《高考生物總復習 第6單元 第19講 基因的表達學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物總復習 第6單元 第19講 基因的表達學案（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第19講 基因的表達 [考綱點擊]　1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)　2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ) 一、RNA的結(jié)構(gòu)和種類 二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1．轉(zhuǎn)錄的過程 2．翻譯的過程 三、中心法則與基因?qū)π誀畹目刂? 1．中心法則及性狀控制解讀 2．基因?qū)π誀畹目刂仆緩絒連一連] 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)錄主要在細胞核內(nèi)，翻譯是在細胞質(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。 (6)堿基配對方式不同：轉(zhuǎn)錄特有T—A，翻譯特有U—A。 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。  考法一　對比分析，考查DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同 1．DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別 項目 復制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 作用 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息 時間 細胞分裂的間期 個體生長發(fā)育的整個過程 場所 主要在細胞核 主要在細胞核 細胞質(zhì)的核糖體 模板 DNA的兩條單鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 能量 都需要 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多種酶 產(chǎn)物 2個雙鏈DNA 一個單鏈RNA 多肽鏈(或蛋白質(zhì)) 產(chǎn)物 去向 傳遞到2個子細胞或子代 通過核孔進入細胞質(zhì) 組成細胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白 特點 邊解旋邊復制，半保留復制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復原狀 翻譯結(jié)束后，mRNA被降解成單體 堿基 配對 A－T，T－A， C－G，G－C A－U，T－A， C－G，G－C A－U，U－A， C－G，G－C 2.基因、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關(guān)系 (1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系 (2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關(guān)系 　基因表達中堿基數(shù)量推算方法 (1)DNA和mRNA對應堿基及數(shù)量的計算 找準DNA和mRNA之間對應堿基及其比例關(guān)系，即DNA模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA中A＋U(或C＋G)相等，則(A＋T)總%＝(A＋U)mRNA%。 (2)基因控制蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計算 DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系，如下圖所示： 可見，蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝1/3mRNA堿基數(shù)目＝1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目。 視角1?　 1．(分析判斷類)(2016浙江龍游開學考試)下列有關(guān)遺傳信息表達的敘述，錯誤的是(　　) A．轉(zhuǎn)錄時，包括一個或幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開需要RNA聚合酶 B．轉(zhuǎn)錄時，會形成RNA—DNA雜交區(qū)域 C．翻譯時，若干個mRNA串聯(lián)在一個核糖體上的多肽鏈合成方式，增加了翻譯效率 D．翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼由結(jié)合在其上的核糖體認讀 解析：選C。DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程均需要解旋，但DNA復制時的解旋需要解旋酶，而轉(zhuǎn)錄時的解旋是由RNA聚合酶作用的，A正確；轉(zhuǎn)錄時，在RNA聚合酶的作用下，會形成RNA—DNA雜交區(qū)域，B正確；翻譯時，若干個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上的多肽鏈合成方式，增加了翻譯效率，C錯誤；翻譯時，mRNA上決定氨基酸種類的密碼由結(jié)合在其上的核糖體認讀，D正確。 2．(模式圖類)下圖表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙兩圖所示生理過程都需要解旋酶和DNA聚合酶 B．甲、乙兩圖所示生理過程中，所需模板完全相同 C．乙、丙兩圖表示的是核基因遺傳信息的表達過程 D．甲、乙、丙三圖所示生理過程中，堿基配對情況相同 解析：選C。由題圖可知，甲、乙、丙分別代表DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。DNA復制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA聚合酶。DNA復制以DNA的兩條鏈為模板，而轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板。核基因遺傳信息的表達過程分為轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個階段。DNA復制時堿基配對方式為A—T、T—A、C—G、G—C，轉(zhuǎn)錄時堿基配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C，翻譯時堿基配對方式為A—U、U—A、C—G、G—C。 3．(示意圖解類)(2016重慶模擬)科學研究表明，小分子RNA可以干擾細胞中某些基因的表達過程，從而導致基因“沉默”，下面為小分子RNA干擾基因表達過程的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．ATP分子中脫去兩個磷酸基團可成為組成小分子RNA的基本單位 B．小分子RNA能使基因“沉默”的原因是影響了基因表達的轉(zhuǎn)錄過程 C．圖中③過程中堿基配對原則是A—T、C—G、T—A、G—C D．正常表達基因從DNA→RNA有堿基的互補配對，從RNA→蛋白質(zhì)沒有堿基的互補配對 解析：選A。ATP分子中脫去兩個磷酸基團后成為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成單位之一；圖示信息顯示，小分子RNA能使基因“沉默”是影響了基因表達的翻譯過程；圖示③過程是小分子RNA片段與mRNA之間的堿基配對，其配對原則是A—U、C—G、U—A、G—C；翻譯過程中mRNA與tRNA之間可發(fā)生堿基的互補配對。 視角2?　以圖示分析的形式，考查遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關(guān)系 4．(過程圖類)如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關(guān)系。請判斷下列說法正確的是(　　) A．分析題圖可知①是β，完成此過程的場所是細胞核內(nèi) B．除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNA C．圖中翻譯過程需要在核糖體上進行 D．能夠決定氨基酸的③的種類有61種 解析：選C。選項A，根據(jù)堿基互補配對原則，從圖中②的堿基組成可以確定β鏈是轉(zhuǎn)錄模板，藍藻是原核生物，沒有細胞核。選項B，RNA包括mRNA(圖中②)、tRNA(圖中③)和rRNA(核糖體RNA)。選項C，圖中翻譯過程在核糖體上進行。選項D，能夠決定氨基酸的是密碼子，密碼子在mRNA上，③是tRNA，能夠決定氨基酸的密碼子有61種。 5．(圖表綜合類)(2016安徽蕪湖模擬)已知反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”。分析圖中的tRNA及四種氨基酸對應的全部密碼子的表格，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) 密碼子 UGG GGU、GGA GGG、GGC ACU、ACA ACG、ACC CCU、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的 解析：選B。轉(zhuǎn)錄過程中不需要搬運原料的工具，直接利用游離的核糖核苷酸，A錯誤；該tRNA中含有氫鍵，是由一條鏈構(gòu)成的，B正確；反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”，則圖示tRNA上的反密碼子為UGG，其對應的密碼子為ACC，編碼蘇氨酸，C錯誤；一種氨基酸可能由幾種密碼子編碼，因此一種氨基酸可能對應幾種反密碼子，D錯誤。 6．(基因突變綜合類)(2016江蘇兩市一模)若mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及其攜帶的氨基酸的變化情況是(　　) A．tRNA一定改變，氨基酸不一定改變 B．tRNA不一定改變，氨基酸不一定改變 C．tRNA一定改變，氨基酸一定改變 D．tRNA不一定改變，氨基酸一定改變 解析：選A。mRNA上某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則對應的tRNA的反密碼子肯定變化，但是由于密碼子的簡并性，所對應的氨基酸不一定發(fā)生改變，所以A項正確。 視角3?　以圖示分析或案例分析的形式，考查基因表達過程中的相關(guān)計算 7．(演繹計算類)(2016廣東龍川月考)由多個氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)時，相對分子質(zhì)量減少了1 800，則控制此蛋白質(zhì)合成的基因中所含的嘌呤類堿基數(shù)和合成此蛋白質(zhì)時所需的遺傳密碼子數(shù)分別為(　　) A．618個，206個　　　　 B．306個，102個 C．606個，202個 D．303個，101個 解析：選B。氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量減少了1 800，脫去水分子數(shù)為1 80018＝100個，所以氨基酸數(shù)＝100＋2＝102，基因中的堿基數(shù)是控制合成蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)的6倍，所以堿基有612個，而DNA分子中嘌呤數(shù)＝嘧啶數(shù)，所以嘌呤數(shù)為306個，因為氨基酸數(shù)是102個，所以遺傳密碼子是102個，故選擇B。 8．(生理過程示意圖類)如圖表示細胞中蛋白質(zhì)合成的部分過程，以下敘述正確的是(　　) A．甲、乙、丙分子的基本單位一共有28種 B．甲分子上有m個密碼子，乙分子上有n個密碼子，若不考慮終止密碼子，該蛋白質(zhì)中有m＋n－2個肽鍵 C．若控制甲合成的基因受到紫外線照射發(fā)生了一個堿基對的替換，那么丙的結(jié)構(gòu)可能會受到一定程度的影響 D．甲和乙分子分別由同一基因的兩條鏈轉(zhuǎn)錄而來 解析：選B。分析題圖可知，甲和乙均為mRNA，RNA的基本單位含有四種核糖核苷酸；丙為蛋白質(zhì)，組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有20種，因此一共為24種，A錯誤。由于不考慮終止密碼子，甲分子上有m個密碼子，因此控制合成的多肽鏈的氨基酸數(shù)為m，肽鍵數(shù)為m－1，同理可得乙分子控制合成的多肽中有n－1個肽鍵，因此丙分子中有m＋n－2個肽鍵，B正確。若控制甲合成的基因受到紫外線照射發(fā)生了一個堿基對的替換，這將導致mRNA上的一個密碼子發(fā)生改變，但是決定的氨基酸種類不一定改變，因此丙的結(jié)構(gòu)不一定會受到影響，C錯誤。組成丙的兩條肽鏈是以不同的mRNA為模板翻譯形成的，可推知丙的合成由2個基因共同控制，D錯誤。 考法二　以中心法則為基礎，考查基因?qū)π誀畹目刂? 1．中心法則與生物種類的關(guān)系 (1)細胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則 (2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則 (3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則 2．基因控制性狀的方式 (1)直接方式 ①機理：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。 ②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因。 (2)間接方式 ①機理：基因酶的合成細胞代謝生物性狀。 ②實例：白化病、豌豆粒形的形成原因。 3．基因與性狀的關(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多個不同基因有關(guān)。 (3)有些基因可影響多種性狀。 　“三看法”判斷中心法則中的過程 一看 模板 ①如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復制或DNA轉(zhuǎn)錄 ②如果模板是RNA，生理過程可能是RNA復制或RNA逆轉(zhuǎn)錄或翻譯 二看 原料 ①如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA，生理過程可能是DNA復制或逆轉(zhuǎn)錄 ②如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA，生理過程可能是DNA轉(zhuǎn)錄或RNA復制 ③如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯 三看 產(chǎn)物 ①如果產(chǎn)物為DNA，生理過程可能是DNA復制或RNA逆轉(zhuǎn)錄 ②如果產(chǎn)物為RNA，生理過程可能是RNA復制或DNA轉(zhuǎn)錄 ③如果產(chǎn)物是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯 視角1?　 1．(過程示意圖類)1983年科學家證實，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”示意圖是(　　) 解析：選D。HIV是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，該DNA又和人體細胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIV—DNA分子在人體細胞可以復制，還可以轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無法控制宿主細胞合成RNA復制酶，故HIV的RNA不能復制，所以A、B、C錯誤。 2．(表格信息類)分析某病毒的遺傳物質(zhì)，其成分如下： 堿基種類 A C G T 堿基比例(%) 36 24 18 22 據(jù)此，下列推測錯誤的是(　　) A．該病毒的遺傳物質(zhì)不是雙鏈DNA B．該病毒的遺傳信息流動過程不遵循中心法則 C．以該病毒DNA為模板，復制出的DNA不是子代病毒的遺傳物質(zhì) D．該病毒DNA的突變頻率較高 解析：選B。該DNA分子中堿基A和T、C和G的數(shù)量不相等，可以確定該病毒的遺傳物質(zhì)為單鏈DNA；該病毒的遺傳信息流動過程遵循中心法則；以該病毒DNA為模板復制出的是與其堿基序列互補的DNA單鏈，不是子代病毒的遺傳物質(zhì)；該病毒DNA是單鏈結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。 3．(生理過程圖與概念圖類)圖甲、圖乙表示細胞內(nèi)相關(guān)的生理活動，下列表述不正確的是(　　) A．圖甲所示生理活動涉及圖乙中的a、b、c、f、g過程 B．圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為b、c、d、e過程 C．遺傳信息也可以由RNA傳遞給DNA D．可運用放射性同位素示蹤技術(shù)研究a過程中的半保留復制 解析：選A。圖甲表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，對應圖乙中的b和c過程，A錯誤。圖乙中涉及堿基A與U配對的過程有轉(zhuǎn)錄(b)、翻譯(c)、逆轉(zhuǎn)錄(e)、RNA復制(d)，B正確。分析圖乙可知，遺傳信息可以從RNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程流向DNA，C正確。運用同位素示蹤技術(shù)可證明DNA分子的復制是半保留復制，D正確。 視角2?　以基因與生物代謝關(guān)系圖示為載體，考查基因與生物性狀的關(guān)系 4．(流程示意圖類)(2016廣東珠海月考)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．①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA B．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．③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．人的鐮刀型細胞貧血癥是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂疲菇Y(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致 解析：選C。①為轉(zhuǎn)錄過程，該過程以DNA的一條鏈為模扳、四種核糖核苷酸為原料合成RNA，A正確；由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定會導致其控制合成的蛋白質(zhì)改變，B正確；tRNA具有專一性，一種轉(zhuǎn)運RNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA來運載，因此tRNA不同，其所搬運的氨基酸可能會相同，C錯誤；基因通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來直接控制性狀，如鐮刀形細胞貧血癥，D正確。 5．(原理示意圖類)囊性纖維病的病因如圖所示，該實例可以說明(　　) A．基因能通過控制酶的合成來控制生物體的性狀 B．基因能通過控制激素的合成來控制生物體的性狀 C．基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 D．DNA中部分堿基發(fā)生改變，相應的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)必然改變 解析：選C。囊性纖維病的病因可以說明基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 [誤區(qū)補短] 易錯點1　混淆六類酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶 [點撥]　(1)“解旋酶”是DNA分子復制時使氫鍵斷裂。 (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”是DNA分子復制時依據(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病毒在宿主細胞內(nèi)利用宿主細胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。 易錯點2　錯誤地將下圖中的多條肽鏈看作氨基酸序列不同 [點撥]　翻譯過程中，可發(fā)生同一mRNA的分子上同時結(jié)合多個核糖體的狀況，由于不同核糖體均沿同一mRNA分子移動，密碼子閱讀順序相同，故所產(chǎn)生的多肽鏈氨基酸序列應相同。 易錯點3　計算中對“最多”和“至少”的分析有誤 [點撥]　(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此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)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答有關(guān)問題時，應加上“最多”或“至少”等字。如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄生成它的基因中至少有2n個堿基，由該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。 ?微觀清障 1．判斷下列有關(guān)RNA的敘述 (1)(2015全國卷Ⅰ T1B)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。(　　) (2)轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程。(　　) (3)少數(shù)RNA具有生物催化作用。(　　) 答案：(1)√　(2)　(3)√ 2．判斷下列有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述 (1)(2015全國卷Ⅰ T5D改編)PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPBc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程。(　　) (2)(2014全國卷Ⅱ T5A)細胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與。(　　) (3)反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基。(　　) (4)DNA解旋后每一條鏈都可以當做轉(zhuǎn)錄的模板。(　　) (5)決定氨基酸的密碼子有64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種。(　　) (6)基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。(　　) (7)生長激素基因在轉(zhuǎn)錄時需要解旋酶和DNA連接酶。(　　) (8)不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性。(　　) (9)細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)　(4)　(5)　(6)√　(7)　(8)√　(9)√ 3．判斷下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的敘述 (1)(2015海南卷 T7B)由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNA→DNA的過程。(　　) (2)(2015浙江卷 T1A)某些逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑可用于治療艾滋病。(　　) (3)基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。(　　) (4)克里克提出的中心法則。(　　) (5)胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈。(　　) (6)DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)　(6)√ [能力培優(yōu)] 　翻譯過程中多聚核糖體模式圖解讀 [信息解讀] (1)圖1表示真核細胞的翻譯過程，其中①是mRNA，⑥是核糖體，②、③、④、⑤表示正在合成的4條多肽鏈，具體內(nèi)容分析如下： ①數(shù)量關(guān)系：一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體，形成多聚核糖體。 ②目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。 ③方向：從右向左(見圖1)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 ④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進一步加工。 ⑤形成的多條肽鏈氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。 (2)圖2表示原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②、③、④、⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。 ?強化訓練 1．(2016安徽宿州一檢)下圖為原核生物某基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖，相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．①處有RNA聚合酶參與，并消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP B．②處有核糖體參與，翻譯結(jié)束后形成的多條肽鏈完全相同 C．①②兩處都發(fā)生堿基互補配對，配對方式均為A和U、G和C D．①②兩處分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯，都能合成生物大分子 解析：選C。分析圖形可知，①處有RNA聚合酶參與，是轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過程，消耗細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，A正確；②處有核糖體參與，由于翻譯的模板是同一條mRNA，所以翻譯結(jié)束后形成的多條肽鏈完全相同，B正確；①②兩處都發(fā)生堿基互補配對，①處配對方式為A與U、G與C、C與G、T與A，②處沒 有T與A配對，C錯誤；①②兩處分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯，都能合成生物大分子，D正確。 2．(2016北京房山模擬)甲、乙兩圖為真核細胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．圖甲所示的過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B．圖乙所示過程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為圖甲中的模板 C．圖甲所示翻譯過程的方向是從右到左，合成的4條肽鏈相同 D．圖甲和圖乙中都發(fā)生了堿基互補配對且堿基互補配對方式相同 解析：選C。圖甲所示為翻譯過程，多個核糖體同時完成多條多肽鏈的合成，A錯誤；圖乙是轉(zhuǎn)錄過程，因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物為mRNA、tRNA、rRNA 3種RNA，而tRNA和rRNA不能作為圖甲翻譯的模板，B錯誤；分析圖甲可知，左側(cè)肽鏈②最長，說明翻譯過程的方向是從右到左的，C正確；圖甲和圖乙中都發(fā)生了堿基互補配對，但圖乙特有的堿基互補配對方式(T－A)，圖甲沒有，D錯誤。 考點一　基因控制蛋白質(zhì)的合成 1．(2015高考江蘇卷)如圖所示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RNA B．甲硫氨酸處于圖中?的位置 C．密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 [導學號29520325]　解析：選A。A項，分析題干中關(guān)鍵信息“形成肽鍵”可知，圖中正在進行縮合反應，進而推知這是發(fā)生在核糖體中的翻譯過程，圖中的長鏈為mRNA，三葉草結(jié)構(gòu)為tRNA，核糖體中含有核糖體RNA(rRNA)。B項，甲硫氨酸是起始氨基酸，圖中?位置對應的氨基酸明顯位于第2位。C項，密碼子位于mRNA上，而不是tRNA上。D項，由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變時，肽鏈中的氨基酸不一定發(fā)生變化，D項錯誤。 2．(2016江蘇如皋檢測)目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有TSS(轉(zhuǎn)錄起始位點)、TTS(轉(zhuǎn)錄終止位點)、STC(起始密碼子)、SPC(終止密碼子)，它們在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物內(nèi)部的正確排序是(　　) A．TSS——STC——SPC——TTS B．TSS——STC——TTS——SPC C．STC——TSS——TTS——SPC D．STC——SPC——TSS——TTS [導學號29520326]　解析：選A?；蜣D(zhuǎn)錄產(chǎn)物為mRNA，因此轉(zhuǎn)錄起始位點(TSS)和終止位點(TTS)應在mRNA兩端。作為起始密碼子(STC)應在轉(zhuǎn)錄起始位點之后，終止密碼子(SPC)應在轉(zhuǎn)錄終止位點之前，這樣才能保證翻譯的正常開始和終止，故選A項。 3．(2016廣東汕頭模擬)如圖是馬鈴薯細胞的部分DNA片段自我復制及控制多肽合成過程示意圖，下列說法正確的是(注：脯氨酸的密碼子為CCA、CCG、CCU、CCC)(　　) A．a(chǎn)鏈中A、T兩個堿基之間通過氫鍵相連 B．若b鏈上的CGA突變?yōu)镚GA，則丙氨酸將變?yōu)楦彼? C．與③相比，②過程中特有的堿基配對方式是A—U D．圖中丙氨酸的密碼子是CGA [導學號29520327]　解析：選B。a鏈中A、T兩個堿基之間是不相連的，只有兩條鏈之間的堿基通過氫鍵相連，A錯誤；若b鏈上的CGA突變?yōu)镚GA，則轉(zhuǎn)錄成的信使RNA中對應的密碼子變?yōu)镃CU，因此，丙氨酸將變?yōu)楦彼?，B正確；與③相比，②過程中特有的堿基配對方式是T—A，在③中也有A－U，C錯誤；密碼子指 mRNA 中決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，所以圖中丙氨酸的密碼子是GCU而不是CGA，D錯誤。 考點二　基因?qū)π誀畹目刂? 4．(2015高考海南卷)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 [導學號29520328]　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。 5．(2016廣東肇慶模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的，下圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖不能得出的結(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 [導學號29520329]　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。 6．(原創(chuàng)題)如圖甲、乙、丙表示細胞內(nèi)正在進行的新陳代謝過程，據(jù)圖分析下列表述中不恰當?shù)氖?　　) 甲 乙 丙 A.正常人體細胞內(nèi)不會進行4、6、7過程 B．1、4、6、8、10過程均需要核糖核苷酸作為原料 C．1過程需要RNA聚合酶參與，3過程需要DNA聚合酶參與 D．病毒體內(nèi)不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程 [導學號29520330]　解析：選B。圖甲表示DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖乙表示RNA的復制和翻譯過程，圖丙表示RNA的逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。正常人體細胞內(nèi)不會進行RNA的復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和逆轉(zhuǎn)錄過程，即不會進行4、6、7過程。1、4、6、8過程的產(chǎn)物為RNA，需要核糖核苷酸作為原料，但10過程表示DNA的復制，需要脫氧核糖核苷酸作為原料。1過程需要RNA聚合酶參與，3過程需要DNA聚合酶參與。病毒不具有獨立代謝的能力，不能單獨進行圖甲、乙或丙所代表的新陳代謝過程。 7．(2015高考安徽卷)Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復制酶(如下圖所示)，然后利用該復制酶復制Qβ RNA。下列敘述正確的是(　　) A．Qβ RNA的復制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄過程 B．Qβ RNA的復制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C．一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D．Qβ RNA復制后，復制酶基因才能進行表達 [導學號29520331]　解析：選B。根據(jù)題意可知，噬菌體侵染大腸桿菌后，Qβ RNA翻譯出了RNA復制酶，沒有逆轉(zhuǎn)錄酶，因此Qβ RNA的復制沒有經(jīng)歷逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，A項錯誤。Qβ噬菌體在RNA復制酶的作用下，以單鏈RNA為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成子鏈，因此會經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程，B項正確。據(jù)圖中信息可知，該Qβ噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時翻譯出多條肽鏈，C項錯誤。復制酶基因表達后生成RNA復制酶，才能催化RNA的復制，D項錯誤。 8．下面為細胞中多聚核糖體合成分泌蛋白的示意圖，已知分泌蛋白的新生肽鏈上有一段可以引導其進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特殊序列(圖中P肽段)。以下相關(guān)說法正確的是(　　) A．若P肽段功能缺失，雖可繼續(xù)合成新生肽鏈，但無法將蛋白質(zhì)分泌到細胞外 B．合成①的場所是細胞核，但⑥的合成與核仁無關(guān) C．多個核糖體結(jié)合的①是相同的，但最終合成的肽鏈②、③、④、⑤在結(jié)構(gòu)上各不相同 D．若①中有一個堿基發(fā)生改變，則合成的多肽鏈的結(jié)構(gòu)一定會發(fā)生改變 [導學號29520332]　解析：選A。依題意可知，P肽段可以引導新生肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，所以當P肽段功能缺失時，新生肽鏈無法進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步加工，也就無法進入高爾基體進行進一步加工，該蛋白質(zhì)也無法被分泌到細胞外，但核糖體中仍然可以繼續(xù)合成肽鏈。①為mRNA，在細胞核中合成，⑥為核糖體，其合成與核仁有關(guān)。多個核糖體均結(jié)合在同一條mRNA(①)上，在翻譯過程中始終以同一條mRNA(①)為模板，所以合成的多肽鏈的結(jié)構(gòu)是相同的。①中有一個堿基發(fā)生改變，會引起密碼子的改變，但由于密碼子的簡并性，合成的多肽鏈結(jié)構(gòu)不一定會發(fā)生改變。 9．(2016廣西桂林模擬)如圖為真核細胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應過程，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①是翻譯過程 B．過程②在形成細胞中的某種結(jié)構(gòu)，這一過程與細胞核中的核仁密切相關(guān) C．如果細胞中r蛋白含量增多，r蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合 D．c是基因，是指導rRNA合成的直接模板，需要DNA聚合酶參與催化 [導學號29520333]　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①是翻譯產(chǎn)生r蛋白過程；過程②形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關(guān)；由圖可知細胞中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．如圖甲、乙、丙表示細胞生命活動過程示意圖，圖乙是圖甲中部分結(jié)構(gòu)的放大圖，圖丙是圖乙中部分結(jié)構(gòu)的放大圖。下列敘述錯誤的是(　　) A．圖甲中DNA—RNA的雜交區(qū)域中可存在T與A配對 B．圖甲中b端對應于圖乙的左側(cè)，且圖乙中存在3種RNA C．據(jù)乙、丙兩圖可推測tRNA與氨基酸結(jié)合的過程中有水生成 D．若DNA模板鏈上的CCA和GGT分別決定甘氨酸和脯氨酸，則圖乙方框內(nèi)為甘氨酸 [導學號29520334]　解析：選D。圖甲表示原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖乙表示其中的翻譯過程，圖丙是對tRNA的部分結(jié)構(gòu)的放大。轉(zhuǎn)錄過程中DNA和RNA配對時遵循堿基互補配對原則，可存在T與A配對，A正確；由圖甲中肽鏈的長短可推知翻譯中核糖體的移動方向是從b到a，故b端位于圖乙的左側(cè)，翻譯過程中需要tRNA、mRNA、rRNA這三種RNA的參與，B正確；圖丙中氨基酸的羧基與核糖的羥基脫水縮合從而連接在一起，C正確；圖乙方框內(nèi)氨基酸對應的密碼子為CCA，對應到DNA模板鏈中的堿基序列應為GGT，故該氨基酸為脯氨酸，D錯誤。 11．下圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程。據(jù)圖分析，下列敘述中不正確的是(　　) A．兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質(zhì)提供原料 B．甲沒有核膜包被的細胞核，所以轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在同一空間內(nèi) C．乙細胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質(zhì) D．若合成某條肽鏈時脫去了100個水分子，則該肽鏈中至少含有102個氧原子 [導學號29520335]　解析：選A。從圖中可以看出，甲細胞是原核細胞，乙細胞是真核細胞，則甲細胞中不含線粒體，A錯誤；原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯都發(fā)生在細胞質(zhì)中，B正確；乙細胞翻譯的場所為細胞質(zhì)中的核糖體，細胞核基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA必須通過核孔才能進入細胞質(zhì)，C正確；若合成某肽鏈時脫去100個水分子，則該肽鏈含有100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個氧原子，再加上一端的羧基含有的2個氧原子，該肽鏈至少含有102個氧原子，D正確。 12．(2015高考重慶卷)結(jié)合下圖分析，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 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎 D．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 [導學號29520336]　解析：選D。A項，對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細胞生物及部分DNA病毒來說，遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；對于RNA病毒來說，遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項，由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表達出相同的蛋白質(zhì)。C項，蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的。D項，具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈，另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈，兩條鏈之間的堿基互補配對，核苷酸排列順序不同，含有不同的遺傳信息。 13．(2016江蘇徐州月考)根據(jù)圖1至圖3遺傳信息的傳遞和表達過程，回答相關(guān)問題： (1)上圖中表示脫氧核苷酸長鏈的字母是________________，能夠發(fā)生A與T相互配對的是圖______。 (2)圖3過程不可能發(fā)生在________中。 A．神經(jīng)元　　　　　　 B．肝細胞 C．心肌細胞 D．哺乳動物成熟的紅細胞 (3)若圖3合成的產(chǎn)物中有n個氨基酸組成，指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n的原因之一是________________。 (4)圖1至圖3中沒有發(fā)生的過程是________________，中心法則完整的表達式是________________________________________________________________________。 [導學號29520337]　解析：(1)從圖示看出，圖1為DNA的復制，能發(fā)生A與T的配對；P鏈、T鏈、A鏈、B鏈表示脫氧核苷酸長鏈。 (2)圖3為翻譯過程，而哺乳動物成熟紅細胞不僅無細胞核，而且也無線粒體、核糖體等細胞器，不能進行蛋白質(zhì)的生物合成。 (3)由于終止密碼子不編碼氨基酸，因此圖3合成的產(chǎn)物中如果有n個氨基酸組成，則指導其合成的mRNA的堿基數(shù)應遠大于3n。 (4)從圖示看出，圖1至圖3中沒有發(fā)生的過程是逆轉(zhuǎn)錄和RNA復制。 答案：(1)P鏈、T鏈、A鏈、B鏈　1 (2)D　 (3)終止密碼不編碼氨基酸 (4)逆轉(zhuǎn)錄和RNA復制　 14．人體中的膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，參與血液中脂質(zhì)的運輸。血漿中膽固醇的含量受LDL(一種膽固醇含量為45%的脂蛋白)的影響，細胞中膽固醇的來源如圖所示。請分 析回答： (1)LDL受體的化學本質(zhì)是______________。 (2)催化①過程的酶是________________，與②過程相比，①過程特有的堿基配對方式是________。 (3)已知mRNA1中有30個堿基，其中A和C共有12個，則其對應基因中至少含G和T共____________個。 (4)與DNA相比，mRNA更適宜于作為信使的原因是________________________________________。 (5)圖示過程體現(xiàn)了基因?qū)ι镄誀畹腳_______(直接、間接、直接和間接)控制。 (6)當LDL受體出現(xiàn)遺傳性缺陷時，會導致血漿中膽固醇含量________。 [導學號29520338]　解析：(1)生物大分子LDL的受體化學本質(zhì)是糖蛋白。(2)①過程為轉(zhuǎn)錄過程，故催化其能順利進行的酶是RNA聚合酶；②過程為翻譯過程，兩者相比較，①過程特有的堿基配對方式是T—A，因為RNA中不含有堿基T。(3)mRNA中有幾個A、C，其模板鏈就有幾個G、T，而mRNA中有幾個G、U，其模板鏈的互補鏈就有幾個G、T，加在一起，共30個G、T。(4)DNA是大分子物質(zhì)，他不能自由出入細胞核，信使RNA是由DNA經(jīng)剪接而成，是攜帶遺傳信息能指導蛋白質(zhì)合成的一類單鏈核糖核酸，所以與DNA相比，mRNA更適宜于作為信使。(5)分析圖示可以看出①過程轉(zhuǎn)錄形成的mRNA1直接控制合成了LDL受體，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA2通過控制酶間接控制了乙酰CoA的合成。(6)分析圖示，并結(jié)合題干中“血漿中膽固醇的含量受LDL(一種膽固醇含量為45%的脂蛋白)的影響”可知，當LDL受體出現(xiàn)遺傳性缺陷時，會導致血漿中膽固醇含量增加。 答案：(1)糖蛋白(蛋白質(zhì))　(2)RNA聚合酶　T—A　(3)30　(4)mRNA一般為較短的單鏈，能通過核孔轉(zhuǎn)移至細胞質(zhì)　(5)直接和間接　(6)增加