2019-2020年高考（全國）生物大一輪復(fù)習(xí)講義：第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第24講基因的表達(含解析).doc

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2019-2020年高考（全國）生物大一輪復(fù)習(xí)講義：第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第24講基因的表達(含解析) 　1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)　2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ) 　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1．RNA的結(jié)構(gòu)與分類 (1)基本單位及組成 ①磷酸；②核糖；③堿基(A、U、G、C)；④核糖核苷酸。 (2)結(jié)構(gòu)特點：一般是單鏈。 (3)RNA的種類及功能 RNA ①對RNA病毒而言，RNA為其遺傳物質(zhì)。 ②少數(shù)RNA可作為具有催化作用的酶，降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 (1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 ①概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。 ②過程 (2)遺傳信息的翻譯 ①概念：游離在細胞質(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場所或裝配機器：核糖體。 ③條件 ④過程 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — ⑤產(chǎn)物：多肽蛋白質(zhì)。 1．(必修2 P63～P66圖4—4和圖4—6改編)有關(guān)真核細胞中蛋白質(zhì)的合成過程，下列分析不正確的是(　　) A．轉(zhuǎn)錄時的模板是DNA的一條鏈 B．轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)與核糖體結(jié)合 C．翻譯過程中核糖體每次移動三個堿基的位置 D．轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都遵循了A與U，U與A配對的原則 答案：D 2．(深入追問)(1)若一個基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基替換，這種變化是否一定反映到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)上？ 提示：不一定。因為密碼子具有簡并性。 (2)細胞周期中堿基T和U首先被大量消耗的是哪一種？原因是什么？ 提示：U。原因：細胞分裂間期首先需要通過轉(zhuǎn)錄形成三種RNA，進行蛋白質(zhì)的合成。 突破1　比較RNA與DNA (3)據(jù)“五碳糖” 突破2　比較轉(zhuǎn)錄和翻譯 觀察上圖，試寫出與①②有關(guān)的知識： 過程 ① ② 名稱 轉(zhuǎn)錄 翻譯 場所 主要是細胞核 核糖體 模板 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種游離的核糖核苷酸 20種氨基酸 產(chǎn)物 RNA 多肽鏈 突破3　基因、密碼子、反密碼子和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系 (1)每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 (2)一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應(yīng)的氨基酸)，且一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 突破4　理順相關(guān)數(shù)量關(guān)系 (1)tRNA的結(jié)構(gòu)：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。 (2)tRNA和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系：一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運。 (3)密碼子和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系 ①密碼子共有64種，但其中有3種終止密碼，不編碼任何氨基酸，編碼氨基酸的密碼子共有61種。 ②一種密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子。 (4)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：并不只有mRNA，還有tRNA和rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息?！? 【感知考題】 下列關(guān)于基因表達的過程中，相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．為在酵母中高效表達絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，植酸酶mRNA的序列一定改變(xx江蘇，22B) B．rRNA能參與蛋白質(zhì)的生物合成(xx海南，11A) C．真核生物基因中每三個相鄰的堿基組成一個反密碼子(xx海南，21改編) D．某生物基因表達過程如圖所示。在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開，mRNA翻譯能得到多條肽鏈(高考浙江卷改編) 答案]　C (1)A項中，改造后配對的反密碼子是UCU，編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低(填“升高”或“降低”)了。 (2)D項中DNA分子轉(zhuǎn)錄的方向是從左―→右。 高分點撥——類題通法 翻譯過程中多聚核糖體模式圖的深入解讀 (1)根據(jù)核糖體的結(jié)構(gòu)可推測圖1表示翻譯過程。根據(jù)圖2中RNA聚合酶、核糖體、多肽等文字信息可確定圖中既有轉(zhuǎn)錄過程又有翻譯過程。 (2)翻譯過程中的細節(jié)問題 ①方向：圖1中方向為從右到左，判斷的依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 ②結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進一步加工。 ③形成的多肽鏈之間的關(guān)系：圖1中4個核糖體合成的4條多肽鏈，因為模板mRNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。 【跟進題組】 命題1　DNA與RNA的比較 1．經(jīng)過對某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷(　　) A．此生物體內(nèi)的核酸一定是DNA B．該生物一定不含DNA而只含RNA C．若此生物只含DNA，則一定是單鏈的 D．若此生物含DNA，則一定是雙鏈的 解析：選C。因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。 命題2　轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的比較 2．(xx濟南高三模擬)圖中a、b、c表示某細菌遺傳信息傳遞的各過程。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b過程均發(fā)生在該生物的細胞核中 B．a(chǎn)、b、c過程均遵循堿基互補配對原則 C．c過程主要以氨基酸和游離的核糖核苷酸作為原料 D．若b過程出現(xiàn)差錯，蛋白質(zhì)也將失去相應(yīng)的功能 解析：選B。細菌為原核生物，無細胞核，a為DNA復(fù)制，b為轉(zhuǎn)錄，二者主要發(fā)生在擬核中；c為翻譯過程，a、b、c過程都遵循堿基互補配對原則；c過程即翻譯，以游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)；密碼子具有簡并性，轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生差錯，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可能不變。 3．(xx安徽安慶一模)如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(zhì)提供原料 B．甲細胞沒有核膜圍成的細胞核，所以轉(zhuǎn)錄、翻譯同時發(fā)生在同一空間內(nèi) C．乙細胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質(zhì) D．甲、乙細胞均需要RNA聚合酶 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，則甲細胞不含線粒體，故A錯誤；原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都發(fā)生在細胞質(zhì)中，故B正確；乙細胞翻譯的場所為細胞質(zhì)中的核糖體，細胞核基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA必須通過核孔才能從細胞核出來，故C正確；甲、乙細胞內(nèi)均存在轉(zhuǎn)錄過程，均需RNA聚合酶。 明確真核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進行，而原核細胞則能邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。 命題3　遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較 4．根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是(　　) DNA雙鏈 T G mRNA tRNA反密碼子 A 氨基酸 蘇氨酸 A.TGU　　　 B．UGA　　　 C．ACU　　　 D．UCU 解析：選C。由表格信息無法直接確定轉(zhuǎn)錄的模板鏈，由DNA兩鏈間、模板鏈與mRNA間、mRNA與反密碼子間均遵循堿基互補配對原則及密碼子位于mRNA上，可判斷蘇氨酸的密碼子可能為ACU或UGU。 5．(原創(chuàng))如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。如表所示為四種氨基酸對應(yīng)的全部密碼子。下列相關(guān)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(zhuǎn)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(gòu)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(yīng)的 解析：選B。轉(zhuǎn)錄過程的原料是游離的核糖核苷酸，不需要搬運原料的工具，A錯誤；tRNA是由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成的，該鏈內(nèi)互補的堿基間能夠形成氫鍵，導(dǎo)致RNA鏈發(fā)生折疊，看上去像三葉草的葉形，B正確；tRNA上的反密碼子能夠與它所搬運的氨基酸的密碼子互補配對，圖示tRNA上的反密碼子為UGG(3′端→5′端讀取)，它所搬運的氨基酸的密碼子為ACC，故所搬運的氨基酸是蘇氨酸，C錯誤；一種氨基酸可由一種或幾種不同的密碼子決定，而反密碼子能與密碼子互補配對，所以，氨基酸與反密碼子并不都是一一對應(yīng)的，D錯誤。 命題4　基因表達中的相關(guān)計算 6．(xx北京市海淀區(qū)練習(xí))已知一個蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共含有198個肽鍵，翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的基因中，最少應(yīng)含有C和T的個數(shù)是(　　) A．200 B．400 C．600 D．800 解析：選C。 7．(xx泰安質(zhì)檢)一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是(　　) A．m、(m/3)－1 B．m、(m/3)－2 C．2(m－n)、(m/3)－1 D．2(m－n)、(m/3)－2 解析：選D。mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C數(shù)目為n個，推出A＋U數(shù)目為m－n個，故DNA中A＋T數(shù)目為2(m－n)。根據(jù)mRNA堿基數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝3∶1可知，氨基酸數(shù)目為m/3。脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝(m/3)－2。 關(guān)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(guān)系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(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)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)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(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。 　基因表達與前沿科學(xué)結(jié)合考查 8．xx年8月21日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長施一公帶領(lǐng)的科研團隊在國際頂級期刊《科學(xué)》上同時發(fā)表兩篇論文，揭示了真核細胞剪接體的三維結(jié)構(gòu)和RNA(核糖核酸)剪接的分子基礎(chǔ)。剪接體是轉(zhuǎn)錄過程完成后，對最初形成的mRNA進行剪接的多組分復(fù)合物，主要是由小分子的RNA和蛋白質(zhì)組成。根據(jù)上述信息判斷，下列敘述正確的是(　　) A．翻譯時mRNA中的堿基數(shù)目等于基因模板鏈中的堿基數(shù)目 B．剪接體在轉(zhuǎn)錄開始前發(fā)揮作用 C．蛋白質(zhì)翻譯與剪接體無關(guān) D．剪接體具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu) 解析：選D。最初形成的mRNA需要經(jīng)過剪接后才能進行翻譯，因此翻譯時mRNA中的堿基數(shù)目小于基因模板鏈中的堿基數(shù)目，A項錯誤；剪接體是轉(zhuǎn)錄完成后，對最初形成的mRNA進行剪接，B項錯誤；蛋白質(zhì)翻譯需要模板mRNA，如果最初形成的mRNA不進行加工，就不能完成翻譯過程，C項錯誤；蛋白質(zhì)分子具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，可以推知剪接體同樣具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，D項正確。 　中心法則及基因與性狀的關(guān)系 1．中心法則圖解與解讀 (1)中心法則圖解 (2)各種生物遺傳信息傳遞 ①能分裂的細胞和噬菌體等DNA病毒： 。 ②煙草花葉病毒等大部分RNA病毒： 。 ③HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒： 。 ④高度分化的細胞： DNARNA蛋白質(zhì)。 2．基因控制生物性狀的途徑 (1)直接途徑 ①機理：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。 ②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病。 (2)間接途徑 ①機理：基因酶的合成細胞代謝生物體性狀。 ②實例：白化病、豌豆的粒形。 1．(必修2 P68圖4—7改編)如圖為遺傳的中心法則圖解，a～e表示相關(guān)生理過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖中發(fā)生堿基互補配對的只有a、b、c、e B．正常人體細胞內(nèi)發(fā)生的只有a、b、d C．e過程中的堿基互補配對遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原則 D．噬菌體在大腸桿菌細胞內(nèi)進行增殖的過程中將發(fā)生a、b、e、d 答案：B 2．(深入追問)(1)寫出洋蔥根尖伸長區(qū)細胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式。 提示：DNARNA蛋白質(zhì)。 (2)生長素、赤霉素等不是蛋白質(zhì)，它們的合成受基因控制嗎？是通過基因控制性狀的哪一途徑實現(xiàn)的？ 提示：受基因控制?；蚩刂泼傅暮铣?，間接控制生物的性狀。 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(fù)制過程；4、6為RNA復(fù)制過程；7為逆轉(zhuǎn)錄過程。 2．辨明中心法則涉及六類酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶 (1)解旋酶在DNA分子復(fù)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聚合酶在DNA分子復(fù)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(fù)制或DNA轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。 3．基因與性狀的對應(yīng)關(guān)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個不同基因有關(guān)。 (3)有些基因可影響多種性狀，如ABC，基因1可影響性狀B和C。 (4)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。 【感知考題】 結(jié)合圖示分析，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(xx重慶，5A) B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì)(xx重慶，5B) C．基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接(xx四川，6B改編) D．由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNA―→DNA(xx海南，7B) 答案]　C 如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實驗。 (1)若X是DNA的一條鏈，Y含有U，則管內(nèi)必須加入RNA聚合酶。 (2)若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入的原料是氨基酸。 (3)若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)進行的生理過程是翻譯。 (4)若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶。 高分點撥——類題通法 “三看法”判斷中心法則各過程 “一看”模板 “二看”原料 “三看”產(chǎn)物 生理過程 DNA 脫氧核苷酸 DNA DNA復(fù)制 核糖核苷酸 RNA 轉(zhuǎn)錄 RNA 脫氧核苷酸 DNA 逆轉(zhuǎn)錄 核糖核苷酸 RNA RNA復(fù)制 氨基酸 蛋白質(zhì) (或多肽) 翻譯 【跟進題組】 命題1　遺傳信息的傳遞 1．(xx高考江蘇卷，18)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準(zhǔn)確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點進行切割(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成 B．向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C．向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成 D．若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC……則相應(yīng)的識別序列為……UCCAGAAUC…… 解析：選C。Cas9蛋白的合成場所是核糖體，A項正確；在向?qū)NA中的雙鏈區(qū)存在堿基互補配對，遵循堿基互補配對原則，B項正確；RNA不是在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成的，而是經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，C項錯誤；依據(jù)堿基互補配對原則，若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC……，則與向?qū)NA中的識別序列配對的DNA另一條鏈的堿基序列是……AGGTCTTAG……，故向?qū)NA中的識別序列是……UCCAGAAUC……，D項正確。 2．(xx高考海南卷，13)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是(　　) A．抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程 B．抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程 C．抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程 D．抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程 解析：選C。RNA病毒的遺傳物質(zhì)需要經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y物質(zhì)與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)抑制該病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程。 命題2　基因?qū)π誀羁刂仆緩椒治? 3．(xx濟南市一模)如圖為人體對性狀控制過程示意圖，據(jù)圖分析可得出(　　) A．過程①②都主要在細胞核中進行 B．食物中缺乏酪氨酸會使皮膚變白 C．M1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中 D．老年人細胞中不含有M2 解析：選C。圖中①是轉(zhuǎn)錄，②是翻譯，翻譯在細胞質(zhì)中進行。酪氨酸為非必需氨基酸，可在人體中合成。M1和M2體現(xiàn)了特定基因的選擇性表達，不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中。老年人頭發(fā)變白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含M2。 4．(xx襄陽模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病，如圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結(jié)論是(　　) A．基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)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 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(guān)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。 　基因的表達調(diào)控機制 5．油菜的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運輸?shù)椒N子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖所示(已知酶a能被蛋白酶水解)?？蒲腥藛T根據(jù)這一機制培育出了高油油菜，其產(chǎn)油率由原來的35%提高到了58%。下列說法正確的是(　　) A．酶a和酶b結(jié)構(gòu)的區(qū)別是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同 B．油菜含油量高的原因是物質(zhì)C的形成抑制了酶b合成過程中的轉(zhuǎn)錄階段 C．模板鏈轉(zhuǎn)錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為A—T、G—C D．由圖可知，基因通過控制酶的合成直接控制生物的性狀 解析：選A。酶a和酶b結(jié)構(gòu)的區(qū)別是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同，A正確；由圖可知，基因B的模板鏈轉(zhuǎn)錄出的mRNA既可指導(dǎo)酶b的合成，又可參與物質(zhì)C(雙鏈RNA)的合成，故油菜產(chǎn)油率高的原因是物質(zhì)C的形成抑制了酶b合成過程中的翻譯階段，B錯誤；模板鏈轉(zhuǎn)錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為A—U、G—C、T—A，C錯誤；由圖可知，基因通過控制酶的合成間接控制生物的性狀，D錯誤。 核心體系構(gòu)建] 填空]?、貲NA?、趍RNA?、勖艽a子?、芏嚯?或蛋白質(zhì))　⑤tRNA?、藜毎x 規(guī)范答題必備] 1.DNA與RNA的區(qū)別看“兩點” (1)物質(zhì)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(jié)構(gòu)特點：DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈。 2.轉(zhuǎn)錄與翻譯的六點差異 (1)場所不同：轉(zhuǎn)錄主要在細胞核內(nèi)，翻譯是在細胞質(zhì)中的核糖體上。 (2)模板不同：轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈，翻譯的模板是mRNA。 (3)原料不同：轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄需RNA聚合酶，翻譯需多種酶。 (5)產(chǎn)物不同：轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，翻譯的產(chǎn)物是多肽(或蛋白質(zhì))。 (6)堿基配對方式不同：轉(zhuǎn)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(zhì)的特異性。蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者。 5.基因?qū)π誀羁刂频膬蓷l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(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 課時作業(yè) 1．(xx河南中原名校第一次聯(lián)考)關(guān)于如圖所示生理過程的敘述，正確的是(　　) A．物質(zhì)1上的三個相鄰堿基叫做密碼子 B．該過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與 C．多個結(jié)構(gòu)1共同完成一條物質(zhì)2的合成 D．結(jié)構(gòu)1讀取到AUG時，物質(zhì)2合成終止 解析：選B。物質(zhì)1是mRNA，物質(zhì)2是多肽，結(jié)構(gòu)1是核糖體。mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基是密碼子；每個核糖體獨立完成一條多肽鏈的合成；據(jù)多肽鏈長短可知該多肽鏈從左向右合成，所以應(yīng)該是讀取到UAA時，肽鏈合成終止。 2．(xx高考海南卷，20)關(guān)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 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。 3．(xx山東淄博一中月考)如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達的過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．①②過程均可發(fā)生在同一細胞的細胞核內(nèi) B．②③過程均可在線粒體、葉綠體中進行 C．④⑤過程均可發(fā)生在某些病毒體內(nèi) D．①②③④⑤⑥均遵循堿基互補配對原則 解析：選C。①是DNA的復(fù)制過程，②是轉(zhuǎn)錄過程，這兩個過程均可發(fā)生在同一細胞的細胞核內(nèi)，A正確；線粒體和葉綠體中都含有DNA，都能進行②轉(zhuǎn)錄過程；線粒體和葉綠體中也含有少量核糖體，都能進行③翻譯過程，B正確；④是逆轉(zhuǎn)錄過程，⑤是RNA病毒的RNA復(fù)制過程，這兩個過程只能發(fā)生在被某些病毒侵染的細胞中，而不是發(fā)生在某些病毒體內(nèi)，C錯誤；圖中所有過程都遵循堿基互補配對原則，D正確。 4．真核細胞內(nèi)RNA的酶促合成過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．該過程不會發(fā)生在細胞質(zhì)中 B．該過程兩個RNA聚合酶反向移動 C．該DNA片段至少含有兩個基因 D．該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈 解析：選A。分析題圖可知，該過程為轉(zhuǎn)錄，可發(fā)生在細胞質(zhì)的線粒體或葉綠體中，A錯誤；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶催化，根據(jù)題圖可知，兩個RNA聚合酶反向移動，B正確；不同的基因轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA，圖中兩個mRNA的模板鏈不同，屬于兩個不同的基因，C正確；圖中顯示該DNA中兩個不同的基因轉(zhuǎn)錄時所用的模板鏈不是同一條脫氧核苷酸鏈，D正確。 5．(xx四川自貢第一次診斷)下列哪項不是RNA可能具有的功能(　　) A．信息傳遞　　　　　　 B．催化反應(yīng) C．物質(zhì)轉(zhuǎn)運 D．提供能量 解析：選D。mRNA攜帶遺傳信息，完成信息傳遞；少數(shù)酶分子的化學(xué)本質(zhì)是RNA；tRNA可轉(zhuǎn)運氨基酸；RNA不能為生物體提供能量。 6．(xx高考江蘇卷，12)如圖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(jié)構(gòu)含有核糖體RNA B．甲硫氨酸處于圖中○a 的位置 C．密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析：選A。圖示中含有的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)有核糖體、tRNA和mRNA，其中核糖體內(nèi)含有核糖體RNA；甲硫氨酸是起始氨基酸，應(yīng)位于圖中○a 的左側(cè)；密碼子位于mRNA上，tRNA上的是反密碼子；由于密碼子具有簡并性，故mRNA上堿基改變，肽鏈中氨基酸的種類不一定改變。 7．(xx鄭州一檢)下列有關(guān)真核生物中基因表達的敘述，正確的是(　　) A．基因表達所需的原料是游離的核糖核苷酸和氨基酸 B．細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中加工成熟 C．一個mRNA上可以同時結(jié)合多個核糖體共同合成一條肽鏈 D．轉(zhuǎn)錄過程遵循堿基互補配對原則，而翻譯過程不遵循 解析：選A。基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，所需的原料是游離的核糖核苷酸和氨基酸。在真核生物中，細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工成為成熟的mRNA，然后轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中，用于蛋白質(zhì)合成。一個mRNA上可以同時結(jié)合多個核糖體，分別進行多條肽鏈的合成，而不是多個核糖體共同合成一條肽鏈。轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都遵循堿基互補配對原則。 8．關(guān)于圖示生理過程的說法，不正確的是(　　) A．該圖所示的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時進行的，最可能發(fā)生在原核生物細胞內(nèi) B．mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應(yīng)的反密碼子 C．該圖表示的是轉(zhuǎn)錄和翻譯，需要RNA聚合酶等 D．該圖所示的生理過程所需的能量由細胞質(zhì)基質(zhì)提供 解析：選B。圖示轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時發(fā)生的，最可能發(fā)生在沒有核膜的原核生物細胞內(nèi)(真核生物細胞內(nèi)有核膜，其轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分隔開的)；mRNA上的終止密碼子在tRNA上沒有相對應(yīng)的反密碼子；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的參與；原核細胞中沒有線粒體，轉(zhuǎn)錄和翻譯需要的能量由細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的細胞呼吸提供。 9．(xx廣西桂林模擬)如圖為真核細胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程，相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．結(jié)構(gòu)a是核糖體，物質(zhì)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(jié)構(gòu)，這一過程與細胞核中的核仁密切相關(guān) C．如果細胞中r蛋白含量增多，r蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合 D．c是基因，是指導(dǎo)rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶參與催化 解析：選D。據(jù)圖分析，a代表的結(jié)構(gòu)是核糖體，b代表的物質(zhì)是mRNA，過程①是翻譯產(chǎn)生r蛋白的過程；過程②形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關(guān)；由圖可知細胞中r蛋白含量較多時，r蛋白就與b即mRNA結(jié)合，阻礙mRNA與核糖體結(jié)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(zhuǎn)錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化。 10．(xx天津河西一模)對下列各圖分析不準(zhǔn)確的是(　　) A．圖甲中的①②③均遵循堿基互補配對原則 B．圖乙中核糖體在mRNA上移動方向為從右到左，所用原料是氨基酸 C．對于圖丙，人體內(nèi)的T淋巴細胞可以進行①②③⑤過程 D．圖丁中該段內(nèi)有6種核苷酸 解析：選C。圖甲中①②③過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制過程，都存在堿基互補配對，A正確；根據(jù)多肽鏈的長度可知，mRNA在核糖體上的移動方向是從右到左，所用原料是氨基酸，B正確；圖丙中①～⑤過程分別為DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程，T細胞可增殖分化成效應(yīng)T細胞和記憶細胞，可發(fā)生①②③過程，不可發(fā)生④⑤過程，C錯誤；圖丁為轉(zhuǎn)錄過程，其中的DNA鏈中含有3種核苷酸，RNA鏈中也含3種核苷酸，共計6種核苷酸，D正確。 11．如下左圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，右圖為其中一個生理過程的模式圖。請回答下列問題： (1)Ⅰ、Ⅱ代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為________、________________。 (2)完成過程①需要的物質(zhì)是從細胞質(zhì)進入細胞核的，它們是______________________。 (3)從圖中分析，基因表達過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場所有________________________________。 (4)根據(jù)圖表判斷：Ⅲ為________(填名稱)。攜帶的氨基酸是________。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測其功能可能是參與有氧呼吸的第________階段。 脯氨酸 CCA、CCG CCU、CCC 蘇氨酸 ACU、ACC ACA、ACG 甘氨酸 GGU、GGA GGG、GGC 纈氨酸 GUU、GUC GUA、GUG 幾種氨基酸密碼子表 (5)用α鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測α鵝膏蕈堿抑制的過程是________(填序號)，線粒體功能________(填“會”或“不會”)受到影響。 解析：(1)由圖可知，結(jié)構(gòu)Ⅰ是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜，Ⅱ是線粒體DNA。(2)過程①是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程，需要核糖核苷酸為原料，還需要酶和ATP。它們是從細胞質(zhì)進入細胞核的。(3)核基因表達過程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核中，線粒體DNA的表達場所是線粒體。(4)Ⅲ是tRNA，上面的三個特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補配對的，即mRNA上的對應(yīng)密碼子是ACU，該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行，故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是與有氧呼吸第三階段有關(guān)的酶。(5)由圖可知，細胞質(zhì)基質(zhì)中的RNA來自于核DNA的轉(zhuǎn)錄。因此最有可能的是α鵝膏蕈堿抑制了核DNA轉(zhuǎn)錄，使得細胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，蛋白質(zhì)1是核DNA表達的產(chǎn)物，核DNA表達受抑制必定會影響線粒體的功能。 答案：(1)核膜　線粒體DNA　(2)ATP、核糖核苷酸、酶　(3)細胞核、線粒體　(4)tRNA 　蘇氨酸　三　(5)①　會 12．圖甲為細胞內(nèi)某些重要化合物的合成過程，圖乙為中心法則。據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)圖甲所示過程為圖乙中的________(填數(shù)字)，發(fā)生在________(填“真核”或“原核”)生物中。 (2)圖乙中2過程的發(fā)生需要的酶是________，此時DNA—RNA雜交區(qū)域中與A配對的堿基為________。 (3)人的神經(jīng)細胞中能發(fā)生圖乙中的________(填數(shù)字)過程。 (4)人類某基因經(jīng)圖乙2過程產(chǎn)生的RNA全長有4 500個堿基，而翻譯成的蛋白質(zhì)是由107個氨基酸組成的，這是因為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖甲所示過程為轉(zhuǎn)錄(對應(yīng)圖乙2)和翻譯(對應(yīng)圖乙5)同時進行，發(fā)生在原核生物中。(2)2過程為轉(zhuǎn)錄，需RNA聚合酶參與，在轉(zhuǎn)錄雜交區(qū)域內(nèi)A在DNA或RNA上，所以與A配對的應(yīng)該是U或T。(3)神經(jīng)細胞中可發(fā)生基因表達，不會發(fā)生DNA復(fù)制。(4)真核細胞轉(zhuǎn)錄的初始RNA要在細胞核內(nèi)經(jīng)過加工、剪切成為成熟的RNA，才運輸?shù)郊毎|(zhì)內(nèi)進行翻譯。 答案：(1)2、5　原核　(2)RNA聚合酶　U、T　(3)2、5(4)人轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA要經(jīng)過加工才能進行翻譯(其他答案合理也可) 13．(xx江蘇鹽城檢測)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(zhì)不一定會改變 C．③過程中需要多種轉(zhuǎn)運RNA，轉(zhuǎn)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?qū)π誀畹闹苯涌刂?，使結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致 解析：選C。不同的tRNA有可能搬運相同的氨基酸。 14．(xx高考上海卷，29)從同一個體的漿細胞(L)和胰島B細胞(P)分別提取它們的全部mRNA(LmRNA和PmRNA)，并以此為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成相應(yīng)的單鏈DNA(LcDNA和PcDNA)。其中，能與LcDNA互補的PmRNA以及不能與PcDNA互補的LmRNA分別含有編碼(　　) ①核糖體蛋白的mRNA?、谝葝u素的mRNA?、劭贵w蛋白的mRNA?、苎t蛋白的mRNA A．①③　　　　　　　 B．①④ C．②③ D．②④ 解析：選A。由題意知，能與LcDNA互補的mRNA是在兩種細胞中均表達的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，不能與PcDNA互補的mRNA是由在漿細胞中表達在胰島B細胞中不表達的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，故選A。 15．(xx高考北京卷，31改編)嫁接是我國古代勞動人民早已使用的一項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，目前也用于植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的基礎(chǔ)研究。研究者將具有正常葉形的番茄(X)作為接穗，嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上，結(jié)果見圖1。 (1)上述嫁接體能夠成活，是因為嫁接部位的細胞在恢復(fù)分裂、形成________組織后，經(jīng)________形成上下連通的輸導(dǎo)組織。 (2)研究者對X和M植株的相關(guān)基因進行了分析，結(jié)果見圖2。由圖可知，M植株的P基因發(fā)生了類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的________變異，部分P基因片段與L基因發(fā)生融合，形成PL基因(PL)。以PL為模板可轉(zhuǎn)錄出________，在________上翻譯出蛋白質(zhì)，M植株鼠耳葉形的出現(xiàn)可能與此有關(guān)。 解析：(1)嫁接操作需要切開砧木、接入接穗，嫁接部位的細胞恢復(fù)分裂會形成愈傷組織，愈傷組織可通過細胞分化形成輸導(dǎo)組織。(2)據(jù)圖可知，M植株的基因中出現(xiàn)了兩個P片段，發(fā)生了類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)?；蜣D(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，蛋白質(zhì)翻譯的場所是核糖體。 答案：(1)愈傷　細胞分化 (2)重復(fù)　mRNA　核糖體