【生物】2019届一轮复习苏教版第19讲基因的表达学案

【生物】2019届一轮复习苏教版第19讲基因的表达学案

第19讲　基因的表达 ‎[江苏最新考纲]　1.遗传信息的转录和翻译(B)。2.基因与遗传信息的关系(B)。3.基因与性状的关系(B)。‎ 考点一　遗传信息的转录和翻译(5年11考)‎ ‎1.比较RNA与DNA ‎2.转录 ‎(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。‎ ‎(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。‎ ‎(3)过程(见下图)‎ ‎3.翻译 ‎(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。‎ ‎(2)场所或装配机器：核糖体。‎ ‎(3)条件 ‎(4)过程 ‎(5)产物：多肽蛋白质 ‎■助学巧记 ‎“三看法”判断中心法则各过程 ‎(1)图甲、图乙的过程判断 ‎①图甲DNA两条链都作为模板⇒复制。‎ ‎②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。‎ ‎(2)图丙的过程解读 ‎①翻译起点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。‎ ‎②翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。‎ ‎③翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。‎ ‎(3)图丁的过程解读 ‎①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。‎ ‎②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，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，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。‎ 多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。‎ ‎(4)戊图解读 ‎①戊图是tRNA，“三叶草”结构，其内含有氢键(碱基配对)。‎ ‎②一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端有三个碱基，叫反密码子(有61种)，另一端是携带氨基酸的部位，反密码子读取碱基顺序从长臂端即携带氨基酸的一侧开始读，如图为AUC，对应的密码子为UAG。‎ ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，1B)(√)‎ ‎(2)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015·全国卷Ⅱ，3B)(√)‎ ‎(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(2015·海南卷，20D)(×)‎ ‎(4)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014·全国卷Ⅱ，5A)(√)‎ 以上内容主要源自教材必修2 P62～67遗传信息的转录和翻译。‎ ‎2.(教材P65思考与讨论，3改编)组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？‎ 提示　20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：‎ ‎(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。‎ ‎(2)保证翻译速度：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。‎ ‎1.(多选)下列关于基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是(　　)‎ A.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化 B.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2 个 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA 上 D.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板 解析　在细胞周期中，由于有多种蛋白质在不同时期的合成，所以相关基因转录的mRNA的种类和含量在不断变化，A正确；由于基因中启动子和终止子中碱基不发生转录，所以DNA中碱基数与转录的mRNA中碱基数并不是2倍关系，B错误；DNA聚合酶催化DNA复制，RNA聚合酶催化转录，二者都是以DNA为模板，所以它们的结合位点均在DNA 上，C正确；细菌的一个基因转录时同样是一条DNA链作为模板，D错误。‎ 答案　AC ‎2.(2017·南通、扬州、泰州三模)下图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，‎ 相关叙述错误的是(　　)‎ A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连 B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动子转录形成 C.一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质 D.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程 解析　核酸单链均有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连，A正确；基因中的启动子启动转录，与mRNA上的起始密码AUG不对应，B错误；一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质，C正确；细菌为原核生物，没有细胞核，在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，D正确。‎ 答案　B ‎1.DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)‎ 复制 转录 翻译 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质 ‎(核糖体)‎ 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 ‎4种脱氧核苷酸 ‎4种核糖核苷酸 ‎20种氨基酸 原则 T－A；A－T；‎ G－C；C－G T－A；A－U；‎ G－C；C－G U－A；A－U；‎ G－C；C－G 结果 两个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白质 信息 传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→‎ 蛋白质 意义 传递遗传信息 表达遗传信息 ‎2.DNA和RNA合成的判断 用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，‎ 可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。‎ ‎3.基因表达中相关计算 ‎(1)DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。‎ ‎(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：‎ 可见，蛋白质中氨基酸数目＝mRNA碱基数目＝DNA(或基因)碱基数目。(未考虑终止密码)‎ ‎4.“三步”判断真原核细胞的DNA复制、转录及翻译 ‎【即学即练】‎ ‎(2017·江苏省启东中学高三期中考试)下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 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。‎ 答案　D 考点二　中心法则及基因与性状的关系 ‎1.中心法则 ‎(1)提出者：克里克。‎ ‎(2)补充后的内容图解：‎ ‎①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。‎ ‎(3)分别写出下列生物中心法则表达式 生物 种类 举例 遗传信息的传递过程 DNA 病毒 T2噬菌体 RNA 病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等 ‎(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式 DNARNA蛋白质。‎ ‎(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式 RNA蛋白质。‎ ‎2.基因控制性状的途径 ‎1.从中心法则的名称上可以看出遗传信息的流动过程在生物学中的重要地位，这个法则反映了遗传物质的哪两大功能？‎ 提示　中心法则反映了遗传物质的传递与表达这两大功能。‎ ‎2.下图为生物遗传信息流动过程，针对下图回答：‎ ‎(1)细胞分裂间期发生了上述哪些过程？分裂期发生了哪些过程？‎ 提示　a、b、c；c。‎ ‎(2)需要tRNA和核糖体同时参与的是哪个过程？能进行A—U，G—C配对的过程有哪些？‎ 提示　c；b、c、e。‎ ‎(3)健康的人体内不会发生上述哪些过程？‎ 提示　d和e。‎ ‎3.HIV的寄主细胞是什么？它进行蛋白质合成的场所是什么？其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？‎ 提示　艾滋病病毒的寄主细胞是T淋巴细胞，该病毒进行蛋白质合成的场所是寄主细胞的核糖体，其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主细胞提供。‎ ‎(2017·南通高三调研)(多选)近期某些地区再次出现H7N9禽流感疫情，并有患者死亡报道。禽流感病毒是一种RNA病毒，其基因表达过程为：RNAmRNA蛋白质。相关叙述正确的是(　　)‎ A.病毒基因表达需要宿主细胞提供逆转录酶 B.基因也可以是具有遗传效应的RNA片段 C.过程①②中所需的模板、原料和酶均不相同 D.不吃禽肉制品是预防H7N9禽流感的最佳方法 解析　H7N9禽流感病毒基因表达不需要逆转录；禽肉制品烹制煮熟可预防H7N9禽流感。‎ 答案　BC ‎1.“三步法”判断中心法则各过程 ‎“一看”模板 ‎“二看”原料 ‎“三看”产物 生理过程 DNA 脱氧核苷酸 DNA DNA复制 核糖核苷酸 RNA 转录 RNA 脱氧核苷酸 DNA 逆转录 核糖核苷酸 RNA RNA复制 氨基酸 蛋白质(或多肽)‎ 翻译 ‎2.基因与性状的关系整合 ‎(1)一个基因一种性状(多数性状受单基因控制)‎ ‎(2)一个基因多种性状(如基因间相互作用)‎ ‎(3)多个基因一种性状(如身高、体重等)‎ 图解如下 ‎(4)生物的性状还受环境条件的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果，如水毛茛，其裸露于空气中的叶为卵形，而沉于水中的叶却为丝状。‎ 基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。‎ 注意：体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。‎ ‎【即学即练】‎ ‎1.(2017·南京多校联考)寨卡病毒为单股正链RNA病毒，用(＋)RNA表示。下图表示寨卡病毒的增殖和表达。相关说法错误的是(　　)‎ A.寨卡病毒属于RNA病毒，体内含有逆转录酶 B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成 C.病毒RNA可直接作为翻译的模板 D.病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则 解析　据图分析，寨卡病毒由RNA和蛋白质组成，属于RNA病毒，其增殖过程中没有逆转录过程，所以其体内没有逆转录酶，A错误；寨卡病毒没有细胞结构，其体内的酶是在宿主细胞的核糖体内合成的，B正确；病毒RNA可直接作为翻译的模板，C正确；病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则，即A与U配对，G与C配对，D正确。‎ 答案　A ‎2.下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中，正确的是(　　)‎ A.基因都位于染色体上，呈线性排列 B.基因都是通过控制酶的合成影响生物的性状 C.染色体数目或结构的改变会引起生物性状改变 D.性状与基因之间是一一对应的关系 解析　真核生物的核基因都位于染色体上，呈线性排列，原核生物无染色体，基因位于DNA上。‎ 答案　C 易错·防范清零 ‎[易错清零]‎ 易错点1　不能诠释基因表达计算中的“最多”或至少 点拨　基因表达过程中，蛋白质的氨基酸的数目＝mRNA的碱基数目＝基因中的碱基数目。这个比例关系都是最大值，原因如下：‎ ‎①真核生物基因中存在不编码氨基酸的编码区内的内含子或非编码区。‎ ‎②转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不决定氨基酸，并且合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。‎ 易错点2　误认为所有细胞均可进行复制、转录与翻译 点拨　并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译：‎ ‎①只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。‎ ‎②高度分化的细胞只进行转录、翻译，不进行复制。‎ ‎③哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。‎ 易错点3　误认为所有生物转录和翻译均能同时进行 点拨　(1)凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。‎ ‎(2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。‎ ‎(3)真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录翻译也存在“同时进行”的局面。‎ ‎[纠错小练]‎ ‎1.如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.DNA双链在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成 B.图中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶 C.转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞 D.结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点 解析　图中转录和翻译同时进行，由此可判断该细胞为原核细胞，‎ 无以核膜为界限的细胞核，A错误；图中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，B错误；转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C错误；结构c为核糖体，其与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D正确。‎ 答案　D ‎2.胰腺癌曾夺走了乔布斯的生命，近来发现胰腺癌患者血液中的一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物 B.核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出 C.作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸 D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成 解析　RNA彻底水解后有6种产物，包括4种碱基、核糖和磷酸，A正确；细胞内的蛋白质和RNA并非自由出入核孔，核孔具有选择透过性，细胞核需要的DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质才可通过核孔进入细胞核，各种RNA可以通过核孔进入细胞质，但不是自由地出细胞核，B错误；这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA，不能翻译形成蛋白质，C错误；这种特殊的非编码RNA(HSATⅡ)可能是在细胞核中转录形成的，也可能是在细胞质的线粒体中转录形成的，D错误。‎ 答案　A 课堂小结 思维导图 晨读必背 ‎1.RNA和DNA在化学组成上的区别是RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。‎ ‎2.转录的场所是主要在细胞核内进行，模板是DNA的一条链为模板，原料是4种游离的核糖核苷酸。‎ ‎3.翻译的场所是细胞质中核糖体，模板是mRNA，原料是20种氨基酸，产物是具有一定氨基酸顺序的蛋白质。‎ ‎4.密码子与氨基酸之间的对应关系是：一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。‎ ‎5.基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。‎ ‎6.生物性状是基因和环境条件共同作用的结果。‎ 随堂·真题演练 ‎1.(2017·经典高考改编)在体外用14C 标记半胱氨酸tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*AlatRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*AlatRNACys参与翻译过程，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链 ‎②反密码子与密码子的配对由tRNA 上结合的氨基酸决定 ‎③新合成的肽链中，原来Cys 的位置会被替换为14C 标记的Ala ‎④新合成的肽链中，原来Ala 的位置会被替换为14C 标记的Cys A.① B.②④ ‎ C.②③ D.①③‎ 解析　反密码子与密码子的配对由tRNA上的反密码子决定，②错误；由于Cys转化为Ala时并未改变反密码子碱基序列，故新合成的肽链中原来Cys的位置被替换为14C标记的Ala，③正确，④错误。‎ 答案　D ‎2. (2015·江苏卷，12)如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 解析　核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所，核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成，A正确；甲硫氨酸是第一个氨基酸，位于ⓐ的左边，B错误；密码子位于mRNA上，tRNA的环状结构上有反密码子，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氨基酸的种类，D错误。‎ 答案　A ‎3.(2015·海南卷，7)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 解析　DNA→RNA 属于转录过程，需要的酶是RNA聚合酶，A错误；RNA→DNA属于逆转录过程，需要逆转录酶，B正确；C、D均不是逆转录过程，均错误。‎ 答案　B ‎4.(2013·课标全国理综Ⅰ，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是(　　)‎ A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成 解析　一种tRNA只能携带一种氨基酸，A错误；DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的，B错误；反密码子位于tRNA上，C错误；线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成，D正确。‎ 答案　D ‎5.(2015·安徽卷，4)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作 为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是(　　)‎ A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程 B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链 D.QβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达 解析　RNA复制过程为RNA→互补RNA→RNA，该过程不涉及逆转录(以RNA为模板，合成DNA的过程)，故A错误；RNA复制过程中，模板RNA与互补RNA之间会形成双链，故B正确；依图示，一条QβRNA能翻译出多条肽链，故C错误；依题干信息，QβRNA先翻译出复制酶，然后在复制酶催化下进行自身的复制，故D错误。‎ 答案　B ‎6.(2013·经典高考，3)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 解析　在进行转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，使DNA片段的双螺旋解开，选项A正确；图示DNA上的碱基A应与RNA上的碱基U配对，选项B错误；图示一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成，故选项C错误；在真核细胞中，转录在细胞核内进行，翻译在核糖体上进行，二者不能同时进行，选项D错误。‎ 答案　A 课后作业 ‎ (时间：30分钟　满分：100分)‎ 一、单项选择题 ‎1.某生物细胞中基因表达过程如图所示，相关叙述错误的是(　　)‎ A.该细胞可能为酵母菌细胞 B.RNA聚合酶能解开DNA双螺旋 C.一个mRNA能同时指导多条肽链的合成 D.核糖体上能发生“U—A、A—U”的碱基配对 解析　由题图可以看出细胞中正进行基因的表达，且为边转录边翻译，由此可推断该细胞为原核细胞，A错误；由题图还可以看出：RNA聚合酶能解开DNA双螺旋，一个mRNA分子上结合有4个核糖体，同时在合成多条肽链，B、C正确；核糖体上发生的碱基配对是mRNA上的碱基与tRNA上的碱基配对，D正确。‎ 答案　A ‎2.下图为真核细胞内某基因进行信息传递的部分结构示意图，已知该基因全部碱基中A占20%，下列说法正确的是(　　)‎ A.该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上 B.该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2‎ C.该基因正在进行复制过程，遵循基因互补配对原则 D.限制性内切酶可作用于①部位，DNA解旋酶可作用于②部位 解析　该基因可能存在于细胞核内的染色体DNA上，也可能存在于线粒体或者叶绿体内的DNA上，A错误；已知基因全部碱基中A占20%，则T也占20%，C＝G＝30%，基因的一条核苷酸链以及整个DNA中(C＋G)/(A＋T)都为3︰2，B正确；图中下面一条核苷酸链上有碱基U，说明是RNA链，即图示为该基因正在进行转录过程，遵循碱基互补配对原则，C错误；图中①部位是磷酸二酯键，是限制酶的作用部位，②部位是氢键，是解旋酶的作用部位，D错误。‎ 答案　B ‎3.下图为真核细胞中的转录过程示意图，图中1～6表示核苷酸，有关叙述正确的是(　　)‎ A.该过程主要发生在细胞核内，需要消耗ATP B.图中2和5的碱基种类相同，五碳糖的种类不同 C.图中4、5、6中的碱基可组成一个密码子，细胞内共有64种密码子 D.基因突变主要发生在a链形成e链时，突变的频率很低 解析　该过程为DNA转录，主要发生在细胞核内，在线粒体和叶绿体内也可以发生，并由ATP提供能量，A正确；图中2和5分别是核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸，二者的碱基不完全相同，五碳糖不相同，B错误；密码子是mRNA三个相邻的碱基，4、5、6在DNA上，C错误；基因突变发生在DNA复制的过程，a链形成e链是转录过程，D错误。‎ 答案　A ‎4.已知放线菌素D具有抑制RNA合成的功能，而环己酰亚胺具有抑制蛋白质合成的功能。某同学为探究环己酰亚胺是抑制转录还是翻译，进行了一次探究，结果如下图所示，由图可知环己酰亚胺作用的原理是(　　)‎ A.环己酰亚胺具有抑制基因转录的作用 B.环己酰亚胺具有抑制信使RNA翻译过程 C.环己酰亚胺具有促进基因突变的作用 D.环己酰亚胺具有抑制tRNA与核糖体结合的作用 解析　据图分析可知，开始药物处理后，环己酰亚胺处理组的蛋白质合成先于放线菌素D处理组停止，由于放线菌素D具有抑制RNA合成的功能，所以可以推知环己酰亚胺具有抑制信使RNA翻译过程，故B正确，A、C、D错误。‎ 答案　B ‎5.在同一生物体内，下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.不同DNA分子中，不可能储存相同的遗传信息 B.不同组织的细胞中，可能有相同的基因进行表达 C.不同mRNA分子中，可能含有相同的密码子 D.不同的核糖体中可能进行相同多肽的翻译 解析　遗传信息是指基因中的碱基序列，同一生物体内，不同DNA分子可能存在相同的碱基序列的片段，储存有相同的遗传信息，即它们可能有相同的基因，例如位于一对同源染色体上的两个DNA分子就可能储存相同的遗传信息，A错误；有些基因在所有的细胞中都可以表达，比如控制呼吸酶的基因，B正确；不同mRNA中存在相同的密码子，如起始密码子和终止密码子，C正确；翻译的模板是mRNA，不同的核糖体上，只要是mRNA上的碱基序列相同，合成的多肽链相同，D正确。‎ 答案　A ‎6.(2017·常州一模)如图为人β－珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。下列叙述错误的是(　　)‎ A.密码子位于mRNA上 B.图中的核苷酸共有8种 C.图中遵循的碱基配对原则为A与U配对，C与G配对 D.图中β－珠蛋白基因中不能编码β－珠蛋白的序列是①③⑤⑦‎ 解析　密码子是mRNA上编码一个氨基酸的相邻的3个碱基，A正确；图中含有DNA和RNA，因此共有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸＋四种核糖核苷酸)，B正确；β－珠蛋白基因的②、④、⑥区和mRNA形成的双链分子中的碱基配对类型有3种，即A－U、T－A、C－G，C错误；图中③和⑤属于内含子，不能编码蛋白质，且①和⑦位于基因结构的非编码区，也不能编码蛋白质，因此图中β－珠蛋白基因中不能编码β－珠蛋白的序列是①③⑤⑦，D正确。‎ 答案　C ‎7.(2017·如东高中检测)真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述中，错误的是(　　)‎ A.该过程也可发生在细胞质中 B.RNA聚合酶1移动方向由右向左 C.该DNA片段至少含有2个基因 D.该DNA片段的两条链均可作为模板链 解析　据图分析可知，图示为转录过程，该过程可以发生在细胞核内，也可以发生在细胞质中的线粒体或叶绿体内，A正确；根据图中mRNA的位置可知，RNA聚合酶1移动方向由左向右，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，转录是基因的功能之一，图中显示该DNA已经转录出2个不同的RNA，说明该DNA片段至少含有2个基因，C正确；图中显示2个不同的RNA“形成时的模板链不同，说明该DNA片段的两条链均可作为模板链， D正确。‎ 答案　B ‎8.下图中甲、乙、丙分别表示发生在人体细胞中的三种生物大分子的合成过程。下列有关叙述中，错误的是(　　)‎ A.启动子和终止子均在乙过程中发挥作用 B.乙和丙过程碱基互补配对方式相同 C.在不同组织细胞中，相同DNA进行乙过程时的起始位点可能不同 D.神经细胞、效应T细胞可进行过程乙、丙，而不能进行过程甲 ‎ 解析　乙过程为转录，碱基互补配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G；丙过程为翻译，碱基互补配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G。‎ 答案　B 二、多项选择题 ‎9.下图是大肠杆菌体内某代谢过程示意图，有关叙述正确的是(　　)‎ A.物质a、b、c的合成过程伴随着水和ATP的生成 B.物质a、b、c和mRNA的合成过程都发生在大肠杆菌的拟核中 C.合成的物质a、b、c的分子结构不同 D.物质a、b、c能同时合成，体现了大肠杆菌物质合成效率高 解析　由图可知，物质a、b、c均为肽链，合成过程中均有水的生成和ATP的消耗，A错误；物质a、b、c和mRNA可以在同一时间、同一地点合成，均发生在细胞质中，B错误；由于对合成肽链的加工，物质a、b、c的结构不同，C正确；物质a、b、c能同时合成，体现了大肠杆菌物质合成效率高，D正确。‎ 答案　CD ‎10.(2017·镇江一模)图中①～③分别表示人体细胞中发生的三种物质合成过程。下列说法错误的是(　　)‎ A.过程①②发生的场所只有细胞核 ‎ B.过程①双向合成，过程②单向合成 ‎ C.过程②的α链中A占17%，U占21%，则对应的DNA片段中T占38% ‎ D.浆细胞中可以发生图示过程②③，记忆细胞可以发生图示过程①②③‎ 解析　细胞中过程①②分别表示DNA复制和转录过程，复制和转录主要发生在细胞核中，但是在线粒体和叶绿体中也有少量DNA，也能发生复制和转录，A错误；分析图解可知，过程①双向合成，过程②单向合成，B正确；过程②的α链中A占17%，U占21%，则对应的DNA模板链中T＝17%，A＝21%，则另一条链中T＝21%，因此该DNA片段中T＝(17%＋21%)÷2＝19%，C错误；浆细胞不能增殖，即不能发生DNA复制，只能发生转录和翻译，因此可以发生图示过程②③；而记忆细胞具有分裂能力，因此可以发生图示过程①②③，D正确。‎ 答案　AC 三、非选择题 ‎11.(2017·南京、盐城一模)人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明，下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关，其表达产物的浓度呈周期性变化。图1为该基因表达过程示意图，图2和图3是对其部分过程的放大图。请据图回答问题：‎ ‎(1)PER基因________(填“是”“否”)存在于垂体细胞中，其表达产物的浓度变化周期约为________小时。‎ ‎(2)据图1中的过程③可知，PER蛋白的合成调节机制为________。该图过程②中核糖体的移动方向是________。‎ ‎(3)图2和图3分别对应于图1中的过程________(填写数字序号)，图2中碱基配对方式与图3中不同的是________。 ‎ ‎(4)图2过程的进行需要________酶催化，图3中决定氨基酸“天”的密码子是________。 ‎ ‎(5)长期营养不良，会影响人体昼夜节律，并使睡眠质量降低.据图3分析，可能的原因是体内氨基酸水平较低，部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA，空载tRNA进入核糖体，导致________终止，而影响人体昼夜节律。‎ 解析　(1)由于细胞的全能性，PER基因存在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中。由于该基因的表达产物与昼夜节律有关，因此PER基因表达产物的浓度变化周期约为24小时。(2)据图1中的过程③可知，PER蛋白的合成调节机制为(负)反馈调节。根据多肽链的长短，可判断核糖体在图中移动的方向是从右向左。(3)图2表示转录，对应于图1中的过程①，图3表示翻译，对应于图1中的过程②，图2中转录的碱基配对方式与图3中翻译不同的是T－A。(4)转录过程进行需要RNA聚合酶催化；密码子是mRNA上的三个相邻的碱基，因此图3中决定氨基酸“天”的密码子是GAC。(5)长期营养不良，会影响人体昼夜节律，并使睡眠质量降低.据图3分析，可能的原因是体内氨基酸水平较低，部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA，空载tRNA进入核糖体，导致PER蛋白的合成终止，而影响人体昼夜节律。‎ 答案　(1)是　24　(2)(负)反馈调节　由右向左 ‎(3)①②　T－A　(4)RNA聚合　GAC　 (5)PER蛋白的合成 ‎12.FX174噬菌体的遗传物质是单链DNA感染宿主细胞后，先形成复制型的双链DNA分子(其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA)。转录时以负链DNA作为模板合成mRNA。下图为FX174噬菌体的部分基因序列及其所指导合成的蛋白质部分氨基酸(用图示Met, Ser等表示)序列。(起始密码：AUG；终止密码：UAA，UAG，UGA)请分析回答下列问题：‎ ‎(1)与宿主细胞DNA的正常复制过程相比，FX174噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双链DNA分子过程不同之处在于________。‎ ‎(2)以负链DNA作为模板合成的mRNA中，鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的48%，mRNA及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占33%，23%。则与mRNA对应的复制型的双链DNA分子区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。‎ ‎(3)基因D序列所含碱基数比基因E序列多________个，基因E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码是__________。‎ ‎(4)由于基因中一个碱基发生替换，导致基因D表达过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU，AUC，AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU，ACC，ACA，ACG)，则该基因中碱基替换情况是________。‎ ‎(5)一个DNA分子上不同基因之间可以相互重叠，这是长期自然选择的结果。除了可以节约碱基、有效地利用DNA遗传信息量外，其主要的遗传学意义还包括____________________。‎ 解析　(1)宿主细胞DNA为双螺旋结构，复制时需要四个条件分别为模板：DNA的每一条链；原料：游离的四种脱氧核苷酸；酶：解旋酶、DNA聚合酶；能量：ATP。FX174噬菌体的DNA为单链，感染宿主细胞后先以正链为模板合成负链，从而构成双链DNA，此过程模板为单链DNA；不需要解旋酶；其他原料和能量不变，因此不同之处在于模板和酶。(2)mRNA上G为33%，由此可推出DNA模板链上C为33%；DNA模板链上G为23%，则DNA分子对应区段G＋C＝33%＋23%＝56%，A＋T＝100%－56%＝44%，A＝T＝22%。(3) 据图可知基因D从起始到终止一共含有152个氨基酸和一个终止密码子，基因E从起始到终止一共含有91个氨基酸和一个终止密码子，‎ 基因D比基因E多出152－91＝61个氨基酸，一个氨基酸由一个密码子决定，一个密码子有三个相邻的碱基构成，FX174噬菌体的基因为单链，故基因D比基因E多出61×3＝183个碱基。基因E终止处碱基为TGA，则其对应的负链上的碱基为ACT，mRNA上的终止密码为UGA。(4)该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是模板链(负链)中A替换成了G，根据碱基互补配对原则可推基因(正链)中T替换为了C。(5)重叠基因不仅可经济利用基因组，而且可能起表达调控的作用。‎ 答案　(1)模板、酶不同(或以DNA一条链为模板、不需要解旋酶)　(2)22%　(3)183　UGA　(4)T→C ‎(5)参与对基因表达的调控