高考生物總復習 第6單元 第19講 基因的表達學案

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第19講 基因的表達 [考綱點擊]　1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)　2.基因與性狀的關系(Ⅱ) 一、RNA的結構和種類 二、遺傳信息的轉錄和翻譯 1．轉錄的過程 2．翻譯的過程 三、中心法則與基因對性狀的控制 1．中心法則及性狀控制解讀 2．基因對性狀的控制途徑[連一連] 1．DNA與RNA的區(qū)別看“兩點” (1)物質組成：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，特有堿基T；組成RNA的五碳糖是核糖，特有堿基U。 (2)結構特點：DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈。 2．轉錄與翻譯的六點差異 (1)場所不同：轉錄主要在細胞核內(nèi)，翻譯是在細胞質中的核糖體上。 (2)模板不同：轉錄的模板是DNA的一條鏈，翻譯的模板是mRNA。 (3)原料不同：轉錄的原料是4種游離的核糖核苷酸，翻譯的原料是20種氨基酸。 (4)所需酶不同：轉錄需RNA聚合酶，翻譯需多種酶。 (5)產(chǎn)物不同：轉錄的產(chǎn)物是RNA，翻譯的產(chǎn)物是多肽。 (6)堿基配對方式不同：轉錄特有T—A，翻譯特有U—A。 3．密碼子和反密碼子的兩點比較 (1)位置：密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上。 (2)數(shù)目：密碼子有64種，決定氨基酸的密碼子有61種；反密碼子有61種。 4．中心法則要點：遺傳信息由DNA傳遞到RNA，然后由RNA決定蛋白質的特異性。蛋白質是生物性狀的體現(xiàn)者。 5．基因對性狀控制的兩條途徑 (1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。 (2)基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。  考法一　對比分析，考查DNA復制、轉錄和翻譯的異同 1．DNA復制、轉錄和翻譯的區(qū)別 項目 復制 轉錄 翻譯 作用 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息 時間 細胞分裂的間期 個體生長發(fā)育的整個過程 場所 主要在細胞核 主要在細胞核 細胞質的核糖體 模板 DNA的兩條單鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 能量 都需要 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多種酶 產(chǎn)物 2個雙鏈DNA 一個單鏈RNA 多肽鏈(或蛋白質) 產(chǎn)物 去向 傳遞到2個子細胞或子代 通過核孔進入細胞質 組成細胞結構蛋白或功能蛋白 特點 邊解旋邊復制，半保留復制 邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA恢復原狀 翻譯結束后，mRNA被降解成單體 堿基 配對 A－T，T－A， C－G，G－C A－U，T－A， C－G，G－C A－U，U－A， C－G，G－C 2.基因、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關系 (1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系 (2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關系 　基因表達中堿基數(shù)量推算方法 (1)DNA和mRNA對應堿基及數(shù)量的計算 找準DNA和mRNA之間對應堿基及其比例關系，即DNA模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA中A＋U(或C＋G)相等，則(A＋T)總%＝(A＋U)mRNA%。 (2)基因控制蛋白質合成中的相關計算 DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關系，如下圖所示： 可見，蛋白質中氨基酸數(shù)目＝1/3mRNA堿基數(shù)目＝1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目。 視角1?　 1．(分析判斷類)(2016浙江龍游開學考試)下列有關遺傳信息表達的敘述，錯誤的是(　　) A．轉錄時，包括一個或幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開需要RNA聚合酶 B．轉錄時，會形成RNA—DNA雜交區(qū)域 C．翻譯時，若干個mRNA串聯(lián)在一個核糖體上的多肽鏈合成方式，增加了翻譯效率 D．翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼由結合在其上的核糖體認讀 解析：選C。DNA復制和轉錄過程均需要解旋，但DNA復制時的解旋需要解旋酶，而轉錄時的解旋是由RNA聚合酶作用的，A正確；轉錄時，在RNA聚合酶的作用下，會形成RNA—DNA雜交區(qū)域，B正確；翻譯時，若干個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上的多肽鏈合成方式，增加了翻譯效率，C錯誤；翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼由結合在其上的核糖體認讀，D正確。 2．(模式圖類)下圖表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙兩圖所示生理過程都需要解旋酶和DNA聚合酶 B．甲、乙兩圖所示生理過程中，所需模板完全相同 C．乙、丙兩圖表示的是核基因遺傳信息的表達過程 D．甲、乙、丙三圖所示生理過程中，堿基配對情況相同 解析：選C。由題圖可知，甲、乙、丙分別代表DNA復制、轉錄、翻譯過程。DNA復制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶，轉錄過程中需要RNA聚合酶。DNA復制以DNA的兩條鏈為模板，而轉錄以DNA的一條鏈為模板。核基因遺傳信息的表達過程分為轉錄、翻譯兩個階段。DNA復制時堿基配對方式為A—T、T—A、C—G、G—C，轉錄時堿基配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C，翻譯時堿基配對方式為A—U、U—A、C—G、G—C。 3．(示意圖解類)(2016重慶模擬)科學研究表明，小分子RNA可以干擾細胞中某些基因的表達過程，從而導致基因“沉默”，下面為小分子RNA干擾基因表達過程的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．ATP分子中脫去兩個磷酸基團可成為組成小分子RNA的基本單位 B．小分子RNA能使基因“沉默”的原因是影響了基因表達的轉錄過程 C．圖中③過程中堿基配對原則是A—T、C—G、T—A、G—C D．正常表達基因從DNA→RNA有堿基的互補配對，從RNA→蛋白質沒有堿基的互補配對 解析：選A。ATP分子中脫去兩個磷酸基團后成為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成單位之一；圖示信息顯示，小分子RNA能使基因“沉默”是影響了基因表達的翻譯過程；圖示③過程是小分子RNA片段與mRNA之間的堿基配對，其配對原則是A—U、C—G、U—A、G—C；翻譯過程中mRNA與tRNA之間可發(fā)生堿基的互補配對。 視角2?　以圖示分析的形式，考查遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系 4．(過程圖類)如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請判斷下列說法正確的是(　　) A．分析題圖可知①是β，完成此過程的場所是細胞核內(nèi) B．除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNA C．圖中翻譯過程需要在核糖體上進行 D．能夠決定氨基酸的③的種類有61種 解析：選C。選項A，根據(jù)堿基互補配對原則，從圖中②的堿基組成可以確定β鏈是轉錄模板，藍藻是原核生物，沒有細胞核。選項B，RNA包括mRNA(圖中②)、tRNA(圖中③)和rRNA(核糖體RNA)。選項C，圖中翻譯過程在核糖體上進行。選項D，能夠決定氨基酸的是密碼子，密碼子在mRNA上，③是tRNA，能夠決定氨基酸的密碼子有61種。 5．(圖表綜合類)(2016安徽蕪湖模擬)已知反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”。分析圖中的tRNA及四種氨基酸對應的全部密碼子的表格，下列相關敘述正確的是(　　) 密碼子 UGG GGU、GGA GGG、GGC ACU、ACA ACG、ACC CCU、CCA CCG、CCC 氨基酸 色氨酸 甘氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 A．轉錄過程中也需要搬運原料的工具 B．該tRNA中含有氫鍵，由一條鏈構成 C．該tRNA在翻譯過程中可搬運脯氨酸 D．氨基酸與反密碼子都是一一對應的 解析：選B。轉錄過程中不需要搬運原料的工具，直接利用游離的核糖核苷酸，A錯誤；該tRNA中含有氫鍵，是由一條鏈構成的，B正確；反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”，則圖示tRNA上的反密碼子為UGG，其對應的密碼子為ACC，編碼蘇氨酸，C錯誤；一種氨基酸可能由幾種密碼子編碼，因此一種氨基酸可能對應幾種反密碼子，D錯誤。 6．(基因突變綜合類)(2016江蘇兩市一模)若mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及其攜帶的氨基酸的變化情況是(　　) A．tRNA一定改變，氨基酸不一定改變 B．tRNA不一定改變，氨基酸不一定改變 C．tRNA一定改變，氨基酸一定改變 D．tRNA不一定改變，氨基酸一定改變 解析：選A。mRNA上某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則對應的tRNA的反密碼子肯定變化，但是由于密碼子的簡并性，所對應的氨基酸不一定發(fā)生改變，所以A項正確。 視角3?　以圖示分析或案例分析的形式，考查基因表達過程中的相關計算 7．(演繹計算類)(2016廣東龍川月考)由多個氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質時，相對分子質量減少了1 800，則控制此蛋白質合成的基因中所含的嘌呤類堿基數(shù)和合成此蛋白質時所需的遺傳密碼子數(shù)分別為(　　) A．618個，206個　　　　 B．306個，102個 C．606個，202個 D．303個，101個 解析：選B。氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質，相對分子質量減少了1 800，脫去水分子數(shù)為1 80018＝100個，所以氨基酸數(shù)＝100＋2＝102，基因中的堿基數(shù)是控制合成蛋白質中氨基酸數(shù)的6倍，所以堿基有612個，而DNA分子中嘌呤數(shù)＝嘧啶數(shù)，所以嘌呤數(shù)為306個，因為氨基酸數(shù)是102個，所以遺傳密碼子是102個，故選擇B。 8．(生理過程示意圖類)如圖表示細胞中蛋白質合成的部分過程，以下敘述正確的是(　　) A．甲、乙、丙分子的基本單位一共有28種 B．甲分子上有m個密碼子，乙分子上有n個密碼子，若不考慮終止密碼子，該蛋白質中有m＋n－2個肽鍵 C．若控制甲合成的基因受到紫外線照射發(fā)生了一個堿基對的替換，那么丙的結構可能會受到一定程度的影響 D．甲和乙分子分別由同一基因的兩條鏈轉錄而來 解析：選B。分析題圖可知，甲和乙均為mRNA，RNA的基本單位含有四種核糖核苷酸；丙為蛋白質，組成蛋白質的氨基酸種類有20種，因此一共為24種，A錯誤。由于不考慮終止密碼子，甲分子上有m個密碼子，因此控制合成的多肽鏈的氨基酸數(shù)為m，肽鍵數(shù)為m－1，同理可得乙分子控制合成的多肽中有n－1個肽鍵，因此丙分子中有m＋n－2個肽鍵，B正確。若控制甲合成的基因受到紫外線照射發(fā)生了一個堿基對的替換，這將導致mRNA上的一個密碼子發(fā)生改變，但是決定的氨基酸種類不一定改變，因此丙的結構不一定會受到影響，C錯誤。組成丙的兩條肽鏈是以不同的mRNA為模板翻譯形成的，可推知丙的合成由2個基因共同控制，D錯誤。 考法二　以中心法則為基礎，考查基因對性狀的控制 1．中心法則與生物種類的關系 (1)細胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則 (2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則 (3)HIV等逆轉錄病毒的中心法則 2．基因控制性狀的方式 (1)直接方式 ①機理：基因蛋白質結構生物體性狀。 ②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因。 (2)間接方式 ①機理：基因酶的合成細胞代謝生物性狀。 ②實例：白化病、豌豆粒形的形成原因。 3．基因與性狀的關系 (1)一般而言，一個基因決定一種性狀。 (2)生物體的一種性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關。 (3)有些基因可影響多種性狀。 　“三看法”判斷中心法則中的過程 一看 模板 ①如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復制或DNA轉錄 ②如果模板是RNA，生理過程可能是RNA復制或RNA逆轉錄或翻譯 二看 原料 ①如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA，生理過程可能是DNA復制或逆轉錄 ②如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA，生理過程可能是DNA轉錄或RNA復制 ③如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質(或多肽)，生理過程是翻譯 三看 產(chǎn)物 ①如果產(chǎn)物為DNA，生理過程可能是DNA復制或RNA逆轉錄 ②如果產(chǎn)物為RNA，生理過程可能是RNA復制或DNA轉錄 ③如果產(chǎn)物是蛋白質(或多肽)，生理過程是翻譯 視角1?　 1．(過程示意圖類)1983年科學家證實，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”示意圖是(　　) 解析：選D。HIV是以RNA為遺傳物質的病毒，能控制宿主細胞合成逆轉錄酶，以RNA為模板逆轉錄合成DNA，該DNA又和人體細胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIV—DNA分子在人體細胞可以復制，還可以轉錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質。該DNA轉錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質。該病毒無法控制宿主細胞合成RNA復制酶，故HIV的RNA不能復制，所以A、B、C錯誤。 2．(表格信息類)分析某病毒的遺傳物質，其成分如下： 堿基種類 A C G T 堿基比例(%) 36 24 18 22 據(jù)此，下列推測錯誤的是(　　) A．該病毒的遺傳物質不是雙鏈DNA B．該病毒的遺傳信息流動過程不遵循中心法則 C．以該病毒DNA為模板，復制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質 D．該病毒DNA的突變頻率較高 解析：選B。該DNA分子中堿基A和T、C和G的數(shù)量不相等，可以確定該病毒的遺傳物質為單鏈DNA；該病毒的遺傳信息流動過程遵循中心法則；以該病毒DNA為模板復制出的是與其堿基序列互補的DNA單鏈，不是子代病毒的遺傳物質；該病毒DNA是單鏈結構，其結構不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。 3．(生理過程圖與概念圖類)圖甲、圖乙表示細胞內(nèi)相關的生理活動，下列表述不正確的是(　　) A．圖甲所示生理活動涉及圖乙中的a、b、c、f、g過程 B．圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為b、c、d、e過程 C．遺傳信息也可以由RNA傳遞給DNA D．可運用放射性同位素示蹤技術研究a過程中的半保留復制 解析：選A。圖甲表示遺傳信息的轉錄和翻譯過程，對應圖乙中的b和c過程，A錯誤。圖乙中涉及堿基A與U配對的過程有轉錄(b)、翻譯(c)、逆轉錄(e)、RNA復制(d)，B正確。分析圖乙可知，遺傳信息可以從RNA通過逆轉錄過程流向DNA，C正確。運用同位素示蹤技術可證明DNA分子的復制是半保留復制，D正確。 視角2?　以基因與生物代謝關系圖示為載體，考查基因與生物性狀的關系 4．(流程示意圖類)(2016廣東珠海月考)如圖為基因的作用與性狀表現(xiàn)的流程示意圖。請據(jù)圖分析，下列說法不正確的是(　　) A．①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA B．某段DNA上發(fā)生了基因突變，但形成的蛋白質不一定會改變 C．③過程中需要多種轉運RNA，轉運RNA不同，所搬運的氨基酸也不相同 D．人的鐮刀型細胞貧血癥是基因對性狀的直接控制，使結構蛋白發(fā)生變化所致 解析：選C。①為轉錄過程，該過程以DNA的一條鏈為模扳、四種核糖核苷酸為原料合成RNA，A正確；由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定會導致其控制合成的蛋白質改變，B正確；tRNA具有專一性，一種轉運RNA只能轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA來運載，因此tRNA不同，其所搬運的氨基酸可能會相同，C錯誤；基因通過控制蛋白質分子結構來直接控制性狀，如鐮刀形細胞貧血癥，D正確。 5．(原理示意圖類)囊性纖維病的病因如圖所示，該實例可以說明(　　) A．基因能通過控制酶的合成來控制生物體的性狀 B．基因能通過控制激素的合成來控制生物體的性狀 C．基因能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀 D．DNA中部分堿基發(fā)生改變，相應的蛋白質結構必然改變 解析：選C。囊性纖維病的病因可以說明基因能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。 [誤區(qū)補短] 易錯點1　混淆六類酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶 [點撥]　(1)“解旋酶”是DNA分子復制時使氫鍵斷裂。 (2)“限制酶”是使兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。 (3)“DNA聚合酶”是DNA分子復制時依據(jù)堿基互補配對原則使單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。 (4)“DNA連接酶”是將兩個DNA分子片段的末端“縫合”起來形成磷酸二酯鍵。 (5)“RNA聚合酶”是RNA復制或DNA轉錄時依據(jù)堿基互補配對原則將單個核糖核苷酸連接成RNA鏈。 (6)“逆轉錄酶”是某些RNA病毒在宿主細胞內(nèi)利用宿主細胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。 易錯點2　錯誤地將下圖中的多條肽鏈看作氨基酸序列不同 [點撥]　翻譯過程中，可發(fā)生同一mRNA的分子上同時結合多個核糖體的狀況，由于不同核糖體均沿同一mRNA分子移動，密碼子閱讀順序相同，故所產(chǎn)生的多肽鏈氨基酸序列應相同。 易錯點3　計算中對“最多”和“至少”的分析有誤 [點撥]　(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 (2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答有關問題時，應加上“最多”或“至少”等字。如mRNA上有n個堿基，轉錄生成它的基因中至少有2n個堿基，由該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。 ?微觀清障 1．判斷下列有關RNA的敘述 (1)(2015全國卷Ⅰ T1B)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。(　　) (2)轉錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程。(　　) (3)少數(shù)RNA具有生物催化作用。(　　) 答案：(1)√　(2)　(3)√ 2．判斷下列有關轉錄和翻譯的敘述 (1)(2015全國卷Ⅰ T5D改編)PrPc的空間結構改變后成為PrPBc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程。(　　) (2)(2014全國卷Ⅱ T5A)細胞核中發(fā)生的轉錄過程有RNA聚合酶的參與。(　　) (3)反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基。(　　) (4)DNA解旋后每一條鏈都可以當做轉錄的模板。(　　) (5)決定氨基酸的密碼子有64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種。(　　) (6)基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。(　　) (7)生長激素基因在轉錄時需要解旋酶和DNA連接酶。(　　) (8)不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性。(　　) (9)細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)　(4)　(5)　(6)√　(7)　(8)√　(9)√ 3．判斷下列關于基因、蛋白質與性狀之間的敘述 (1)(2015海南卷 T7B)由逆轉錄酶催化的是RNA→DNA的過程。(　　) (2)(2015浙江卷 T1A)某些逆轉錄酶抑制劑可用于治療艾滋病。(　　) (3)基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。(　　) (4)克里克提出的中心法則。(　　) (5)胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈。(　　) (6)DNA中的遺傳信息可決定蛋白質中氨基酸的排列順序。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)　(6)√ [能力培優(yōu)] 　翻譯過程中多聚核糖體模式圖解讀 [信息解讀] (1)圖1表示真核細胞的翻譯過程，其中①是mRNA，⑥是核糖體，②、③、④、⑤表示正在合成的4條多肽鏈，具體內(nèi)容分析如下： ①數(shù)量關系：一個mRNA可同時結合多個核糖體，形成多聚核糖體。 ②目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。 ③方向：從右向左(見圖1)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 ④結果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質往往還需要運送至內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體等結構中進一步加工。 ⑤形成的多條肽鏈氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。 (2)圖2表示原核細胞的轉錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②、③、④、⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。 ?強化訓練 1．(2016安徽宿州一檢)下圖為原核生物某基因控制蛋白質合成的示意圖，相關敘述錯誤的是(　　) A．①處有RNA聚合酶參與，并消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP B．②處有核糖體參與，翻譯結束后形成的多條肽鏈完全相同 C．①②兩處都發(fā)生堿基互補配對，配對方式均為A和U、G和C D．①②兩處分別表示轉錄和翻譯，都能合成生物大分子 解析：選C。分析圖形可知，①處有RNA聚合酶參與，是轉錄形成mRNA的過程，消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，A正確；②處有核糖體參與，由于翻譯的模板是同一條mRNA，所以翻譯結束后形成的多條肽鏈完全相同，B正確；①②兩處都發(fā)生堿基互補配對，①處配對方式為A與U、G與C、C與G、T與A，②處沒 有T與A配對，C錯誤；①②兩處分別表示轉錄和翻譯，都能合成生物大分子，D正確。 2．(2016北京房山模擬)甲、乙兩圖為真核細胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列有關說法正確的是(　　) A．圖甲所示的過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B．圖乙所示過程叫做轉錄，轉錄產(chǎn)物的作用一定是作為圖甲中的模板 C．圖甲所示翻譯過程的方向是從右到左，合成的4條肽鏈相同 D．圖甲和圖乙中都發(fā)生了堿基互補配對且堿基互補配對方式相同 解析：選C。圖甲所示為翻譯過程，多個核糖體同時完成多條多肽鏈的合成，A錯誤；圖乙是轉錄過程，因轉錄的產(chǎn)物為mRNA、tRNA、rRNA 3種RNA，而tRNA和rRNA不能作為圖甲翻譯的模板，B錯誤；分析圖甲可知，左側肽鏈②最長，說明翻譯過程的方向是從右到左的，C正確；圖甲和圖乙中都發(fā)生了堿基互補配對，但圖乙特有的堿基互補配對方式(T－A)，圖甲沒有，D錯誤。 考點一　基因控制蛋白質的合成 1．(2015高考江蘇卷)如圖所示是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖中結構含有核糖體RNA B．甲硫氨酸處于圖中?的位置 C．密碼子位于tRNA的環(huán)狀結構上 D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 [導學號29520325]　解析：選A。A項，分析題干中關鍵信息“形成肽鍵”可知，圖中正在進行縮合反應，進而推知這是發(fā)生在核糖體中的翻譯過程，圖中的長鏈為mRNA，三葉草結構為tRNA，核糖體中含有核糖體RNA(rRNA)。B項，甲硫氨酸是起始氨基酸，圖中?位置對應的氨基酸明顯位于第2位。C項，密碼子位于mRNA上，而不是tRNA上。D項，由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變時，肽鏈中的氨基酸不一定發(fā)生變化，D項錯誤。 2．(2016江蘇如皋檢測)目的基因轉錄產(chǎn)物內(nèi)部結構中有TSS(轉錄起始位點)、TTS(轉錄終止位點)、STC(起始密碼子)、SPC(終止密碼子)，它們在轉錄產(chǎn)物內(nèi)部的正確排序是(　　) A．TSS——STC——SPC——TTS B．TSS——STC——TTS——SPC C．STC——TSS——TTS——SPC D．STC——SPC——TSS——TTS [導學號29520326]　解析：選A?；蜣D錄產(chǎn)物為mRNA，因此轉錄起始位點(TSS)和終止位點(TTS)應在mRNA兩端。作為起始密碼子(STC)應在轉錄起始位點之后，終止密碼子(SPC)應在轉錄終止位點之前，這樣才能保證翻譯的正常開始和終止，故選A項。 3．(2016廣東汕頭模擬)如圖是馬鈴薯細胞的部分DNA片段自我復制及控制多肽合成過程示意圖，下列說法正確的是(注：脯氨酸的密碼子為CCA、CCG、CCU、CCC)(　　) A．a(chǎn)鏈中A、T兩個堿基之間通過氫鍵相連 B．若b鏈上的CGA突變?yōu)镚GA，則丙氨酸將變?yōu)楦彼? C．與③相比，②過程中特有的堿基配對方式是A—U D．圖中丙氨酸的密碼子是CGA [導學號29520327]　解析：選B。a鏈中A、T兩個堿基之間是不相連的，只有兩條鏈之間的堿基通過氫鍵相連，A錯誤；若b鏈上的CGA突變?yōu)镚GA，則轉錄成的信使RNA中對應的密碼子變?yōu)镃CU，因此，丙氨酸將變?yōu)楦彼?，B正確；與③相比，②過程中特有的堿基配對方式是T—A，在③中也有A－U，C錯誤；密碼子指 mRNA 中決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，所以圖中丙氨酸的密碼子是GCU而不是CGA，D錯誤。 考點二　基因對性狀的控制 4．(2015高考海南卷)關于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是(　　) A．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上 B．密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上 C．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上 D．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上 [導學號29520328]　解析：選A。mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子；tRNA上一端的3個堿基可與mRNA上的密碼子互補配對，叫反密碼子，A項正確。 5．(2016廣東肇慶模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的，下圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖不能得出的結論是(　　) A．基因可以通過控制蛋白質的結構來控制生物的性狀 B．基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀 C．一個基因可以控制多種性狀 D．一個性狀可以由多個基因控制 [導學號29520329]　解析：選A。苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異常與酶的合成有密切的關系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1發(fā)生變化，則多巴胺和黑色素的合成都受影響；多巴胺和黑色素的合成也都受多個基因的控制。 6．(原創(chuàng)題)如圖甲、乙、丙表示細胞內(nèi)正在進行的新陳代謝過程，據(jù)圖分析下列表述中不恰當?shù)氖?　　) 甲 乙 丙 A.正常人體細胞內(nèi)不會進行4、6、7過程 B．1、4、6、8、10過程均需要核糖核苷酸作為原料 C．1過程需要RNA聚合酶參與，3過程需要DNA聚合酶參與 D．病毒體內(nèi)不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程 [導學號29520330]　解析：選B。圖甲表示DNA的復制、轉錄和翻譯過程，圖乙表示RNA的復制和翻譯過程，圖丙表示RNA的逆轉錄、DNA的復制、轉錄和翻譯過程。正常人體細胞內(nèi)不會進行RNA的復制、轉錄、翻譯和逆轉錄過程，即不會進行4、6、7過程。1、4、6、8過程的產(chǎn)物為RNA，需要核糖核苷酸作為原料，但10過程表示DNA的復制，需要脫氧核糖核苷酸作為原料。1過程需要RNA聚合酶參與，3過程需要DNA聚合酶參與。病毒不具有獨立代謝的能力，不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程。 7．(2015高考安徽卷)Qβ噬菌體的遺傳物質(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶(如下圖所示)，然后利用該復制酶復制Qβ RNA。下列敘述正確的是(　　) A．Qβ RNA的復制需經(jīng)歷一個逆轉錄過程 B．Qβ RNA的復制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C．一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D．Qβ RNA復制后，復制酶基因才能進行表達 [導學號29520331]　解析：選B。根據(jù)題意可知，噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA翻譯出了RNA復制酶，沒有逆轉錄酶，因此Qβ RNA的復制沒有經(jīng)歷逆轉錄形成DNA的過程，A項錯誤。Qβ噬菌體在RNA復制酶的作用下，以單鏈RNA為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成子鏈，因此會經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程，B項正確。據(jù)圖中信息可知，該Qβ噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時翻譯出多條肽鏈，C項錯誤。復制酶基因表達后生成RNA復制酶，才能催化RNA的復制，D項錯誤。 8．下面為細胞中多聚核糖體合成分泌蛋白的示意圖，已知分泌蛋白的新生肽鏈上有一段可以引導其進入內(nèi)質網(wǎng)的特殊序列(圖中P肽段)。以下相關說法正確的是(　　) A．若P肽段功能缺失，雖可繼續(xù)合成新生肽鏈，但無法將蛋白質分泌到細胞外 B．合成①的場所是細胞核，但⑥的合成與核仁無關 C．多個核糖體結合的①是相同的，但最終合成的肽鏈②、③、④、⑤在結構上各不相同 D．若①中有一個堿基發(fā)生改變，則合成的多肽鏈的結構一定會發(fā)生改變 [導學號29520332]　解析：選A。依題意可知，P肽段可以引導新生肽鏈進入內(nèi)質網(wǎng)，所以當P肽段功能缺失時，新生肽鏈無法進入內(nèi)質網(wǎng)進行初步加工，也就無法進入高爾基體進行進一步加工，該蛋白質也無法被分泌到細胞外，但核糖體中仍然可以繼續(xù)合成肽鏈。①為mRNA，在細胞核中合成，⑥為核糖體，其合成與核仁有關。多個核糖體均結合在同一條mRNA(①)上，在翻譯過程中始終以同一條mRNA(①)為模板，所以合成的多肽鏈的結構是相同的。①中有一個堿基發(fā)生改變，會引起密碼子的改變，但由于密碼子的簡并性，合成的多肽鏈結構不一定會發(fā)生改變。 9．(2016廣西桂林模擬)如圖為真核細胞中發(fā)生的某些相關生理和生化反應過程，相關敘述錯誤的是(　　) A．結構a是核糖體，物質b是mRNA，過程①是翻譯過程 B．過程②在形成細胞中的某種結構，這一過程與細胞核中的核仁密切相關 C．如果細胞中r蛋白含量增多，r蛋白就與b結合，阻礙b與a結合 D．c是基因，是指導rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶參與催化 [導學號29520333]　解析：選D。據(jù)圖分析，a代表的結構是核糖體，b代表的物質是mRNA，過程①是翻譯產(chǎn)生r蛋白過程；過程②形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關；由圖可知細胞中r蛋白含量較多時，r蛋白就與b即mRNA結合，阻礙mRNA與核糖體結合，從而抑制翻譯過程，這是一種反饋調(diào)節(jié)過程；c(DNA片段)轉錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化。 10．如圖甲、乙、丙表示細胞生命活動過程示意圖，圖乙是圖甲中部分結構的放大圖，圖丙是圖乙中部分結構的放大圖。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖甲中DNA—RNA的雜交區(qū)域中可存在T與A配對 B．圖甲中b端對應于圖乙的左側，且圖乙中存在3種RNA C．據(jù)乙、丙兩圖可推測tRNA與氨基酸結合的過程中有水生成 D．若DNA模板鏈上的CCA和GGT分別決定甘氨酸和脯氨酸，則圖乙方框內(nèi)為甘氨酸 [導學號29520334]　解析：選D。圖甲表示原核生物的轉錄和翻譯過程，圖乙表示其中的翻譯過程，圖丙是對tRNA的部分結構的放大。轉錄過程中DNA和RNA配對時遵循堿基互補配對原則，可存在T與A配對，A正確；由圖甲中肽鏈的長短可推知翻譯中核糖體的移動方向是從b到a，故b端位于圖乙的左側，翻譯過程中需要tRNA、mRNA、rRNA這三種RNA的參與，B正確；圖丙中氨基酸的羧基與核糖的羥基脫水縮合從而連接在一起，C正確；圖乙方框內(nèi)氨基酸對應的密碼子為CCA，對應到DNA模板鏈中的堿基序列應為GGT，故該氨基酸為脯氨酸，D錯誤。 11．下圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程。據(jù)圖分析，下列敘述中不正確的是(　　) A．兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質提供原料 B．甲沒有核膜包被的細胞核，所以轉錄和翻譯發(fā)生在同一空間內(nèi) C．乙細胞的基因轉錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質 D．若合成某條肽鏈時脫去了100個水分子，則該肽鏈中至少含有102個氧原子 [導學號29520335]　解析：選A。從圖中可以看出，甲細胞是原核細胞，乙細胞是真核細胞，則甲細胞中不含線粒體，A錯誤；原核細胞的轉錄和翻譯都發(fā)生在細胞質中，B正確；乙細胞翻譯的場所為細胞質中的核糖體，細胞核基因轉錄出來的mRNA必須通過核孔才能進入細胞質，C正確；若合成某肽鏈時脫去100個水分子，則該肽鏈含有100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個氧原子，再加上一端的羧基含有的2個氧原子，該肽鏈至少含有102個氧原子，D正確。 12．(2015高考重慶卷)結合下圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質 C．遺傳信息傳遞到蛋白質是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎 D．編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 [導學號29520336]　解析：選D。A項，對于以DNA為遺傳物質的細胞生物及部分DNA病毒來說，遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；對于RNA病毒來說，遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項，由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表達出相同的蛋白質。C項，蛋白質是生物性狀的主要體現(xiàn)者，基因對性狀的控制是通過控制蛋白質的合成實現(xiàn)的。D項，具有轉錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈，另一條無轉錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈，兩條鏈之間的堿基互補配對，核苷酸排列順序不同，含有不同的遺傳信息。 13．(2016江蘇徐州月考)根據(jù)圖1至圖3遺傳信息的傳遞和表達過程，回答相關問題： (1)上圖中表示脫氧核苷酸長鏈的字母是________________，能夠發(fā)生A與T相互配對的是圖______。 (2)圖3過程不可能發(fā)生在________中。 A．神經(jīng)元　　　　　　 B．肝細胞 C．心肌細胞 D．哺乳動物成熟的紅細胞 (3)若圖3合成的產(chǎn)物中有n個氨基酸組成，指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n的原因之一是________________。 (4)圖1至圖3中沒有發(fā)生的過程是________________，中心法則完整的表達式是________________________________________________________________________。 [導學號29520337]　解析：(1)從圖示看出，圖1為DNA的復制，能發(fā)生A與T的配對；P鏈、T鏈、A鏈、B鏈表示脫氧核苷酸長鏈。 (2)圖3為翻譯過程，而哺乳動物成熟紅細胞不僅無細胞核，而且也無線粒體、核糖體等細胞器，不能進行蛋白質的生物合成。 (3)由于終止密碼子不編碼氨基酸，因此圖3合成的產(chǎn)物中如果有n個氨基酸組成，則指導其合成的mRNA的堿基數(shù)應遠大于3n。 (4)從圖示看出，圖1至圖3中沒有發(fā)生的過程是逆轉錄和RNA復制。 答案：(1)P鏈、T鏈、A鏈、B鏈　1 (2)D　 (3)終止密碼不編碼氨基酸 (4)逆轉錄和RNA復制　 14．人體中的膽固醇是構成細胞膜的重要成分，參與血液中脂質的運輸。血漿中膽固醇的含量受LDL(一種膽固醇含量為45%的脂蛋白)的影響，細胞中膽固醇的來源如圖所示。請分 析回答： (1)LDL受體的化學本質是______________。 (2)催化①過程的酶是________________，與②過程相比，①過程特有的堿基配對方式是________。 (3)已知mRNA1中有30個堿基，其中A和C共有12個，則其對應基因中至少含G和T共____________個。 (4)與DNA相比，mRNA更適宜于作為信使的原因是________________________________________。 (5)圖示過程體現(xiàn)了基因對生物性狀的________(直接、間接、直接和間接)控制。 (6)當LDL受體出現(xiàn)遺傳性缺陷時，會導致血漿中膽固醇含量________。 [導學號29520338]　解析：(1)生物大分子LDL的受體化學本質是糖蛋白。(2)①過程為轉錄過程，故催化其能順利進行的酶是RNA聚合酶；②過程為翻譯過程，兩者相比較，①過程特有的堿基配對方式是T—A，因為RNA中不含有堿基T。(3)mRNA中有幾個A、C，其模板鏈就有幾個G、T，而mRNA中有幾個G、U，其模板鏈的互補鏈就有幾個G、T，加在一起，共30個G、T。(4)DNA是大分子物質，他不能自由出入細胞核，信使RNA是由DNA經(jīng)剪接而成，是攜帶遺傳信息能指導蛋白質合成的一類單鏈核糖核酸，所以與DNA相比，mRNA更適宜于作為信使。(5)分析圖示可以看出①過程轉錄形成的mRNA1直接控制合成了LDL受體，轉錄形成的mRNA2通過控制酶間接控制了乙酰CoA的合成。(6)分析圖示，并結合題干中“血漿中膽固醇的含量受LDL(一種膽固醇含量為45%的脂蛋白)的影響”可知，當LDL受體出現(xiàn)遺傳性缺陷時，會導致血漿中膽固醇含量增加。 答案：(1)糖蛋白(蛋白質)　(2)RNA聚合酶　T—A　(3)30　(4)mRNA一般為較短的單鏈，能通過核孔轉移至細胞質　(5)直接和間接　(6)增加