【生物】2019届一轮复习人教版第20讲基因的表达学案

【生物】2019届一轮复习人教版第20讲基因的表达学案

第20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)‎ 考点1　遗传信息的转录和翻译 ‎1．RNA的结构与功能 ‎2．比较RNA与DNA ‎3．遗传信息的转录 ‎(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，在线粒体、叶绿体中也能发生转录过程。‎ ‎(3)过程(见下图)‎ ‎4．遗传信息的翻译 ‎(1)概念 场所 细胞质的核糖体上 模板 mRNA 原料 ‎20种氨基酸 产物 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 ‎(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。‎ ‎③tRNA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)产物：多肽蛋白质。‎ ‎1．深挖教材 原核细胞、真核细胞的转录和翻译在时间、空间上的区别有哪些？‎ 提示　原核细胞的转录和翻译过程在时空上是连续的，即转录尚未结束，翻译就已开始；而真核细胞的转录和翻译是间隔的、不连续的，即先在细胞核内进行转录，形成的mRNA进入细胞质，在核糖体上再进行翻译过程。‎ ‎2．判断正误 ‎(1)真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个密码子(×)‎ ‎(2)基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码(√)‎ ‎(3)转录过程中不需要解旋酶(√)‎ ‎(4)1个tRNA分子中只有三个碱基(×)‎ ‎(5)转录和翻译过程都存在T－A、A－U、G－C的碱基配对方式(×)‎ ‎(6)蛋白质的翻译就是基因的表达(×)‎ ‎1．“列表法”比较复制、转录和翻译 ‎2．“图示法”解读复制、转录、翻译的过程 ‎(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 ‎①一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。‎ ‎②翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。‎ ‎③翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。‎ ‎④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，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。‎ ‎④结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板mRNA相同。‎ ‎3．相关数量关系 DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。‎ ‎4．真核细胞和原核细胞基因表达过程的区别 ‎(1)真核细胞基因表达过程 先转录后翻译。转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合进行翻译。‎ ‎(2)原核细胞基因表达过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。极大地提高了合成蛋白质的效率。‎ 题组一　DNA与RNA的比较 ‎1.(2017·四川内江资中一中高三段考)下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)‎ A．细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA B．DNA双螺旋结构中，DNA的一条链形成碱基对 C．转录过程遵循碱基互补配对原则，形成的RNA没有碱基对 D．真核细胞中的DNA不能穿过核孔，而RNA可穿过核孔实现核质信息交流 答案　D 解析　细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，A错误；DNA双螺旋结构中，DNA的两条链之间形成碱基对，B错误；转录过程遵循碱基互补配对原则，形成的RNA包括mRNA、tRNA 和rRNA，其中tRNA中存在局部双链结构，含有碱基对，C错误；核孔具有选择性，RNA可穿过核孔实现核质信息交流，但DNA不能穿过核孔，D正确。‎ ‎2．经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断(　　)‎ A．此生物体内的核酸一定是DNA B．该生物一定不含DNA而只含RNA C．若此生物只含DNA，则一定是单链的 D．若此生物含DNA，则一定是双链的 答案　C 解析　因该生物体内核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链的DNA。‎ 技法提升 DNA和RNA的区分技巧 ‎(1) DNA和RNA的判断 ‎①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；‎ ‎②含有碱基U或核糖⇒RNA。‎ ‎(2)单链DNA和双链DNA的判断 ‎①若：⇒双链DNA；‎ ‎②若：嘌呤数≠嘧啶数⇒单链DNA。‎ ‎(3)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，可推断正在发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。‎ 题组二　遗传信息、密码子、反密码子的区别 ‎3.(2017·山东东营期中)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，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．图中翻译过程需要在核糖体上进行 D．能够转运氨基酸的③的种类有64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)，B错误；图中翻译过程在核糖体上进行，C正确；③是tRNA，能够转运氨基酸，其种类是61种，D错误。‎ ‎4．(2015·海南高考)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是(　　)‎ A．密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上 B．密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上 C．密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上 D．密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上 答案　A 解析　mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上，A正确；每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子，B、C、D错误。‎ 技法提升 遗传信息、密码子和反密码子的比较 题组三　转录和翻译过程 ‎5.(2018·沈阳东北育才中学模拟)‎ 如图为人体细胞核内转录过程，相关说法正确的是(　　)‎ A．⑤和ATP中所含有的五碳糖都是核糖 B．启动该过程必需的有机物①和胰岛素、生长激素一样与双缩脲试剂反应均呈紫色 C．人体该过程消耗的能量可由淀粉、蛋白质、脂肪氧化分解提供 D．核内形成的④需通过两层生物膜才能与细胞质中的核糖体结合 答案　B 解析　据图分析：⑤为DNA，含脱氧核糖，ATP含核糖，A错误；转录需要①RNA聚合酶，为蛋白质，胰岛素和生长激素都是蛋白质，B正确；人体细胞不含淀粉，C错误；④为信使RNA，通过核孔来到细胞质，没有通过生物膜，D错误。‎ ‎6．(2018·江苏连云港东海石榴高中月考)关于如图所示生理过程的叙述，正确的是(　　)‎ A．物质1上任意三个相邻碱基叫做密码子 B．该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与 C．多个结构1共同完成一条物质2的合成 D．结构1读取到终止密码子时，物质2连接最后一个氨基酸 答案　B 解析　mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基是密码子，A错误；图示为翻译过程，需要mRNA作为模板、tRNA运输氨基酸、rRNA构成的核糖体为场所，B正确；每个核糖体均分别完成一条多肽链的合成，多个核糖体可以完成多个相同的肽链的合成，C错误；结构1核糖体读取到终止密码子时，翻译过程结束，终止密码子不编码氨基酸，D错误。‎ ‎7．(2018·陕西商洛丹凤中学高三月考)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　分析题图可知，在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开，并以其中的一条链为模板进行转录，A正确；RNA中无碱基T，而含有碱基U，因此在DNA－RNA杂交区域中A应与U配对， B错误；由题图可知，mRNA翻译可以得到多条肽链，C错误；由题图可知，该题图显示的肽链的合成过程是边转录边翻译，是原核细胞内的转录、翻译过程，真核细胞的转录和翻译过程由核膜分开，D错误。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 题组四　转录和翻译的相关计算 ‎8.下图的基因模型为某种酶的基因内部和周围的DNA片段情况。距离以千碱基对(kb)表示，但未按比例画出，基因长度共8kb，人为划分a～g 7个区间，转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除，成为成熟的mRNA。下列相关分析错误的是(　　)‎ A．该酶是由299个氨基酸组成的 B．基因的长度大于其转录的mRNA的长度 C．成熟的mRNA是由3100个核糖核苷酸组成的 D．起始密码子对应的位点是RNA聚合酶结合的位点 答案　D 解析　该酶的长度是由起始密码子和终止密码子之间的碱基决定的，且不含终止密码子，为[(5.8－1.7)－(5.2－2.0)]×1000－3＝897(个)碱基对，对应氨基酸299个，A正确；基因包括编码区和非编码区，其中只有编码区能转录形成mRNA，所以基因的长度大于其转录的mRNA的长度，B正确；成熟的mRNA的长度＝(7.5－1.2)－(5.2－2.0)＝3.1 kb，即由3100个核糖核苷酸组成，C正确；转录 起点对应的位点是RNA聚合酶结合的位点，D错误。‎ ‎9．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为(　　)‎ A．33　11　66 B．36　12　72‎ C．12　36　72 D．11　36　66‎ 答案　B 解析　一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸。mRNA中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸需要一个tRNA来转运。因此，mRNA中至少含有36个碱基，至少需要12个tRNA，DNA中至少含有72个碱基。‎ 技法提升 计算中的“最多”和“最少”问题 ‎(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。‎ ‎(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。‎ ‎(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。‎ 考点2　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)总表达式 ‎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 ‎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：‎ ‎③HIV等逆转录病毒的中心法则：‎ ‎④不能分裂的细胞：‎ DNARNA蛋白质 ‎2．基因控制性状的途径 ‎(1)直接控制途径 ‎①机理：基因蛋白质结构生物体的性状。‎ ‎②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。‎ ‎(2)间接控制途径 ‎①机理：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。‎ ‎②实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。‎ ‎1．深挖教材 写出洋葱表皮细胞及根尖分生区细胞内遗传信息传递过程。‎ 提示　洋葱表皮细胞内遗传信息传递过程为：‎ DNARNA蛋白质 洋葱根尖分生区细胞内遗传信息传递过程为：‎ ‎2．判断正误 ‎(1)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(×)‎ ‎(2)中心法则没有体现遗传信息的表达功能(×)‎ ‎(3)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(√)‎ ‎(4)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则(√)‎ ‎(5)基因与性状之间是一一对应的关系(×)‎ 题组一　中心法则过程分析 ‎1.(2017·河北石家庄二中月考)中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。下列有关中心法则的说法错误的是(　　)‎ A．a过程主要发生在细胞分裂的间期，b和c在细胞的整个生命过程中都能发生 B．c过程中mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子 C．逆转录病毒的RNA在宿主细胞内须通过d、b、c过程才能最终合成蛋白质 D．细胞中的基因通过b、c过程合成的蛋白质可直接或间接地影响生物的性状 答案　B 解析　a、b、c、d、e分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制，DNA复制发生在细胞分裂的间期，转录和翻译发生在整个生命过程中，A正确；tRNA上找不到与终止密码子相对应的反密码子，B错误；逆转录病毒携带的RNA在宿主细胞内必须通过d、b、c过程才能最终合成蛋白质，C正确；蛋白质可直接或间接地影响生物的性状，D正确。‎ ‎2．(2018·宁夏银川九中第三次月考)图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。下列叙述正确的是(　　)‎ A．图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与 B．红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程 C．图甲所示过程为图乙中的①②③过程 D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤‎ 答案　D 解析　甲图中，转录和翻译同时进行，属于原核生物的基因表达过程，而原核生物没有染色体，A错误；红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，所以影响基因的翻译过程，B错误；图乙中①是DNA复制、②是转录过程、③是翻译过程、④是RNA的复制、⑤是逆转录过程，图甲是基因控制蛋白质的合成过程，即转录和翻译，为图乙中的②③过程，C错误；图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤，①过程中只有A与T配对，D正确。‎ 技法提升 不同细胞中的中心法则途径 高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，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；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无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中无信息传递。‎ 题组二　遗传信息传递过程及实验分析 ‎3. 下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。‎ ‎4．‎ 如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置，据图回答：‎ ‎(1)若图示为模拟某种病毒的信息流动过程，装置加入的模板A为单链，其部分碱基序列为—GAACACGUC—，加入的原料B为脱氧核苷酸，则该过程所需的酶B为________，模拟的过程为________。‎ ‎(2)若图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程，装置加入的模板A为双链，其部分碱基序列为—GAACATGTT—，加入的原料B为__________，则该过程所需的酶B为RNA聚合酶，模拟的过程为________，该生理过程主要发生在该细胞的________中。‎ 答案　(1)逆转录酶　逆转录 ‎(2)核糖核苷酸　转录　细胞核 解析　(1)由模板的部分碱基序列“—GAACACGUC—”中含有U且为单链可知，该病毒为RNA病毒，且以脱氧核苷酸为原料合成DNA，所以可确定该过程需要逆转录酶的参与，模拟的过程为逆转录过程。‎ ‎(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为—GAACATGTT—中含T等信息可知，模板A为双链DNA分子，在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA，利用的原料为核糖核苷酸，模拟的过程为转录，主要发生在该细胞的细胞核中。‎ 技法提升 ‎“三步法”判断中心法则各过程 题组三　基因与生物性状关系的判断 ‎5.(2017·江西抚州乐安二中高三月考)下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　)‎ A．囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异 B．人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的 C．基因与性状的关系呈线性关系，即一种性状由一个基因控制 D．皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高 答案　D 解析　囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于基因突变，A错误；基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，如人类白化病，B错误；基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，一种性状可能会由多个基因控制，或一个基因可能会控制多个性状，C错误；皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，导致淀粉不能合成，从而使淀粉含量低而蔗糖含量高，D正确。‎ ‎6．(2018·江西上饶鄱阳一中高三月考)如图判断下列有关基因与 性状关系的叙述，错误的是(　　)‎ A．由基因产物呈现的性状①、②、③、④可知同一个基因会影响多种性状 B．若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”，可说明基因通过酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状 C．上述图示可表明基因与性状并非简单的线性关系 D．生物的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响 答案　B 解析　由题图知，性状①、②、③、④由同一种基因产物呈现，说明同一基因产物会影响多种性状，A正确；若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”，可说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，B错误；由题图知，性状①、②、③、④由同一种基因产物呈现，而性状⑤由三种基因产物呈现，表明基因与性状并非简单的线性关系，C正确；生物的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响，即基因＋环境条件＝生物的性状，D正确。‎ 高考热点突破 ‎1．(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 答案　C 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。‎ ‎2．(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　端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA，原核生物不具有染色体，A错误，C正确；由题意可知，端粒酶以自身的RNA为模板合成DNA的一条链，故其中的蛋白质为逆转录酶，B错误；正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，故正常体细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短，D错误。‎ ‎3．(2016·江苏高考)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9‎ 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则 C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成 D．若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……‎ 答案　C 解析　Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成，A正确；向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则，B正确；逆转录是以RNA为模板合成DNA，C错误；α链与向导RNA都与模板链互补配对，但二者所含碱基有所不同，D正确。‎ ‎4．(2016·上海高考)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L－mRNA和P－mRNA)，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L－cDNA和 P－cDNA)。其中，能与L－cDNA互补的P－mRNA以及不能与P－cDNA互补的L－mRNA分别含有编码(　　)‎ ‎①核糖体蛋白的mRNA　②胰岛素的mRNA　③抗体蛋白的mRNA　④血红蛋白的mRNA A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ 答案　A 解析　由题意知，能与L－cDNA互补的P－mRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mRNA，不能与P－cDNA互补的L－mRNA是由在浆细胞中表达在胰岛B细胞中不表达的基因转录的mRNA，A正确。‎ 限时规范特训 一、选择题 ‎1．(2017·江西赣州一模)如图表示DNA及相关的生理活动，下列表述错误的是(　　)‎ A．过程a，b，c均可在胰岛B细胞核中发生 B．f和g过程可能通过反馈调节实现 C．过程a，b，c，d，e与碱基配对有关 D．某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达 答案　A 解析　胰岛B细胞已经高度分化，不再分裂，因此不会发生DNA的复制过程，也不能发生c逆转录过程，A错误；f和g过程可能通过反馈调节实现，B正确；过程a，b，c，d，e都遵循碱基互补配对原则，C正确；某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达，D正确。‎ ‎2．(2017·福建福州一中高三模拟)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是(　　)‎ A．参与蛋白质合成的RNA种类有多种类型 B．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 C．线粒体中的蛋白质都是受线粒体基因控制合成的 D．在核糖体上合成的DNA聚合酶均在细胞核起作用 答案　A 解析　多种类型的RNA参与蛋白质的生物合成(mRNA是翻译的模板、tRNA能转运氨基酸、rRNA是组成核糖体的成分)，A正确；反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基，B错误；线粒体中的蛋白质部分在细胞质中合成然后转入线粒体中去的，部分在线粒体内合成(受线粒体DNA控制)，C错误；原核生物没有细胞核，DNA聚合酶在细胞质中起作用，D错误。‎ ‎3．(2017·东北三省三校一模)基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．异常mRNA的出现是基因突变的结果 B．图中所示的①为转录，②为翻译过程 C．图中②过程使用的酶是反转录酶 D．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段 答案　D 解析　异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A错误；图中所示的①为转录，③为翻译过程，B错误；图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而反转录酶用于RNA形成DNA 的过程，C错误；据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。‎ ‎4．下图是细胞内蛋白质合成的部分示意图。下列叙述正确的是(　　)‎ A．tRNA由3个核苷酸组成 B．核糖体沿着mRNA向左运行 C．mRNA上3个相邻碱基即为遗传密码 D．每种氨基酸都由对应的1种tRNA转运 答案　B 解析　tRNA由若干个核苷酸组成，其中3个核苷酸组成反密码子，A错误；据图分析，核糖体沿着mRNA向左运行，B正确；mRNA上可以决定一个氨基酸的3个相邻碱基为遗传密码，C错误；每种氨基酸可以对应1种或者多种tRNA，D错误。‎ ‎5．如图为基因表达的过程，下列叙述正确的是(　　)‎ A．①是DNA，其双链均可作为②的转录模板 B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n－1个肽键 C．③是核糖体，翻译过程③将由3′向5′方向移动 D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子 答案　D 解析　据图可判断①②③④依次代表DNA、mRNA、核糖体、tRNA，其中②(mRNA)是以①(DNA)的一条链为模板合成的，A错误；②(mRNA)上有n个碱基，则新形成的肽链最多含有的氨基酸数目为n/3，则肽键数最多为(n/3－1)个，B错误；在翻译过程中，③(核糖体)沿着mRNA由5′向3′方向移动，C错误；④(tRNA)上的反密码子可以识别②(mRNA)上的密码子，D正确。‎ ‎6．下列关于“一对多”的叙述中正确的有(　　)‎ ‎①一种氨基酸可以由多个密码子决定 ‎②一种表现型可对应多种基因型 ‎③一种性状可由多个基因调控 ‎④一个真核细胞可有多个细胞核 ‎⑤一种酶可催化多种反应 ‎⑥一个mRNA可以控制合成多种多肽链 A．②③⑥ B．①②③⑤‎ C．①②③④ D．①②③‎ 答案　C 解析　①由于密码子的简并性，一种氨基酸可以由多个密码子决定，正确；②一种表现型可对应多种基因型，②正确；③一种性状可由多个基因调控，正确：④一个真核细胞可有多个细胞核，如骨骼肌细胞，正确；⑤酶具有专一性，一种酶只能催化一种反应，错误；⑥一个mRNA可以控制合成多条相同的多肽链，错误。‎ ‎7．(2018·江西上饶鄱阳一中高三月考)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。下列说法正确的是(　　)‎ A．细胞中过程②发生的唯一场所是细胞核 B．若α链中G与U之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中G分别占29%、19%，则与α链对应的DNA双链区段中A所占的碱基比例为13%‎ C．在人体浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，均能发生过程①②③‎ D．人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同的原因是基因的选择性表达 答案　D 解析　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，A错误；mRNA链中：G＋U＝54%，其中G＝29%，则U＝26%，所以模板链上，A＝26%，C＝29%，又因为模板链中的G＝19%，则模板链上的T＝26%，所以DNA非模板链上A＝26%，故与mRNA链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为：(26%＋26%)÷2＝26%，B错误；①表示DNA分子的复制、②表示转录、③表示翻译，浆细胞和效应T细胞不能发生过程①，记忆细胞能发生过程①②③，C错误；人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同的原因是基因的选择性表达，D正确。‎ ‎8．(2017·河南三门峡二模)脊髓灰质炎病毒含有一种单股正链RNA，该RNA能作为mRNA翻译早期蛋白质，如RNA聚合酶等。下列有关脊髓灰质炎病毒的叙述正确的是(　　)‎ A．该病毒生命活动场所、所需的酶均由宿主细胞提供 B．该病毒为RNA病毒，其遗传物质中含有密码子 C．该病毒在宿主细胞的核糖体上合成多肽链需要RNA聚合酶的催化 D．该病毒的mRNA在翻译过程中存在T与A配对 答案　B 解析　根据题干信息“该RNA能作为mRNA翻译早期蛋白质，如RNA聚合酶等”可知，该病毒所需的酶不都是由宿主细胞提供，A错误；脊髓灰质炎病毒含有一种单股正链RNA，由此可知该病毒为RNA病毒，该RNA能作为mRNA翻译早期蛋白质，而密码子在mRNA上，因此该病毒的遗传物质中含有密码子，B正确；RNA聚合酶催化的是转录过程，而核糖体上进行的是翻译过程，不需要RNA聚合酶的催化，C错误；该病毒的mRNA在翻译过程中存在U与A配对，不存在T与A配对，D错误。‎ ‎9．AUG、GUG是起始密码子，在mRNA翻译成肽链时分别编码甲硫氨酸和缬氨酸，但人体血清白蛋白的第一个氨基酸既不是甲硫氨酸，也不是缬氨酸，这是因为(　　)‎ A．组成人体血清白蛋白的单体中没有甲硫氨酸和缬氨酸 B．mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列 C．mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前发生了替换 D．肽链形成后的加工过程中去除了最前端的部分氨基酸 答案　D 解析　血清白蛋白的第一个氨基酸不是甲硫氨酸、缬氨酸，原因可能是起始密码子决定的氨基酸在肽链合成后的加工过程中被切除了。若mRNA与核糖体结合前去除了最前端的部分碱基序列或mRNA起始密码子所在位置的碱基在翻译前发生了突变，则血清白蛋白不能正常合成。‎ ‎10．结合下面图表分析，有关说法正确的是(　　)‎ 药物 治病机理 青霉素 抑制细菌细胞壁的合成 环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性 红霉素 与核糖体结合，抑制其功能 利福平 抑制RNA聚合酶的活性 A．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③‎ B．青霉素和利福平都能用来杀灭病毒 C．环丙沙星和利福平都能抑制细菌的②‎ D．①～④可发生在人体健康细胞中 答案　A 解析　环内沙星、利福平和红霉素分别能抑制细菌的①、②和③过程，即DNA复制、转录和翻译，A正确，C错误；青霉素是抑制细菌细胞壁的合成，对病毒不起作用，B错误；在人体健康细胞中不可能发生④和⑤过程，D错误。‎ 二、非选择题 ‎11．如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中________所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在__________________________的间期，B过程需要的原料是__________________________________，图中需要解旋酶的过程有________。‎ ‎(2)B过程中碱基互补配对方式有______________________，C过程中碱基互补配对方式有_____________________________。‎ ‎(3)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是________。‎ ‎(4)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是____________。图中的不同核糖体最终形成的肽链________(填“相同”或“不同”)。‎ 答案　(1)A、B、C　有丝分裂和减数第一次分裂前　游离的4种核糖核苷酸　A　(2)A—U、T—A、C—G、G—C　A—U、U—A、C—G、G—C　(3)酪氨酸 ‎(4)由a到b　相同 解析　(1)克里克提出的中心法则包括DNA的复制、转录和翻译即图中A、B、C，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，转录原料是游离的4种核糖核苷酸，解旋发生在DNA复制和转录过程中，DNA复制需要解旋酶的催化。‎ ‎(2)B过程表示转录，该过程中碱基互补配对的方式有A—U、T—A、C—G、G—C。C过程表示翻译，该过程中碱基互补配对方式有A—U、U—A、C—G、G—C。‎ ‎(3)tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补，所以当tRNA上的反密码子是AUG时，它所对应的氨基酸密码子是UAC，即氨基酸为酪氨酸。‎ ‎(4)由图可知核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，由于模板相同所以图中的不同核糖体最终形成的肽链是相同的。‎ ‎12．乙肝被称为“中国第一病”。乙肝病毒的DNA 有一条环状链和一条较短的半环链，侵染时先形成完整的环状，再以其中一条作为原始模板复制形成新的病毒，如图所示：‎ ‎(1)发生在宿主细胞核中的过程有________(填图中序号)，发生在宿主细胞质内的过程有________。‎ ‎(2)乙肝病毒的中心法则为______________________________。‎ ‎(3)发生了碱基互补配对现象的有____________过程(填图中序号)。‎ ‎(4)物质a的作用是___________________________________。‎ ‎(5)过程⑤⑦的原料种类数可能分别为________。‎ 答案　(1)③④　⑤⑥⑦　(2)DNARNA蛋白质　(3)③④⑤⑦　(4)携带DNA上的遗传信息，作为翻译的模板　(5)20、4‎ 解析　(1)乙肝病毒需要侵入宿主细胞内，在细胞核内通过过程③先形成完整的环状，然后进行④DNA的转录。⑤是翻译，⑥是组装，这两个过程发生在细胞质中。⑦是病毒的逆转录过程，发生在释放之前。‎ ‎(2)乙肝病毒的中心法则除正常的DNA转录、翻译过程外，还存在逆转录过程。‎ ‎(3)③是DNA复制，④是转录，⑤是翻译，⑦是逆转录，这些过程都发生了碱基互补配对现象。‎ ‎(4)物质a是mRNA，携带DNA 上的遗传信息，并作为模板进行翻译，将遗传信息传递给蛋白质。‎ ‎(5)⑤是翻译形成多肽链的过程，需要20种氨基酸。⑦是逆转录形成DNA的过程，需要4种脱氧核苷酸。‎ ‎13．(2017·广东深圳高中模拟)关于绿色荧光蛋白方面的相关问题，有很多学者进行了研究和探索。请回答下列与绿色荧光蛋白有关的问题：‎ ‎(1)绿色荧光蛋白基因最初是从水母中分离到的，这个基因共包含有5170个碱基对，控制合成由238个氨基酸组成的荧光蛋白，由此推测，翻译该蛋白质的mRNA碱基数量至少有________个。‎ ‎(2)如果基因两端的碱基序列如图甲所示，则构建重组DNA分子时所用的DNA连接酶作用于图甲中的________处(a或b)。‎ ‎(3)图乙是荧光蛋白基因表达过程中的________阶段，图中3和4代表的核苷酸依次是__________________、____________________(填中文名称)。‎ 答案　(1)714　(2)a ‎(3)转录　胞嘧啶核糖核苷酸　胞嘧啶脱氧核苷酸 解析　(1)DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1。绿色荧光蛋白由238个氨基酸组成，则翻译该蛋白质的mRNA碱基数量至少有238×3＝714个。‎ ‎(2)图中a为磷酸二酯键，b为氢键，其中a磷酸二酯键是DNA连接酶的作用部位。‎ ‎(3)图乙表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程；图中3位于RNA上，称为胞嘧啶核糖核苷酸，4位于DNA 上，称为胞嘧啶脱氧核苷酸。‎