步步高高考生物一轮总复习讲义 基因的表达 新人教

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第19讲　基因的表达 ‎[考纲要求]　1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。‎ 考点一　RNA的结构与分类[重要程度：★★★☆☆]‎ ‎1． RNA与DNA的区别 物质组成 结构特点 五碳糖 特有碱基 DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶)‎ 一般是双链 RNA 核糖 U(尿嘧啶)‎ 通常是单链 ‎2． 基本单位：核糖核苷酸。‎ ‎3． 种类及功能 DNA与RNA的不同点 种类项目　　‎ DNA RNA 结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 组成的基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 特有碱基 胸腺嘧啶(T)‎ 尿嘧啶(U)‎ 产生途径 DNA复制，逆转录 转录，RNA复制 存在部位 主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于线粒体和叶绿体中 主要位于细胞质中，少量在细胞核中 ‎1． 下列不属于mRNA功能的是 (　　)‎ A．携带遗传密码 B．转运氨基酸 C．作为翻译的直接模板 D．将DNA中的遗传信息传递到蛋白质上 答案　B 解析　遗传密码是指位于mRNA上的决定氨基酸的三个相邻碱基，转运氨基酸是tRNA的功能。翻译是以mRNA为模板的，DNA经转录将遗传信息传给mRNA，mRNA再将遗传信息传递到蛋白质上。‎ ‎2． 从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：(A＋T)/(G＋C)＝1，(A＋G)/(T＋C)＝1，据此结果，该样品 (　　)‎ A．确定是双链DNA B．确定是单链DNA C．无法确定单双链 D．只存在于细胞核中 答案　C 解析　双链DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1，但(A＋G)/(T＋C)＝1不一定是双链DNA，可以说最可能是双链DNA。‎ 核酸种类的判断方法 ‎(1)核酸中若有核糖，一定为RNA，若有脱氧核糖，一定为DNA。(2)若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U，可探知DNA或RNA。若大量利用T，可认为进行了DNA的合成；若大量利用U，可认为进行了RNA的合成。(3)若含T，A≠T或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA。因为双链DNA分子中A＝T，G＝C，且嘌呤(A＋G)＝嘧啶(T＋C)。(4)若嘌呤之和≠嘧啶之和，肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。但若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，则可能既有双链DNA，又有RNA。‎ 考点二　遗传信息的转录与翻译[重要程度：★★★☆☆]‎ ‎1． 通过模式图分析转录和翻译 过程 ‎①‎ ‎②‎ 名称 转录 翻译 场所 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的一条链 mRNA 原料 ‎4种游离的核糖核苷酸 ‎20种氨基酸 产物 RNA 蛋白质 ‎2． 密码子和反密码子 ‎(1)密码子存在于mRNA上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。‎ ‎(2)反密码子存在于tRNA上。‎ ‎1． 观察下列过程图示，回答相关问题：‎ ‎(1)图中所示的生理过程主要有转录和翻译。‎ ‎(2)遗传信息的传递过程为①→③→⑤(用图中标号表示)。‎ ‎(3)上述过程不能主要发生在真核细胞中，因为真核细胞有核膜，转录和翻译不能同时进行。‎ ‎(4)上述过程中，③与⑤的形成均产生水。‎ ‎(5)①链中(A＋T)/(G＋C)与②链、③链相应的碱基比存在的关系为：①链中的(A＋T)/(G＋C)＝②链中的(A＋T)/(G＋C)＝③链中的(A＋U)/(G＋C)。‎ ‎2． 观察下图，回答相关问题：‎ ‎(1)若甲是模板DNA，乙为产物RNA，此过程为转录，所需的原料为核糖核苷酸，所需的酶为RNA聚合酶等。‎ ‎(2)若甲是模板DNA，乙为产物DNA，此过程为复制，所需的原料为脱氧核苷酸，所需的酶为解旋酶、DNA聚合酶等。‎ ‎(3)若甲是模板RNA，乙为产物蛋白质，此过程为翻译，所需原料为氨基酸。‎ ‎3． 下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题。‎ ‎(1)mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA上可同时结合多个核糖体。‎ ‎(2)存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。‎ ‎(3)核糖体在mRNA上移动的方向：从左向右(据上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。‎ ‎(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。‎ ‎(5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？‎ 答案　图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的多肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。‎ ‎4． 根据转录、翻译过程中碱基配对关系，完善下表。‎ DNA ACG GAT CTT TGC CTA GAA mRNA(密码子)‎ UGC CUA GAA 反密码子 ACG GAU CUU 氨基酸 半胱氨酸 亮氨酸 谷氨酸 ‎1． 关于转录和翻译的叙述，错误的是 (　　)‎ A．转录时以核糖核苷酸为原料 B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中的特定碱基序列 C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 答案　C 解析　转录时以四种核糖核苷酸为原料；RNA聚合酶能识别DNA中的特定碱基序列，启动转录；不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性；核糖体沿着mRNA移动翻译出肽链，而不是mRNA在核糖体上移动。‎ ‎2． 甲、乙图表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(双选) (　　)‎ A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子 B．甲、乙所示过程均可在细胞核内进行 C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次 答案　BD 解析　由图示可知，甲图为DNA复制，其特点是半保留复制，合成产物是双链DNA。乙图为转录，合成物质为单链RNA，A项错误；两者都在细胞核中进行，B项正确；两者都需要进行DNA解旋，但甲所示过程需要解旋酶，乙不需要，C项错误；一个细胞周期中，DNA只复制一次，故甲所示过程在每个起点只起始一次；乙可起始多次，形成更多的RNA进行蛋白质的合成，D项正确。‎ ‎3． 如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)，下列有关叙述中，正确的是 (　　)‎ A．遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有64种 B．乙由三个核苷酸组成 C．显然，甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的参与 D．一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运 答案　C 解析　遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有61种；乙由多个核苷酸聚合而成，其一端可以携带氨基酸，另一端有三个游离的碱基构成反密码子；一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸则可由多种tRNA转运。‎ ‎4． 若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT，而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表。‎ 反密码子 AUG UAC CAU GUA CGG GCC 所带的氨基酸 a b c d e f 试问以此来合成蛋白质时，氨基酸的排列顺序为 (　　)‎ A．a—b—e B．b—f—c C．d—e—f D．d—b—f 答案　B 解析　由该DNA转录来的mRNA的碱基序列是AUGCGGGUA，相应的tRNA上的碱基序列是UACGCCCAU，氨基酸序列为b—f—c。‎ ‎5． 合成一条含1 000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是 (　　)‎ A．1 000个、3 000个和3 000对 B．1 000个、3 000个和6 000对 C．300个、300个和3 000对 D．1 000个、3 000个和1 000对 答案　A 解析　DNA分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目∶tRNA的个数∶信使RNA的碱基个数∶DNA的碱基对数＝1∶1∶3∶3，本题中即为1 000∶1 000∶3 000∶3 000。‎ ‎1．列表比较法理解遗传信息、密码子与反密码子 存在位置 含义 联系 遗传信息 DNA 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 ‎①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上 ‎②密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用 密码子 mRNA mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 反密码子 tRNA 与密码子互补配对的3个碱基 ‎2． 基因控制蛋白质合成中的相关计算 ‎(1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目。‎ ‎(2)蛋白质合成中的“最多”和“最少”‎ 因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。在回答有关问题时，也应加上“最多”或“至少”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。‎ ‎(3)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算 若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量＝·a－18(－m)；若改为n个碱基对，则公式为·a－18(－m)。‎ 考点三　基因与性状的关系[重要程度：★★★☆☆]‎ ‎1． 中心法则 ‎①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。‎ ‎2． 基因控制性状[连线]‎ ‎1． 利用流程图分类剖析中心法则 ‎(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为：‎ ‎。‎ ‎(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为：‎ ‎。‎ ‎(3)HIV等逆转录病毒的中心法则为：‎ ‎。‎ ‎2． 利用图示分类剖析中心法则 ‎(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。‎ ‎3． 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)‎ 基因酶的合成细胞代谢生物体的性状。‎ 易错警示　基因与性状并不都是一对一的关系 ‎(1)一般而言，一个基因决定一种性状。‎ ‎(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。‎ ‎(3)有些基因可影响多种性状，如，基因1可影响B和C性状。‎ ‎(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。‎ ‎1． ‎ 如图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗菌药物的作用原理，结合图表分析，下列说法正确的是(双选) (　　)‎ 抗菌药物 抗菌机理 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(可促进DNA螺旋化)‎ 红霉素 能与核糖体结合 利福平 抑制RNA聚合酶的活性 A．利福平和红霉素都能抑制①过程 B．青霉素和环丙沙星均能抑制细菌的②过程 C．结核杆菌不能发生④过程 D．⑤过程不能发生在人体的健康细胞中 答案　CD 解析　图中①为DNA复制、②为转录、③为翻译、④是RNA自我复制、⑤是逆转录。青霉素抑制细菌细胞壁的合成，与DNA复制无关；DNA解旋酶用于DNA复制过程中的解旋，故环丙沙星可抑制①过程。核糖体是翻译的场所，故红霉素可抑制翻译的进行；RNA聚合酶催化转录的进行，故利福平可抑制转录的进行。结核杆菌为细菌不发生④过程，只有RNA病毒会发生④过程，故C、D项正确。‎ ‎2． 右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是 ‎(　　)‎ A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶 B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶 C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸 D．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA 答案　D 解析　若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若X是mRNA，Y是蛋白质，表示翻译过程，则试管内还要有其他RNA，如tRNA。‎ ‎3． 乙肝被称为“中国第一病”。人们对乙肝病的机理研究较多。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，再把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：_______________________________________________。‎ ‎(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________________________________。同类的物质还具有的作用有________________________________________________________________________。‎ ‎(5)过程⑤⑦的原料种类数可能分别为__________种，都存在__________________现象。‎ ‎(6)过程②和过程⑤的产物都具有多样性特点，其原因分别是________________________________________________________________________‎ 和________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)③④　⑤⑥⑦‎ ‎(2)DNARNA蛋白质 ‎(3)③④⑤⑦　(4)携带DNA遗传信息，作为翻译的模板　转运氨基酸，组成核糖体，作为RNA病毒的遗传物质 ‎(5)20、4　碱基互补配对 ‎(6)4种碱基对的排列顺序多种多样　氨基酸的排列顺序多样、种类多和数目多及多肽链的空间结构千差万别 解析　(1)乙肝病毒需要侵入宿主细胞，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，这两个过程是发生在细胞质中的。⑦是病毒的逆转录过程，发生在释放之前。(2)除正常的DNA转录、翻译过程外，还注意存在逆转录过程。(3)③是形成新的DNA，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，其作用是把DNA上的信息翻译到蛋白质上。同类物质还有tRNA和rRNA，分别用于转运氨基酸、组成核糖体，RNA病毒的RNA也可以是遗传物质。(5)⑤是翻译形成多肽链的过程，⑦是逆转录形成DNA的过程，②⑦需要的原料相同，都是4种脱氧核苷酸，⑤过程需要20种氨基酸。形成DNA或者是翻译过程都存在碱基互补配对现象。(6)过程②和过程⑤的产物分别是DNA和蛋白质，DNA具有多样性的原因主要是因为4种碱基对的排列顺序千变万化。而蛋白质的基本组成单位的种类多，有20种，这对蛋白质的多样性影响会较大，另外加上氨基酸的数量和排列顺序的不确定性及蛋白质的空间结构千差万别，也是蛋白质多样性的原因。‎ 三个方面巧判中心法则五过程 ‎(1)从模板分析：①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录；②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录和翻译。‎ ‎(2)从原料分析：①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录；②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制；③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。‎ ‎(3)从产物分析：①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录；②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录；③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。‎ ‎1． RNA与DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。‎ ‎2． 转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。‎ ‎3． 密码子位于mRNA上，由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成。‎ ‎4． 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． 决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上，也有61种。‎ ‎6． 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，进而控制生物性状；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。‎ 高考模拟　提能训练 高考题组 ‎1． (2013·新课标全国卷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 答案　D 解析　一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA携带；DNA聚合酶是蛋白质，蛋白质是在核糖体上合成的，核糖体分布在细胞质中；反密码子是位于tRNA上相邻的三个碱基。‎ ‎2． (2013·浙江卷，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 答案　A 解析　图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸，A项正确；DNA—RNA杂交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对，B项错误；由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，该mRNA翻译能得到多条相同的肽链，C项错误；根据图示，转录和翻译同时进行，该过程发生在原核细胞中，D项错误。‎ ‎3． (2013·新课标全国卷Ⅱ，1)关于DNA和RNA的叙述，正确的是 (　　)‎ A．DNA有氢键，RNA没有氢键 B．一种病毒同时含有DNA和RNA C．原核细胞中既有DNA，也有RNA D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA 答案　C 解析　在tRNA中，也存在碱基之间的互补配对，故也有氢键，A错；一种病毒中只含有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA，B错；核糖体由核糖体蛋白质和核糖体RNA组成，不含有DNA，D错。所以答案选择C。‎ 模拟题组 ‎4． 人类的X基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、X基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下(注：密码子GCC—丙氨酸)：‎ CGG重复次数(n)‎ n<50‎ n≈150‎ n≈260‎ n≈500‎ X基因的mRNA (分子数/细胞)‎ ‎50‎ ‎50‎ ‎50‎ ‎50‎ X基因编码的蛋白质(分子数/细胞)‎ ‎1 000‎ ‎400‎ ‎120‎ ‎0‎ 症状表现 无症状 轻度 中度 重度 下列分析不合理的是 (　　)‎ A．CGG重复次数不影响X基因的转录，但影响蛋白质的合成 B．CGG重复次数与该遗传病是否发病及症状表现有关 C．CGG重复次数可能影响mRNA与核糖体的结合 D．遗传病症状的轻重与蛋白质中丙氨酸的多少有关 答案　D 解析　从表格中可以看出，CGG的重复次数不影响转录过程，因为转录产生的mRNA数量相同。但CGG的重复次数影响翻译过程，因为编码的蛋白质数量因此而不同，CGG的重复次数越多，产生的蛋白质数量越少，可能的原因是CGG的重复影响了mRNA与核糖体的结合。从表格中无法得出丙氨酸的数量与遗传病症状轻重的关系。‎ ‎5． 艾滋病病毒(HIV)侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA中，以它为模板合成mRNA和子代单链RNA，mRNA做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述，不正确的是 (　　)‎ A．合成RNA—DNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶 B．以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录 C．以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳 D．HIV的突变频率较高，其原因是RNA单链结构不稳定 答案　C 解析　艾滋病病毒(HIV)的遗传物质是RNA，当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA分子。在宿主细胞中，以HIV形成的DNA转录而来的mRNA为模板合成的 蛋白质包括HIV蛋白质外壳和逆转录酶等，C错误。‎ ‎6． 下图表示遗传信息的复制和表达等过程，下列相关叙述中，错误的是(双选) (　　)‎ A．可用光学显微镜检测①过程中是否发生碱基对的改变 B．①②过程需要模板、原料、酶和能量等基本条件 C．图中①②③过程均发生了碱基互补配对 D．镰刀型细胞贫血症体现了基因通过控制酶的合成控制生物体的性状 答案　AD 解析　图中①②③所示的过程分别为DNA复制、转录与翻译。显微镜观察检测不到基因突变，A错误。镰刀型细胞贫血症体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D错误。‎ 一、单项选择题 ‎1． 下列有关原核细胞和真核细胞转录与翻译过程的叙述中，正确的是 (　　)‎ A．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 B．真核细胞内，在转录的同时，核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 C．原核细胞内，转录促进mRNA在核糖体上移动，以便合成肽链 D．真核细胞内，一个mRNA分子在多个核糖体上移动，同时合成多条肽链 答案　A 解析　原核细胞没有细胞核，转录和翻译都在细胞质中进行，转录还未结束便开始翻译；真核细胞在细胞核中转录形成mRNA后，mRNA通过核孔进入细胞质中与核糖体结合启动翻译过程；翻译过程中核糖体在mRNA上移动合成肽链。‎ ‎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 答案　A 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。‎ ‎3． 有人取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如图所示。下列有关图示的分析，正确的是 (　　)‎ A．在基因1～8中，控制核糖体蛋白质合成的基因最有可能是基因5‎ B．若基因1～8中有一个是控制细胞呼吸酶的基因，则最可能是基因7‎ C．功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7‎ D．细胞分化使不同细胞中RNA完全不同，导致细胞的形态和功能各不相同 答案　C 解析　核糖体在所有细胞中均存在，所以控制核糖体蛋白质合成的基因应在不同的细胞中均表达了，呼吸酶的基因也应在细胞内均表达出来，最可能的基因均为2。功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7，关键是看其细胞所表达的基因相似和不同程度。细胞分化使细胞内的RNA不完全相同。所以C项正确。‎ ‎4． 存在于生物体内的双链RNA经酶切后会形成很多小片段，这些小片段一旦与mRNA中的同源序列互补结合，形成双链RNA，便导致mRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是使基因“沉默”了。已知控制矮牵牛紫色花的基因为……TGGGAACTTA……(模板链片段)。若将产生紫色素的基因……ACCCTTGAAT……(模板链片段)转入开紫色花的矮牵牛花中，则矮牵牛花的花色最可能为 (　　)‎ A．深紫色 B．浅紫色 C．紫色(不变) D．白色 答案　D 解析　控制矮牵牛紫色花的基因转录出来的RNA和产生紫色素的基因转录出来的RNA形成双链RNA导致不能产生与紫色相关的蛋白质，因而是白色。‎ ‎5． 根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是 (　　)‎ DNA双链 T G mRNA tRNA反密码子 A 氨基酸 苏氨酸 A.TGU B．UGA C．ACU D．UCU 答案　C 解析　密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。根据碱基互补配对原则和DNA上的碱基序列可知，苏氨酸的密码子前两个碱基分别是AC或UG，根据反密码子的碱基序列可知第三个碱基是U，结合选项可知，只有C项正确。解题过程中要注意mRNA上与反密码子中的碱基A配对的碱基是U。‎ ‎6． 如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是 (　　)‎ A．⑥在①上的移动方向是从左向右，所用原料是氨基酸 B．最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同 C．合成①的场所均在细胞核，合成⑥的场所均在细胞质 D．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 答案　D 解析　①是mRNA，②③④⑤是多肽链，⑥是核糖体，从图可知，②肽链较长，⑤肽链较短，所以核糖体在mRNA上的移动方向是从右向左；图中几条肽链都是以同一条mRNA为模板合成的，所以合成的②③④⑤这几条多肽链是相同的；合成①⑥的场所均主要在细胞核中；该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，所以D项正确。‎ ‎7． 下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是(　　)‎ A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基组成相同 B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基组成相同 C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基组成相同 D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基组成不完全相同 答案　D 解析　遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序，而遗传密码是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，DNA的碱基组成是A、T、C、G，而RNA的碱基组成是A、U、C、G。‎ ‎8. 如图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程，有关该过程的说法中，正确的是(　　)‎ A．该图表示翻译的过程，图中核糖体从左向右移动，共同翻译出一条多肽链 B．多聚核糖体合成的多条肽链的氨基酸排列顺序互不相同 C．若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子 D．mRNA上结合的核糖体越多，合成一条肽链所需的时间越短 答案　C 解析　由图可知，该过程为翻译过程，由肽链的长短可知，图中核糖体的移动方向是从右向左，且每个核糖体单独翻译出一条多肽链，故A错误。图示中多个核糖体以同一条mRNA为模板，合成的多肽链的氨基酸的排列顺序完全相同，故B错误。合成某条肽链时脱去了100个水分子，说明该肽链有100个肽键，由101个氨基酸组成，肽链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，至少有102个氧原子，故C正确。图中每个核糖体独自合成一条完整的肽链，所需时间大致相同，不会变短，故D错误。‎ ‎9． 科学家将“人造基因”导入细菌，合成了具有完全生物活性的“人造蛋白质”，下列有关叙述不正确的是 (　　)‎ A．该蛋白质的合成场所是核糖体 B．该蛋白质的合成过程需要3种RNA参与 C．“人造基因”的表达过程不需要脱氧核苷酸 D．“人造基因”可能拥有全部的密码子 答案　D 解析　人造蛋白质的合成场所为核糖体，A正确；此蛋白质合成过程中有mRNA、tRNA及rRNA(核糖体中)三种RNA参与，B正确；基因表达包括转录和翻译过程，此过程中不需要脱氧核苷酸的参与，C正确；密码子位于mRNA上，D错误。‎ 二、双项选择题 ‎10．如图表示真核细胞中遗传信息的表达过程，其中①～④表示细胞中的结构或物质，Ⅰ、Ⅱ表示过程。下列有关叙述，正确的是 (　　)‎ A．进行Ⅰ过程的原料包括胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B．一种③可以识别并携带多种氨基酸 C．④上的一种氨基酸可以对应②上不同的密码子 D．①上的遗传信息经Ⅰ、Ⅱ过程转变为④的氨基酸序列 答案　CD 解析　图示Ⅰ为转录过程，Ⅱ为翻译过程，Ⅰ主要发生在细胞核中，Ⅱ主要发生在细胞质中。进行Ⅰ过程的原料不包括胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；③是tRNA，一种tRNA只能识别并携带一种氨基酸，B错误；由于密码子具有简并性，④多肽链上的一种氨基酸可以对应②mRNA上的不同密码子，C正确；①是DNA，其上的遗传信息经Ⅰ、Ⅱ过程转变为④多肽链的氨基酸序列，D正确。‎ ‎11．下面的甲、乙两图为真核细胞中发生的部分代谢过程示意图，下列有关说法中，正确的是 (　　)‎ A．甲图所示过程叫作翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B．甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左 C．乙图所示过程叫作转录，转录产物的作用不一定是作为甲图中的模板 D．甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对，并且碱基互补配对方式相同 答案　BC 解析　一条多肽链的合成由一个核糖体完成；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种；转录和翻译过程中都发生了碱基配对，但碱基互补配对方式不同，如转录过程中有T和A的配对，翻译过程中则没有。‎ ‎12．白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述，正确的是 (　　)‎ A．白化病患者细胞内不一定都不含酶B B．控制酶B合成的基因发生突变会导致黑尿病 C．白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的 D．图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制 答案　AD 解析　白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状的。控制酶D合成的基因发生突变会导致黑尿病。‎ ‎13．如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____________________________________________。‎ 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 解析　(1)过程①是转录，需要核糖核苷酸作原料，且需要RNA聚合酶催化。(2)tRNA上的反密码子与mRNA互补配对，由tRNA上的反密码子可推出mRNA序列为—UCUGAA—，对应DNA模板链的碱基序列为—AGACTT—。(3)图中显示基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(4)致病基因由正常基因突变产生，故致病基因与正常基因是一对等位基因。碱基发生替换后数目不变，故转录形成的mRNA长度相同。一条mRNA可结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链。‎ ‎14．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题：‎ ‎(1)启动子的基本组成单位是______________。‎ ‎(2)过程①进行的场所是____________，RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为UGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链的碱基序列为______________________。‎ ‎(3)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA____________________，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少 ‎__________________________。‎ ‎(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA的形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：____________________________________。‎ 答案　(1)脱氧核苷酸　(2)细胞质　—TGAGTGCTT—‎ ‎(3)不能与核糖体结合　物质和能量的浪费　(4)该物质(染料木黄酮)通过抑制rRNA的形成，使得细胞中缺乏rRNA，从而使RP1与mRNA分子上的RBS位点结合，终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质的合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖 解析　(1)从题干信息及图示知，启动子是原核细胞基因的一部分，故其基本组成单位为脱氧核苷酸。(2)过程①相当于转录过程，在大肠杆菌细胞中发生的场所为细胞质。按照碱基互补配对原则，由反密码子首先推出mRNA中密码子的碱基序列，再由此推出DNA模板链中的碱基序列为—TGAGTGCTT—。(3)从图示可以看出，当核糖体蛋白RP1与mRNA分子上的RBS位点结合后，mRNA不能与核糖体结合，这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少物质和能量的浪费。‎ ‎15．如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：‎ ‎(1)该图表示的过程发生在人体的________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________(填“增强”或“减弱”)。‎ ‎(2)图中①表示的过程称为____________，催化该过程的酶是____________。②表示的物质是________。‎ ‎(3)图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列为____________________。‎ ‎(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是______________________________________。一个②上结合多个核糖体的意义是________________________________________。‎ 答案　(1)胰岛B　增强 ‎(2)转录　RNA聚合酶　mRNA ‎(3)GAC　—CCACTGACC—‎ ‎(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列　在短时间内合成大量的同种蛋白质(答案合理即可)‎ 解析　(1)胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。饭后半小时血液中被消化产生或吸收的葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。(2)图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶的催化，转录形成的产物②是mRNA。(3)密码子在mRNA上，天冬氨酸的密码子是GAC，由mRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列是—CCACTGACC—。(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNA中碱基数至少为153，实际却远大于153，因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。一个mRNA上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。‎