高考生物微專題（通用版）：第18講 基因的表達(dá)

第18講基因的表達(dá)內(nèi)容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能內(nèi)容要求1.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成2.概述基因與性狀的關(guān)系生命觀念結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明基因表達(dá)過程科學(xué)思維運(yùn)用中心法則，建立模型近三年考情2020·全國卷Ⅱ(29)、2020·全國卷Ⅲ(1，3)、2019·全國卷Ⅰ(2)、2018·全國卷Ⅰ(2)、2018·全國卷Ⅲ(30)科學(xué)探究模擬中心法則各過程的實(shí)驗(yàn)，提升對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力社會(huì)責(zé)任結(jié)合實(shí)例分析基因表達(dá)異常情況，形成關(guān)注社會(huì)、關(guān)注人體健康的理念考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能提醒DNA和RNA的區(qū)別(1)正確判斷DNA和RNA①含有堿基T或脫氧核糖?DNA；②含有堿基U或核糖?RNA。(2)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正在進(jìn)行DNA的合成；若大量利用U，可推斷正在進(jìn)行RNA的合成。2.轉(zhuǎn)錄以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行，在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的不同基因可以選擇性轉(zhuǎn)錄。(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA的過程。(2)場(chǎng)所：主要是細(xì)胞核，在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。(3)過程提醒(1)一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因，其中某個(gè)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)，其他基因可能轉(zhuǎn)錄也可能不轉(zhuǎn)錄，它們之間互不影響。(2)真核生物的DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要在細(xì)胞核加工處理成為成熟的mRNA后才能作為翻譯的模板。(3)轉(zhuǎn)錄完成后，RNA從DNA上釋放，原DNA恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。3.翻譯(1)概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。(2)場(chǎng)所或裝配機(jī)器：核糖體。唯一場(chǎng)所(3)過程(4)產(chǎn)物：多肽eq\o(→,\s\up9(盤曲折疊))蛋白質(zhì)4.遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關(guān)系(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系①密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸，決定氨基酸的密碼子有61種)；不同生物共用一套遺傳密碼。②一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。③每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(1)在翻譯過程中，tRNA分子的—OH端與相應(yīng)的氨基酸結(jié)合(√)(2)一個(gè)tRNA上的反密碼子只能與mRNA上的一種密碼子配對(duì)(√)(3)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對(duì)應(yīng)的反密碼子(×)(4)蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中，DNA分子較多，轉(zhuǎn)錄成的mRNA分子也較多(×)(5)細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率(×)1.起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質(zhì)的第一個(gè)氨基酸往往不是甲硫氨酸？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？eq\x(必修②P65“表4－1密碼子表拓展”)提示翻譯生成的多肽鏈往往需進(jìn)行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中往往會(huì)被剪切掉。翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動(dòng)并依次讀取密碼子進(jìn)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)。2.密碼子的簡并性有怎樣的生物學(xué)意義？eq\x(必修②P65“思考與討論”)提示可以從增強(qiáng)密碼容錯(cuò)性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。1.(科學(xué)思維)RNA和DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。2.(科學(xué)思維)真核生物翻譯時(shí)少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白質(zhì)的原因是一個(gè)mRNA分子可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行翻譯。1.?？紙D示解讀2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較3.相關(guān)數(shù)量關(guān)系DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。提醒實(shí)際基因表達(dá)過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA②在基因片段中，有的片段(如非編碼區(qū))起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄③合成的肽鏈在加工過程中可能會(huì)被剪切掉部分氨基酸④轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸4.真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因表達(dá)過程的判斷方法考向1轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分析，考查科學(xué)思維能力1.(2021·湖南四校聯(lián)考)如表是真核生物細(xì)胞核內(nèi)三種RNA聚合酶的主要功能與分布，下列說法錯(cuò)誤的是()名稱RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅲ主要功能合成rRNA合成mRNA合成tRNA分布核仁核液核液A.三種RNA均以DNA為模板合成B.三種酶發(fā)揮作用形成的產(chǎn)物均可參與翻譯過程C.RNA聚合酶的合成場(chǎng)所與其發(fā)揮作用的場(chǎng)所相同D.任何一種RNA聚合酶活性變化都會(huì)影響其他兩種酶的合成答案C解析三種RNA都是通過轉(zhuǎn)錄形成的，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的，A正確；蛋白質(zhì)合成過程中，需要mRNA為模板，tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具，還需要rRNA參與組成的核糖體作為合成場(chǎng)所，所以蛋白質(zhì)合成過程中需要這三種酶發(fā)揮作用形成的產(chǎn)物(rRNA、mRNA、tRNA)的參與，B正確；RNA聚合酶屬于蛋白質(zhì)，在核糖體中合成。據(jù)表可知，RNA聚合酶Ⅰ在核仁中起作用，RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ在核液中起作用，所以這三種RNA聚合酶的合成場(chǎng)所與其發(fā)揮作用的場(chǎng)所不同，C錯(cuò)誤；任一種RNA聚合酶活性變化都會(huì)影響翻譯的正常進(jìn)行，而RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，需要通過翻譯合成，因此任一種RNA聚合酶活性變化都會(huì)影響其他兩種酶的合成，D正確。2.(2021·河南名校聯(lián)盟質(zhì)檢)下圖表示發(fā)生在某哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞過程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.a、b過程可發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，a、b、c過程都能產(chǎn)生水B.b過程不需要專門的解旋酶，因?yàn)镽NA聚合酶具有解旋作用C.c過程所需的模板來自b過程，c過程可以迅速合成大量相同肽鏈D.造血干細(xì)胞中a、b、c過程都能進(jìn)行，胰島B細(xì)胞中都不能進(jìn)行答案D解析a是DNA復(fù)制，b是轉(zhuǎn)錄，c是翻譯，a、b過程可發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，a、b、c過程都是小分子單體脫水形成大分子多聚體的過程，都能產(chǎn)生水，A正確；轉(zhuǎn)錄過程不需要專門的解旋酶，因?yàn)镽NA聚合酶具有解旋作用，B正確；翻譯的模板是mRNA，來自轉(zhuǎn)錄過程，一個(gè)mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體，可同時(shí)進(jìn)行多條相同肽鏈的合成，C正確；造血干細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂，三個(gè)過程都能進(jìn)行，胰島B細(xì)胞不能分裂，但能進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，D錯(cuò)誤。“三步”判斷真、原核細(xì)胞的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯3.(2020·全國卷Ⅱ，29)大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽鏈)?；卮鹣铝袉栴}：(1)在大豆細(xì)胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí)，除mRNA外還需要其他種類的核酸分子參與，它們是________________________________________。(2)大豆細(xì)胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經(jīng)過核孔。就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來說，作為mRNA合成部位的是________，作為mRNA執(zhí)行功能部位的是________；作為RNA聚合酶合成部位的是________，作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是________。(3)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對(duì)應(yīng)的編碼序列為UACGAACAUUGG，則該小肽的氨基酸序列是____________________________________。若該小肽對(duì)應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時(shí)編碼小肽的RNA序列為__________________________________________________。氨基酸密碼子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU組氨酸CAUCAC答案(1)rRNA、tRNA(2)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核(3)酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸UAUGAGCACUGG解析(1)在大豆細(xì)胞中，以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí)，還需要rRNA參與構(gòu)成核糖體、tRNA參與氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)。(2)大豆細(xì)胞中，僅考慮細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位，mRNA的合成部位是細(xì)胞核，mRNA合成以后通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合起來進(jìn)行翻譯過程；RNA聚合酶在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成，經(jīng)加工后，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，與DNA結(jié)合起來進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程。(3)根據(jù)該小肽對(duì)應(yīng)的編碼序列，結(jié)合表格中部分氨基酸的密碼子可知，該小肽的氨基酸序列是酪氨酸－谷氨酸－組氨酸－色氨酸。若該小肽對(duì)應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，結(jié)合表格中部分氨基酸的密碼子可知，谷氨酸、酪氨酸和組氨酸的密碼子均有兩個(gè)，且均為最后一個(gè)堿基不同，因此應(yīng)該是這三種氨基酸分別對(duì)應(yīng)的密碼子的最后一個(gè)堿基發(fā)生了替換，此時(shí)編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG?？枷?DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的關(guān)系4.(2020·湖南名校聯(lián)盟)圖中a、b、c表示生物體內(nèi)三種生理過程。下列敘述正確的是()A.a過程需要的原料為四種核糖核苷酸B.在不同功能細(xì)胞中b過程的產(chǎn)物存在差異C.轉(zhuǎn)運(yùn)1號(hào)氨基酸的RNA含有起始密碼子序列D.分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行b和c過程，不能進(jìn)行a過程答案B解析分析題圖可知，a過程表示DNA復(fù)制，b過程表示轉(zhuǎn)錄，c過程表示翻譯。a過程為DNA復(fù)制，需要的原料為4種脫氧核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；在不同功能細(xì)胞中b轉(zhuǎn)錄過程由于基因的選擇性表達(dá)，形成的產(chǎn)物存在差異，B正確；轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是tRNA，含有反密碼子，密碼子在mRNA上，C錯(cuò)誤；分生區(qū)的細(xì)胞通過有絲分裂進(jìn)行增殖，故能進(jìn)行b和c過程以及a過程，D錯(cuò)誤。5.(2021·湖北荊州調(diào)研)如圖為蛋白質(zhì)的合成過程，有關(guān)敘述正確的是()A.若抗生素可干擾核糖體的形成，則可以影響過程②B.①②③過程中都存在堿基互補(bǔ)配對(duì)C.DNA與RNA的化學(xué)組成相同D.③過程的進(jìn)行一定需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體的加工答案A解析若抗生素可干擾核糖體的形成，則影響翻譯過程，即②過程，A正確；③過程是多肽鏈經(jīng)過盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，不存在堿基互補(bǔ)配對(duì)，B錯(cuò)誤；DNA與RNA在化學(xué)組成上五碳糖不同(前者是脫氧核糖，后者是核糖)和堿基種類不同(前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U)，C錯(cuò)誤；分泌蛋白在核糖體合成，需要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體的加工與運(yùn)輸，而胞內(nèi)蛋白一般不需要，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二中心法則及基因與性狀的關(guān)系1.中心法則(1)提出者：克里克。(2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解：①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。(3)分別寫出下列生物中心法則表達(dá)式生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒RNAeq\o(→,\s\up9(逆轉(zhuǎn)錄))eq\o(→,\s\up9(轉(zhuǎn)錄))RNAeq\o(→,\s\up9(翻譯))蛋白質(zhì)細(xì)胞生物動(dòng)物、植物、細(xì)菌、真菌等(4)請(qǐng)寫出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞式高度分化的細(xì)胞DNAeq\o(→,\s\up9(轉(zhuǎn)錄))RNAeq\o(→,\s\up9(翻譯))蛋白質(zhì)。(5)請(qǐng)寫出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式eq\o(→,\s\up9(轉(zhuǎn)錄))RNAeq\o(→,\s\up9(翻譯))蛋白質(zhì)。2.基因控制性狀的途徑(1)直接控制途徑①方式：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀②實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病等(2)間接控制途徑①方式：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀②實(shí)例：a.白化?。篵.豌豆粒形：3.基因與性狀的關(guān)系(1)一個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)(2)一個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))多種性狀(如基因間相互作用)(3)多個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(如身高、體重等)(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤憩F(xiàn)型可能不同，基因型不同，表現(xiàn)型也可能相同?！叭捶ā迸袛嘀行姆▌t各過程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則(1)由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNA→DNA(√)(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成(√)(3)中心法則沒有體現(xiàn)遺傳信息的表達(dá)功能(×)(4)HIV(逆轉(zhuǎn)錄病毒)感染人體過程的遺傳信息流示意圖為：(√)(5)豌豆粒形的形成機(jī)理體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀(×)(6)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同(√)考向1中心法則過程分析及模擬實(shí)驗(yàn)1.(2020·華大新高考聯(lián)盟)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來，全國人民同舟共濟(jì)、眾志成城，打贏了一場(chǎng)沒有硝煙的疫情阻擊戰(zhàn)。經(jīng)研究，該病毒是一種單股正鏈RNA病毒，其在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過程如圖所示。下列說法中正確的是()A.由圖示可知，＋RNA和－RNA上都含有決定氨基酸的密碼子B.過程②消耗的嘧啶核苷酸數(shù)等于過程④消耗的嘌呤核苷酸數(shù)C.可利用抗生素類藥物抑制新型冠狀病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖D.新型冠狀病毒和HIV的增殖過程都需要RNA復(fù)制酶的作用答案B解析由過程①和③可知，＋RNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，而－RNA不能，因此可判斷＋RNA上有決定氨基酸的密碼子，而－RNA上沒有，A錯(cuò)誤；過程②和④都要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，過程②消耗的嘧啶核苷酸的數(shù)量與過程④消耗的嘌呤核苷酸的數(shù)量相等，B正確；抗生素類藥物主要作用于細(xì)菌，不能抑制病毒的增殖，C錯(cuò)誤；HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，增殖過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的作用，不需要RNA復(fù)制酶的作用，D錯(cuò)誤。2.(2021·長沙雅禮中學(xué))如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述中合理的是()A.若X是RNA，Y是DNA，試管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶和RNA聚合酶B.若X是mRNA，Y是蛋白質(zhì)，則試管內(nèi)必須加入氨基酸和其他RNAC.若X和Y都是DNA，則試管內(nèi)必須加入核糖核苷酸和DNA聚合酶D.若X是DNA，Y是RNA，則試管內(nèi)必須加入解旋酶和逆轉(zhuǎn)錄酶答案B解析若X是RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)模擬的是逆轉(zhuǎn)錄過程，必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；若X是mRNA，Y是蛋白質(zhì)，則試管內(nèi)模擬的是翻譯過程，翻譯需要以氨基酸為原料，mRNA為模板，tRNA為運(yùn)輸工具，因此試管內(nèi)必須加入氨基酸和其他RNA，B正確；若X與Y都是DNA，則試管內(nèi)模擬的是DNA的復(fù)制過程，必須加入脫氧核苷酸和DNA聚合酶，C錯(cuò)誤；若X是DNA，Y是RNA，則試管內(nèi)模擬的是轉(zhuǎn)錄過程，試管內(nèi)必須加入RNA聚合酶和核糖核苷酸，D錯(cuò)誤。考向2基因?qū)π誀畹目刂?.(2020·安徽省示范性高中聯(lián)考)如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑，據(jù)圖分析，敘述不正確的是()A.人體內(nèi)合成多巴胺可能需要多個(gè)基因控制B.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿癥C.基因2突變而缺乏酶2將導(dǎo)致人患白化病D.基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀答案D解析根據(jù)題意和圖示分析可知：由苯丙氨酸合成多巴胺需要基因1和基因4表達(dá)，分別合成酶1和酶4，而食物中的蛋白質(zhì)水解成苯丙氨酸的過程中需要酶催化，故人體內(nèi)合成多巴胺可能需要多個(gè)基因控制，A正確；基因1不正常而缺乏酶1可能會(huì)引起苯丙酮尿癥，B正確；基因2突變而缺乏酶2，則酪氨酸不能轉(zhuǎn)變成黑色素，將導(dǎo)致人患白化病，C正確；根據(jù)題意和圖示分析可知：基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，D錯(cuò)誤。4.(2021·南昌市摸底檢測(cè))如圖為皺粒豌豆形成的原因和囊性纖維病的病因圖解。下列敘述正確的是()A.淀粉分支酶基因與外來DNA序列發(fā)生了基因重組B.圖中CFTR基因和淀粉分支酶基因都發(fā)生了基因突變C.淀粉分支酶基因發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化可以用顯微鏡觀察D.CFTR基因結(jié)構(gòu)異常后無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯答案B解析由題圖可知，插入外來DNA序列后，淀粉分支酶基因結(jié)構(gòu)異常，從這一結(jié)果上來看，基因結(jié)構(gòu)改變是發(fā)生了基因突變，而不是基因重組，A錯(cuò)誤；CFTR基因發(fā)生了堿基缺失，使基因結(jié)構(gòu)改變，同樣屬于基因突變，B正確；基因突變不能在顯微鏡下觀察到，C錯(cuò)誤；由圖中信息CFTR基因結(jié)構(gòu)異常，合成的CFTR蛋白功能異?？芍?，CFTR基因結(jié)構(gòu)異常后進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄和翻譯，D錯(cuò)誤。重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)1.經(jīng)典重組判斷正誤(1)細(xì)胞中的RNA合成過程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生(2017·全國卷Ⅲ，1C)()(2)每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子(2017·海南卷，25A)()(3)轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應(yīng)物都是核糖核苷酸(2018·海南卷，13C)()(4)一個(gè)tRNA分子中只有一個(gè)反密碼子(2015·全國卷Ⅰ，1B)()(5)mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的過程不屬于胞吐作用(2015·全國卷Ⅱ，3B)()提示(1)×線粒體和葉綠體中也能合成RNA。(2)×色氨酸只有一種密碼子與之對(duì)應(yīng)。(3)×逆轉(zhuǎn)錄所需要的原料是脫氧核苷酸。(4)√(5)√2.(2020·天津等級(jí)考，3)對(duì)于基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，克里克認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)堿基序列向氨基酸序列的轉(zhuǎn)換，一定存在一種既能識(shí)別堿基序列，又能運(yùn)載特定氨基酸的分子。該種分子后來被發(fā)現(xiàn)是()A.DNA B.mRNAC.tRNA D.rRNA答案C解析DNA通過轉(zhuǎn)錄和翻譯可合成蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；mRNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板，不能運(yùn)載特定氨基酸分子，B錯(cuò)誤；tRNA主要是將其攜帶的氨基酸運(yùn)送到核糖體上，在mRNA指導(dǎo)下合成蛋白質(zhì)，tRNA與mRNA是通過反密碼子與密碼子相互作用而發(fā)生關(guān)系的，C正確；rRNA是組成核糖體的重要組成成分，D錯(cuò)誤。3.(2020·全國卷Ⅲ，3)細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，存在如圖所示的配對(duì)方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變答案C解析根據(jù)圖象可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補(bǔ)配對(duì)，說明一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的堿基互補(bǔ)配對(duì)，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合，B正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；由于某些氨基酸可對(duì)應(yīng)多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D正確。4.(2020·全國卷Ⅲ，1)關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是()A.遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質(zhì)B.細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽C.細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子答案B解析在真核生物中，遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，還可以從RNA流向蛋白質(zhì)，A正確；細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能編碼多肽，B錯(cuò)誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，由于真核細(xì)胞中的DNA分子中還存在非基因片段，故真核細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的堿基數(shù)之和，C正確；基因在染色體上呈線性排列，一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因，轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行的，因此染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子，D正確。5.(2020·天津等級(jí)考，8)完整的核糖體由大、小兩個(gè)亞基組成。如圖為真核細(xì)胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運(yùn)輸?shù)倪^程示意圖，相關(guān)敘述正確的是()A.如圖所示過程可發(fā)生在有絲分裂中期B.細(xì)胞的遺傳信息主要儲(chǔ)存于rDNA中C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場(chǎng)所D.核糖體亞基在細(xì)胞核中裝配完成后由核孔運(yùn)出答案D解析有絲分裂中期無核膜和核仁，A錯(cuò)誤；細(xì)胞的遺傳信息儲(chǔ)存于DNA分子中，而不是主要儲(chǔ)存于核仁中的rDNA中，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，核仁是合成rRNA的場(chǎng)所，但核糖體蛋白的合成是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，C錯(cuò)誤；據(jù)圖分析可知，核糖體亞基的組裝部位是細(xì)胞核，核孔是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間大分子物質(zhì)交換的通道，核糖體亞基裝配完成后由核孔運(yùn)出，D正確。6.(2019·全國卷Ⅰ，2)用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，所需的材料組合是()①同位素標(biāo)記的tRNA②蛋白質(zhì)合成所需的酶③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液A.①②④ B.②③④C.③④⑤ D.①③⑤答案C解析蛋白質(zhì)合成需要mRNA模板、游離的氨基酸、核糖體、tRNA以及相關(guān)酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作為合成多肽鏈的模板；要獲得同位素標(biāo)記的多肽鏈，需要使用同位素標(biāo)記的氨基酸；除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液中含有核糖體、tRNA以及相關(guān)酶等，所以C符合題意。課后·分層訓(xùn)練(時(shí)間：35分鐘)1.(2013·全國卷Ⅰ，1)關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是()A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸B.DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成答案D解析一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，A錯(cuò)誤；DNA聚合酶屬于蛋白質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成，B錯(cuò)誤；tRNA的一端有3個(gè)堿基，可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，因而這3個(gè)堿基叫做反密碼子，C錯(cuò)誤；線粒體屬于半自主復(fù)制的細(xì)胞器，其內(nèi)部的DNA也能發(fā)生復(fù)制和表達(dá)，因此能控制某些蛋白質(zhì)的合成，D正確。2.(2021·安陽市調(diào)研)生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。下列物質(zhì)的生物合成不需要信息分子作為合成模板的是()A.DNA和mRNAB.mRNA和血紅蛋白C.胃蛋白酶和胃蛋白酶基因D.ATP和NADPH答案D解析DNA、mRNA和蛋白質(zhì)(胃蛋白酶也是蛋白質(zhì))的合成都需要核酸作為模板；胃蛋白酶基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其合成同樣需要模板。ATP和NADPH的合成則不需要模板。3.(2021·河南天一大聯(lián)考)下列有關(guān)基因表達(dá)的說法，正確的是()A.同一DNA分子在細(xì)胞發(fā)育的不同階段轉(zhuǎn)錄形成的RNA可能不同B.基因中部分堿基對(duì)的替換，都不會(huì)改變其控制合成的肽鏈的長度C.RNA分子上都含有密碼子，不同的密碼子可能決定相同的氨基酸D.胰島素基因和RNA聚合酶基因不能在同一細(xì)胞中表達(dá)答案A解析由于基因的選擇性表達(dá)，同一DNA分子在細(xì)胞發(fā)育的不同階段表達(dá)的基因是不完全相同的，因此轉(zhuǎn)錄得到的mRNA可能不同，A正確；基因中部分堿基對(duì)的替換，可能改變mRNA上終止密碼子的位置，導(dǎo)致其控制合成的肽鏈的長度發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；只有mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基才能構(gòu)成一個(gè)密碼子(終止密碼子不決定氨基酸)，C錯(cuò)誤；胰島素基因在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，RNA聚合酶基因在所有細(xì)胞中均可表達(dá)，因此它們可在同一細(xì)胞中表達(dá)，D錯(cuò)誤。4.(2021·重慶巴蜀中學(xué)檢測(cè))下列關(guān)于RNA分子的敘述，正確的是()A.線粒體中含有mRNA、tRNA和rRNAB.ATP中的“A”在RNA分子中不存在C.RNA分子中不含氫鍵，有的RNA具有催化功能D.RNA可以在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸某種物質(zhì)，還可以作為細(xì)菌的遺傳物質(zhì)答案A解析線粒體中含有少量的DNA和核糖體，能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，通過轉(zhuǎn)錄可以形成mRNA、tRNA和rRNA，A正確；ATP中的“A”是腺苷，是由腺嘌呤與核糖構(gòu)成的，RNA分子中也存在腺苷，B錯(cuò)誤；tRNA中存在部分雙鏈區(qū)域，雙鏈區(qū)域含有氫鍵，C錯(cuò)誤；tRNA在翻譯過程中運(yùn)輸氨基酸，細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。5.(2021·安徽六安調(diào)研)有關(guān)遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是()A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都在DNA上B.乳酸菌的遺傳信息傳遞都發(fā)生在生物大分子間C.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程并非都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯答案C解析DNA聚合酶和RNA聚合酶都可與DNA結(jié)合，分別催化DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，A正確；乳酸菌的遺傳信息傳遞方向是：DNA→DNA，DNA→RNA→蛋白質(zhì)，DNA、RNA和蛋白質(zhì)都是生物大分子，B正確；DNA復(fù)制時(shí)存在T—A、G—C、A—T、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)，轉(zhuǎn)錄時(shí)存在A—U、C—G、G—C、T—A的堿基互補(bǔ)配對(duì)，翻譯時(shí)存在U—A、G—C、A—U、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)，C錯(cuò)誤；核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合后進(jìn)行翻譯過程，D正確。6.(2021·河北唐山模擬)如圖表示MUT酶的合成及作用途徑，若圖中的分解或轉(zhuǎn)化過程不能發(fā)生，則會(huì)形成甲基丙二酸等有害物質(zhì)，使其在體內(nèi)積累而患甲基丙二酸尿癥。下列說法正確的是()A.該圖表明線粒體中的蛋白質(zhì)都是在細(xì)胞核基因的指導(dǎo)下合成的B.MUT酶基因中導(dǎo)肽M對(duì)應(yīng)片段發(fā)生基因突變不影響MUT酶發(fā)揮作用C.維生素B12缺乏或MUT酶基因突變均可能導(dǎo)致甲基丙二酸尿癥D.改變飲食結(jié)構(gòu)或食用特殊奶粉都不能減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀答案C解析該圖表明MUT酶在核基因的指導(dǎo)下合成，但不能說明線粒體中的其他蛋白質(zhì)都是在細(xì)胞核基因指導(dǎo)下合成的，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，導(dǎo)肽M可引導(dǎo)MUT酶進(jìn)入線粒體，若該部分對(duì)應(yīng)片段發(fā)生基因突變，則可能導(dǎo)致導(dǎo)肽M不能合成進(jìn)而不能引導(dǎo)MUT酶進(jìn)入線粒體，從而影響MUT酶發(fā)揮作用，B錯(cuò)誤；纈氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸等物質(zhì)的分解或轉(zhuǎn)化過程需要MUT酶以及維生素B12的共同作用，維生素B12缺乏或MUT酶基因突變均可能導(dǎo)致甲基丙二酸尿癥，C正確；改變飲食結(jié)構(gòu)，減少食物中纈氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸等氨基酸的攝入，或食用不含這三種氨基酸的特殊奶粉，均可減少甲基丙二酸在線粒體內(nèi)的生成和堆積，從而減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀，D錯(cuò)誤。7.(2021·寧夏銀川一中調(diào)研)豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r控制的相對(duì)性狀，當(dāng)R基因插入一段800個(gè)堿基對(duì)的DNA片段時(shí)就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機(jī)制如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是()A.a過程被稱為轉(zhuǎn)錄，需要用RNA聚合酶B.R基因插入一段800個(gè)堿基對(duì)的DNA片段屬于基因重組C.若淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸，則過程b最多會(huì)有61種tRNA參與D.蔗糖甜度比淀粉高，所以新鮮豌豆選擇皺粒豌豆口味更佳答案B解析圖中a表示以DNA一條鏈為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)錄過程，需要用RNA聚合酶，A正確；根據(jù)題意可知，當(dāng)R基因插入一段800個(gè)堿基對(duì)的DNA片段時(shí)就成為r基因，該變異為基因突變，B錯(cuò)誤；tRNA上的反密碼子是與mRNA上的密碼子互補(bǔ)的，mRNA上決定氨基酸的密碼子有61種，則tRNA也有61種。因此，若淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸，則過程b(翻譯過程)最多會(huì)有61種tRNA參與，C正確；由題圖可知，蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉后，淀粉吸收水分，豌豆種子表現(xiàn)為圓粒，因此皺粒豌豆種子蔗糖含量高，口感好，D正確。8.(2019·海南卷，20)下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述錯(cuò)誤的是()A.蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束B.攜帶肽鏈的tRNA會(huì)先后占據(jù)核糖體的2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)C.攜帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合D.最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸答案C解析蛋白質(zhì)合成中，翻譯的模板是mRNA，從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束，A正確；核糖體同時(shí)占據(jù)兩個(gè)密碼子位點(diǎn)，攜帶肽鏈的tRNA會(huì)先后占據(jù)核糖體的2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)，通過反密碼子與密碼子進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，B正確；攜帶第一個(gè)氨基酸的tRNA與核糖體的位點(diǎn)1結(jié)合，其他都與核糖體的位點(diǎn)2結(jié)合，C錯(cuò)誤；最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸，繼續(xù)運(yùn)輸其他氨基酸，D正確。9.(2021·蘇州市聯(lián)考)下圖為逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息的傳遞過程示意圖，下列敘述不正確的是()A.逆轉(zhuǎn)錄酶是在逆轉(zhuǎn)錄病毒的核糖體上合成的B.逆轉(zhuǎn)錄得到的雙鏈DNA整合到宿主細(xì)胞DNA上屬于基因重組C.逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息的傳遞過程有逆轉(zhuǎn)錄酶、RNA聚合酶等參與D.逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息的傳遞與真核生物的不完全相同答案A解析逆轉(zhuǎn)錄病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒有核糖體，A錯(cuò)誤；逆轉(zhuǎn)錄得到的雙鏈DNA整合到宿主細(xì)胞DNA上，是控制不同性狀基因的重新組合，屬于基因重組，B正確；據(jù)圖可知，逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息的傳遞過程包括逆轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄等過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶、RNA聚合酶等參與，C正確；逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息的傳遞包含逆轉(zhuǎn)錄過程，真核生物沒有逆轉(zhuǎn)錄過程，D正確。10.(2020·廣深珠三校聯(lián)考)HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，其RNA可在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA。AZT(疊氮胸苷)是堿基T的類似物，能取代T參與堿基配對(duì)，并且AZT是逆轉(zhuǎn)錄酶的底物，可阻斷新病毒的形成，但不是細(xì)胞中DNA聚合酶的合適底物。下列說法錯(cuò)誤的是()A.AZT可作為治療艾滋病的藥物B.AZT可與堿基A發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)C.AZT不會(huì)抑制細(xì)胞中DNA的復(fù)制D.AZT可參與細(xì)胞中DNA的轉(zhuǎn)錄過程答案D解析由題干信息HIV為逆轉(zhuǎn)錄病毒，其RNA可在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，AZT是逆轉(zhuǎn)錄酶的底物，能阻斷新病毒的形成，推測(cè)AZT可作為治療艾滋病的藥物，A正確；據(jù)題干信息“AZT(疊氮胸苷)是堿基T的類似物，能取代T參與堿基配對(duì)”，可知AZT能夠和堿基A配對(duì)，B正確；據(jù)題干信息AZT不是細(xì)胞中DNA聚合酶的合適底物，可知AZT不會(huì)抑制細(xì)胞中DNA的復(fù)制，C正確；DNA轉(zhuǎn)錄過程中需要A、U、G、C四種游離的堿基作為原料，而AZT是堿基T的類似物，故AZT不參與細(xì)胞中DNA的轉(zhuǎn)錄過程，D錯(cuò)誤。11.(2021·中原名校聯(lián)盟)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在細(xì)胞外人工合成多肽時(shí)，起始密碼子的功能并非使翻譯開始，而是充當(dāng)定位翻譯起始的位置信號(hào)?，F(xiàn)有編碼含5個(gè)氨基酸的一條肽鏈的mRNA，有人測(cè)得其序列為AUGUUUAAAUUUAA(AUG為甲硫氨酸密碼子和起始密碼子)。以下說法錯(cuò)誤的是()A.可判斷測(cè)得的這段mRNA序列是錯(cuò)誤的B.該多肽鏈合成過程最多涉及5種密碼子C.當(dāng)在細(xì)胞外人工合成多肽時(shí)，mRNA若無起始密碼子，翻譯的起始點(diǎn)是不固定的D.細(xì)胞外的翻譯系統(tǒng)中需加入酶、mRNA、ATP、tRNA、核糖體、氨基酸等答案B解析因?yàn)樯餂Q定每個(gè)氨基酸的堿基序列為三聯(lián)密碼子，所以基因轉(zhuǎn)錄的mRNA序列應(yīng)為3的整數(shù)倍，A正確；編碼含5個(gè)氨基酸的一條肽鏈的mRNA，還應(yīng)該有一個(gè)終止密碼子，B錯(cuò)誤；由題干“當(dāng)在細(xì)胞外人工合成多肽時(shí)，起始密碼子的功能并非使翻譯開始，而是充當(dāng)定位翻譯起始的位置信號(hào)”推知，當(dāng)在細(xì)胞外人工合成多肽時(shí)，若mRNA序列沒有起始密碼子，其上的堿基序列隨機(jī)翻譯，說明翻譯的起始點(diǎn)是不固定的，C正確；翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行的，需要以酶作為催化劑、mRNA為模板、ATP提供能量、20種氨基酸為原料，還需要tRNA運(yùn)輸氨基酸到核糖體，D正確。12.(2021·安徽安慶模擬)真核細(xì)胞在執(zhí)行功能時(shí)會(huì)形成很多“核酸—蛋白質(zhì)”復(fù)合體?；卮鹣铝袉栴}：(1)核糖體和染色體是真核細(xì)胞內(nèi)典型的兩種“核酸—蛋白質(zhì)”復(fù)合體，其組成成分中的不同點(diǎn)主要在于 。(2)清華大學(xué)施一公教授研究團(tuán)隊(duì)通過