【生物】2018届一轮复习人教版基因的表达学案

【生物】2018届一轮复习人教版基因的表达学案

第三讲基因的表达 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎(一) RNA的组成、结构和类型 ‎1.据图填空 ‎(1)图1与图2中三种物质在化学组成上的区别是图1中为DNA，含有脱氧核糖和碱基T，图2为RNA，含有核糖和碱基U。‎ ‎(2)图2中A是mRNA，功能是传递遗传信息；B是rRNA，功能是组成核糖体；C是tRNA，功能是识别并转运氨基酸。‎ ‎1.掌握DNA与RNA的“三个判断”‎ ‎(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≠嘧啶⇒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，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。‎ ‎(二) 遗传信息的转录和翻译 ‎2.回答与基因表达有关的问题 ‎(1)读图填写转录和翻译的过程：‎ ‎　①转录：‎ ‎　②翻译：‎ ‎2.辨析转录和翻译的“四个不同”‎ ‎3.明确氨基酸、密码子和反密码子的对应关系 ‎(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，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(终止密 ‎(2)判断正误：‎ ‎①密码子种类为64种，决定氨基酸的共61种，终止密码子有3种(√)‎ ‎②反密码子存在于tRNA上，有64种(×)‎ ‎③反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基(×)‎ ‎④一条mRNA只能翻译出一条肽链(×)‎ ‎⑤细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸(√)‎ 码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。‎ ‎4.谨记转录、翻译过程中的四个易错点 ‎(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是A－T，而是A－U。‎ ‎(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。‎ ‎(三)中心法则及基因对性状的控制 ‎3.据“中心法则”结合图示填空 ‎(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。‎ ‎(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。‎ ‎4.基因控制性状的方式(填空)‎ ‎(1)镰刀型细胞贫血症的致病原因体现了基因对性状的控制方式是：基因蛋白质结构生物体性状。‎ ‎5.图解中心法则及基因对性状的控制途径 ‎6.掌握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：‎ ‎(2)白化病的致病原因体现了基因对性状的控制方式是：基因酶的合成细胞代谢生物性状。‎ ‎ ‎ 遗传信息的转录和翻译 命题点1　DNA复制、转录和翻译的过程 ‎1．(2016·济宁三模)利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达，如图为反向导入的目的基因的作用过程，下列叙述正确的是(　　)‎ A．过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录 B．过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料 C．mRNA1和mRNA2上的A＋U占全部碱基的比例是相同的 D．反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程 解析：选C　根据图解可知，两条mRNA能够互补配对，说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的；过程①②表示转录，转录过程利用的原料为核糖核苷酸；两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的，在DNA分子中每条链上的A＋T占该链碱基总数的比例是相同的，因此两条mRNA上的A＋U占全部碱基的比例也是相同的；图中显示，反向导入的目的基因没有抑制目的基因的转录过程，而是抑制翻译过程。‎ ‎2．如图表示生物体内三个重要的生理活动。据所学知识结合图形可得出的正确结论是(　　)‎ A．甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是转录、翻译和复制 B．在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是a和d，b和c C．起始密码子和终止密码子都位于f链上 D．丙图所示的生理过程是从分子l链的B端开始的 解析：选C　甲图表示DNA分子复制过程，乙图表示转录过程，丙图表示翻译过程。根据碱基互补配对原则可知，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c、b和d。起始密码子和终止密码子均位于mRNA上，乙图中f链表示mRNA。由于多肽链n比m长，所以翻译是从分子l链的A端开始的。‎ 迷点·误点|必明的三个易错点 ‎(1)DNA复制和转录并非只在细胞核中进行，线粒体、叶绿体中也进行复制、转录和翻译过程。‎ ‎(2)转录的基本单位是基因，并非整个DNA分子。DNA的两条链都可作模板，但一次转录只以一条链的片段作模板。‎ ‎(3)能进行转录和翻译的细胞不一定能进行DNA复制，只有分裂的细胞才进行DNA复制。‎ 命题点2　遗传信息、密码子和反密码子的区别 ‎3．(2016·江苏高考)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有(多选)(　　)‎ A．植酸酶氨基酸序列改变 B．植酸酶mRNA序列改变 C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低 D．配对的反密码子为UCU 解析：选BCD　分析题意可知，CGG和AGA都是编码精氨酸的密码子；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，密码子由CGG变成AGA，说明植酸酶mRNA序列改变；密码子由CGG变成AGA，说明编码植酸酶的DNA中C—G碱基对的比例降低，氢键数目减少，使DNA热稳定性降低；与AGA配对的反密码子为UCU。‎ ‎4.右图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是(　　)‎ A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端 B．与此tRNA反密码子配对的密码子为UCG C．图中戊处上下链中间的化学键为氢键 D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动 解析：选B　由题图可知，tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端。tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”→“低端”)，即CGA，那么与之互补配对的密码子应为GCU。单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构。由密码子GCU可知，在翻译过程中，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动。‎ 拓展·归纳|辨析遗传信息、密码子与反密码子 命题点3　与基因表达有关的计算 ‎5．(2017·郑州质检)由一个DNA分子的一条链转录形成的mRNA中碱基的构成是：20%U、30%C、10%A、40%G。那么，该DNA分子中的碱基构成情况是(　　)‎ A．20%A、30%G、10%T和40%C B．15%A、35%G、15%T和35%C C．10%A、40%G、20%T和30%C D．35%A、15%G、35%T和15%C 解析：选B　根据mRNA中碱基所占的百分比，可知转录形成该mRNA的DNA分子中模板链上A占20%(在整个DNA分子中占10%)、G占30%(在整个DNA分子中占15%)、T占10%(在整个DNA分子中占5%)、C占40%(在整个DNA分子中占20%)，DNA分子中另一条非模板链上碱基T占20%(在整个DNA分子中占10%)、C占30%(在整个DNA分子中占15%)、A占10%(在整个DNA分子中占5%)、G占40%(在整个DNA分子中占20%)，则在整个DNA分子中碱基A占10%＋5%＝15%、G占15%＋20%＝35%、T占5%＋10%＝15%、C占20%＋15%＝35%。‎ ‎6．(2017·张掖模拟)假设有一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“C＋T”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数分别是(不考虑终止密码子)(　　)‎ A．60、20　　　　　　　　 　B．80、40‎ C．40、20 D．40、30‎ 解析：选A　该mRNA上有60个碱基，则转录该mRNA的DNA分子区段中有120个碱基。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中，A＝T、C＝G，所以C＋T占了全部碱基的一半；mRNA上相邻的三个碱基编码一个氨基酸，所以该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数＝60/3＝20(个)。‎ 方法·规律|基因表达中碱基数量推算方法 ‎(1)DNA和mRNA对应碱基及数量的计算：‎ 找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系，即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)基因控制蛋白质合成中的相关计算：‎ 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＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA(或基因)碱基数目。‎ 中心法则及基因与性状的关系 命题点1　中心法则的内容及相应过程判断 ‎1．(2014·江苏高考)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节 B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 解析：选B　HIV的遗传物质是RNA，经逆转录④形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录②和翻译③合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则不能产生子代病毒的蛋白质和RNA，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。‎ ‎2．(2014·海南高考)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 C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸 解析：选D　若X是DNA，Y是RNA，则Z是转录酶；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即是蛋白质，则Z是氨基酸。‎ 方法·规律|中心法则各生理过程确认的三大依据 命题点2　基因与性状的关系 ‎3．(2017·合肥段考)如图所示为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复制的共同点是都以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的，白化病是通过蛋白质直接表现的 D．HIV和T2噬菌体都可独自进行①③这两个基本过程 解析：选B　①过程是转录，以DNA一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下进行，而DNA的复制是以DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶的作用下完成；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；白化病患者体内缺乏酪氨酸酶，是通过蛋白质间接表现的，人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质直接表现的；HIV和T2噬菌体是病毒，必须寄生在宿主细胞内，利用宿主细胞提供的物质和能量才能完成①③过程。‎ ‎ ‎ 常考的生物图示之(八)——翻译过程的三种模型图解读 ‎[图示解读]‎ ‎[信息解读]‎ ‎1．图甲模型分析 ‎(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。‎ ‎(2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。‎ ‎(3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。‎ ‎(4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。‎ ‎(5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。‎ ‎2．图乙模型分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下：‎ ‎(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：从右向左，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。‎ ‎(5)形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。‎ ‎3．图丙模型分析 图丙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。‎ ‎[读图技法]‎ ‎(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链上结合的是多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。‎ ‎(2)用“两看法”判断真核生物与原核生物基因表达过程图：‎ ‎[演练冲关]‎ ‎1.(2015·江苏高考)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：选A　分析题干中关键信息“形成肽键”可知，图中正在进行脱水缩合反应，进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程，图中的长链为mRNA，三叶草结构为tRNA，核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位。密码子位于mRNA上，而不是tRNA上 。由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变时，肽链中的氨基酸不一定发生变化。‎ ‎2．(2017·河南中原名校联考)关于如图所示生理过程的叙述，正确的是(　　)‎ A．物质1上的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AUG时，物质2合成终止 解析：选B　物质1是mRNA，物质2是多肽，结构1是核糖体。mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基是密码子；每个核糖体独立完成一条多肽链的合成；据多肽链长短可知，该多肽链从左向右合成，所以应该是读取到UAA时，肽链合成终止。‎ ‎3．下图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述错误的是(　　)‎ ‎ A．图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译可同时发生 B．图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的 C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料 D．图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5′到3′端 解析：选C　图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完成的时候翻译过程就开始了，两个过程能同时发生。图甲、乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体，能量只能由细胞质基质提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的。模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是从核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。‎ ‎[高考真题集中研究——找规律]‎ ‎1．(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(LmRNA和PmRNA)，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(LcDNA和PcDNA)。其中，能与LcDNA互补的PmRNA以及不能与PcDNA互补的LmRNA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 解析：选A　由题意知，能与LcDNA互补的PmRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mRNA，不能与PcDNA互补的LmRNA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。‎ ‎2．(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……‎ 解析：选C　基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体；由图示可见，单链向导RNA中含有双链区，双链区的碱基间遵循碱基配对原则；逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA；若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……，则目标DNA中另一条链的碱基序列是……AGGTCTTAG……，故向导RNA中的识别序列是……UCCAGAAUC……。‎ ‎3．(2015·上海高考)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA部分序列中，若下划线“‎0”‎表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子可能是(　　)‎ ‎ A．1　　　　　　　　　　　 　B．2‎ C．3 D．4‎ 解析：选B　从核糖体移动方向分析，该起始密码子应在下划线“0”的左侧，由下划线“0”开始以3个碱基为单位往左推，得出“2”GUG为起始密码子。‎ ‎4．(2015·安徽高考)Qβ噬菌体的遗传物质(Qβ RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，Qβ RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如下图所示)，然后利用该复制酶复制Qβ RNA。下列叙述正确的是(　　)‎ A．Qβ RNA的复制需经历一个逆转录过程 B．Qβ RNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C．一条Qβ RNA模板只能翻译出一条肽链 D．Qβ RNA复制后，复制酶基因才能进行表达 解析：选B　根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，Qβ RNA作为模板翻译出了RNA复制酶，没有逆转录酶，因此Qβ RNA的复制没有经历逆转录形成DNA的过程。噬菌体在RNA复制酶的作用下，以单链RNA为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因此会经历形成双链RNA的过程。据图中信息可知，该噬菌体的单链Qβ RNA在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链。复制酶基因表达后生成Qβ RNA复制酶，才能催化RNA的复制。‎ ‎5．(2015·重庆高考)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：选D　对于以DNA为遗传物质的细胞生物及部分DNA病毒来说，遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中；对于RNA病毒来说，遗传信息储存在RNA的核糖核苷酸序列中。由于密码子的简并性(即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表达出相同的蛋白质。蛋白质是生物性状的主要体现者，基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。具有转录功能的链叫模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫编码链或有义链。两条链之间的碱基互补配对，核苷酸排列顺序不同，含有不同的遗传信息。‎ ‎6．(2013·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：选D　一种tRNA只能携带一种氨基酸；DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的；反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基；DNA能控制蛋白质的合成，真核细胞中的DNA位于细胞核、线粒体和叶绿体中。‎ ‎[调研试题重点研究——明趋势]‎ 一、选择题 ‎1．(2017·潍坊统考)下列关于基因表达过程的叙述，错误的是(　　)‎ A．转录只能以基因的一条链作为模板 B．一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间 C．参与基因表达的每种tRNA只转运一种氨基酸 D．转录与翻译过程的碱基配对方式不完全相同 解析：选B　转录以基因的一条链为模板合成RNA；一个核糖体完成一条肽链的合成，一个mRNA结合多个核糖体可同时合成多条相同的肽链，但不能缩短每一条肽链合成的时间；参与基因表达的每种tRNA只转运一种特定的氨基酸；转录过程的碱基互补配对方式为T—A、G—C、A—U，而在翻译过程中只存在G—C、A—U两种配对方式，因此转录与翻译过程的碱基互补配对方式不完全相同。‎ ‎2．(2017·东北三省四市一模)在大肠杆菌的遗传信息的传递过程中，不会发生的是(　　)‎ A．DNA分子在RNA聚合酶的作用下转录出mRNA B．mRNA可以结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成 C．DNA复制、转录都是以DNA两条链为模板，翻译则是以mRNA为模板 D．转录和翻译可以在细胞质中同时进行 解析：选C　DNA复制以DNA的两条链为模板，转录只以DNA的一条链为模板；大肠杆菌是原核生物，在细胞质中同时进行转录和翻译。‎ ‎3．(2016·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：选C　密码子位于mRNA上，基因突变可改变基因中的碱基排列顺序；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；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；由于终止密码子不能决定氨基酸，故密码子与反密码子的种类数存在差异。‎ ‎4．(2017·湖南十三校联考)下图表示中心法则及其补充的内容，有关说法错误的是(　　)‎ A．④表示逆转录 B．浆细胞能发生①②③过程 C．神经细胞能发生②③过程 D．①～⑤过程均能进行碱基互补配对 解析：选B　④表示以RNA为模板合成DNA的过程，该过程为逆转录；浆细胞为高度分化的细胞，可进行转录和翻译过程，但不能进行DNA的自我复制，即只能发生②③过程；神经细胞为高度分化的细胞，只能进行转录和翻译过程，即可进行图中的②③过程；①～⑤过程分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录和RNA的自我复制，这些过程中都会发生碱基互补配对现象。‎ ‎5．(2016·牡丹江期末)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：选D　分析图形可知，①是DNA复制，②是转录，两个过程中碱基配对情况不完全相同；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；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；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。‎ ‎6．(2017·大连统考)真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miR)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是(　　)‎ A．阻断rRNA装配成核糖体 B．妨碍双链DNA分子的解旋 C．干扰tRNA识别密码子 D．影响RNA分子的远距离转运 解析：选C　根据题意分析，miR可以与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链，这样mRNA就无法与核糖体结合，也就无法与tRNA进行碱基互补配对。‎ ‎7．(2017·宜宾一模)胰岛素合成的起始密码子与甲硫氨酸密码子都是AUG，但胰岛素第一位氨基酸却不是甲硫氨酸，这是分子加工修饰的结果。下列有关胰岛素合成的叙述正确的是(　　)‎ A．胰岛素合成过程中作为模板的只有DNA B．胰岛素的形成过程中既有肽键的形成也有肽键的水解 C．胰岛素的氨基酸序列是由胰岛素基因的碱基序列直接决定的 D．胰岛素合成过程的催化需要有DNA聚合酶和RNA聚合酶的参与 解析：选B　胰岛素的合成包括转录和翻译两个步骤，其中转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNA；胰岛素的形成过程中既有肽键的形成(氨基酸脱水缩合形成肽键)也有肽键的水解(修饰过程中会发生肽键的水解)；胰岛素的氨基酸序列是由mRNA的碱基序列直接决定的；DNA聚合酶促进DNA的复制过程，胰岛素合成过程中不需要该酶的参与。‎ ‎8.如图表示的生理过程中，数字代表了不同的结构。下列说法中错误的是(　　)‎ A．该图代表了基因的转录过程，其中④为RNA聚合酶 B．①链中的值与②链中的相同 C．⑤处正在进行螺旋，⑥处正在发生解旋 D．图中不存在A—U碱基对 解析：选D　由图可知，是双螺旋结构的为DNA，图示过程只以一条脱氧核苷酸链为模板，所以为转录过程，④为RNA聚合酶。双链DNA中A＝T、C＝G，而①链是②链的互补链，所以两条链中的值相同。图中mRNA左端已经生成，说明转录方向为从左向右，RNA聚合酶从左向右移动，所以⑤处正在进行螺旋，⑥处正在发生解旋。转录过程遵循碱基互补配对原则，所以图中RNA与DNA杂交区可能会有A—U碱基对存在。‎ ‎9．(2017·河北三市联考)图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，a、b为基因的间隔序列；图2为l基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是(　　)‎ A．图1中a、b、m、n、l都具有遗传效应，都能控制蛋白质的合成 B．图2中甲为DNA聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖 C．若丙中(A＋U)占36%，则丙对应的乙片段中G占32%‎ D．m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同 解析：选D　a、b是基因的间隔序列，没有遗传效应；图2表示基因的转录过程，甲为RNA聚合酶，丙是RNA，其含有核糖；若丙中A＋U占36%，则片段乙中T＋A占该片段的36%，G＋C占该片段的64%，但无法确定G在该片段中占多少；由于细胞分化，不同细胞中基因选择性表达，m、n、l基因在不同细胞中表达的情况可能不同。‎ ‎10．(2017·洛阳模拟)下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙述，错误的是(　　)‎ A．基因分布于细胞核、线粒体中，只有核中的基因能决定性状 B．环境也能影响性状表现，性状是基因与环境共同作用的结果 C．有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定和影响多种性状 D．一条染色体上分布有许多基因，可决定和影响人体的多种性状表现 解析：选A　基因分布于人体的细胞核、线粒体中，核基因和线粒体基因均能控制生物性状。性状是由环境和基因共同决定的。性状可由一个或多个基因共同决定，有些基因可决定和影响多种性状。一条染色体上含一个或两个DNA，一个DNA上含有多种基因，可决定和影响人体多种性状。‎ ‎11．(2017·昆明四校联考)枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究，结果如下表(注：＋表示含量)。下列叙述正确的是(　　)‎ 检测指标 甲(不加诱导物)‎ 乙(加入诱导物)‎ 几丁质酶mRNA ‎＋‎ ‎＋‎ 几丁质酶 ‎＋‎ ‎＋＋＋＋‎ A.枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体加工 B．诱导物促进了几丁质酶基因的转录，从而促进几丁质酶大量合成 C．有诱导物时，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体 D．诱导物使基因转录时，DNA两条链同时作为模板，从而提高酶的产量 解析：选C　枯草芽孢杆菌属于原核生物，细胞内无内质网和高尔基体；据表格信息可知，与甲组相比，乙组加入诱导物，但几丁质酶mRNA的合成量没有增加，说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录；由表格数据分析可知，加入诱导物时，几丁质酶的合成量增加是由于诱导物促进了翻译过程，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体，短时间内能合成大量几丁质酶；基因转录时以DNA的一条链为模板。‎ ‎12．(2017·武昌调研)埃博拉病毒(EBV)的遗传物质是一种单链RNA，EBV感染后可能导致人体患埃博拉出血热(EBHF)。EBV与宿主细胞结合后，将核酸—蛋白质复合体释放至细胞质，并启动如图所示途径进行增殖，进而导致人体患病。下列推断最为合理的是(　　)‎ A．过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同 B．过程②中需要的氨基酸与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．直接将EBV的RNA注入人体细胞将引起EBHF 解析：选A　过程①、③中分别是以RNA、mRNA为模板按照碱基互补配对原则(相应的嘧啶碱基与嘌呤碱基配对)合成mRNA、RNA，假设原来的RNA中含有嘧啶数为a个，则合成mRNA时需要嘌呤数也为a个，则以该mRNA为模板合成RNA时需要嘧啶数也为a个；过程②是翻译，由于密码子的简并性，一种氨基酸可能对应多种密码子，即一种氨基酸可以由多种tRNA转运，所需的氨基酸种类数和所需的tRNA种类数并不相同；EBV的遗传物质是RNA，图中未涉及DNA的合成，故EBV增殖过程中不需要细胞提供脱氧核苷酸，需要细胞提供四种核糖核苷酸和ATP；根据题干中信息可知，EBV侵入宿主细胞后将核酸—蛋白质复合体同时释放至细胞质，才能启动增殖过程，从而导致人体患EBHF，故只注入EBV的RNA不会引起EBHF。‎ 二、非选择题 ‎13．(2017·苏北四校联考)如图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。回答有关问题：‎ ‎(1)发生在细胞核中的过程有________(填序号)。‎ ‎(2)③过程中Y是某种tRNA，它是由________(填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成的，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________个氨基酸组成。‎ ‎(3)人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是________________。‎ 解析：(1)图中①是DNA复制过程，②是转录过程，③是翻译过程，复制和转录在细胞核中发生，翻译在细胞质中的核糖体上发生。(2)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1种氨基酸；若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，转录合成的mRNA最多有600个碱基，则该蛋白质最多由600/3＝200(个)氨基酸组成。(3)胚胎干细胞具有全能性，保留了分裂和分化能力，能发生图中所述三个过程，成熟红细胞和效应T细胞高度分化，不能发生DNA的复制过程。‎ 答案：(1)①②　(2)多个　反密码子　1　200　‎ ‎(3)胚胎干细胞 ‎14．(2016·潍坊四模)正常神经细胞内的CBP蛋白能够促进DNA形成RNA。而H病是由神经细胞内的一个变异型基因引起的，该基因内CAG序列异常扩张重复(重复次数与发病程度、发病早晚呈正相关)，导致HT蛋白的形状发生改变，形成异常HT蛋白，其通过“绑架”CBP蛋白来阻断神经细胞内信号的传导，从而导致特有的协调力丧失和智能障碍。请回答下列问题：‎ ‎(1)H病体现了基因可通过控制________________控制生物体的性状。‎ ‎(2)异常HT蛋白通过“绑架”CBP蛋白影响了__________过程，进而阻断神经细胞内信号的传导，该过程需要____________酶催化。在氨基酸序列上，异常HT蛋白相对于正常蛋白的最大特点是__________________。‎ ‎(3)蛋白质可通过相似的氨基酸序列相互识别。研究发现CBP也包含一段较短的多聚氨基酸序列，由此推测异常HT蛋白“绑架”CBP蛋白的机理是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)H病的病因是神经细胞内的一个变异型基因控制合成了形状发生改变的HT蛋白，体现了基因可通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状。(2)正常神经细胞内的CBP蛋白能够促进DNA形成RNA，说明CBP蛋白能够促进转录过程，因此异常HT蛋白通过“绑架”CBP蛋白影响转录过程，该过程需要RNA聚合酶催化。由题意可知，编码异常HT蛋白的变异型基因内CAG序列异常扩张重复，则异常HT蛋白相对于正常蛋白的最大特点是某一个氨基酸重复次数增加。(3)由蛋白质可通过相似的氨基酸序列相互识别，CBP也包含一段较短的多聚氨基酸序列，可推测异常HT蛋白“绑架”CBP蛋白的机理是：二者具有相似的多聚氨基酸序列，通过该序列相互识别而结合。‎ 答案：(1)蛋白质的合成直接　(2)转录　RNA聚合　某一个氨基酸重复次数增加　(3)二者具有相似的多聚氨基酸序列，通过该序列相互识别而结合 ‎15．microRNA(miRNA)是存在于动植物体内的大约由22个核苷酸组成的短RNA，其虽然在细胞内不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子，却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程。最近美国加州大学的一个遗传研究小组以拟南芥为研究对象，发现了miRNA对靶基因的抑制位置。如图为发生在拟南芥植株体内的相应变化，请回答：‎ ‎(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是________(填序号)。‎ ‎(2)图乙对应图甲中的过程________(填序号)，RNA适于用作DNA的信使，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)由miRNA的功能可推测，其调控基因表达的方式可能是使mRNA水解，导致其______________；或者不影响靶RNA的稳定性，但可阻止它们翻译成蛋白质，即发挥翻译抑制作用。‎ ‎(4)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化，但其编码的氨基酸可能不变，其原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)若在体外研究miRNA的功能，需先提取拟南芥的DNA，图丙所示为拟南芥的部分 DNA，若对其进行体外扩增(PCR)共得到128个相同的DNA片段，则至少要向试管中加入________个鸟嘌呤脱氧核苷酸。‎ ‎(6)在细胞分裂间期发生核DNA复制，该过程在分裂期很难进行，原因是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①表示DNA的复制，②③表示DNA转录成RNA的过程，④表示翻译，复制和转录主要发生在细胞核。(2)图乙是翻译过程，对应图甲中的④；RNA可以作为DNA信使是因为其能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质。(3)microRNA(miRNA)在细胞内不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子发挥作用，其调控基因表达的方式可能是使mRNA水解，导致翻译过程不能进行；或者不影响靶RNA的稳定性，但可阻止其翻译过程，即发挥翻译抑制作用。(4)由于密码子的简并性，即使DNA的部分碱基发生了变化，其编码的氨基酸也可能不变。(5)对DNA进行体外扩增得到128个DNA片段，相当于新形成127个DNA片段，其需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为原料，每个DNA片段含有3个鸟嘌呤脱氧核苷酸，因此至少需要127×3＝381(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸。(6)核DNA的复制发生在细胞分裂间期，在分裂期由于染色质高度螺旋化，以染色体的形式存在，不利于DNA解旋，因此DNA复制很难在分裂期进行。‎ 答案：(1)①②③　(2)④　能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质　(3)不能进行翻译过程　(4)一个氨基酸可能由多个密码子编码(或密码子的简并性)　(5)381　(6)染色质高度螺旋化，以染色体的形式存在，不利于DNA解旋