2020版生物新導學大一輪北師大版講義：第五單元 遺傳的分子基礎 第16講

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第16講遺傳信息的表達[考綱要求］1。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯（Ⅱ）。2.基因與性狀的關系(Ⅱ)?？键c一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．RNA的結(jié)構(gòu)與分類(1)基本單位：核糖核苷酸。（2）種類及功能eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（信使RNAmRNA：蛋白質(zhì)合成的模板,轉(zhuǎn)運RNAtRNA：識別并轉(zhuǎn)運氨基酸，核糖體RNArRNA：核糖體的組成成分)）（3)RNA與DNA的區(qū)別物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)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：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(A＝T，G＝C且，A＋G＝T＋C）)?雙鏈DNA；②若:嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù)?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(zhuǎn)錄（1)場所：主要是細胞核,在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。(2）條件eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（模板：DNA的一條鏈，原料：4種核糖核苷酸,能量：ATP,酶:RNA聚合酶）)（3）過程(4）產(chǎn)物：信使RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運RNA。3．翻譯（1）場所或裝配機器:核糖體。(2）條件eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（模板：mRNA,原料:氨基酸，能量:ATP，酶：多種酶，搬運工具：tRNA））(3)過程（4）產(chǎn)物：多肽eq\o（→，\s\up7（盤曲折疊））蛋白質(zhì).歸納整合復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較復制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(zhì)(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－CT－A、A－U、G－CA－U、G－C結(jié)果兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA肽鏈信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)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(jié)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(zhuǎn)錄和翻譯的相關敘述(1)DNA復制就是基因表達的過程(×)（2)轉(zhuǎn)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(zhì)合成旺盛的細胞中，DNA分子較多，轉(zhuǎn)錄成的mRNA分子也較多（×）(4)細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板,提高轉(zhuǎn)錄效率(×)(5）細胞中的mRNA在核糖體上移動，指導蛋白質(zhì)的合成（×）(6）DNA復制和轉(zhuǎn)錄時，其模板都是DNA的一整條鏈（×)分析DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯過程(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄過程.（3）圖中翻譯方向如何？判斷依據(jù)是什么？提示方向為從左向右；判斷依據(jù)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(jié)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(zhì).(5)起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質(zhì)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(zhì)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(jīng)過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。命題點一透過圖像信息考查轉(zhuǎn)錄和翻譯過程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(zhì)量可能增大D．該個體的某些細胞內(nèi)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(zhuǎn)錄，需要細胞質(zhì)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(jù)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(zhì)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(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)，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(shù)不一定相等答案A解析圖中轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運，因此該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)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eq\x(一看細胞結(jié)構(gòu))?eq\x(二看轉(zhuǎn)錄和翻譯能否同時發(fā)生）eq\b\lc\｜\rc\(\a\vs4\al\co1(，，，，））eq\b\lc\｜\rc\(\a\vs4\al\co1(,，，，))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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進行先轉(zhuǎn)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(zhì)分子,共有肽鍵198個,控制翻譯該蛋白質(zhì)分子的mRNA中A和U共占25％，則控制轉(zhuǎn)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(jù)由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有肽鍵198個，可知該蛋白質(zhì)由200個氨基酸組成，則翻譯形成該蛋白質(zhì)的mRNA分子中至少含有600個堿基,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個數(shù)至少依次為（)A．331166 B．361272C．123672 D．113666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(zhuǎn)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(shù)量關系DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。2．關注計算中“最多”和“最少”問題（1)mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)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(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些.（2)DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)目關系:基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)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(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸?？键c二中心法則及基因與性狀的關系1．根據(jù)中心法則圖解填寫序號的名稱①DNA的復制；②轉(zhuǎn)錄;③翻譯；④RNA的復制；⑤逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒）（4）高度分化的細胞DNAeq\o（→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))RNAeq\o（→，\s\up7（翻譯）)蛋白質(zhì)歸納提升（1)利用圖示分類剖析中心法則圖示中1、8為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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eq\o(→,\s\up7（控制)）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)eq\o（→,\s\up7(直接控制）)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eq\o（→,\s\up7（控制）)酶的合成eq\o(→,\s\up7(控制))代謝過程eq\o(→,\s\up7(間接控制))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(xiàn)，人類免疫缺陷病毒（HIV）攜帶的RNA在宿主細胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板.依據(jù)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(zhì)(√)（3)合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)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(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋?。ā蹋?．下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，判斷如下分析：(1）基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)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(jié)果存在差異的直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同(√）（4）圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細胞核、細胞質(zhì)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(jù)圖分析生物體內(nèi)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(zhì)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(zhì)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(zhì)的哪兩大功能？提示中心法則反映了遺傳物質(zhì)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(zhuǎn)錄,原料為脫氧核糖核苷酸D．甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),此過程為翻譯，原料為氨基酸答案C解析根據(jù)圖示，若甲是DNA，乙為RNA，則此過程表示轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄，原料為脫氧核糖核苷酸，C項錯誤；若甲是RNA，乙為蛋白質(zhì)，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。,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(chǎn)物X加入試管乙，反應后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分子，則產(chǎn)物Y是______，試管乙中模擬的是________過程。在細胞內(nèi)該過程需要的酶為________________.③將提純的產(chǎn)物Y加入試管丙中，反應后得到產(chǎn)物Z。產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產(chǎn)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(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶②mRNA轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶③多肽（或蛋白質(zhì))（2)小鼠上皮細胞病毒RNA密碼子RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì)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(chǎn)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(zhuǎn)錄過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化。②產(chǎn)物X為DNA分子，產(chǎn)物Y能與核糖體結(jié)合,為mRNA分子，因此試管乙模擬的是以DNA為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)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(zhì),而產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產(chǎn)物Z為蛋白質(zhì)。（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(jù)圖解可知，該病毒遺傳信息的傳遞過程為RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì)。中心法則各生理過程確認的三大依據(jù)命題點二透過新情景信息，辨析基因?qū)π誀畹目刂七^程3．埃博拉病毒(EBV)的遺傳物質(zhì)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(jié)合后，將核酸－蛋白質(zhì)復合體釋放至細胞質(zhì)，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(shù)量相同C．EBV增殖過程需細胞提供四種脫氧核苷酸和ATPD．直接將EBV的－RNA注入人體細胞將引起EBHF答案A解析根據(jù)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(zhì)，因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)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(jù)題干信息“EBV和宿主細胞結(jié)合后,需要核酸－蛋白質(zhì)復合體釋放至細胞質(zhì)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(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶，表現(xiàn)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(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)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(chǎn)生了H酶,D項正確.矯正易錯強記長句1．轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)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(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)運.7．一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細胞中，而在其他生物體內(nèi)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(chǎn)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(wǎng)絡，精細地調(diào)控著生物體的性狀。11．體現(xiàn)某性狀的物質(zhì)并不一定是“蛋白質(zhì)”: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(xiàn)的,即基因eq\o（→，\s\up7(控制)）酶的合成eq\o（→，\s\up7(控制)）產(chǎn)生該非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的代謝過程eq\o(→,\s\up7(進而）)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(nèi)合成大量的蛋白質(zhì)，其主要原因是一個mRNA分子可結(jié)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(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP）運向種子后有兩條轉(zhuǎn)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(jù)圖甲分析，你認為提高油菜產(chǎn)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(zhuǎn)錄鏈，經(jīng)誘導β鏈也能轉(zhuǎn)錄,從而形成雙鏈mRNA，轉(zhuǎn)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(jīng)誘導后轉(zhuǎn)錄出mRNA就能提高產(chǎn)油量?雙鏈mRNA不能翻譯(不能與核糖體結(jié)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(nèi)DNA的合成都需要DNA片段作為引物B．真核細胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細胞核內(nèi)完成C．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證實了細胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)D．原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質(zhì)都需要DNA和RNA的參與答案D解析原核細胞內(nèi)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(nèi)完成，B錯誤；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤;基因表達出蛋白質(zhì)是遺傳信息轉(zhuǎn)錄、翻譯(DNA→RNA→蛋白質(zhì)）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(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)發(fā)生，在細胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中也能進行轉(zhuǎn)錄合成RNA，C項錯誤。3．（2017·海南,25）下列關于生物體內(nèi)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(zhì)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(zhì)合成的過程D．一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)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(zhì)為單鏈RNA，可以逆轉(zhuǎn)錄生成DNA，B正確；真核生物基因表達的過程包括轉(zhuǎn)錄生成RNA和翻譯合成蛋白質(zhì)，C錯誤；一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條互補的RNA，而不是相同的RNA，且轉(zhuǎn)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。tRNA復合物中的半胱氨酸(Cys)，得到＊Cys.tRNACys,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＊Ala-tRNACys（見下圖,tRNA不變)。如果該*Ala。tRNACys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(jié)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AlaD．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(jié)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(jié)合的氨基酸決定，B錯誤;由于Cys轉(zhuǎn)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(shù)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(nèi)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(zhuǎn)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(jù)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(zhuǎn)錄翻譯形成蛋白質(zhì),但不能發(fā)生DNA復制,人體內(nèi)成熟紅細胞不能發(fā)生DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，記憶細胞能發(fā)生DNA復制、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)通過DNA轉(zhuǎn)錄形成的,主要分布在細胞質(zhì)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?shù)胶颂求w,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(shù)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(zhuǎn)錄過程中也需要搬運原料的工具tRNAB．該tRNA中含有氫鍵，由兩條鏈構(gòu)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(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)錄和翻譯的敘述,正確的是()A．一個mRNA分子只能結(jié)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(zhì)C．轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列D．真核細胞中轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細胞核內(nèi)答案C解析一個mRNA可以先后結(jié)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(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶可識別DNA中特定的堿基序列，催化轉(zhuǎn)錄的進行，C項正確；真核細胞轉(zhuǎn)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(zhì)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②B．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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄傳遞給mRNA，然后再由mRNA翻譯成蛋白質(zhì)，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?qū)е耺RNA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(zhì)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(xiàn)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(zhuǎn)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(jié)合后穿過核膜進入細胞核D．一個permRNA分子上可結(jié)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(jù)圖分析可知,PER蛋白與TIM結(jié)合后，進入細胞核，反饋抑制per基因的轉(zhuǎn)錄,A正確；因為permRNA存在于細胞核內(nèi)，因此其合成只能發(fā)生在細胞核內(nèi)，B正確;PER蛋白與TIM蛋白結(jié)合后通過核孔進入細胞核,C錯誤；在合成蛋白質(zhì)時，多個核糖體可以相繼結(jié)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(zhì)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(zhì)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(zhì)中進行（轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)是生命活動的主要承擔者。基因通過指導蛋白質(zhì)的合成進而控制生物體的性狀。如圖是蛋白質(zhì)合成過程示意圖，其中①、②、③分別代表三種物質(zhì).請據(jù)圖回答下列問題：（1)蛋白質(zhì)合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。從圖中可以看出，轉(zhuǎn)錄的場所是________________；翻譯的場所是________。（2）圖中①和③分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物。①的名稱是________.(3)在DNA分子的甲、乙兩條鏈中，作為轉(zhuǎn)錄①的模板鏈是________。（4)在翻譯過程中，物質(zhì)①上的密碼子和物質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物,①表示mRNA，③表示多肽鏈.（3）由于轉(zhuǎn)錄的時候遵循堿基互補配對原則，即產(chǎn)生的mRNA與DNA分子上的模板鏈堿基互補配對，因此根據(jù)mRNA上的堿基CUUUCUU等，可判斷作為轉(zhuǎn)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(xiàn)是基因突變的結(jié)果B．圖中所示的①為轉(zhuǎn)錄，②為翻譯過程C．圖中②過程使用的酶是逆轉(zhuǎn)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(xiàn)是因為含有未“剪盡”的片段,A項錯誤；圖中所示的①為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄酶用于RNA形成DNA的過程，B、C項錯誤;據(jù)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(zhuǎn)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(nèi)與之相關的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(）A．若一個皮膚角質(zhì)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(zhì)的結(jié)構(gòu)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(zhì)層細胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變，表現(xiàn)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(nèi)三種物質(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)的短序列RNA，其主要功能是調(diào)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(xiàn)，BCL2是一個抗凋亡基因,其編碼的蛋白質(zhì)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(diào)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(zhì)②是指______________。（3)據(jù)圖分析可知，miRNA調(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)控BCL2基因的表達，使BCL2基因表達產(chǎn)物增加，抑制細胞凋亡