（新教材）2020生物同步导学人教第二册单元排查强化04

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单元排查强化 【主干知识理脉络】 【易错易混早防范】 易混点 1 辨析遗传信息、密码子和反密码子 点拨 遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别 遗传信息、密码子、反密码子的位置可用下图表示： 易混点 2 辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 (1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由 一种或几种 tRNA转运。 (2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种 tRNA只能转运一 种氨基酸。 (3)密码子有 64种(3 种终止密码子和 61 种决定氨基酸的密 码子)，反密码子理论上有 61种。 特别提醒 由于基因中有的片段不转录，以及转录出的 mRNA中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨 基酸数目的 6倍多(6：3：1的计算方法应注意前提条件)。 易错点 1 混淆六类酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、 DNA连接酶、RNA聚合酶 点拨 ①“解旋酶”的作用是 DNA 分子复制时使氢键断 裂。 ②“限制酶”的作用是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯 键断裂。 ③“DNA 聚合酶”的作用是 DNA 分子复制时依据碱基互 补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。 ④“DNA 连接酶”的作用是将两个 DNA 分子片段的末端 “缝合”起来形成磷酸二酯键。 ⑤“RNA聚合酶”的作用是 RNA复制或 DNA转录时依据 碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成 RNA链。 ⑥“逆转录酶”的作用是某些 RNA病毒在宿主细胞内利用 宿主细胞的脱氧核苷酸合成 DNA的一种酶。 易错点 2 正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图 点拨 (1)图 1表示真核细胞的翻译过程。图中①是 mRNA， ⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的 4条多肽链，翻译 的方向是自右向左。 (2)图 2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是 DNA模 板链，②、③、④、⑤表示正在合成的 4条 mRNA，在核糖体上 同时进行翻译过程。 解题技法 (1)分析此类问题要正确分清 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相同的 多肽链。 (2)解答此类问题还要明确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。 【基础排查过三关】 第 1关：基础知识——填一填 1．复制、转录和翻译都需要模板、原料、能量和酶等条件， 除此之外，翻译还需要运输工具 tRNA。 2．一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种 tRNA来运输， 但一种密码子只对应一种氨基酸，一种 tRNA也只能运输一种氨 基酸。 3．生物的表现型由基因型和环境共同决定。 4．中心法则可表示为 。 5．中心法则体现了 DNA的两大基本功能 (1)通过 DNA复制完成遗传信息的传递功能。 (2)通过转录和翻译完成遗传信息的表达功能。 6．已知 AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为 终 止 密 码 子 。 某 信 使 RNA 的 碱 基 排 列 顺 序 如 下 ： A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40 个 碱 基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使 RNA控制 合成的蛋白质含氨基酸的个数为 16个。 7．如图是中心法则的部分示意图，该示意图表示的过程可 以是转录或逆转录。 A…U…ACGGG…TGCCC… 8．小鼠有 40 条染色体，将其卵原细胞的 DNA 分子用 15N 标记，并供给 14N的原料，该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中， 含 15N标记的 DNA的卵细胞的可能性为 100%。 9．如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，甲分子上有 m 个密码子，乙分子上有 n个密码子，若不考虑终止密码子，则该 蛋白质中有 m＋n－2个肽键。 10．真核细胞中，线粒体和叶绿体中的 DNA，都能够进行 半自主性自我复制，并通过转录和翻译控制蛋白质的合成，为了 和细胞核基因相区别，将这两种细胞器中的基因称为细胞质基 因，细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是只能通过母亲遗传给 后代。 11．从密码子表中可以看到，一种氨基酸可以由多种密码子 与之对应，这一现象称为密码子的简并性，这种特性对生物体的 生存发展有什么意义？ 密码子的简并性可以在一定程度上能防止由于碱基的改变 而导致的遗传信息的改变。增强了密码子的容错性，当密码子中 有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变 其对应的氨基酸。从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使 用频率较高时，几种不同的密码子都可以编码一种氨基酸以保证 翻译的速度。 12．豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状 的方式之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，具体来说，皱粒种子的成因是与圆粒种子的 DNA 不同，皱粒种子的 DNA 中插入了一段外来 DNA 序列，打乱了 编码淀粉分支酶的基因，导致发生基因突变，最终使该酶无法合 成，进而导致淀粉含量降低，淀粉本身能吸水膨胀，蔗糖不能， 豌豆成熟时，淀粉含量高的种子能够有效的保留水分，显得圆圆 胖胖。 第 2关：切入高考——判一判 1．基因通常是有遗传效应的 DNA片段，基因对性状的决定 都是通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。(×) 2．人体细胞中的某基因的碱基对数为 N，则由其转录成的 mRNA的碱基数等于 N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于 N/3。(×) 3．转运 RNA 与 mRNA的基本单位相同，但前者是双链， 后者是单链，且转运 RNA是由三个碱基组成的。(×) 4．某细胞中，一条还未完成转录的 mRNA已有核糖体与之 结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞不可能是真核细胞。(√) 5．终止密码子不编码氨基酸。(√) 6．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(×) 7．核糖体可在 mRNA上移动。(√) 8．[经典高考]细菌的一个基因转录时两条 DNA链可同时作 为模板，以提高转录效率。(×) 9．[经典高考]mRNA 完成翻译过程后只能得到一条肽链。 (×) 10．[经典高考]在真核细胞中转录过程在细胞质基质中进行， 以核糖核苷酸为原料。(×) 第 3关：做高考——攀顶峰 1．[2019·全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知 苯丙氨酸的密码子是 UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽 链，所需的材料组合是( ) ①同位素标记的 tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素 标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了 DNA和 mRNA的细胞裂解液 A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤ 解析：若要在体外合成同位素标记的多肽链，需要原料(③ 同位素标记的苯丙氨酸)、模板(④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸) 以及⑤除去了 DNA和mRNA的细胞裂解液(含有核糖体、tRNA、 酶、能量等，又排除了 mRNA 及 DNA 可能转录形成 mRNA 等 的干扰)。 答案：C 2．[2019·天津卷]用 3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注 入真核细胞，可用于研究( ) A．DNA复制的场所 B．mRNA与核糖体的结合 C．分泌蛋白的运输 D．细胞膜脂质的流动 解析：DNA 复制需要 DNA 模板、原料脱氧核苷酸、能量 ATP和 DNA聚合酶，A正确；mRNA与核糖体结合后，开始翻 译，需要 mRNA 上的密码子，需要 tRNA 运输氨基酸，不需要 脱氧核苷酸，B错误；分泌蛋白的运输需要内质网的加工，形成 囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，运到细 胞膜，胞吐出细胞，其过程与脱氧核苷酸无关，C错误；细胞膜 脂质的流动与物质跨膜运输有关，无需脱氧核苷酸，D错误。 答案：A 3．[2019·浙江 4月选考]下列关于遗传信息传递过程的叙述， 正确的是( ) A．一个 DNA 分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽 链的模板 B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开 DNA双螺旋结构的 功能 C．多个核糖体可结合在一个 mRNA分子上共同合成一条多 肽链 D．编码氨基酸的密码子由 mRNA上 3个相邻的脱氧核苷酸 组成 解析：一个 DNA分子转录一次，形成的 mRNA需要进行剪 切加工，可能合成一条或多条模板链，A选项正确；转录过程中， RNA聚合酶兼具解旋功能，故不需要 DNA解旋酶参与转录，B 选项错误；在转录过程中，mRNA上可附着多个核糖体进行翻译， 得到数条相同的 mRNA，而不是共同合成一条多肽链，C选项错 误；mRNA由核糖核苷酸构成，不含脱氧核苷酸，D选项错误。 答案：A 4．[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：真核细胞的各种 RNA 都是通过 DNA 的不同片段转 录产生的，A 正确；由于转录产生不同 RNA 时的 DNA 片段不 同，因此同一细胞中两种 RNA的合成有可能同时发生，B正确； 真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA， C 错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的 RNA 链与模板链的相应区域可进行碱基互补配对，D正确。 答案：C 5．[2017·天津卷]下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的 是( ) A．遗传信息翻译的场所 B．组成成分中含 mRNA C．全部游离在细胞质基质中 D．能识别基因的启动子 解析：核糖体是遗传信息翻译的场所，A项正确；核糖体主 要由蛋白质和核糖体 RNA(rRNA)组成，B 项错误；有的核糖体 游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C项错误；能识别 基因启动子的是 RNA聚合酶，而不是核糖体，D项错误。 答案：A 6．[2016·天津卷]枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下 表，下列叙述正确的是( ) 注 P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸 A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析：由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达 到 100%，说明 S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性， A项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B 项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同， 故突变型的产生是碱基对替换的结果，C项错误；本题中链霉素 只是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗 性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D项错误。 答案：A 7．[重庆卷]结合下图分析，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，生物的遗传信息储 存在 DNA的脱氧核苷酸序列中或 RNA的核糖核苷酸序列中，A 正确；由于遗传密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可能表 达出相同的蛋白质，B正确；生物性状最终由基因控制，由蛋白 质表现，C正确；遗传信息是指基因中碱基(或核苷酸)的排列顺 序，编码蛋白质的基因中两条单链的碱基互补，排列顺序不同， D错误。 答案：D 8．[江苏卷]下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：图示中含有的结构或物质有核糖体、tRNA和 mRNA， 其中核糖体内含有核糖体 RNA；甲硫氨酸是起始氨基酸，应位 于图中ⓐ的左侧；密码子位于 mRNA上，tRNA上的是反密码子； 由于密码子具有简并性，故 mRNA 上碱基改变，肽链中氨基酸 的种类不一定改变。 答案：A 9．[全国卷Ⅰ]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聚合酶是在细胞核中合成的 C．反密码子是位于 mRNA上相邻的三个碱基 D．线粒体中的 DNA能控制某些蛋白质的合成 解析：tRNA只能携带特定的一种氨基酸，而一种氨基酸可 能由多种 tRNA携带，故 A错误；DNA聚合酶属于蛋白质，是 在核糖体上合成的，而不是在细胞核内合成，细胞核内进行的是 mRNA 的转录，故 B 错；反密码子是位于 tRNA 上的相邻的三 个碱基，mRNA上决定氨基酸的相邻的三个碱基是密码子，故 C 错；线粒体是半自主细胞器，线粒体内含有少量 DNA，可以控 制某些蛋白质的合成，故 D正确。 答案：D 10．[江苏卷]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)细胞中过程②发生的主要场所是________。 (2)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 29%、19%， 则与 α链对应的 DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 ____________。 (3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③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)，则该基因的这 个 碱 基 对 替 换 情 况 是 _______________________________________________________ _________________。 (4)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始 点__________ (在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中 选 择 ) ， 其 原 因 是 _______________________________________________________ _________________。 解析：(1)过程②是以 DNA一条链为模板合成 RNA的过程， 即转录，其主要场所是细胞核。(2)α链中 G＋U＝54%，G＝29%， 则 U＝25%，故其模板链对应区段中 C＝29%，A＝25%；又因为 其模板链对应区段中 G＝19%，则 T＝1－54%－19%＝27%，故 非模板链对应区段中，A＝27%，则整个 DNA 区段中 A＝(27% ＋25%)/2＝26%。(3)根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮 氨酸变为苏氨酸很可能是T－A替换为C－G(A－T替换为G－C) 造成的。(4)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故 DNA 进行转录时启用的起始点不完全相同。 答案：(1)细胞核 (2)26% (3)T－A替换为 C－G(A－T 替 换为 G－C) (4)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性 表达 11．[天津卷]肠道病毒 EV71为单股正链 RNA(＋RNA)病毒， 是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内 增殖的示意图。 据图回答下列问题： (1)图中物质M的合成场所是________________。催化①、 ②过程的物质 N是______________。 (2)假定病毒基因组＋RNA含有 7 500个碱基，其中 A和 U 占碱基总数的 40%。以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代 ＋RNA的过程共需要碱基 G和 C________个。 (3) 图 中 ＋ RNA 有 三 方 面 的 功 能 ， 分 别 是 _______________________________________________________ _________________。 (4)EV71 病 毒 感 染 机 体 后 ， 引 发 的 特 异 性 免 疫 有 _______________________________________________________ _________________。 (5)病毒衣壳由 VP1、VP2、VP3 和 VP4 四种蛋白组成，其 中 VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而 VP4包埋在衣壳内侧并 与 RNA连接，另外 VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工 程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是 ____________，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是__________。 解析：(1)根据图形信息，M为翻译的产物，病毒翻译的场 所为宿主细胞的核糖体。①和②过程的产物都是 RNA，则催化 该过程的酶是 RNA复制酶或者 RNA聚合酶。(2)图形中－RNA 是以病毒基因组＋RNA为模板复制产生的，因此①过程需 G和 C的数量为 7 500×(1－40%)＝4 500(个)，而子代＋RNA是以－ RNA 为模板复制产生的，则②过程中需 G 和 C 的数量为 4 500 个，因此子代＋RNA 产生的过程中共需要 G和 C 9 000 个。(3) 根据图形信息，＋RNA可以作为复制的模板，复制产生－RNA， 还可以作为翻译的模板合成蛋白质，同时还是病毒的遗传物质。 (4)病毒为胞内寄生，因此病毒入侵机体引发的特异性免疫包括体 液免疫和细胞免疫。(5)裸露于病毒表面的蛋白质比较容易被免疫 细胞识别，而 VP4 包埋在衣壳内部不容易被免疫细胞发现，因 此 VP4 不宜作为抗原制成疫苗。VP1 不受胃酸破坏，更适合作 为抗原。 答案：(1)宿主细胞的核糖体 RNA复制酶(或 RNA聚合酶 或依赖于 RNA的 RNA聚合酶) (2)9 000 (3)翻译的模板；复制 的模板；病毒的重要组成成分 (4)体液免疫和细胞免疫 (5) VP4 VP1