（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第24講 基因的表達(dá)學(xué)案

第24講基因的表達(dá)1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯()2.基因與性狀的關(guān)系()遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1RNA的結(jié)構(gòu)與分類(1)基本單位及組成磷酸；核糖；堿基(A、U、G、C)；核糖核苷酸。(2)結(jié)構(gòu)特點：一般是單鏈。(3)RNA的種類及功能RNA對RNA病毒而言，RNA為其遺傳物質(zhì)。少數(shù)RNA可作為具有催化作用的酶，降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。過程(2)遺傳信息的翻譯概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。場所或裝配機器：核糖體。條件過程產(chǎn)物：多肽蛋白質(zhì)。1(必修2 P63P66圖44和圖46改編)有關(guān)真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成過程，下列分析不正確的是()A轉(zhuǎn)錄時的模板是DNA的一條鏈B轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合C翻譯過程中核糖體每次移動三個堿基的位置D轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都遵循了A與U，U與A配對的原則答案：D2(深入追問)(1)若一個基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基替換，這種變化是否一定反映到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)上？提示：不一定。因為密碼子具有簡并性。(2)細(xì)胞周期中堿基T和U首先被大量消耗的是哪一種？原因是什么？提示：U。原因：細(xì)胞分裂間期首先需要通過轉(zhuǎn)錄形成三種RNA，進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。 突破1比較RNA與DNA(3)據(jù)“五碳糖” 突破2比較轉(zhuǎn)錄和翻譯觀察上圖，試寫出與有關(guān)的知識：過程名稱轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要是細(xì)胞核核糖體模板DNA的一條鏈mRNA原料4種游離的核糖核苷酸20種氨基酸產(chǎn)物RNA多肽鏈 突破3基因、密碼子、反密碼子和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系(1)每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。(2)一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應(yīng)的氨基酸)，且一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 突破4理順相關(guān)數(shù)量關(guān)系(1)tRNA的結(jié)構(gòu)：含有幾十個至上百個核糖核苷酸(堿基)，不是僅由3個核糖核苷酸(堿基)構(gòu)成。(2)tRNA和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系：一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運。(3)密碼子和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系密碼子共有64種，但其中有3種終止密碼，不編碼任何氨基酸，編碼氨基酸的密碼子共有61種。一種密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子。(4)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：并不只有mRNA，還有tRNA和rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息。 【感知考題】下列關(guān)于基因表達(dá)的過程中，相關(guān)說法錯誤的是()A為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，植酸酶mRNA的序列一定改變(2016·江蘇，22B)BrRNA能參與蛋白質(zhì)的生物合成(2015·海南，11A)C真核生物基因中每三個相鄰的堿基組成一個反密碼子(2014·海南，21改編)D某生物基因表達(dá)過程如圖所示。在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開，mRNA翻譯能得到多條肽鏈(高考浙江卷改編)答案C(1)A項中，改造后配對的反密碼子是UCU，編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低(填“升高”或“降低”)了。(2)D項中DNA分子轉(zhuǎn)錄的方向是從左右。 高分點撥類題通法翻譯過程中多聚核糖體模式圖的深入解讀(1)根據(jù)核糖體的結(jié)構(gòu)可推測圖1表示翻譯過程。根據(jù)圖2中RNA聚合酶、核糖體、多肽等文字信息可確定圖中既有轉(zhuǎn)錄過程又有翻譯過程。(2)翻譯過程中的細(xì)節(jié)問題方向：圖1中方向為從右到左，判斷的依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。形成的多肽鏈之間的關(guān)系：圖1中4個核糖體合成的4條多肽鏈，因為模板mRNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈?！靖M(jìn)題組】 命題1DNA與RNA的比較1經(jīng)過對某生物體內(nèi)的核酸成分的化學(xué)分析得知，該生物體內(nèi)的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判斷()A此生物體內(nèi)的核酸一定是DNAB該生物一定不含DNA而只含RNAC若此生物只含DNA，則一定是單鏈的D若此生物含DNA，則一定是雙鏈的解析：選C。因該生物核酸中嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)不等，故可能是只含有RNA，或同時含有DNA和RNA，或只含單鏈DNA。 命題2轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的比較2(2017·濟(jì)南高三模擬)圖中a、b、c表示某細(xì)菌遺傳信息傳遞的各過程。下列說法正確的是()Aa、b過程均發(fā)生在該生物的細(xì)胞核中Ba、b、c過程均遵循堿基互補配對原則Cc過程主要以氨基酸和游離的核糖核苷酸作為原料D若b過程出現(xiàn)差錯，蛋白質(zhì)也將失去相應(yīng)的功能解析：選B。細(xì)菌為原核生物，無細(xì)胞核，a為DNA復(fù)制，b為轉(zhuǎn)錄，二者主要發(fā)生在擬核中；c為翻譯過程，a、b、c過程都遵循堿基互補配對原則；c過程即翻譯，以游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)；密碼子具有簡并性，轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生差錯，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可能不變。3(2017·安徽安慶一模)如圖是兩種細(xì)胞中主要遺傳信息的表達(dá)過程。據(jù)圖分析，下列敘述中不正確的是()A兩種表達(dá)過程均主要由線粒體提供能量，由細(xì)胞質(zhì)提供原料B甲細(xì)胞沒有核膜圍成的細(xì)胞核，所以轉(zhuǎn)錄、翻譯同時發(fā)生在同一空間內(nèi)C乙細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過核孔才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)D甲、乙細(xì)胞均需要RNA聚合酶解析：選A。從圖中可以看出，甲細(xì)胞是原核細(xì)胞，乙細(xì)胞是真核細(xì)胞，則甲細(xì)胞不含線粒體，故A錯誤；原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，故B正確；乙細(xì)胞翻譯的場所為細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，細(xì)胞核基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA必須通過核孔才能從細(xì)胞核出來，故C正確；甲、乙細(xì)胞內(nèi)均存在轉(zhuǎn)錄過程，均需RNA聚合酶。明確真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進(jìn)行，而原核細(xì)胞則能邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。 命題3遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較4根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是()DNA雙鏈TGmRNAtRNA反密碼子A氨基酸蘇氨酸A.TGUBUGACACUDUCU解析：選C。由表格信息無法直接確定轉(zhuǎn)錄的模板鏈，由DNA兩鏈間、模板鏈與mRNA間、mRNA與反密碼子間均遵循堿基互補配對原則及密碼子位于mRNA上，可判斷蘇氨酸的密碼子可能為ACU或UGU。5(原創(chuàng))如圖為翻譯過程中搬運原料的工具tRNA，其反密碼子的讀取方向為“3端5端”，其他數(shù)字表示核苷酸的位置。如表所示為四種氨基酸對應(yīng)的全部密碼子。下列相關(guān)敘述正確的是()密碼子UGGGGU、GGA、GGG、GGCACU、ACA、ACG、ACCCCU、CCA、CCG、CCC氨基酸色氨酸甘氨酸蘇氨酸脯氨酸A.轉(zhuǎn)錄過程中也需要搬運原料的工具B該tRNA中含有氫鍵，由一條鏈構(gòu)成C該tRNA在翻譯過程中可搬運脯氨酸D氨基酸與反密碼子都是一一對應(yīng)的解析：選B。轉(zhuǎn)錄過程的原料是游離的核糖核苷酸，不需要搬運原料的工具，A錯誤；tRNA是由一條核糖核苷酸鏈構(gòu)成的，該鏈內(nèi)互補的堿基間能夠形成氫鍵，導(dǎo)致RNA鏈發(fā)生折疊，看上去像三葉草的葉形，B正確；tRNA上的反密碼子能夠與它所搬運的氨基酸的密碼子互補配對，圖示tRNA上的反密碼子為UGG(3端5端讀取)，它所搬運的氨基酸的密碼子為ACC，故所搬運的氨基酸是蘇氨酸，C錯誤；一種氨基酸可由一種或幾種不同的密碼子決定，而反密碼子能與密碼子互補配對，所以，氨基酸與反密碼子并不都是一一對應(yīng)的，D錯誤。 命題4基因表達(dá)中的相關(guān)計算6(2017·北京市海淀區(qū)練習(xí))已知一個蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共含有198個肽鍵，翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的基因中，最少應(yīng)含有C和T的個數(shù)是()A200 B400 C600 D800解析：選C。7(2017·泰安質(zhì)檢)一個mRNA分子有m個堿基，其中GC有n個；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的AT數(shù)、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是()Am、(m/3)1 Bm、(m/3)2C2(mn)、(m/3)1 D2(mn)、(m/3)2解析：選D。mRNA分子中有m個堿基，其中GC數(shù)目為n個，推出AU數(shù)目為mn個，故DNA中AT數(shù)目為2(mn)。根據(jù)mRNA堿基數(shù)目蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目31可知，氨基酸數(shù)目為m/3。脫去水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)(m/3)2。關(guān)注計算中“最多”和“最少”問題(1)mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。(2)DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸?；虮磉_(dá)與前沿科學(xué)結(jié)合考查82015年8月21日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長施一公帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊在國際頂級期刊科學(xué)上同時發(fā)表兩篇論文，揭示了真核細(xì)胞剪接體的三維結(jié)構(gòu)和RNA(核糖核酸)剪接的分子基礎(chǔ)。剪接體是轉(zhuǎn)錄過程完成后，對最初形成的mRNA進(jìn)行剪接的多組分復(fù)合物，主要是由小分子的RNA和蛋白質(zhì)組成。根據(jù)上述信息判斷，下列敘述正確的是()A翻譯時mRNA中的堿基數(shù)目等于基因模板鏈中的堿基數(shù)目B剪接體在轉(zhuǎn)錄開始前發(fā)揮作用C蛋白質(zhì)翻譯與剪接體無關(guān)D剪接體具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)解析：選D。最初形成的mRNA需要經(jīng)過剪接后才能進(jìn)行翻譯，因此翻譯時mRNA中的堿基數(shù)目小于基因模板鏈中的堿基數(shù)目，A項錯誤；剪接體是轉(zhuǎn)錄完成后，對最初形成的mRNA進(jìn)行剪接，B項錯誤；蛋白質(zhì)翻譯需要模板mRNA，如果最初形成的mRNA不進(jìn)行加工，就不能完成翻譯過程，C項錯誤；蛋白質(zhì)分子具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，可以推知剪接體同樣具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，D項正確。中心法則及基因與性狀的關(guān)系1中心法則圖解與解讀(1)中心法則圖解(2)各種生物遺傳信息傳遞能分裂的細(xì)胞和噬菌體等DNA病毒：。煙草花葉病毒等大部分RNA病毒：。HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒：。高度分化的細(xì)胞：DNARNA蛋白質(zhì)。2基因控制生物性狀的途徑(1)直接途徑機理：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病。(2)間接途徑機理：基因酶的合成細(xì)胞代謝生物體性狀。實例：白化病、豌豆的粒形。1(必修2 P68圖47改編)如圖為遺傳的中心法則圖解，ae表示相關(guān)生理過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A圖中發(fā)生堿基互補配對的只有a、b、c、eB正常人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的只有a、b、dCe過程中的堿基互補配對遵循AU、UA、CG、GC的原則D噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖的過程中將發(fā)生a、b、e、d答案：B2(深入追問)(1)寫出洋蔥根尖伸長區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式。提示：DNARNA蛋白質(zhì)。(2)生長素、赤霉素等不是蛋白質(zhì)，它們的合成受基因控制嗎？是通過基因控制性狀的哪一途徑實現(xiàn)的？提示：受基因控制?；蚩刂泼傅暮铣桑g接控制生物的性狀。1利用圖示分類剖析中心法則圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復(fù)制過程；4、6為RNA復(fù)制過程；7為逆轉(zhuǎn)錄過程。2辨明中心法則涉及六類酶解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶(1)解旋酶在DNA分子復(fù)制時使氫鍵斷裂。(2)限制酶是使兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(3)DNA聚合酶在DNA分子復(fù)制時依據(jù)堿基互補配對原則使單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。(4)DNA連接酶是將兩個DNA分子片段的末端“縫合”起來形成磷酸二酯鍵。(5)RNA聚合酶是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄時依據(jù)堿基互補配對原則將單個核糖核苷酸連接成RNA鏈。(6)逆轉(zhuǎn)錄酶是某些RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。3基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系(1)一般而言，一個基因決定一種性狀。(2)生物體的一種性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50個不同基因有關(guān)。(3)有些基因可影響多種性狀，如ABC，基因1可影響性狀B和C。(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。基因型相同，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同。【感知考題】結(jié)合圖示分析，下列敘述錯誤的是()A生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中(2015·重慶，5A)B核苷酸序列不同的基因可表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)(2015·重慶，5B)C基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接(2015·四川，6B改編)D由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNADNA(2015·海南，7B)答案C如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實驗。(1)若X是DNA的一條鏈，Y含有U，則管內(nèi)必須加入RNA聚合酶。(2)若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入的原料是氨基酸。(3)若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)進(jìn)行的生理過程是翻譯。(4)若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶。 高分點撥類題通法“三看法”判斷中心法則各過程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物生理過程DNA脫氧核苷酸DNADNA復(fù)制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復(fù)制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯【跟進(jìn)題組】 命題1遺傳信息的傳遞1(2016·高考江蘇卷，18)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點進(jìn)行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點進(jìn)行切割(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()ACas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成B向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則C向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成D若鏈剪切位點附近序列為TCCAGAATC則相應(yīng)的識別序列為UCCAGAAUC解析：選C。Cas9蛋白的合成場所是核糖體，A項正確；在向?qū)NA中的雙鏈區(qū)存在堿基互補配對，遵循堿基互補配對原則，B項正確；RNA不是在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成的，而是經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，C項錯誤；依據(jù)堿基互補配對原則，若鏈剪切位點附近序列為TCCAGAATC，則與向?qū)NA中的識別序列配對的DNA另一條鏈的堿基序列是AGGTCTTAG，故向?qū)NA中的識別序列是UCCAGAAUC，D項正確。2(2016·高考海南卷，13)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細(xì)胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是()A抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程B抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程C抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程D抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程解析：選C。RNA病毒的遺傳物質(zhì)需要經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y物質(zhì)與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)抑制該病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程。 命題2基因?qū)π誀羁刂仆緩椒治?(2017·濟(jì)南市一模)如圖為人體對性狀控制過程示意圖，據(jù)圖分析可得出()A過程都主要在細(xì)胞核中進(jìn)行B食物中缺乏酪氨酸會使皮膚變白CM1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細(xì)胞中D老年人細(xì)胞中不含有M2解析：選C。圖中是轉(zhuǎn)錄，是翻譯，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。酪氨酸為非必需氨基酸，可在人體中合成。M1和M2體現(xiàn)了特定基因的選擇性表達(dá)，不可能同時出現(xiàn)在同一個細(xì)胞中。老年人頭發(fā)變白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含M2。4(2017·襄陽模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病，如圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結(jié)論是()A基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀B基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀C一個基因可以控制多種性狀D一個性狀可以由多個基因控制解析：選A。苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異常與酶的合成有密切的關(guān)系，而酶的合成是由基因控制的；若基因1發(fā)生變化，則多巴胺和黑色素的合成都受影響；多巴胺和黑色素的合成也都受多個基因的控制?；虻谋磉_(dá)調(diào)控機制5油菜的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運輸?shù)椒N子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖所示(已知酶a能被蛋白酶水解)。科研人員根據(jù)這一機制培育出了高油油菜，其產(chǎn)油率由原來的35%提高到了58%。下列說法正確的是()A酶a和酶b結(jié)構(gòu)的區(qū)別是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同B油菜含油量高的原因是物質(zhì)C的形成抑制了酶b合成過程中的轉(zhuǎn)錄階段C模板鏈轉(zhuǎn)錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為AT、GCD由圖可知，基因通過控制酶的合成直接控制生物的性狀解析：選A。酶a和酶b結(jié)構(gòu)的區(qū)別是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同，A正確；由圖可知，基因B的模板鏈轉(zhuǎn)錄出的mRNA既可指導(dǎo)酶b的合成，又可參與物質(zhì)C(雙鏈RNA)的合成，故油菜產(chǎn)油率高的原因是物質(zhì)C的形成抑制了酶b合成過程中的翻譯階段，B錯誤；模板鏈轉(zhuǎn)錄出mRNA的過程中堿基互補配對的方式為AU、GC、TA，C錯誤；由圖可知，基因通過控制酶的合成間接控制生物的性狀，D錯誤。核心體系構(gòu)建填空DNAmRNA密碼子多肽(或蛋白質(zhì))tRNA細(xì)胞代謝規(guī)范答題必備1.DNA與RNA的區(qū)別看“兩點”(1)物質(zhì)組成：組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，特有堿基T；組成RNA的五碳糖是核糖，特有堿基U。(2)結(jié)構(gòu)特點：DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈。2.轉(zhuǎn)錄與翻譯的六點差異(1)場所不同：轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。(2)模板不同：轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈，翻譯的模板是mRNA。(3)原料不同：轉(zhuǎn)錄的原料是4種游離的核糖核苷酸，翻譯的原料是20種氨基酸。(4)所需酶不同：轉(zhuǎn)錄需RNA聚合酶，翻譯需多種酶。(5)產(chǎn)物不同：轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，翻譯的產(chǎn)物是多肽(或蛋白質(zhì))。(6)堿基配對方式不同：轉(zhuǎn)錄特有TA，翻譯特有UA。3.密碼子和反密碼子的兩點比較(1)位置：密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA 上。(2)數(shù)目：密碼子有64種，決定氨基酸的密碼子有61種；反密碼子有61種。4.中心法則要點：遺傳信息由DNA傳遞到RNA，然后由RNA決定蛋白質(zhì)的特異性。蛋白質(zhì)是生物性狀的體現(xiàn)者。5.基因?qū)π誀羁刂频膬蓷l途徑(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。課時作業(yè)1(2017·河南中原名校第一次聯(lián)考)關(guān)于如圖所示生理過程的敘述，正確的是()A物質(zhì)1上的三個相鄰堿基叫做密碼子B該過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與C多個結(jié)構(gòu)1共同完成一條物質(zhì)2的合成D結(jié)構(gòu)1讀取到AUG時，物質(zhì)2合成終止解析：選B。物質(zhì)1是mRNA，物質(zhì)2是多肽，結(jié)構(gòu)1是核糖體。mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基是密碼子；每個核糖體獨立完成一條多肽鏈的合成；據(jù)多肽鏈長短可知該多肽鏈從左向右合成，所以應(yīng)該是讀取到UAA時，肽鏈合成終止。2(2015·高考海南卷，20)關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是()A密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上B密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上C密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上D密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上解析：選A。mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子；tRNA上一端的3個堿基可與mRNA上的密碼子互補配對，叫反密碼子，A項正確。3(2017·山東淄博一中月考)如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)的過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A過程均可發(fā)生在同一細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)B過程均可在線粒體、葉綠體中進(jìn)行C過程均可發(fā)生在某些病毒體內(nèi)D均遵循堿基互補配對原則解析：選C。是DNA的復(fù)制過程，是轉(zhuǎn)錄過程，這兩個過程均可發(fā)生在同一細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，A正確；線粒體和葉綠體中都含有DNA，都能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程；線粒體和葉綠體中也含有少量核糖體，都能進(jìn)行翻譯過程，B正確；是逆轉(zhuǎn)錄過程，是RNA病毒的RNA復(fù)制過程，這兩個過程只能發(fā)生在被某些病毒侵染的細(xì)胞中，而不是發(fā)生在某些病毒體內(nèi)，C錯誤；圖中所有過程都遵循堿基互補配對原則，D正確。4真核細(xì)胞內(nèi)RNA的酶促合成過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A該過程不會發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中B該過程兩個RNA聚合酶反向移動C該DNA片段至少含有兩個基因D該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈解析：選A。分析題圖可知，該過程為轉(zhuǎn)錄，可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)的線粒體或葉綠體中，A錯誤；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶催化，根據(jù)題圖可知，兩個RNA聚合酶反向移動，B正確；不同的基因轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA，圖中兩個mRNA的模板鏈不同，屬于兩個不同的基因，C正確；圖中顯示該DNA中兩個不同的基因轉(zhuǎn)錄時所用的模板鏈不是同一條脫氧核苷酸鏈，D正確。5(2017·四川自貢第一次診斷)下列哪項不是RNA可能具有的功能()A信息傳遞B催化反應(yīng)C物質(zhì)轉(zhuǎn)運 D提供能量解析：選D。mRNA攜帶遺傳信息，完成信息傳遞；少數(shù)酶分子的化學(xué)本質(zhì)是RNA；tRNA可轉(zhuǎn)運氨基酸；RNA不能為生物體提供能量。6(2015·高考江蘇卷，12)如圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是() A圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNAB甲硫氨酸處于圖中a 的位置C密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上DmRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類解析：選A。圖示中含有的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)有核糖體、tRNA和mRNA，其中核糖體內(nèi)含有核糖體RNA；甲硫氨酸是起始氨基酸，應(yīng)位于圖中a 的左側(cè)；密碼子位于mRNA上，tRNA上的是反密碼子；由于密碼子具有簡并性，故mRNA上堿基改變，肽鏈中氨基酸的種類不一定改變。7(2017·鄭州一檢)下列有關(guān)真核生物中基因表達(dá)的敘述，正確的是()A基因表達(dá)所需的原料是游離的核糖核苷酸和氨基酸B細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中加工成熟C一個mRNA上可以同時結(jié)合多個核糖體共同合成一條肽鏈D轉(zhuǎn)錄過程遵循堿基互補配對原則，而翻譯過程不遵循解析：選A。基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，所需的原料是游離的核糖核苷酸和氨基酸。在真核生物中，細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工成為成熟的mRNA，然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，用于蛋白質(zhì)合成。一個mRNA上可以同時結(jié)合多個核糖體，分別進(jìn)行多條肽鏈的合成，而不是多個核糖體共同合成一條肽鏈。轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都遵循堿基互補配對原則。8關(guān)于圖示生理過程的說法，不正確的是() A該圖所示的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時進(jìn)行的，最可能發(fā)生在原核生物細(xì)胞內(nèi)BmRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應(yīng)的反密碼子C該圖表示的是轉(zhuǎn)錄和翻譯，需要RNA聚合酶等D該圖所示的生理過程所需的能量由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供解析：選B。圖示轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時發(fā)生的，最可能發(fā)生在沒有核膜的原核生物細(xì)胞內(nèi)(真核生物細(xì)胞內(nèi)有核膜，其轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分隔開的)；mRNA上的終止密碼子在tRNA上沒有相對應(yīng)的反密碼子；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的參與；原核細(xì)胞中沒有線粒體，轉(zhuǎn)錄和翻譯需要的能量由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的細(xì)胞呼吸提供。9(2017·廣西桂林模擬)如圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程，相關(guān)敘述錯誤的是()A結(jié)構(gòu)a是核糖體，物質(zhì)b是mRNA，過程是翻譯過程B過程在形成細(xì)胞中的某種結(jié)構(gòu)，這一過程與細(xì)胞核中的核仁密切相關(guān)C如果細(xì)胞中r­蛋白含量增多，r­蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合Dc是基因，是指導(dǎo)rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶參與催化解析：選D。據(jù)圖分析，a代表的結(jié)構(gòu)是核糖體，b代表的物質(zhì)是mRNA，過程是翻譯產(chǎn)生r­蛋白的過程；過程形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關(guān)；由圖可知細(xì)胞中r­蛋白含量較多時，r­蛋白就與b即mRNA結(jié)合，阻礙mRNA與核糖體結(jié)合，從而抑制翻譯過程，這是一種反饋調(diào)節(jié)過程；c(DNA片段)轉(zhuǎn)錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化。10(2017·天津河西一模)對下列各圖分析不準(zhǔn)確的是()A圖甲中的均遵循堿基互補配對原則B圖乙中核糖體在mRNA上移動方向為從右到左，所用原料是氨基酸C對于圖丙，人體內(nèi)的T淋巴細(xì)胞可以進(jìn)行過程D圖丁中該段內(nèi)有6種核苷酸解析：選C。圖甲中過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制過程，都存在堿基互補配對，A正確；根據(jù)多肽鏈的長度可知，mRNA在核糖體上的移動方向是從右到左，所用原料是氨基酸，B正確；圖丙中過程分別為DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程，T細(xì)胞可增殖分化成效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞，可發(fā)生過程，不可發(fā)生過程，C錯誤；圖丁為轉(zhuǎn)錄過程，其中的DNA鏈中含有3種核苷酸，RNA鏈中也含3種核苷酸，共計6種核苷酸，D正確。11如下左圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，右圖為其中一個生理過程的模式圖。請回答下列問題：(1)、代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為_、_。(2)完成過程需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的，它們是_。(3)從圖中分析，基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場所有_。(4)根據(jù)圖表判斷：為_(填名稱)。攜帶的氨基酸是_。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測其功能可能是參與有氧呼吸的第_階段。脯氨酸CCA、CCG CCU、CCC蘇氨酸ACU、ACC ACA、ACG甘氨酸GGU、GGA GGG、GGC纈氨酸GUU、GUC GUA、GUG幾種氨基酸密碼子表(5)用­鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測­鵝膏蕈堿抑制的過程是_(填序號)，線粒體功能_(填“會”或“不會”)受到影響。解析：(1)由圖可知，結(jié)構(gòu)是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜，是線粒體DNA。(2)過程是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程，需要核糖核苷酸為原料，還需要酶和ATP。它們是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。(3)核基因表達(dá)過程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中，線粒體DNA的表達(dá)場所是線粒體。(4)是tRNA，上面的三個特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補配對的，即mRNA上的對應(yīng)密碼子是ACU，該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是與有氧呼吸第三階段有關(guān)的酶。(5)由圖可知，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的RNA來自于核DNA的轉(zhuǎn)錄。因此最有可能的是­鵝膏蕈堿抑制了核DNA轉(zhuǎn)錄，使得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，蛋白質(zhì)1是核DNA表達(dá)的產(chǎn)物，核DNA表達(dá)受抑制必定會影響線粒體的功能。答案：(1)核膜線粒體DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)細(xì)胞核、線粒體(4)tRNA 蘇氨酸三(5)會12圖甲為細(xì)胞內(nèi)某些重要化合物的合成過程，圖乙為中心法則。據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖甲所示過程為圖乙中的_(填數(shù)字)，發(fā)生在_(填“真核”或“原核”)生物中。(2)圖乙中2過程的發(fā)生需要的酶是_，此時DNARNA雜交區(qū)域中與A配對的堿基為_。(3)人的神經(jīng)細(xì)胞中能發(fā)生圖乙中的_(填數(shù)字)過程。(4)人類某基因經(jīng)圖乙2過程產(chǎn)生的RNA全長有4 500個堿基，而翻譯成的蛋白質(zhì)是由107個氨基酸組成的，這是因為_。解析：(1)圖甲所示過程為轉(zhuǎn)錄(對應(yīng)圖乙2)和翻譯(對應(yīng)圖乙5)同時進(jìn)行，發(fā)生在原核生物中。(2)2過程為轉(zhuǎn)錄，需RNA聚合酶參與，在轉(zhuǎn)錄雜交區(qū)域內(nèi)A在DNA或RNA上，所以與A配對的應(yīng)該是U或T。(3)神經(jīng)細(xì)胞中可發(fā)生基因表達(dá)，不會發(fā)生DNA復(fù)制。(4)真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的初始RNA要在細(xì)胞核內(nèi)經(jīng)過加工、剪切成為成熟的RNA，才運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行翻譯。答案：(1)2、5原核(2)RNA聚合酶U、T(3)2、5(4)人轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA要經(jīng)過加工才能進(jìn)行翻譯(其他答案合理也可)13(2017·江蘇鹽城檢測)如圖為基因的作用與性狀表現(xiàn)的流程示意圖。請據(jù)圖分析，下列說法不正確的是()A過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNAB某段DNA上發(fā)生了基因突變，但形成的蛋白質(zhì)不一定會改變C過程中需要多種轉(zhuǎn)運RNA，轉(zhuǎn)運RNA不同，所搬運的氨基酸也不相同D人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂?，使結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致解析：選C。不同的tRNA有可能搬運相同的氨基酸。14(2016·高考上海卷，29)從同一個體的漿細(xì)胞(L)和胰島B細(xì)胞(P)分別提取它們的全部mRNA(L­mRNA和P­mRNA)，并以此為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成相應(yīng)的單鏈DNA(L­cDNA和P­cDNA)。其中，能與L­cDNA互補的P­mRNA以及不能與P­cDNA互補的L­mRNA分別含有編碼()核糖體蛋白的mRNA胰島素的mRNA抗體蛋白的mRNA血紅蛋白的mRNAABC D解析：選A。由題意知，能與L­cDNA互補的mRNA是在兩種細(xì)胞中均表達(dá)的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，不能與P­cDNA互補的mRNA是由在漿細(xì)胞中表達(dá)在胰島B細(xì)胞中不表達(dá)的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，故選A。15(2016·高考北京卷，31改編)嫁接是我國古代勞動人民早已使用的一項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，目前也用于植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的基礎(chǔ)研究。研究者將具有正常葉形的番茄(X)作為接穗，嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上，結(jié)果見圖1。(1)上述嫁接體能夠成活，是因為嫁接部位的細(xì)胞在恢復(fù)分裂、形成_組織后，經(jīng)_形成上下連通的輸導(dǎo)組織。(2)研究者對X和M植株的相關(guān)基因進(jìn)行了分析，結(jié)果見圖2。由圖可知，M植株的P基因發(fā)生了類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的_變異，部分P基因片段與L基因發(fā)生融合，形成P­L基因(P­L)。以P­L為模板可轉(zhuǎn)錄出_，在_上翻譯出蛋白質(zhì)，M植株鼠耳葉形的出現(xiàn)可能與此有關(guān)。解析：(1)嫁接操作需要切開砧木、接入接穗，嫁接部位的細(xì)胞恢復(fù)分裂會形成愈傷組織，愈傷組織可通過細(xì)胞分化形成輸導(dǎo)組織。(2)據(jù)圖可知，M植株的基因中出現(xiàn)了兩個P片段，發(fā)生了類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，蛋白質(zhì)翻譯的場所是核糖體。答案：(1)愈傷細(xì)胞分化(2)重復(fù)mRNA核糖體21