【生物】2019届一轮复习中图版基因对性状的控制教案

【生物】2019届一轮复习中图版基因对性状的控制教案

第17讲　基因对性状的控制 ‎[最新考纲]　1.基因的概念(Ⅱ)。2.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。3.基因与性状的关系(Ⅱ)。‎ 考点一　认识基因(5年2考)‎ ‎1.基因概念的发展(科学史)‎ 实　验 结　论 摩尔根的果蝇实验 一条染色体上含有许多基因，基因在染色体上呈线性排列 比德尔和泰特姆链孢霉的实验 特定酶的产生由一个特定的基因负责，提出了“一基因一酶”说 艾弗里肺炎双球菌体外转化实验 基因的本质是DNA ‎1953年，沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型 人们对基因的认识发展到了分子水平，认为基因是DNA分子上的一段核苷酸序列，是遗传的功能单位，可编码一段肽链或编码一段RNA ‎1961年雅各布和莫诺研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制 基因从功能上划分为：负责编码某种蛋白质的结构基因，以及负责调节其他基因功能的调节基因和起调控作用的启动子和操作子 ‎2.基因的现代含义 ‎(1)真、原核生物基因编码序列的不同 原核生物的基因编码序列是连续的。真核生物的基因编码序列(外显子)是不连续的，而是被不编码的序列(内含子)隔开。‎ ‎(2)比较两者的异同 原核细胞的基因 真核细胞的基因 相同点 ‎①都有编码区和非编码区；‎ ‎②在非编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；‎ ‎③在编码区上游均有与RNA聚合酶结合的位点 不同点 ‎①编码区连续；‎ ‎②无外显子和内含子之分；‎ ‎③结构简单 ‎①编码区间隔、不连续；②分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子；‎ ‎③结构复杂 ‎3.基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系图 ‎【特别提醒】‎ ‎(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。‎ ‎(2)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，并不与蛋白质一起构成染色体。‎ ‎　基因的本质 ‎1.(2014·海南单科，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述：‎ ‎①携带遗传信息　②能转运氨基酸　③能与核糖体结合 ④能转录产生RNA　⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子　⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换 其中正确的是(　　)‎ A.①③⑤ B.①④⑥‎ C.②③⑥ D.②④⑤‎ 解析　‎ 基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变，故选B。‎ 答案　B ‎2.下列关于真核细胞内染色体、DNA和基因的叙述中，错误的是(　　)‎ A.染色体是细胞核内DNA的唯一载体 B.同源染色体上基因的数目不一定相等 C.倒位后的染色体与其同源染色体不能发生联会 D.染色体变异时DNA分子结构不一定改变 解析　细胞核内的DNA都存在于染色体上，A正确；异型同源染色体上的基因数目可能不同，如X、Y染色体，B正确；倒位后的染色体在减数分裂时可以与其同源染色体联会，C错误；染色体数目变异时，DNA结构不变，数目改变，D正确。‎ 答案　C ‎ (1)针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。‎ ‎(2)并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。　　　‎ ‎1.比较RNA与DNA ‎(5)RNA功能 ‎①mRNA——蛋白质合成的直接模板 ‎②rRNA——核糖体的重要组成成分 ‎③tRNA——氨基酸的转运工具 ‎④病毒RNA——RNA病毒的遗传物质 ‎⑤酶——少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)‎ ‎2.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)过程(见下图)‎ ‎3.遗传信息的翻译 ‎(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 仔细观察下面两图，并思考：‎ ‎(1)两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？‎ 提示　图示过程为转录和翻译，两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。图2所示转录、翻译同时进行。‎ ‎(2)大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？‎ 提示　图2　大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程(图1在细胞核中转录，在细胞质中翻译)。‎ ‎(3)两图中a～f分别是什么物质或结构？‎ 提示　a～f依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。‎ 教材高考 ‎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外排作用(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)(√)‎ ‎(5)DNA聚合酶是在细胞核内合成的(2013·全国卷Ⅰ，1B)(×)‎ 以上内容主要源自教材必修二 P70～74基因的表达。准确界定“遗传信息”、“密码子”“反密码子”等重要概念，把握转录、翻译内涵是解题关键。‎ ‎2.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。‎ ‎　遗传信息、密码子与反密码子 ‎1.(2015·海南卷，20)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 解析　mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个相邻的碱基又称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上；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。‎ 答案　A ‎2.(2017·山东济南模拟)图中a、b、c表示某细菌遗传信息传递的各过程。下列说法正确的是(　　)‎ A.a、b过程均发生在该生物的细胞核中 B.a、b、c过程均遵循碱基互补配对原则 C.c过程主要以氨基酸和游离的核糖核苷酸作为原料 D.若b过程出现差错，蛋白质也将失去相应的功能 解析　细菌为原核生物，无细胞核，a为DNA复制，b为转录，二者主要发生在拟核中；c为翻译过程，a、b、c过程都遵循碱基互补配对原则；c过程即翻译，以游离的氨基酸为原料合成蛋白质；密码子具有简并性，转录过程发生差错，产生的蛋白质可能不变。‎ 答案　B 巧辨遗传信息、密码子和反密码子 ‎(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子 ‎(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(即密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。‎ ‎②除终止密码子外，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；61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。　‎ ‎　　‎ ‎　转录过程及产物种类 ‎1.(2017·全国卷Ⅲ，1)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　转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA三种，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。‎ 答案　C ‎2.如图为人体细胞中发生的几个重要的生理过程，下列叙述不正确的是(　　)‎ A.过程①、③发生在细胞核、线粒体、叶绿体中 B.含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制时需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n－1·a个 C.若过程②合成的物质b经加工后形成具有m条多肽链的蛋白质，在形成该蛋白质时脱去了100个水分子，则该蛋白质中至少含有100＋2m个氧原子 D.过程②最多需要61种tRNA，该过程表明细胞可以迅速合成大量的蛋白质 解析　人体中不存在叶绿体，A错误。含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n－1个DNA分子在复制，每个DNA分子有a个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n－1个DNA分子复制就需要2n－1·a个腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确。合成具有m条多蛋白质的蛋白质时脱去了100个水分子，说明该蛋白质有100个肽键，蛋白质中的氧原子存在于肽键(100个)、羧基端(2个)和R基(可有可无)中，故该蛋白质中至少有100＋2m个氧原子，C正确。过程②‎ 表示翻译过程，此过程需要tRNA运载氨基酸，tRNA共有61种，由于mRNA可结合多个核糖体，故可以在较短的时间内合成大量的蛋白质，D正确。‎ 答案　A ‎　基因表达及相关计算 ‎1.(2017·海南卷，25)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 解析　色氨酸只有一种密码子与之对应，A错误；HIV的遗传物质是RNA，当侵入细胞后，能以RNA为模板，经逆转录过程形成DNA，B正确；基因表达过程包括转录和翻译，蛋白质合成只是翻译过程，C错误；基因的两条链为互补关系，所以分别转录出的RNA序列互补不相同，D错误。‎ 答案　B ‎2.(2017·山西省运城模拟)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述错误的是(　　)‎ A.含n个碱基的DNA分子，控制合成的多肽中氨基酸数少于 B.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上 C.细菌细胞核中的一个基因转录时以其中一条链作为模板 D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均会发生变化 解析　真核生物的基因中含有不能编码蛋白质的内含子等，因此含n个碱基的DNA分子，控制合成的多肽中氨基酸数少于，A正确；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上，B正确；细菌属于原核生物，其细胞中没有成形的细胞核，C错误；在细胞周期中，基因也会发生选择性表达，因此mRNA的种类和含量均会发生变化，D正确。‎ 答案　C ‎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。　　　‎ ‎1.中心法则 ‎(1)总表达式 ‎①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。‎ ‎(2)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 RNARNA蛋白质 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等 ‎(3)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式 DNARNA蛋白质。‎ ‎(4)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)直接控制途径(用文字和箭头表示)‎ 基因蛋白质的结构生物体的性状。‎ ‎(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)‎ 基因酶的合成代谢过程生物体的性状。‎ ‎(3)基因控制性状的实例(连线)‎ ‎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。‎ ‎　中心法则过程分析 ‎1.(2016·海南卷，13)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 解析　由题干信息可知，该RNA病毒需进行逆转录过程，需脱氧核苷酸作原料，而物质Y与脱氧核苷酸结构相似，故Y可抑制该RNA病毒的反转录过程。‎ 答案　C ‎2.下面是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.乙可表示含逆转录酶的RNA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 解析　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。‎ 答案　A ‎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.细胞种类与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信息传递。　　　‎ ‎　基因对性状的控制 ‎1.(2017·全国卷Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)‎ A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的 解析　表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合体，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。‎ 答案　D ‎2.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　)‎ A.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 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.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 解析　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，A正确；人类白化病症状是基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状来实现的，B错误；基因与性状的关系不是一一对应的关系，C错误；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，D错误。‎ 答案　A 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。　　　 ‎ 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：‎ ‎①DNA中有的片段无遗传效应，即基因间区不能转录出mRNA。‎ ‎②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。‎ ‎③转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，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.(2017·安徽部分中学联考)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链上的碱基碰撞，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.(2017·河南焦作二模，5)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，但不是自由地进出细胞核，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 随堂·真题&预测 ‎1.(2016·海南卷，25)依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是(　　)‎ A.DNA分子发生断裂 B.DNA分子发生多个碱基增添 C.DNA分子发生碱基替换 D.DNA分子发生多个碱基缺失 解析　原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。‎ 答案　C ‎2.(2019·高考预测)如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法错误的是(　　)‎ A.过程①以核糖核苷酸为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶 B.过程②中核糖体移动方向是从右向左，需要两种RNA参与 C.若基因发生突变，则功能蛋白A的相对分子质量可能增大 D.该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达 解析　过程①是转录，需要细胞质提供的核糖核苷酸为原料，该过程在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA，A正确；过程②是翻译，根据肽链的长度可判断，核糖体的移动方向是从右向左，但翻译需要rRNA、tRNA、mRNA三种RNA参与，B错误；若基因突变导致终止密码子后移，则功能蛋白A的相对分子质量将增大，C正确；由于基因的选择性表达，该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达，D正确。‎ 答案　B ‎3.(2015·重庆卷)结合题图分析，下列描述错误的是(　　)‎ A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核酸苷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　核酸分子中核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，A正确；由于密码子的简并性等原因，不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋白质，B正确；基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C正确；构成基因的两条链是互补的，其碱基排列顺序不同，D错误。‎ 答案　D ‎4.(2014·四川高考)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是(　　)‎ A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸 B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA C.连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1‎ D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等 解析　细胞中核酸有DNA和RNA两种，含有A、G、C、T、U5种碱基，4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸共8种核苷酸，A正确；转录时只以DNA的一条链为模板链，按照碱基互补配对原则合成mRNA，B正确；细胞分裂n次获得2n个子细胞，含32P的母链只有两条，因此只能有两个子细胞含有32P，其所占比例是1/2n－1，C错误；某种氨基酸的密码子可以有多个，因此翻译时同一氨基酸可能由不同tRNA来转运，D正确。‎ 答案　C ‎(时间：30分钟　满分：100分)‎ ‎1.(2018·焦作市新高三定位考试，6)SP8噬菌体侵染枯草杆菌后，将产生的mRNA与分开的SP8—DNA的每条单链混合并进行核酸分子的杂交实验，检测发现mRNA只和其中一条富含嘌呤碱的重链形成杂交分子。下列分析错误的是(　　)‎ A.上述mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的 B.转录及上述核酸分子的杂交过程遵循相同的碱基配对原则 C.上述mRNA是以DNA中富含嘌呤碱的重链为模板转录而来 D.为检测核酸的杂交结果，可用放射性同位素标记细菌的DNA 解析　要检测核酸杂交结果，需用放射性同位素标记mRNA，D错误。‎ 答案　D ‎2.(2017·潍坊三模)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 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，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。‎ 答案　C ‎3.(2018·中原名校第一次质量考评，19)基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA。大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。有关叙述正确的是(　　)‎ A.一个成熟的mRNA只能合成出一条多肽链 D.对初始RNA进行剪切加工的酶在作用机理上与RNA(水解)酶相同 C.一个基因不可能参与控制生物体的多种性状 D.mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关 解析　一个mRNA上可依次结合多个核糖体，在短时间内能合成出多条相同的肽链，A错误；对初始RNA进行剪切加工的酶在作用机理上与限制酶相同，可将核苷酸链切除一部分或切成若干片段；RNA酶、DNA酶的作用是将核苷酸长链水解为单核苷酸，B错误；初始RNA可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA，说明一个基因可参与控制多个性状，C错误；大多数真核细胞mRNA只在个体发育某一阶段合成，又以不同的速度被降解，这说明mRNA的产生和降解与个体发育阶段有关，D正确。‎ 答案　D ‎4.(2017·山东青岛即墨期中，12)埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸－蛋白复合体释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是(　　)‎ A.过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自宿主细胞 B.过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同 C.EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP D.过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同 解析　根据题干信息，过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自EBV，A错误；过程②‎ 翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不同，B错误；EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等，C错误；根据碱基互补配对原则，－RNA中嘧啶比例与mRNA中嘌呤比例相同，因此过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同，D正确。‎ 答案　D ‎5.(2017·烟台测评)下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；图丙表示某真核生物的DNA复制过程。下列叙述正确的是(　　)‎ A.图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与 B.图甲所示过程为图乙中的①②③过程 C.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤‎ D.从图丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP 解析　图甲中所示基因的转录、翻译是同时进行的，为原核生物基因的表达，原核生物无染色体；图甲所示过程为图乙中的②③过程；图乙中①为DNA的复制过程，不涉及A与U的配对，②为转录，③为翻译，④为RNA的自我复制，⑤为反转录，这四个过程均涉及碱基A与U配对。图丙中，DNA复制过程中的解旋不需DNA聚合酶的催化。‎ 答案　C ‎6.(2018·河南八市第一次测评，16)如图为真核细胞中分泌蛋白(丙)的合成与加工过程，甲、乙为单链核酸。下列叙述错误的是(　　)‎ A.密码子存在于甲和乙上，最多有64种 B.a过程发生在核糖体上，需要多种RNA的作用 C.b过程所需要的酶分布于内质网和高尔基体中 D.图示中遗传信息的传递过程为基因→mRNA→蛋白质 解析　图示甲、乙是mRNA，a过程是翻译，b过程是多肽链盘曲、折叠形成蛋白质。密码子位于mRNA上，最多有64种，A正确；翻译过程需要rRNA、mRNA和tRNA，B正确；分泌蛋白的加工是在内质网和高尔基体中进行，C正确；图示中没有基因的转录，D错误。‎ 答案　D ‎7.(2017·山东省济宁市高三模拟)下列关于图中①②两种分子的说法，正确的是(　　)‎ A.①中的嘌呤碱基数多于嘧啶碱基 B.密码子位于②上 C.②的—OH部位为结合氨基酸的部位 D.肺炎双球菌和噬菌体均含①②‎ 解析　DNA分子一般是由2条链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，2条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则；RNA一般是由核糖核苷酸组成的单链结构。①是双链DNA，嘌呤与嘧啶数相等，A错误；②是tRNA，密码子位于mRNA上，B错误；②是tRNA，—OH部位为结合氨基酸的部位，C正确；噬菌体是DNA病毒，没有RNA，因此没有②，D错误。‎ 答案　C ‎8.(2017·山西太原二模，4)有科学家发现普遍存在于动物中的磁受体基因，其编码的磁受体蛋白能识别外界磁场和顺应磁场方向排列，并据此提出一个新的“生物指南针”分子模型。下列叙述正确的是(　　)‎ A.磁受体基因的骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的 B.基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连 C.同位素标记该基因中的两条链，每次复制后带有标记的DNA分子数目不变 D.翻译时，每种密码子都有与之相对应的反密码子 解析　DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，A错误；基因中相邻的碱基有两种类型，两条链的相邻碱基之间通过氢键连接，一条链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，B错误；由于DNA的半保留复制，同位素标记DNA分子的两条链，每次复制后带有标记的DNA分子始终是2条，C正确；终止密码没有与之相对应的反密码子，D错误。‎ 答案　C ‎9.(2017·河北石家庄二模，6)核糖体RNA(rRNA)在核仁中通过转录形成，与核糖核蛋白组装成核糖体前体，再通过核孔进入细胞质中进一步成熟，成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的连接，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.rRNA的合成需要DNA做模板 B.rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关 C.翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对 D.rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能 解析　核糖体RNA(rRNA)在核仁中以DNA为模板通过转录形成，A、B正确；翻译时，mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，C错误；翻译时rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，催化肽键的形成，D正确。‎ 答案　C ‎10.(2017·河南安阳模拟)如图为DNA、蛋白质与性状的关系示意图，下列有关说法错误的是(　　)‎ 某段DNAmRNA蛋白质性状 A.①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA B.②过程中需要多种tRNA，不同tRNA所转运的氨基酸一定不同 C.DNA上某个基因发生了基因突变，不一定会导致蛋白质结构的改变 D.人的白化症状体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状 解析　①‎ 是转录过程，转录是以DNA的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A正确；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，多种密码子可以编码同一个氨基酸，因此多种tRNA可以转运同一种氨基酸，B错误；基因突变会导致转录形成的密码子发生改变，但是由于密码子具有简并性，故翻译形成的肽链的氨基酸序列不一定发生改变，因此蛋白质的结构不一定改变，C正确；人白化症状的原因是基因突变导致酪氨酸酶缺乏，不能合成黑色素，因此体现了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，D正确。‎ 答案　B ‎11.(2018·湖南部分示范性高三联考)图中α、β是真核细胞某基因的两条链，γ是另外一条多核苷酸链，下列说法正确的是(　　)‎ A.图中的酶是DNA聚合酶 B.γ彻底水解后可能生成6种小分子物质 C.若该基因为核基因，则该过程发生在分裂期 D.若β链中碱基G占28%，则γ中碱基A占22%‎ 解析　图中显示的是转录过程，图中的酶是RNA聚合酶，A错误；γ是核糖核苷酸链，彻底水解的产物是核糖、磷酸、A、G、C、U四种碱基，共6种小分子，B正确；该过程主要发生在细胞核中，则该过程发生在分裂间期，C错误；若β链中碱基G占28%，能推出α链中C占28%，但无法计算出α链T占多少，因此γ中A的含量也不可知，D错误。‎ 答案　B ‎12.(2017·广东肇庆一模，1)下面关于RNA的叙述中，不正确的是(　　)‎ A.RNA可以被染色 B.1个tRNA上一定只有一个反密码子 C.RNA一般较DNA小，能够通过核孔 D.RNA酶就是具有催化作用的RNA分子 解析　RNA酶是催化RNA水解的酶，本质是蛋白质，不是RNA分子，D错误。‎ 答案　D ‎13.如图为某种真菌细胞中有关物质合成的示意图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析回答：‎ ‎(1)由图可知，真菌细胞中转录发生的场所有　　　　、　　　　。物质Ⅱ的基本组成单位是　　　　。‎ ‎(2)过程①需要解旋酶和　　　　酶等。过程③中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是________________________________________________________。‎ ‎(3)用某药物处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，由此推测该药物抑制了　　　　(填序号)过程，线粒体功能　　　　(填“会”“不会”)受到影响。‎ ‎(4)图中遗传信息的流动途径可表示为__________________________________(用文字和箭头表示)。‎ 答案　(1)细胞核　线粒体　脱氧核苷酸 ‎(2)DNA聚合　短时间内能合成大量多肽链(蛋白质)‎ ‎(3)②　会　(4)‎ ‎14.(2017·豫北四市二模)下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答：‎ ‎(1)图中过程①是　　　　，此过程既需要　　　　作为原料，还需要能与基因启动子结合的　　　　酶进行催化。‎ ‎(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为　　　　。‎ ‎(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是___________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(4)致病基因与正常基因是一对　　　　。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度一般是　　　　的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是______________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)据图可以判断①是转录过程，②是翻译过程，物质a是DNA，物质b是RNA，转录过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要RNA聚合酶进行催化。(2)根据携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，可以推知丝氨酸和谷氨酸的密码子为UCU、GAA，进而可以推知物质a模板链对应碱基序列为—AGACTT—。(3)据图可以看出该异常蛋白质没有起催化作用，所以致病基因控制性状的方式是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(4)致病基因与正常基因是一对等位基因。若致病基因是由正常基因的中间部分碱基替换而来，则基因中的碱基数量并未发生改变，所以两种基因的长度一般是相同的。在细胞中由少量b就可以在短时间内合成大量的蛋白质，从图可以看出其主要原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。‎ 答案　(1)转录　核糖核苷酸　RNA聚合 ‎(2)—AGACTT—‎ ‎(3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 ‎(4)等位基因　相同　一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链 ‎15.(2017·河南天一大联考)在真核生物中，最初转录生成的RNA称为hnRNA，经过剪接体剪接去除非编码信息，可将编码信息连成一体使之成为成熟的mRNA，进而机体以mRNA为模板，将编码信息翻译成蛋白质。清华大学施一公课题组阐释了酵母菌细胞内的剪接体对mRNA前体执行剪接的工作机理，如下图所示。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)该图表示的过程中遗传信息的传递方向为　　　　　　　　　　　　　　。若X内部若干个碱基对的增添导致基因结构发生改变，则这种DNA的变化称为　　　　　　。‎ ‎(2)完成过程①需要的酶主要是　　　　　　；很多疾病是由过程②出现错误，导致有DNA编码的遗传信息不能转化为成熟的mRNA，过程②中剪接体合成的场所是　　　　　　　　。‎ ‎(3)过程③中，正常mRNA通过核孔后的去向及作用分别是__________________。‎ ‎(4)若异常mRNA编码合成了蛋白质，进一步研究发现，异常蛋白质的相对分子质量大于正常蛋白质，出现此现象的原因可能是　　　　　　　　　。‎ ‎(5)若异常蛋白质位于生物膜上，则异常蛋白质不可能分布在人体细胞的　　　　　　(填细胞器)中。‎ 解析　(1)由图得出，遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质，基因内部若干个碱基对的增添导致基因突变。‎ ‎(2)①是转录过程，需要RNA聚合酶；过程②中所用剪接体的组成成分是RNA和蛋白质，合成场所分别是细胞核和核糖体。‎ ‎(3)过程③中正常mRNA经过核孔后到达细胞质，与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质。‎ ‎(4)由图可知，未剪尽的核苷酸片段可能会导致终止密码子推迟出现(或原有终止密码子被破坏)，蛋白质继续合成(或未被剪去的片段进行了翻译)，从而导致异常mRNA编码合成的蛋白质氨基酸数目比正常蛋白质的多。‎ ‎(5)因为该异常蛋白质位于生物膜上，而人体细胞中的中心体和核糖体没有膜结构，所以没有异常蛋白质分布。‎ 答案　(1)DNA→RNA→蛋白质　基因突变 ‎(2)RNA聚合酶　细胞核和核糖体 ‎(3)与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质 ‎(4)终止密码子推迟出现(或原有终止密码子被破坏)，蛋白质继续合成(或未被剪去的片段进行了翻译)‎ ‎(5)中心体和核糖体