。 3．(2017海南，25)下列關于生物體內基因表達的敘述，正確的是(　　) A．每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子 B．HIV的遺傳物質可以作為合成DNA的模板 C．真核生物基因表達的過程即是蛋白質合成的過程 D．一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條相同的RNA 答案　B 解析　一種氨基酸由一種或幾種密碼子決定，A錯誤；HIV的遺傳物質為單鏈RNA，可以逆轉錄生成DNA，B正確；真核生物基因表達的過程包括轉錄生成RNA和翻譯合成蛋白質，C錯誤；一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條互補的RNA，而不是相同的RNA，且轉錄是以基因的一條鏈為模板，D錯誤。 4．(2017江蘇，23改編)在體外用14C標記半胱氨酸t(yī)RNA復合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用無機催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*AlatRNACys(見下圖，tRNA不變)。如果該*AlatRNACys參與翻譯過程，那么下列說法正確的是(　　) A．在一個mRNA分子上只能合成一條被14C標記的多肽鏈 B．反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結合的氨基酸決定 C．新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換為14C標記的Ala D．新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標記的Cys 答案　C 解析　一個mRNA分子上可結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，A錯誤；反密碼子與密碼子按堿基互補配對原則配對，不是由結合的氨基酸決定，B錯誤；由于Cys轉化為Ala時并未改變反密碼子堿基序列，故新合成的肽鏈中原來Cys的位置，被替換為14C標記的Ala，C正確、D錯誤。 5．圖①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題： (1)細胞中過程②發(fā)生的主要場所是__________。 (2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的54%，α鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。 (3)由于基因中一個堿基對發(fā)生替換，而導致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個堿基對替換情況是__________________________________。 (4)在人體內成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應T細胞中，能發(fā)生過程②、③而不能發(fā)生過程①的細胞是______________________________。 (5)人體不同組織細胞的相同DNA進行過程②時啟用的起始點____________ (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是______________________________。 答案　(1)細胞核　(2)26%　(3)T∥A替換為C∥G(A∥T替換為G∥C)　(4)漿細胞和效應T細胞　(5)不完全相同　不同組織細胞中基因進行選擇性表達 解析　(1)過程②屬于轉錄過程，發(fā)生的場所主要是細胞核。(2)α鏈是mRNA，其中G占29%，U占25%，根據堿基互補配對原則，其模板鏈中C占29%、A占25%，又因模板鏈中G占19%，則T占(1－29%－25%－19%)＝27%，則α鏈對應的雙鏈DNA中A占(25%＋27%)2＝26%。(3)該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第二個堿基U變成了堿基C成為蘇氨酸的密碼子，相應的則是基因中T//A替換為了C//G(或A//T替換為了G//C)。(4)DNA復制發(fā)生于細胞分裂過程中，漿細胞和效應T細胞能轉錄翻譯形成蛋白質，但不能發(fā)生DNA復制，人體內成熟紅細胞不能發(fā)生DNA復制、轉錄和翻譯過程，記憶細胞能發(fā)生DNA復制、轉錄和翻譯過程。(5)由于基因的選擇性表達，人體不同細胞中相同DNA轉錄的起始點不完全相同。 1．人體細胞中的RNA有三種，分別是mRNA、tRNA和rRNA。這三種RNA(　　) A．都分布在細胞核中 B．都由脫氧核糖核苷酸組成 C．都由DNA分子轉錄而成 D．都能識別特定的氨基酸 答案　C 解析　三種RNA都是在細胞核內通過DNA轉錄形成的，主要分布在細胞質中，A項錯誤，C項正確；三種RNA的基本組成單位都是核糖核苷酸，B項錯誤；tRNA能識別特定的氨基酸，并將其運輸到核糖體，其他兩種則不能，D項錯誤。 2．(2019南昌模擬)下圖為翻譯過程中搬運原料的工具tRNA，其反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”，其他數字表示核苷酸的位置。下表為四種氨基酸對應的全部密碼子的表格。相關敘述正確的是(　　) A．轉錄過程中也需要搬運原料的工具tRNA B．該tRNA中含有氫鍵，由兩條鏈構成 C．該tRNA在翻譯過程中可搬運蘇氨酸 D．氨基酸與反密碼子都是一一對應的 答案　C 解析　轉錄過程不需要tRNA的參與，A錯誤；tRNA中含有氫鍵，但仍是單鏈，由一條鏈構成，B錯誤；有些氨基酸對應的密碼子不止一個，因此與反密碼子不是一一對應關系，D錯誤；該tRNA的反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”，即UGG，對應的密碼子為ACC，編碼蘇氨酸，C正確。 3．(2018河北衡水月考)下列關于轉錄和翻譯的敘述，正確的是(　　) A．一個mRNA分子只能結合一個核糖體進行翻譯 B．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質 C．轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列 D．真核細胞中轉錄只發(fā)生在細胞核內 答案　C 解析　一個mRNA可以先后結合多個核糖體進行翻譯，A項錯誤；核糖體沿著mRNA移動翻譯出多肽鏈，B項錯誤；轉錄時，RNA聚合酶可識別DNA中特定的堿基序列，催化轉錄的進行，C項正確；真核細胞轉錄主要發(fā)生在細胞核中，線粒體和葉綠體中也可發(fā)生，D項錯誤。 4．如圖是控制蛋白質合成的一個DNA片段，已知起始密碼是AUG，下列判斷錯誤的是(　　) A．合成mRNA的模板鏈可能是② B．該片段DNA所指導合成的多肽最多包括6個氨基酸 C．模板鏈上某堿基被替換不一定導致氨基酸的改變 D．該DNA片段有12個密碼子 答案　D 解析　已知起始密碼子是AUG，mRNA是以DNA的一條鏈通過堿基互補配對原則轉錄而來的，因此合成mRNA的模板鏈可能是②，A項正確；該DNA片段共有18個堿基對，轉錄形成的mRNA有18個堿基，6個密碼子，因此所指導合成的多肽最多包括6個氨基酸，B項正確；模板鏈上某堿基被替換，可能導致密碼子改變，但是由于密碼子的簡并性，不一定導致氨基酸的改變，C項正確；密碼子存在于mRNA上，D項錯誤。 5．下列有關遺傳信息、密碼子和反密碼子的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA中的遺傳信息是通過轉錄傳遞給mRNA的 B．一種密碼子在不同細胞中決定不同種氨基酸 C．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼子的容錯性 D．反密碼子是tRNA中與mRNA堿基互補配對的三個堿基 答案　B 解析　DNA中的遺傳信息通過轉錄傳遞給mRNA，然后再由mRNA翻譯成蛋白質，A項正確；密碼子具有通用性，生物界共用一套遺傳密碼，B項錯誤；不同密碼子編碼同種氨基酸，在基因突變或其他原因導致mRNA上密碼子出錯時，生物性狀可以不改變，所以可以增強密碼子的容錯性，C項正確；反密碼子是指tRNA上的三個堿基，這三個堿基可以與mRNA上的密碼子堿基互補配對，D項正確。 6．(2019濟南質檢)2017年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒給了美國的三位科學家，他們發(fā)現果蠅的晝夜節(jié)律與PER蛋白濃度的變化有關。下圖表示PER蛋白作用的部分過程，有關敘述錯誤的是(　　) A．PER蛋白可反饋抑制per基因的轉錄 B．permRNA的合成過程不會在細胞核外發(fā)生 C．PER蛋白與TIM蛋白結合后穿過核膜進入細胞核 D．一個permRNA分子上可結合多個核糖體同時進行多條相同肽鏈的合成 答案　C 解析　據圖分析可知，PER蛋白與TIM結合后，進入細胞核，反饋抑制per基因的轉錄，A正確；因為permRNA存在于細胞核內，因此其合成只能發(fā)生在細胞核內，B正確；PER蛋白與TIM蛋白結合后通過核孔進入細胞核，C錯誤；在合成蛋白質時，多個核糖體可以相繼結合到permRNA分子上，形成多聚核糖體，這樣可以同時進行多條相同肽鏈的合成，提高蛋白質的翻譯效率，D正確。 7．下列有關遺傳信息傳遞的敘述，正確的是(　　) A．中心法則適用于真核生物而不適用于原核生物 B．乳酸菌遺傳信息傳遞發(fā)生在生物大分子之間 C．T2噬菌體遺傳信息傳遞只在大腸桿菌的核糖體上進行 D．致癌的RNA病毒遺傳信息傳遞中，只有A－U的配對，不存在A－T的配對 答案　B 解析　中心法則適用于真核生物和原核生物，A項錯誤；中心法則中，遺傳信息的傳遞發(fā)生在DNA、RNA、蛋白質間，即發(fā)生在生物大分子之間，B項正確；T2噬菌體遺傳信息傳遞在大腸桿菌的細胞質中進行(轉錄)，也可以在核糖體上進行(翻譯)，C項錯誤；致癌的RNA病毒遺傳信息傳遞中，可發(fā)生逆轉錄，可存在A－T的配對，D項錯誤。 8．下圖所示為真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程。相關敘述正確的是(　　) A．①②過程中堿基配對情況相同 B．②③過程發(fā)生的場所相同 C．①②過程所需要的酶相同 D．③過程中核糖體的移動方向是由左向右 答案　D 解析　分析圖形可知，①是DNA復制，②是轉錄，兩者堿基配對情況不完全相同，A錯誤；③是翻譯，場所是核糖體，②過程發(fā)生的場所是細胞核、線粒體或葉綠體，B錯誤；①②過程所需要的酶不同，DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，轉錄需要RNA聚合酶，C錯誤；由肽鏈的長短可判斷出③過程中核糖體的移動方向是由左向右，D正確。 9．蛋白質是生命活動的主要承擔者?；蛲ㄟ^指導蛋白質的合成進而控制生物體的性狀。如圖是蛋白質合成過程示意圖，其中①、②、③分別代表三種物質。請據圖回答下列問題： (1)蛋白質合成過程包括轉錄和翻譯兩個階段。從圖中可以看出，轉錄的場所是________________；翻譯的場所是________。 (2)圖中①和③分別表示轉錄和翻譯的產物。①的名稱是________。 (3)在DNA分子的甲、乙兩條鏈中，作為轉錄①的模板鏈是________。 (4)在翻譯過程中，物質①上的密碼子和物質②上的反密碼子相互配對時遵循的是______________原則。 答案　(1)細胞核　核糖體　(2)mRNA　(3)甲　(4)堿基互補配對 解析　(1)從圖中可以看出，轉錄的場所是細胞核；翻譯的場所是核糖體。(2)圖中①和③分別表示轉錄和翻譯的產物，①表示mRNA，③表示多肽鏈。(3)由于轉錄的時候遵循堿基互補配對原則，即產生的mRNA與DNA分子上的模板鏈堿基互補配對，因此根據mRNA上的堿基CUUUCUU等，可判斷作為轉錄①的模板鏈是甲。(4)在翻譯過程中，mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子相互配對時遵循的是堿基互補配對原則。 10．基因在表達過程中如有異常mRNA會被細胞分解，如圖是s基因的表達過程，則下列有關敘述正確的是(　　) A．異常mRNA的出現是基因突變的結果 B．圖中所示的①為轉錄，②為翻譯過程 C．圖中②過程使用的酶是逆轉錄酶 D．s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段 答案　D 解析　異常mRNA的出現是因為含有未“剪盡”的片段，A項錯誤；圖中所示的①為轉錄，③為翻譯過程，圖中②過程表示RNA前體形成mRNA的過程，而逆轉錄酶用于RNA形成DNA的過程，B、C項錯誤；據圖可知，s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段，D項正確。 11．白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉變?yōu)橐阴Ｒ宜?，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內與之相關的一系列生化過程，據圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．若一個皮膚角質層細胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變，不會導致白化病 B．若一個胚胎干細胞控制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會導致黑尿病 C．白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體性狀的 D．圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀，一個性狀也可受多個基因控制 答案　C 解析　基因突變發(fā)生在個體發(fā)育的時期越早，變異范圍越大，反之越小，所以若一個皮膚角質層細胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變，表現突變的范圍較小，不會導致白化病，但若一個胚胎干細胞控制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會導致黑尿病，A、B項正確；白化病和黑尿病是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體性狀的，而非直接控制，C項錯誤；由圖中代謝過程可知缺乏酶A可影響多個性狀，即一個基因可影響多個性狀，同時尿黑酸的合成受多個基因控制，即一個性狀也可受多個基因控制，D項正確。 12．圖中甲、乙、丙分別表示真核細胞內三種物質的合成過程，請分析回答下列問題： (1)甲過程主要發(fā)生在細胞分裂的__________期，乙表示____________過程，丙過程中堿基互補配對的方式有________________。 (2)丙過程通過__________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉移到核糖體上。 (3)一個細胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，甲過程在每個起點一般起始__________次。甲過程所需的酶有______________________。 答案　(1)間　轉錄　A－U、C－G　(2)tRNA　(3)一　解旋酶、DNA聚合酶 解析　(1)甲圖所示過程以DNA的兩條鏈為模板進行，表示DNA的復制，主要發(fā)生在細胞分裂間期。乙圖所示過程以DNA的一條鏈為模板進行，表示轉錄。丙圖表示翻譯，翻譯過程中tRNA攜帶特定的氨基酸與mRNA發(fā)生堿基互補配對，即A－U、C－G。(2)反密碼子位于tRNA上，密碼子位于mRNA上。(3)一個細胞周期中，乙過程(轉錄)在每個起點可起始多次，甲過程(復制)在每個起點一般起始一次。DNA復制過程所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶。 13．miRNA是真核細胞中一類不編碼蛋白質的短序列RNA，其主要功能是調控其他基因的表達，在細胞分化、凋亡、個體發(fā)育和疾病發(fā)生等方面起著重要作用。研究發(fā)現，BCL2是一個抗凋亡基因，其編碼的蛋白質有抑制細胞凋亡的作用。該基因的表達受MIR－15a基因控制合成的miRNA調控，如圖所示： 請分析回答： (1)A過程是______，需要____________的催化。 (2)B過程中能與①發(fā)生堿基互補配對的是________________，物質②是指______________。 (3)據圖分析可知，miRNA調控BCL2基因表達的機理是_______________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)若MIR－15a基因缺失，則細胞發(fā)生癌變的可能性________(填“上升”“不變”或“下降”)，理由是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)轉錄　RNA聚合酶　(2)tRNA(或反密碼子)　多肽(或多肽鏈)　(3)miRNA能與BCL2基因轉錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補配對，形成雙鏈，阻斷翻譯過程　(4)上升　MIR－15a基因缺失，無法合成miRNA，無法調控BCL2基因的表達，使BCL2基因表達產物增加，抑制細胞凋亡，細胞癌變的可能性增加 解析　(1)A過程是轉錄，需要RNA聚合酶的催化。 (2)B過程表示翻譯，①信使RNA與tRNA(反密碼子)發(fā)生堿基互補配對；物質②表示翻譯形成的多肽(或多肽鏈)。 (3)據圖分析可知，miRNA調控BCL2基因表達的機理是miRNA能與BCL2基因轉錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補配對，形成雙鏈，阻斷翻譯過程。 (4)若MIR－15a基因缺失，則細胞發(fā)生癌變的可能性上升，理由是MIR－15a基因缺失，無法合成miRNA，無法調控BCL2基因的表達，使BCL2基因表達產物增加，抑制細胞凋亡，細胞癌變的可能性增加。 14．(2018吉林聯(lián)考)為了探究DNA的轉錄過程，有人在實驗室中進行了如下模擬實驗，請分析回答相關問題： 實驗方案：將從大腸桿菌中提取的RNA聚合酶加入含有足量的四種核糖核苷酸的試管中，并將試管放在適宜溫度條件下培養(yǎng)，一段時間后，測定其中的RNA含量。 (1)該實驗中能否檢測出RNA？______，原因是__________________________________。 (2)人們通過研究發(fā)現，有些抗生素能阻斷細菌細胞內蛋白質的合成，從而抑制細菌的繁殖。現發(fā)現一種新型抗生素，請你根據上述模擬實驗的方法，探究這種抗生素能否阻斷細菌和人體DNA的轉錄過程。 實驗步驟： 第一步：取A、B、C、D4支試管，各加入足量的ATP、4種核糖核苷酸和相關的酶。 第二步：向A試管中滴加適量一定濃度的抗生素溶液，B試管中滴加______________，同時向A、B試管中加入等量且相同的細菌DNA。 第三步：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 第四步：將A、B、C、D4支試管放在________________的條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測4支試管中_________________________________________________________________。 預期實驗結果并得出實驗結論： 該實驗有可能會出現____種實驗結果，如果出現______________________________________，則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉錄，不阻斷人體DNA的轉錄。 答案　(1)不能　缺乏DNA模板和ATP(能量)　(2)等量的蒸餾水　向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液，D試管中滴加等量的蒸餾水，同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA　相同且適宜　有無RNA生成　4　A試管中無RNA生成，B試管中有RNA生成，C、D試管均有RNA生成 解析　(1)由于在實驗中只有RNA聚合酶和四種核糖核苷酸，沒有DNA模板和ATP等，所以在適宜溫度條件下培養(yǎng)一段時間后，不能檢測出RNA。 (2)實驗步驟： 第二步：本實驗的目的是探究某種抗生素能否阻斷某種細菌DNA和人體DNA的轉錄過程。因此該實驗的自變量為是否加入某種抗生素，即向A試管中加入適量某種抗生素溶液，向B試管中加入等量的蒸餾水，同時A、B試管中加入等量且相同的細菌DNA(作為轉錄的模板)。 第三步：向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液，D試管中滴加等量的蒸餾水，同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA。 第四步：把A、B、C、D4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測4支試管中有無RNA生成。 預期實驗結果并得出實驗結論：可能出現4種結果(①能阻斷細菌DNA轉錄不能阻斷人體DNA轉錄；②能阻斷細菌DNA轉錄也能阻斷人體DNA轉錄；③不能阻斷細菌DNA轉錄也不能阻斷人體DNA轉錄；④不能阻斷細菌DNA轉錄但能阻斷人體DNA轉錄)。若該抗生素只能阻斷細菌DNA的轉錄，不能阻斷人體DNA的轉錄，則A試管中無(信使)RNA的形成而B試管中有(信使)RNA的形成，C、D試管均有RNA生成。