【生物】2019届一轮复习人教版第21讲基因的表达学案

【生物】2019届一轮复习人教版第21讲基因的表达学案

第21讲　基因的表达 ‎[考纲明细]　1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)　2.基因与性状的关系(Ⅱ)‎ 板块一　知识·自主梳理 一、RNA的结构和种类 ‎1．元素组成：C、H、O、N、P。‎ ‎2．基本单位：核糖核苷酸。‎ ‎3．组成成分 ‎4．结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。‎ ‎5．种类 二、遗传信息的转录 ‎1．概念：主要在细胞核，线粒体、叶绿体也有，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。‎ ‎2．过程 ‎ ‎ 三、遗传信息的翻译 ‎1．概念 ‎2．密码子 ‎(1)概念：信使RNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸，此3个相邻碱基称为密码子。‎ ‎(2)种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。‎ ‎(3)密码子与氨基酸的对应关系 一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，一种氨基酸可能对应一种或几种密码子。‎ ‎3．tRNA ‎(1)结构：呈三叶草的叶形 ‎(2)种类：61种。‎ ‎(3)tRNA与氨基酸的对应关系 一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。‎ ‎4．过程 ‎5．mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图 ‎(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。‎ ‎(2)目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。‎ ‎(3)方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。‎ ‎(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。‎ 四、转录、翻译和DNA复制的比较(真核生物)‎ 五、中心法则的提出与其发展 ‎1．提出人：克里克。‎ ‎2．中心法则：其内容用简式表示为：‎ ‎①DNA的复制　②转录　③翻译　④RNA的复制 ‎⑤逆转录 ‎3．中心法则与生物种类的关系 ‎(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：‎ ‎。‎ ‎(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：‎ ‎。‎ ‎(3)HIV等逆转录病毒的中心法则：‎ ‎。‎ ‎(4)不能分裂的细胞：‎ DNARNA蛋白质。‎ 六、基因控制性状的方式 ‎1．直接方式 ‎(1)机理：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。‎ ‎(2)实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。‎ ‎2．间接方式 ‎(1)机理：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。‎ ‎(2)实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。‎ 七、基因与性状的关系 ‎1．一般而言，一个基因决定一种性状。‎ ‎2．生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如身高，同时身高也不完全由基因决定，后天营养和体育锻炼等也有重要作用。‎ ‎◆　深入思考 请写出洋葱表皮细胞和根尖分生区细胞的遗传信息传递式。‎ 提示　(1)洋葱表皮细胞内遗传信息传递式 ‎(2)洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式 ‎◆　自查诊断 ‎1．细胞核中的转录过程有RNA聚合酶的参与。(　　)‎ 答案　√‎ ‎2．tRNA分子中含有一定数量的氢键。(　　)‎ 答案　√‎ ‎3．反密码子是位于mRNA上的相邻的三个碱基。(　　)‎ 答案　×‎ ‎4．一条mRNA只能翻译出一条肽链。(　　)‎ 答案　×‎ ‎5．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(　　)‎ 答案　√‎ ‎6．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(　　)‎ 答案　×‎ 板块二　考点·题型突破 考点1‎ 遗传信息的转录和翻译 ‎[2017·全国卷Ⅲ]下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)‎ A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来 B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 ‎[解析]　tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A正确；RNA的合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B正确；RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错误；转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。‎ ‎[答案]　C 题型一　DNA和RNA比较 ‎1．下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是(　　)‎ A．在细胞内存在的主要部位相同 B．构成的五碳糖不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．构成的碱基相同 答案　B 解析　DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，A错误；二者的核苷酸的连接方式相同，都是靠磷酸二酯键连接，C错误；构成DNA和RNA的碱基不完全相同，D错误。‎ ‎2.‎ ‎[2017·安徽四校联考]如图所示，由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，下列有关叙述正确的有几项(　　)‎ ‎①若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸　②若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位　③若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含这种化合物　④在烟草花叶病毒体内，b有8种　⑤由b构成的单链RNA中，一定不含氢键　⑥a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质　⑦若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞质中　⑧硝化细菌体内含的化合物m共4种 A．一项 B．两项 C．三项 D．四项 答案　B 解析　若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸，①错误；若a为核糖，则b为RNA的基本组成单位，②错误；若m为尿嘧啶，则b是RNA的基本组成单位，DNA中不含b这种化合物，③正确；烟草花叶病毒是以RNA为遗传物质的病毒，只含有四种核糖核苷酸，即b只有4种，④错误；tRNA中含有少量氢键，⑤错误；a是五碳糖，属于不能水解的糖，但是不能提供能量，⑥错误；若a为核糖，则由b组成的核酸是RNA，主要分布在细胞质中，⑦正确；硝化细菌体内含有RNA和DNA两种核酸，因此所含的化合物m共5种，⑧错误。综上所述，正确的有③⑦，故选B。‎ 知识拓展 ‎　比较RNA与DNA 题型二　遗传信息、密码子、反密码子的区别 ‎3．下列关于基因指导蛋白质合成的叙述，正确的是(　　)‎ A．遗传信息从碱基序列到氨基酸序列不会损失 B．密码子中碱基的改变一定会导致氨基酸改变 C．DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列 D．每种tRNA可以识别并转运多种氨基酸 答案　C 解析　由于基因中的启动子、终止子和内含子都不编码氨基酸，因此遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有所损失，A错误；由于密码子的简并性，因此密码子中碱基的改变不一定会导致氨基酸改变，B错误；转录过程中DNA通过碱基互补配对决定mRNA的序列，C正确；一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D错误。‎ ‎4．下列有关密码子的叙述正确的是(　　)‎ A．基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序 B．每种氨基酸都对应多种密码子 C．密码子的简并性可以减少有害突变 D．密码子和反密码子中碱基可互补配对，所以两者种类数相同 答案　C 解析　密码子位于mRNA上，基因突变可改变基因中的碱基排列顺序，A错误；有的氨基酸对应多种密码子，有的氨基酸只对应一 种密码子，B错误；由于密码子的简并性，基因发生突变后遗传时生物的性状可能不变，从而可以减少有害突变的发生，C正确；由于终止密码子不能决定氨基酸，故密码子和反密码子的种类数存在差异，D错误。‎ ‎5．[2017·青岛一模]下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)‎ A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中 B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNA C．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上 D．在进行正常生命活动的真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA 答案　C 解析　RNA病毒的遗传信息存在于RNA分子中，A错误；真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，B错误；正常情况下真核生物细胞内的RNA不能发生逆转录，D错误。‎ 知识拓展 ‎　遗传信息、密码子与反密码子 题型三　转录和翻译过程 ‎6．如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是(　　)‎ A．图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中 B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对 C．图1翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链 D．图2中①②③的合成均与核仁有关 答案　C 解析　图1的转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核生物中，图2是先转录再翻译，应发生在真核生物中，绿藻为真核生物，而蓝藻为原核生物，A错误；DNA－RNA杂交区域中A应该与U配对，B错误；核仁只与rRNA的合成有关，与mRNA、tRNA的合成无关，D错误。‎ ‎7．[2017·沈阳模拟]下列有关真核生物基因表达的叙述中，正确的是(　　)‎ A．基因表达过程所需的原料有游离的核糖核苷酸和氨基酸 B．参与翻译过程的RNA均为单链结构，其内部不存在碱基互补配对 C．转录和翻译的场所都是细胞质 D．有丝分裂的分裂间期和分裂期都有基因的转录和翻译 答案　A 解析　基因表达包括基因的转录和翻译，转录所需原料是核糖核苷酸，翻译所需原料是氨基酸，A正确；参与翻译的tRNA内部存在氢键，有碱基互补配对现象，B错误；转录主要发生在细胞核，翻译发生在细胞质，C错误；有丝分裂的分裂期染色体高度螺旋化，通常不会发生基因的转录，D错误。‎ ‎8．[2017·山西四校联考]甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．甲图所示的过程叫作翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B．乙图所示的过程叫作转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板 C．甲图所示翻译过程的方向是从右到左 D．甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同 答案　C 解析　由甲图可知，翻译过程中一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，A错误；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种，而翻译的模板只是信使RNA，B错误；甲图中多肽链②最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的，因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左，C正确；转录和翻 译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同，转录是A－U、G－C、C－G、T－A的配对，翻译为A－U、G－C、C－G、U－A的配对，D错误。‎ 易错警示 ‎　转录、翻译过程中的五个关注点 ‎(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。‎ ‎(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。‎ ‎(3)转录和翻译过程中的碱基配对不完全相同，转录是A－U、T－A、G－C、C－G，翻译是A－U、U－A、G－C、C－G。‎ ‎(4)明确mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链，且肽链长的，翻译在前。‎ ‎(5)真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。‎ 题型四　转录和翻译的相关计算 ‎9．现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有(　　)‎ A．130个 B．260个 C．313个 D．无法确定 答案　B 解析　此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中A＋U为313个，所以mRNA中G＋C为573－313＝260(个)，故DNA的两条链中G＋C共有520个，即该基因中G至少有260个。‎ ‎10．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键 的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数依次为(　　)‎ A．32,11,66 B．36,12,72‎ C．12,36,24 D．11,36,72‎ 答案　B 解析　此多肽含有11个肽键，所以含有氨基酸12个，所以mRNA上的密码子至少12个，mRNA上的碱基数至少12×3＝36个。决定氨基酸的密码子是12个，所以需要的tRNA也是12个。因为mRNA中碱基至少有36个，所以转录它的基因中碱基数至少为36×2＝72个。‎ 技法提升 ‎　基因表达过程中的相关计算方法 ‎(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下 转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，即：‎ 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3 mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。‎ ‎(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算 若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量＝·a－18×－m；若改为n个碱基对，则公式为·a－18×－m。‎ 注：解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。‎ 考点2‎ 中心法则及基因与性状的关系 ‎[2015·重庆高考]结合题图分析，下列叙述错误的是(　　)‎ A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 ‎[解析]　生物的遗传物质是DNA或RNA，遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A正确；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可通过转录和翻译，表达出相同的蛋白质，B正确；DNA或RNA上的遗传信息只有传递到蛋白质，性状才得以表现，C正确；基因的两条单链间的碱基互补配对，两条单链所含遗传信息不同，D错误。‎ ‎[答案]　D 题型一　中心法则过程分析 ‎1．[2017·襄阳一模]下图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程 B．逆转录病毒侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C．能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，后者所携带的分子是氨基酸 D．真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质 答案　C 解析　流感病毒等部分RNA病毒侵入人体细胞时，会发生RNA复制(e)，逆转录病毒侵入人体细胞时，逆转录(d)过程也会发生，A错误；宿主细胞无逆转录酶，因此侵染过程中遗传物质RNA和逆转录酶一同进入宿主细胞，B错误；真核细胞中，DNA复制(a)、转录(b)主要发生在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生，D错误。‎ ‎2．下图是4种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是(　　)‎ A．甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向 B．乙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向 C．丙可表示DNA病毒(如噬菌体)‎ 在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向 D．丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向 答案　A 解析　胰岛细胞属于高度分化的细胞，胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向中不包括DNA复制。‎ 技法提升 ‎　细胞种类与遗传信息传递途径的关系归纳 高等动植物共有的途径是DNA复制、转录和翻译，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但成熟叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无遗传信息传递。‎ 题型二　遗传信息传递过程及实验分析 ‎3．[2016·沈阳二中期中]如图所示，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶 B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶 C．甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸 D．甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸 答案　C 解析　根据图示，若甲是DNA，乙为RNA ‎，则此过程表示转录，需要以甲为模板，酶为RNA聚合酶，A正确；若甲是DNA，乙为DNA，此过程表示DNA复制，需要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶，B正确；若甲是RNA，乙为DNA，此过程为逆转录，原料为脱氧核苷酸，C错误；若甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸，D正确。‎ ‎4．右图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关叙述合理的是(　　)‎ A．若X是mRNA，Y是多肽，则试管内必须加入氨基酸 B．若X是DNA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶 C．若X是tRNA，Y是多肽，则试管内必须加入脱氧核苷酸 D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA酶 答案　A 解析　若X是mRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，因此试管内必须加入氨基酸，A正确；若X是DNA，Y含有U，即Y为RNA，则试管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录酶，需要加入RNA聚合酶等，B错误；若X是tRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸，C错误；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶，而不是DNA酶，D错误。‎ 技法提升 ‎　“三步法”判断中心法则各过程 题型三　基因与生物性状关系的判断 ‎5．如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知(　　)‎ A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需RNA聚合酶的参与，②过程需tRNA的协助 C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状 答案　B 解析　同一个个体的细胞是受精卵经过有丝分裂产生的，细胞核基因相同，因此基因1和基因2一般会出现在人体内的同一个细胞中，A错误；图中①是转录过程，需要RNA聚合酶，②‎ 过程是翻译过程，需要tRNA作为运载工具运输氨基酸到核糖体上，B正确；④⑤过程结果存在差异的根本原因是基因突变，直接原因是血红蛋白的结构不同，C错误；图中①②③是基因通过控制酶的合成来控制生物体的性状，基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D错误。‎ ‎6．[2017·四川成都外国语中学月考]如图所示基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关的叙述，正确的是(　　)‎ A．①过程与DNA复制的共同点是：以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行 B．③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP C．人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现，苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现 D．HIV和侵染大肠杆菌的T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程 答案　B 解析　根据题意和图示分析可知：①表示转录，②表示转运RNA，③表示翻译。①过程与DNA复制的不同点是：以DNA单链为模板，在RNA聚合酶的作用下进行，A错误；③过程是翻译，直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP，B正确；苯丙酮尿症是通过蛋白质(酶)间接表现，人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质直接表现，C错误；HIV是RNA病毒，侵入人体T细胞后，逆转录形成DNA，再进行①③过程；但侵染大肠杆菌的T2噬菌体不侵染人体细胞，D错误。‎ 板块三　方向·真题体验 ‎1．[2017·海南高考]下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)‎ A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板 C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程 D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA 答案　B 解析　一种氨基酸对应一种至多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D错误。‎ ‎2．[2016·海南高考]某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)‎ A．抑制该病毒RNA的转录过程 B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程 C．抑制该RNA病毒的反转录过程 D．抑制该病毒RNA的自我复制过程 答案　C 解析　能整合到真核宿主的基因组中的物质应为DNA，说明RNA经逆转录形成DNA，进行增殖，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，可能会在逆转录过程中代替脱氧核苷酸的作用，从而抑制该病毒的逆转录过程。‎ ‎3.‎ ‎[2015·江苏高考]右图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(　　)‎ A．图中结构含有核糖体RNA B．甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置 C．密码子位于tRNA的环状结构上 D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 答案　A 解析　图示为翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，A正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸在图中ⓐ的左边，B错误；密码子位于mRNA上，是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽链中的氨基酸的种类，D错误。‎ ‎4．[2015·全国卷Ⅱ]端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(　　)‎ A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒 B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶 C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA D．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长 答案　C 解析　每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。大肠杆菌是原核生物，原核生物中没有染色体，不含端粒，A错误；从试题信息可知，端粒酶中的蛋白质是逆转录酶，而非RNA聚合酶，‎ B错误；正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA，C正确；端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，所以正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短，D错误。‎ ‎5．[2015·全国卷Ⅰ]人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是(　　)‎ A．朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B．朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C．蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D．PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程 答案　C 解析　根据题干信息知，朊粒为蛋白质，不可能整合到宿主的基因组中，A错误；由题干可知，朊粒的增殖是通过诱导更多的PrPc的空间结构改变实现的，而肺炎双球菌的增殖方式为二分裂，B错误；蛋白质功能发生变化的一个重要原因是空间结构发生改变，C正确；遗传信息的翻译过程是指在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程，而PrPc转变为PrPsc的过程是空间结构的改变，不符合上述特点，D错误。‎ ‎6．[2015·海南高考]下列过程中，由逆转录酶催化的是(　　)‎ A．DNA→RNA B．RNA→DNA C．蛋白质→蛋白质 D．RNA→蛋白质 答案　B 解析　逆转录是在逆转录酶的催化下以RNA为模板合成DNA的过程，B正确，A、C、D错误。‎ 限时规范特训 一、选择题 ‎1．下列关于如图①②所示分子的说法，正确的是(　　)‎ A．①②的组成元素、基本单位都相同 B．②是蛋白质合成的直接模板 C．①上每三个相邻的碱基称为一个反密码子 D．tRNA含有氢键 答案　D 解析　分析图示结构判断：①为tRNA，其一端的三个相邻碱基称为一个反密码子，一个tRNA上有一个反密码子，C错误；②为双链DNA，先转录出mRNA，再以mRNA为模板指导蛋白质的合成，B错误；①和②的组成元素都是C、H、O、N、P，但基本单位不同，A错误；tRNA局部有双链结构，因此含有氢键，D正确。‎ ‎2．[2017·河北衡水冀州中学月考]下列关于基因的表达的叙述，不正确的是(　　)‎ A．一种氨基酸由一至多种密码子决定，由一至多种tRNA转运 B．CTA肯定不是遗传密码 C．DNA复制时一个碱基对改变，由此控制的生物性状一定发生改变 D．信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸 答案　C 解析　密码子具有简并性，一种氨基酸由一至多种遗传密码决定，由一至多种tRNA转运，A正确；密码子在mRNA上，mRNA不含 碱基T，B正确；由于密码子的简并性等原因，DNA复制时一个碱基对改变，由此控制的生物性状不一定发生改变，C错误；信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸，D正确。‎ ‎3．如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是(　　)‎ A．分析题图可知①是β链，完成此过程的场所是细胞核 B．除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNA C．图中②到③的过程需要在核糖体上进行 D．能够决定氨基酸的是③，其种类有61种 答案　C 解析　根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A错误；RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)，B错误；图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行，C正确；能够决定氨基酸的是mRNA上的61种密码子(终止密码子除外)，③是tRNA，D错误。‎ ‎4．[2017·安徽淮南二模]如图为基因表达过程中相关物质间的关系图，下列叙述错误的是(　　)‎ A．过程①②中均发生碱基互补配对 B．在原核细胞中，过程①②同时进行 C．c上的密码子决定其转运的氨基酸种类 D．d可能具有生物催化作用 答案　C 解析　过程①②分别为转录和翻译，均发生碱基互补配对，A正确；在原核细胞中，转录和翻译同时进行，B正确；密码子在mRNA上，tRNA上有反密码子，C错误；d可能是具有生物催化作用的酶，D正确。‎ ‎5.‎ 某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是 (　　)‎ A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中 答案　A 解析　分析图示可知：转录和翻译是同时进行的，所以该过程一 般发生在原核细胞内，一条mRNA上连接了两个核糖体，使一条mRNA翻译成两条肽链，C、D错误；DNA－RNA杂交区域中T应与A配对，A应与U配对，B错误；转录只需RNA聚合酶的催化，当RNA聚合酶与DNA启动部位相结合时，DNA片段的双螺旋解开，A正确。‎ ‎6．[2017·河北唐山模拟]关于转录和翻译的叙述中，正确的是(　　)‎ A．RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化转录 B．不同密码子编码同种氨基酸可保证翻译的速度 C．真核细胞的转录主要在细胞核内进行，翻译主要在细胞质基质中进行 D．转录时的碱基互补配对类型有4种，翻译时有3种 答案　B 解析　RNA聚合酶能与DNA的特定位点结合，催化转录，A错误；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度，B正确；翻译的场所是核糖体，C错误；转录时的碱基互补配对类型有A－U、T－A、C－G，G－C4种，翻译时有A－U、U－A、G－C、C－G 4种，D错误。‎ ‎7．[2017·黑龙江牡丹江模拟]如图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是(　　)‎ A．①②过程中碱基配对情况相同 B．②③过程发生的场所相同 C．①②过程所需要的酶相同 D．③过程中核糖体的移动方向是由左向右 答案　D 解析　分析图形可知，①是DNA复制，②是转录，两者碱基配对情况不完全相同，A错误；③是翻译，场所是核糖体，②过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体，B错误；①②过程所需要的酶不同，DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，C错误；由肽链的长短可判断出③过程中核糖体的移动方向是由左向右，D正确。‎ ‎8.‎ ‎[2017·山东济南一模]右图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。相关叙述不正确的是(　　)‎ A．①②③④⑤⑥过程均遵循碱基互补配对原则 B．艾滋病病毒侵染宿主细胞后会进行④①②③过程 C．在硝化细菌体内②和③过程可同时进行 D．在菠菜叶肉细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中均可进行①②③过程 答案　D 解析　图中①②③④⑤⑥过程分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制、翻译，均遵循碱基互补配对原则，A正确；艾滋病病毒为RNA病毒，可在宿主细胞内进行逆转录合成DNA，再通过转录和翻译控制蛋白质的合成，即图中的④①②③过程，B正确；硝化细菌等原核细胞无成形的细胞核，其转录和翻译过程可同时进行，C正确；菠菜叶肉细胞已经高度分化，不再进行DNA的复制，D错误。‎ ‎9．[2017·江西八校联考]‎ 图甲所示为原核细胞基因表达过程，图乙为生物的中心法则，①～⑤表示生理过程。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．图甲中存在DNA、RNA、蛋白质等生物大分子 B．图甲中合成的多肽还需经内质网和高尔基体加工才具有生物活性 C．图乙中过程③在核糖体中完成 D．在人体内浆细胞和效应T细胞能发生图乙中的生理过程②③而不能发生过程①‎ 答案　B 解析　图甲为基因表达过程的转录和翻译，转录以DNA为模板合成RNA，核糖体由rRNA和蛋白质构成，故该细胞中存在DNA、RNA和蛋白质等，A正确；原核细胞中不存在内质网和高尔基体，B错误；图乙中③表示翻译过程，场所是核糖体，C正确；①②③分别表示DNA分子复制、转录、翻译，浆细胞和效应T细胞已经高度分化，一般不再发生DNA分子复制但可发生转录和翻译过程，D正确。‎ ‎10．[2017·四川泸州三诊]下列有关遗传信息的传递和表达的叙述，正确的是(　　)‎ A．多个核糖体同时与一条mRNA结合可以加快合成多种肽链 B．胞内寄生细菌不能独立完成遗传信息的传递和表达 C．HIV逆转录时所需部分酶和ATP由病毒提供 D．以mRNA为模板翻译出蛋白质的过程中，需要tRNA、氨基酸、核糖体以及ATP的参与 答案　D 解析　多个核糖体同时与一条mRNA结合，由于模板相同，因此合成的多条肽链相同，A错误；胞内寄生细菌能独立完成遗传信息的传递和表达，B错误；HIV逆转录时需要的逆转录酶由病毒提供，ATP由宿主细胞提供，C错误；翻译需要tRNA转运氨基酸，氨基酸提供原料，核糖体提供场所，ATP提供能量，D正确。‎ ‎11．白化病和黑尿病都是因为酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是(　　)‎ A．若一个皮肤角质层细胞控制酶B合成的基因发生突变，不会导致白化病 B．若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因发生突变，可能会导致黑尿病 C．白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质结构直接控制生物性状的 D．图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制 答案　C 解析　图示白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成而间接控制生物性状的。‎ ‎12．在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是(　　)‎ A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶 B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸 C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸 答案　D 解析　若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸，D正确。‎ 二、非选择题 ‎13．[2017·湖南师大附中月考]如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：‎ ‎(1)该图表示的过程发生在人体的________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________(填“增强”或“减弱”)。‎ ‎(2)图中①表示的过程称为________，催化该过程的酶是________。②表示的物质是________。‎ ‎(3)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定 ‎“”的模板链的碱基序列为______________________。‎ ‎(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是____________________________。一个②上结合多个核糖体的意义是________________________________________。‎ 答案　(1)胰岛B　增强　(2)转录　RNA聚合酶　mRNA　(3)GAC　—CCACTGACC—　(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列　在短时间内生成大量的同种蛋白质 解析　(1)胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。饭后半小时血液中经消化吸收的葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。‎ ‎(2)图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶的催化，转录形成的产物②是mRNA。‎ ‎(3)密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC，由mRNA上碱基序列可知决定“”的模板链的碱基序列是—CCACTGACC—。‎ ‎(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的同种多肽链，具有高效性。‎ ‎14．[2017·山东师大附中二模]图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：‎ ‎(1)过程①发生的主要时期是____________________和___________________。‎ ‎(2)过程②发生的场所是________________，消耗的有机物是________________，α链形成后通过________进入细胞质中与核糖体结合。‎ ‎(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。‎ ‎(4)图中y是某种tRNA，它由________(填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成，其中CAA称为________，一种y可以转运________种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________种氨基酸组成。‎ 答案　(1)有丝分裂的间期　减数第一次分裂前的间期　(2)细胞核、线粒体　ATP、核糖核苷酸　核孔　(3)25%　(4)多个　反密码子　一　20‎ 解析　(1)过程①是DNA的复制，发生在有丝分裂间期和减数第 一次分裂前的间期。‎ ‎(2)过程②是转录过程，在人体细胞中，该过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体中也能发生；该过程是在RNA聚合酶的作用下，以核糖核苷酸为原料合成α链，同时需要ATP提供能量，α链形成后通过核孔进入细胞质中与核糖体结合。‎ ‎(3)α链是mRNA，其中G占30%，则U占54%－30%＝24%，则其模板链中C占30%、A占24%，模板链中G占20%，则T占26%，则α链对应的DNA双链区段中，A＋T＝24%＋26%＝50%，A占(24%＋26%)÷2＝25%。‎ ‎(4)tRNA由多个核糖核苷酸组成，其中CAA与mRNA上的密码子GUU互补配对，称为反密码子；一种tRNA只有一个反密码子，只可以转运一种氨基酸；构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。‎ ‎15．已知图甲中g与图乙中的“物质X”为同一物质，据图回答下列问题：‎ ‎(1)若f代表染色体，则e能被________染成绿色，将其彻底水解可得[a]磷酸、[b]碱基和[c]________三种小分子物质，e的空间结构一般表现为__________________。‎ ‎(2)若f代表一种细胞器，且是合成物质X的场所，则f是________。在图乙的④过程中，所需的转运工具是____________，其具体功能是__________________________。‎ ‎(3)在真核细胞中，⑤和①两个过程发生的主要场所是________。‎ 原核生物中遗传信息传递的途径包括________(用图乙中的标号表示)。‎ ‎(4)图乙中需要4种脱氧核苷酸作为原料，并且碱基互补配对原则为A－T、U－A、G－C、C－G的过程是________(用图乙中的标号表示)。‎ 答案　(1)甲基绿　脱氧核糖　规则的双螺旋结构　(2)核糖体　转运RNA(tRNA)　识别并转运氨基酸　(3)细胞核　⑤①④　(4)②‎ 解析　(1)若f代表染色体，则e为DNA，其能被甲基绿染成绿色；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因此彻底水解DNA可得[a]磷酸、[b]碱基和[c]脱氧核糖三种小分子物质；DNA是规则的双螺旋结构。‎ ‎(2)物质X是蛋白质，其合成场所是核糖体，由蛋白质和RNA组成，因此f是核糖体，在图乙④翻译过程中，需要tRNA识别并转运相应的氨基酸。‎ ‎(3)⑤是DNA的复制过程，①是转录过程，在真核细胞中，这两个过程发生的主要场所是细胞核。原核生物中遗传信息传递的途径包括⑤①④，而②③只发生在被某些病毒侵染的细胞中。‎ ‎(4)图乙中需要4种脱氧核苷酸作为原料的过程有②逆转录过程、⑤DNA分子复制过程，而前者的碱基互补配对原则为A－T、U－A、G－C、C－G，后者的碱基互补配对原则为A－T、T－A、G－C、C－G。‎