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2019-2020年高考生物一輪復習第21講基因的表達培優(yōu)學案 [考綱明細]　1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)　2.基因與性狀的關系(Ⅱ) 板塊一　知識自主梳理 一、RNA的結構和種類 1．元素組成：C、H、O、N、P。 2．基本單位：核糖核苷酸。 3．組成成分 4．結構：一般是單鏈，長度比DNA短；能通過核孔從細胞核轉移到細胞質(zhì)中。 5．種類 二、遺傳信息的轉錄 1．概念：主要在細胞核，線粒體、葉綠體也有，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。 2．過程 三、遺傳信息的翻譯 1．概念 2．密碼子 (1)概念：信使RNA上3個相鄰堿基決定1個氨基酸，此3個相鄰堿基稱為密碼子。 (2)種類：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，終止密碼子有3種。 (3)密碼子與氨基酸的對應關系 一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應的氨基酸)，一種氨基酸可能對應一種或幾種密碼子。 3．tRNA (1)結構：呈三葉草的葉形 (2)種類：61種。 (3)tRNA與氨基酸的對應關系 一種tRNA只能轉運一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉運。 4．過程 5．mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關系圖 (1)數(shù)量關系：一個mRNA可同時結合多個核糖體。 (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：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。 (4)結果：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)、高爾基體等結構中進一步加工。 四、轉錄、翻譯和DNA復制的比較(真核生物) 五、中心法則的提出與其發(fā)展 1．提出人：克里克。 2．中心法則：其內(nèi)容用簡式表示為： ①DNA的復制?、谵D錄?、鄯g?、躌NA的復制 ⑤逆轉錄 3．中心法則與生物種類的關系 (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等逆轉錄病毒的中心法則： 。 (4)不能分裂的細胞： DNARNA蛋白質(zhì)。 六、基因控制性狀的方式 1．直接方式 (1)機理：基因通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀。 (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)實例：白化病、豌豆粒形的形成原因。 七、基因與性狀的關系 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，如身高，同時身高也不完全由基因決定，后天營養(yǎng)和體育鍛煉等也有重要作用。 ◆　深入思考 請寫出洋蔥表皮細胞和根尖分生區(qū)細胞的遺傳信息傳遞式。 提示　(1)洋蔥表皮細胞內(nèi)遺傳信息傳遞式 (2)洋蔥根尖分生區(qū)細胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式 ◆　自查診斷 1．細胞核中的轉錄過程有RNA聚合酶的參與。(　　) 答案　√ 2．tRNA分子中含有一定數(shù)量的氫鍵。(　　) 答案　√ 3．反密碼子是位于mRNA上的相鄰的三個堿基。(　　) 答案　 4．一條mRNA只能翻譯出一條肽鏈。(　　) 答案　 5．細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。(　　) 答案　√ 6．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息。(　　) 答案　 板塊二　考點題型突破 考點1 遺傳信息的轉錄和翻譯 [xx全國卷Ⅲ]下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 [解析]　tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉錄而來，A正確；RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉錄，同一細胞中可能有多個DNA分子同時發(fā)生轉錄，故兩種RNA可同時合成，B正確；RNA的合成主要發(fā)生在細胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發(fā)生，C錯誤；轉錄時遵循堿基互補配對原則，故轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補，D正確。 [答案]　C 題型一　DNA和RNA比較 1．下列關于DNA和RNA特點的比較，正確的是(　　) A．在細胞內(nèi)存在的主要部位相同 B．構成的五碳糖不同 C．核苷酸之間的連接方式不同 D．構成的堿基相同 答案　B 解析　DNA主要存在于細胞核中，RNA主要存在于細胞質(zhì)中，A錯誤；二者的核苷酸的連接方式相同，都是靠磷酸二酯鍵連接，C錯誤；構成DNA和RNA的堿基不完全相同，D錯誤。 2. [xx安徽四校聯(lián)考]如圖所示，由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構成了化合物b，下列有關敘述正確的有幾項(　　) ①若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸?、谌鬭為核糖，則b為DNA的基本組成單位?、廴鬽為尿嘧啶，則DNA中肯定不含這種化合物?、茉跓煵莼ㄈ~病毒體內(nèi)，b有8種?、萦蒪構成的單鏈RNA中，一定不含氫鍵?、轪屬于不能水解的糖，是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)?、呷鬭為核糖，則由b組成的核酸主要分布在細胞質(zhì)中?、嘞趸毦w內(nèi)含的化合物m共4種 A．一項 B．兩項 C．三項 D．四項 答案　B 解析　若m為腺嘌呤，則b可能為腺嘌呤脫氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸，①錯誤；若a為核糖，則b為RNA的基本組成單位，②錯誤；若m為尿嘧啶，則b是RNA的基本組成單位，DNA中不含b這種化合物，③正確；煙草花葉病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，只含有四種核糖核苷酸，即b只有4種，④錯誤；tRNA中含有少量氫鍵，⑤錯誤；a是五碳糖，屬于不能水解的糖，但是不能提供能量，⑥錯誤；若a為核糖，則由b組成的核酸是RNA，主要分布在細胞質(zhì)中，⑦正確；硝化細菌體內(nèi)含有RNA和DNA兩種核酸，因此所含的化合物m共5種，⑧錯誤。綜上所述，正確的有③⑦，故選B。 知識拓展 　比較RNA與DNA 題型二　遺傳信息、密碼子、反密碼子的區(qū)別 3．下列關于基因指導蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是(　　) A．遺傳信息從堿基序列到氨基酸序列不會損失 B．密碼子中堿基的改變一定會導致氨基酸改變 C．DNA通過堿基互補配對決定mRNA的序列 D．每種tRNA可以識別并轉運多種氨基酸 答案　C 解析　由于基因中的啟動子、終止子和內(nèi)含子都不編碼氨基酸，因此遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過程中有所損失，A錯誤；由于密碼子的簡并性，因此密碼子中堿基的改變不一定會導致氨基酸改變，B錯誤；轉錄過程中DNA通過堿基互補配對決定mRNA的序列，C正確；一種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，D錯誤。 4．下列有關密碼子的敘述正確的是(　　) A．基因突變可能改變基因中密碼子的種類或順序 B．每種氨基酸都對應多種密碼子 C．密碼子的簡并性可以減少有害突變 D．密碼子和反密碼子中堿基可互補配對，所以兩者種類數(shù)相同 答案　C 解析　密碼子位于mRNA上，基因突變可改變基因中的堿基排列順序，A錯誤；有的氨基酸對應多種密碼子，有的氨基酸只對應一種密碼子，B錯誤；由于密碼子的簡并性，基因發(fā)生突變后遺傳時生物的性狀可能不變，從而可以減少有害突變的發(fā)生，C正確；由于終止密碼子不能決定氨基酸，故密碼子和反密碼子的種類數(shù)存在差異，D錯誤。 5．[xx青島一模]下列有關DNA和RNA的敘述，正確的是(　　) A．生物的遺傳信息只存在于DNA分子中 B．真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，而原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA C．原核生物的DNA上不存在密碼子，密碼子只存在于mRNA上 D．在進行正常生命活動的真核生物細胞內(nèi)，既能以DNA為模板轉錄形成RNA，也能以RNA為模板逆轉錄形成DNA 答案　C 解析　RNA病毒的遺傳信息存在于RNA分子中，A錯誤；真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，B錯誤；正常情況下真核生物細胞內(nèi)的RNA不能發(fā)生逆轉錄，D錯誤。 知識拓展 　遺傳信息、密碼子與反密碼子 題型三　轉錄和翻譯過程 6．如圖表示生物基因的表達過程，下列敘述與該圖相符的是(　　) A．圖1可發(fā)生在綠藻細胞中，圖2可發(fā)生在藍藻細胞中 B．DNA－RNA雜交區(qū)域中A應與T配對 C．圖1翻譯的結果是得到了多條氨基酸序列相同的多肽鏈 D．圖2中①②③的合成均與核仁有關 答案　C 解析　圖1的轉錄和翻譯過程是同時進行的，只能發(fā)生在原核生物中，圖2是先轉錄再翻譯，應發(fā)生在真核生物中，綠藻為真核生物，而藍藻為原核生物，A錯誤；DNA－RNA雜交區(qū)域中A應該與U配對，B錯誤；核仁只與rRNA的合成有關，與mRNA、tRNA的合成無關，D錯誤。 7．[xx沈陽模擬]下列有關真核生物基因表達的敘述中，正確的是(　　) A．基因表達過程所需的原料有游離的核糖核苷酸和氨基酸 B．參與翻譯過程的RNA均為單鏈結構，其內(nèi)部不存在堿基互補配對 C．轉錄和翻譯的場所都是細胞質(zhì) D．有絲分裂的分裂間期和分裂期都有基因的轉錄和翻譯 答案　A 解析　基因表達包括基因的轉錄和翻譯，轉錄所需原料是核糖核苷酸，翻譯所需原料是氨基酸，A正確；參與翻譯的tRNA內(nèi)部存在氫鍵，有堿基互補配對現(xiàn)象，B錯誤；轉錄主要發(fā)生在細胞核，翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)，C錯誤；有絲分裂的分裂期染色體高度螺旋化，通常不會發(fā)生基因的轉錄，D錯誤。 8．[xx山西四校聯(lián)考]甲、乙兩圖為真核細胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列有關說法正確的是(　　) A．甲圖所示的過程叫作翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B．乙圖所示的過程叫作轉錄，轉錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板 C．甲圖所示翻譯過程的方向是從右到左 D．甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補配對且堿基互補配對方式相同 答案　C 解析　由甲圖可知，翻譯過程中一個mRNA分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，A錯誤；轉錄產(chǎn)物有信使RNA、轉運RNA和核糖體RNA三種，而翻譯的模板只是信使RNA，B錯誤；甲圖中多肽鏈②最長，說明合成該多肽鏈的核糖體是最早與mRNA結合的，因此核糖體在mRNA上的移動方向是從右到左，C正確；轉錄和翻譯過程中都發(fā)生了堿基互補配對，但堿基互補配對方式不完全相同，轉錄是A－U、G－C、C－G、T－A的配對，翻譯為A－U、G－C、C－G、U－A的配對，D錯誤。 易錯警示 　轉錄、翻譯過程中的五個關注點 (1)轉錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。 (2)翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。 (3)轉錄和翻譯過程中的堿基配對不完全相同，轉錄是A－U、T－A、G－C、C－G，翻譯是A－U、U－A、G－C、C－G。 (4)明確mRNA鏈和多肽鏈的關系。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA，而在同一條mRNA鏈上結合的多個核糖體，同時合成的是若干條多肽鏈，且肽鏈長的，翻譯在前。 (5)真核細胞的轉錄和翻譯不同時進行，而原核細胞能邊轉錄、邊翻譯。 題型四　轉錄和翻譯的相關計算 9．現(xiàn)代生物工程能夠?qū)崿F(xiàn)通過已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列來人工合成基因?，F(xiàn)已知人體生長激素共含190個肽鍵(單鏈)，假設與其對應的mRNA序列中有A和U共313個，則合成的生長激素基因中G至少有(　　) A．130個 B．260個 C．313個 D．無法確定 答案　B 解析　此蛋白質(zhì)由191個氨基酸縮合而成，控制其合成的mRNA中最少有573個堿基，又知mRNA中A＋U為313個，所以mRNA中G＋C為573－313＝260(個)，故DNA的兩條鏈中G＋C共有520個，即該基因中G至少有260個。 10．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉錄此mRNA的基因中至少含堿基數(shù)依次為(　　) A．32,11,66 B．36,12,72 C．12,36,24 D．11,36,72 答案　B 解析　此多肽含有11個肽鍵，所以含有氨基酸12個，所以mRNA上的密碼子至少12個，mRNA上的堿基數(shù)至少123＝36個。決定氨基酸的密碼子是12個，所以需要的tRNA也是12個。因為mRNA中堿基至少有36個，所以轉錄它的基因中堿基數(shù)至少為362＝72個。 技法提升 　基因表達過程中的相關計算方法 (1)在不考慮非編碼區(qū)和內(nèi)含子的條件下 轉錄、翻譯過程中DNA(基因)堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶多肽鏈氨基酸數(shù)＝6∶3∶1，即： 基因表達過程中，蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目＝參加轉運的tRNA數(shù)目＝1/3 mRNA的堿基數(shù)目＝1/6基因中的堿基數(shù)。 (2)基因中堿基與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量之間的計算 若基因中有n個堿基，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，合成含m條多肽的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝a－18－m；若改為n個堿基對，則公式為a－18－m。 注：解答蛋白質(zhì)合成的相關計算問題時，應看清是DNA上的堿基對數(shù)還是個數(shù)，是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基個數(shù)，是合成蛋白質(zhì)所需氨基酸的個數(shù)還是種類數(shù)。 考點2 中心法則及基因與性狀的關系 [xx重慶高考]結合題圖分析，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 [解析]　生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A正確；由于密碼子的簡并性，核苷酸序列不同的基因可通過轉錄和翻譯，表達出相同的蛋白質(zhì)，B正確；DNA或RNA上的遺傳信息只有傳遞到蛋白質(zhì)，性狀才得以表現(xiàn)，C正確；基因的兩條單鏈間的堿基互補配對，兩條單鏈所含遺傳信息不同，D錯誤。 [答案]　D 題型一　中心法則過程分析 1．[xx襄陽一模]下圖所示的中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．人體細胞中，無論在何種情況下都不會發(fā)生e、d過程 B．逆轉錄病毒侵染細胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進入宿主細胞 C．能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是tRNA，后者所攜帶的分子是氨基酸 D．真核細胞中，a過程只發(fā)生在細胞核，b過程只發(fā)生在細胞質(zhì) 答案　C 解析　流感病毒等部分RNA病毒侵入人體細胞時，會發(fā)生RNA復制(e)，逆轉錄病毒侵入人體細胞時，逆轉錄(d)過程也會發(fā)生，A錯誤；宿主細胞無逆轉錄酶，因此侵染過程中遺傳物質(zhì)RNA和逆轉錄酶一同進入宿主細胞，B錯誤；真核細胞中，DNA復制(a)、轉錄(b)主要發(fā)生在細胞核，在線粒體和葉綠體中也能發(fā)生，D錯誤。 2．下圖是4種遺傳信息的流動過程，對應的敘述不正確的是(　　) A．甲可表示胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B．乙可表示逆轉錄病毒在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 C．丙可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 D．丁可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向 答案　A 解析　胰島細胞屬于高度分化的細胞，胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向中不包括DNA復制。 技法提升 　細胞種類與遺傳信息傳遞途徑的關系歸納 高等動植物共有的途徑是DNA復制、轉錄和翻譯，但具體到不同細胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但成熟葉肉細胞等高度分化的細胞無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞無遺傳信息傳遞。 題型二　遺傳信息傳遞過程及實驗分析 3．[xx沈陽二中期中]如圖所示，下列有關敘述不正確的是(　　) A．甲是DNA，乙為RNA，此過程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶 B．甲是DNA，乙為DNA，此過程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶和解旋酶 C．甲是RNA，乙為DNA，此過程為轉錄，原料為脫氧核苷酸 D．甲是RNA，乙為蛋白質(zhì)，此過程為翻譯，原料為氨基酸 答案　C 解析　根據(jù)圖示，若甲是DNA，乙為RNA，則此過程表示轉錄，需要以甲為模板，酶為RNA聚合酶，A正確；若甲是DNA，乙為DNA，此過程表示DNA復制，需要以甲為模板，酶為DNA聚合酶和解旋酶，B正確；若甲是RNA，乙為DNA，此過程為逆轉錄，原料為脫氧核苷酸，C錯誤；若甲是RNA，乙為蛋白質(zhì)，此過程為翻譯，原料為氨基酸，D正確。 4．右圖為有關遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗，下列相關敘述合理的是(　　) A．若X是mRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入氨基酸 B．若X是DNA，Y含有U，則試管內(nèi)必須加入逆轉錄酶 C．若X是tRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)必須加入DNA酶 答案　A 解析　若X是mRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，因此試管內(nèi)必須加入氨基酸，A正確；若X是DNA，Y含有U，即Y為RNA，則試管內(nèi)發(fā)生的是轉錄過程，不需要加入逆轉錄酶，需要加入RNA聚合酶等，B錯誤；若X是tRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，不需要加入脫氧核苷酸，C錯誤；若X是HIV的RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)發(fā)生的是逆轉錄過程，需要加入逆轉錄酶，而不是DNA酶，D錯誤。 技法提升 　“三步法”判斷中心法則各過程 題型三　基因與生物性狀關系的判斷 5．如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，分析可知(　　) A．基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中 B．圖中①過程需RNA聚合酶的參與，②過程需tRNA的協(xié)助 C．④⑤過程的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同 D．過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 答案　B 解析　同一個個體的細胞是受精卵經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的，細胞核基因相同，因此基因1和基因2一般會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中，A錯誤；圖中①是轉錄過程，需要RNA聚合酶，②過程是翻譯過程，需要tRNA作為運載工具運輸氨基酸到核糖體上，B正確；④⑤過程結果存在差異的根本原因是基因突變，直接原因是血紅蛋白的結構不同，C錯誤；圖中①②③是基因通過控制酶的合成來控制生物體的性狀，基因還可以通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀，D錯誤。 6．[xx四川成都外國語中學月考]如圖所示基因的作用與性狀的表現(xiàn)之間的關系。下列相關的敘述，正確的是(　　) A．①過程與DNA復制的共同點是：以DNA單鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下進行 B．③過程直接需要的物質(zhì)或結構有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP C．人的鐮刀型細胞貧血癥是通過蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)，苯丙酮尿癥是通過蛋白質(zhì)直接表現(xiàn) D．HIV和侵染大腸桿菌的T2噬菌體都可以在人體細胞內(nèi)進行①③這兩個基本過程 答案　B 解析　根據(jù)題意和圖示分析可知：①表示轉錄，②表示轉運RNA，③表示翻譯。①過程與DNA復制的不同點是：以DNA單鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下進行，A錯誤；③過程是翻譯，直接需要的物質(zhì)或結構有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP，B正確；苯丙酮尿癥是通過蛋白質(zhì)(酶)間接表現(xiàn)，人的鐮刀型細胞貧血癥是通過蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)，C錯誤；HIV是RNA病毒，侵入人體T細胞后，逆轉錄形成DNA，再進行①③過程；但侵染大腸桿菌的T2噬菌體不侵染人體細胞，D錯誤。 板塊三　方向真題體驗 1．[xx海南高考]下列關于生物體內(nèi)基因表達的敘述，正確的是(　　) A．每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子 B．HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板 C．真核生物基因表達的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程 D．一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條相同的RNA 答案　B 解析　一種氨基酸對應一種至多種密碼子，A錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA，可以逆轉錄生成DNA，B正確；真核生物基因表達的過程包括轉錄生成RNA和翻譯合成蛋白質(zhì)，C錯誤；一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條互補的RNA，但轉錄是以基因一條鏈為模板的，D錯誤。 2．[xx海南高考]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與脫氧核苷酸結構相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，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病毒的反轉錄過程 D．抑制該病毒RNA的自我復制過程 答案　C 解析　能整合到真核宿主的基因組中的物質(zhì)應為DNA，說明RNA經(jīng)逆轉錄形成DNA，進行增殖，Y物質(zhì)與脫氧核苷酸結構相似，可能會在逆轉錄過程中代替脫氧核苷酸的作用，從而抑制該病毒的逆轉錄過程。 3. [xx江蘇高考]右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．圖中結構含有核糖體RNA B．甲硫氨酸處于圖中?的位置 C．密碼子位于tRNA的環(huán)狀結構上 D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 答案　A 解析　圖示為翻譯過程，圖中結構含有mRNA、tRNA和rRNA，A正確；甲硫氨酸的密碼子是起始密碼子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸在圖中?的左邊，B錯誤；密碼子位于mRNA上，是mRNA上三個相鄰的堿基，C錯誤；由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變不一定改變肽鏈中的氨基酸的種類，D錯誤。 4．[xx全國卷Ⅱ]端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是(　　) A．大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒 B．端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶 C．正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D．正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長 答案　C 解析　每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。大腸桿菌是原核生物，原核生物中沒有染色體，不含端粒，A錯誤；從試題信息可知，端粒酶中的蛋白質(zhì)是逆轉錄酶，而非RNA聚合酶，B錯誤；正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA，C正確；端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，所以正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變短，D錯誤。 5．[xx全國卷Ⅰ]人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結構改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導更多的PrPc轉變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質(zhì)空間結構的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPc轉變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 答案　C 解析　根據(jù)題干信息知，朊粒為蛋白質(zhì)，不可能整合到宿主的基因組中，A錯誤；由題干可知，朊粒的增殖是通過誘導更多的PrPc的空間結構改變實現(xiàn)的，而肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B錯誤；蛋白質(zhì)功能發(fā)生變化的一個重要原因是空間結構發(fā)生改變，C正確；遺傳信息的翻譯過程是指在核糖體上以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，而PrPc轉變?yōu)镻rPsc的過程是空間結構的改變，不符合上述特點，D錯誤。 6．[xx海南高考]下列過程中，由逆轉錄酶催化的是(　　) A．DNA→RNA B．RNA→DNA C．蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì) D．RNA→蛋白質(zhì) 答案　B 解析　逆轉錄是在逆轉錄酶的催化下以RNA為模板合成DNA的過程，B正確，A、C、D錯誤。 限時規(guī)范特訓 一、選擇題 1．下列關于如圖①②所示分子的說法，正確的是(　　) A．①②的組成元素、基本單位都相同 B．②是蛋白質(zhì)合成的直接模板 C．①上每三個相鄰的堿基稱為一個反密碼子 D．tRNA含有氫鍵 答案　D 解析　分析圖示結構判斷：①為tRNA，其一端的三個相鄰堿基稱為一個反密碼子，一個tRNA上有一個反密碼子，C錯誤；②為雙鏈DNA，先轉錄出mRNA，再以mRNA為模板指導蛋白質(zhì)的合成，B錯誤；①和②的組成元素都是C、H、O、N、P，但基本單位不同，A錯誤；tRNA局部有雙鏈結構，因此含有氫鍵，D正確。 2．[xx河北衡水冀州中學月考]下列關于基因的表達的敘述，不正確的是(　　) A．一種氨基酸由一至多種密碼子決定，由一至多種tRNA轉運 B．CTA肯定不是遺傳密碼 C．DNA復制時一個堿基對改變，由此控制的生物性狀一定發(fā)生改變 D．信使RNA上的GCA在人細胞中和豬細胞中決定的是同一種氨基酸 答案　C 解析　密碼子具有簡并性，一種氨基酸由一至多種遺傳密碼決定，由一至多種tRNA轉運，A正確；密碼子在mRNA上，mRNA不含堿基T，B正確；由于密碼子的簡并性等原因，DNA復制時一個堿基對改變，由此控制的生物性狀不一定發(fā)生改變，C錯誤；信使RNA上的GCA在人細胞中和豬細胞中決定的是同一種氨基酸，D正確。 3．如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請判斷下列說法中正確的是(　　) A．分析題圖可知①是β鏈，完成此過程的場所是細胞核 B．除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNA C．圖中②到③的過程需要在核糖體上進行 D．能夠決定氨基酸的是③，其種類有61種 答案　C 解析　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鏈是轉錄模板，藍藻是原核生物，沒有細胞核，A錯誤；RNA包括mRNA(圖中②)、tRNA(圖中③)和rRNA(核糖體RNA，圖中未畫出)，B錯誤；圖中②到③的過程是翻譯過程，在核糖體上進行，C正確；能夠決定氨基酸的是mRNA上的61種密碼子(終止密碼子除外)，③是tRNA，D錯誤。 4．[xx安徽淮南二模]如圖為基因表達過程中相關物質(zhì)間的關系圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．過程①②中均發(fā)生堿基互補配對 B．在原核細胞中，過程①②同時進行 C．c上的密碼子決定其轉運的氨基酸種類 D．d可能具有生物催化作用 答案　C 解析　過程①②分別為轉錄和翻譯，均發(fā)生堿基互補配對，A正確；在原核細胞中，轉錄和翻譯同時進行，B正確；密碼子在mRNA上，tRNA上有反密碼子，C錯誤；d可能是具有生物催化作用的酶，D正確。 5. 某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是 (　　) A．在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開 B．DNA－RNA雜交區(qū)域中A應與T配對 C．mRNA翻譯只能得到一條肽鏈 D．該過程發(fā)生在真核細胞中 答案　A 解析　分析圖示可知：轉錄和翻譯是同時進行的，所以該過程一般發(fā)生在原核細胞內(nèi)，一條mRNA上連接了兩個核糖體，使一條mRNA翻譯成兩條肽鏈，C、D錯誤；DNA－RNA雜交區(qū)域中T應與A配對，A應與U配對，B錯誤；轉錄只需RNA聚合酶的催化，當RNA聚合酶與DNA啟動部位相結合時，DNA片段的雙螺旋解開，A正確。 6．[xx河北唐山模擬]關于轉錄和翻譯的敘述中，正確的是(　　) A．RNA聚合酶能與信使RNA的特定位點結合，催化轉錄 B．不同密碼子編碼同種氨基酸可保證翻譯的速度 C．真核細胞的轉錄主要在細胞核內(nèi)進行，翻譯主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 D．轉錄時的堿基互補配對類型有4種，翻譯時有3種 答案　B 解析　RNA聚合酶能與DNA的特定位點結合，催化轉錄，A錯誤；從密碼子使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度，B正確；翻譯的場所是核糖體，C錯誤；轉錄時的堿基互補配對類型有A－U、T－A、C－G，G－C4種，翻譯時有A－U、U－A、G－C、C－G 4種，D錯誤。 7．[xx黑龍江牡丹江模擬]如圖所示為真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程。相關敘述正確的是(　　) A．①②過程中堿基配對情況相同 B．②③過程發(fā)生的場所相同 C．①②過程所需要的酶相同 D．③過程中核糖體的移動方向是由左向右 答案　D 解析　分析圖形可知，①是DNA復制，②是轉錄，兩者堿基配對情況不完全相同，A錯誤；③是翻譯，場所是核糖體，②過程發(fā)生的場所是細胞核或線粒體或葉綠體，B錯誤；①②過程所需要的酶不同，DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，轉錄需要RNA聚合酶，C錯誤；由肽鏈的長短可判斷出③過程中核糖體的移動方向是由左向右，D正確。 8. [xx山東濟南一模]右圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達過程。相關敘述不正確的是(　　) A．①②③④⑤⑥過程均遵循堿基互補配對原則 B．艾滋病病毒侵染宿主細胞后會進行④①②③過程 C．在硝化細菌體內(nèi)②和③過程可同時進行 D．在菠菜葉肉細胞的細胞核、線粒體、葉綠體中均可進行①②③過程 答案　D 解析　圖中①②③④⑤⑥過程分別表示DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄、RNA復制、翻譯，均遵循堿基互補配對原則，A正確；艾滋病病毒為RNA病毒，可在宿主細胞內(nèi)進行逆轉錄合成DNA，再通過轉錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成，即圖中的④①②③過程，B正確；硝化細菌等原核細胞無成形的細胞核，其轉錄和翻譯過程可同時進行，C正確；菠菜葉肉細胞已經(jīng)高度分化，不再進行DNA的復制，D錯誤。 9．[xx江西八校聯(lián)考]圖甲所示為原核細胞基因表達過程，圖乙為生物的中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述不正確的是(　　) A．圖甲中存在DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物大分子 B．圖甲中合成的多肽還需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工才具有生物活性 C．圖乙中過程③在核糖體中完成 D．在人體內(nèi)漿細胞和效應T細胞能發(fā)生圖乙中的生理過程②③而不能發(fā)生過程① 答案　B 解析　圖甲為基因表達過程的轉錄和翻譯，轉錄以DNA為模板合成RNA，核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)構成，故該細胞中存在DNA、RNA和蛋白質(zhì)等，A正確；原核細胞中不存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，B錯誤；圖乙中③表示翻譯過程，場所是核糖體，C正確；①②③分別表示DNA分子復制、轉錄、翻譯，漿細胞和效應T細胞已經(jīng)高度分化，一般不再發(fā)生DNA分子復制但可發(fā)生轉錄和翻譯過程，D正確。 10．[xx四川瀘州三診]下列有關遺傳信息的傳遞和表達的敘述，正確的是(　　) A．多個核糖體同時與一條mRNA結合可以加快合成多種肽鏈 B．胞內(nèi)寄生細菌不能獨立完成遺傳信息的傳遞和表達 C．HIV逆轉錄時所需部分酶和ATP由病毒提供 D．以mRNA為模板翻譯出蛋白質(zhì)的過程中，需要tRNA、氨基酸、核糖體以及ATP的參與 答案　D 解析　多個核糖體同時與一條mRNA結合，由于模板相同，因此合成的多條肽鏈相同，A錯誤；胞內(nèi)寄生細菌能獨立完成遺傳信息的傳遞和表達，B錯誤；HIV逆轉錄時需要的逆轉錄酶由病毒提供，ATP由宿主細胞提供，C錯誤；翻譯需要tRNA轉運氨基酸，氨基酸提供原料，核糖體提供場所，ATP提供能量，D正確。 11．白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉變?yōu)橐阴Ｒ宜幔懦龅哪蛞褐幸蚝心蚝谒?，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內(nèi)與之相關的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．若一個皮膚角質(zhì)層細胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變，不會導致白化病 B．若一個胚胎干細胞控制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會導致黑尿病 C．白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)結構直接控制生物性狀的 D．圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀，一個性狀也可受多個基因控制 答案　C 解析　圖示白化病和黑尿病說明基因是通過控制酶的合成而間接控制生物性狀的。 12．在其他條件具備的情況下，在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z，可得到相應產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是(　　) A．若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉錄酶 B．若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷酸 C．若X是RNA，Y是DNA，則Z是限制酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸 答案　D 解析　若X是DNA，Y是RNA，則Z是RNA聚合酶，A錯誤；若X是DNA，Y是mRNA，則Z是核糖核苷酸，B錯誤；若X是RNA，Y是DNA，則Z是逆轉錄酶，C錯誤；若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸，D正確。 二、非選擇題 13．[xx湖南師大附中月考]如圖為人體胰島素基因控制合成胰島素的過程示意圖。據(jù)圖回答： (1)該圖表示的過程發(fā)生在人體的________細胞中，飯后半小時后，上圖所示過程會________(填“增強”或“減弱”)。 (2)圖中①表示的過程稱為________，催化該過程的酶是________。②表示的物質(zhì)是________。 (3)圖中天冬氨酸的密碼子是________，胰島素基因中決定“”的模板鏈的堿基序列為______________________。 (4)已知胰島素由兩條多肽鏈共51個氨基酸組成，指導其合成的②的堿基數(shù)遠大于153，主要原因是____________________________。一個②上結合多個核糖體的意義是________________________________________。 答案　(1)胰島B　增強　(2)轉錄　RNA聚合酶　mRNA　(3)GAC　—CCACTGACC—　(4)mRNA上存在終止密碼子等不翻譯的序列　在短時間內(nèi)生成大量的同種蛋白質(zhì) 解析　(1)胰島素是由人的胰島B細胞合成分泌的。飯后半小時血液中經(jīng)消化吸收的葡萄糖增多，此時胰島素分泌增加。 (2)圖中①表示轉錄過程，需要RNA聚合酶的催化，轉錄形成的產(chǎn)物②是mRNA。 (3)密碼子在mRNA上，天冬氨酸的密碼子是GAC，由mRNA上堿基序列可知決定“”的模板鏈的堿基序列是—CCACTGACC—。 (4)51個氨基酸組成的胰島素分子，指導其合成的mRNA中堿基數(shù)至少為153，實際卻遠大于153，因為mRNA上含有終止密碼子等不翻譯的序列。一個mRNA上結合多個核糖體能在短時間內(nèi)合成大量的同種多肽鏈，具有高效性。 14．[xx山東師大附中二模]圖①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題： (1)過程①發(fā)生的主要時期是____________________和___________________。 (2)過程②發(fā)生的場所是________________，消耗的有機物是________________，α鏈形成后通過________進入細胞質(zhì)中與核糖體結合。 (3)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占30%、20%，則與α鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。 (4)圖中y是某種tRNA，它由________(填“三個”或“多個”)核糖核苷酸組成，其中CAA稱為________，一種y可以轉運________種氨基酸。若合成該蛋白質(zhì)的基因含有600個堿基對，則該蛋白質(zhì)最多由________種氨基酸組成。 答案　(1)有絲分裂的間期　減數(shù)第一次分裂前的間期　(2)細胞核、線粒體　ATP、核糖核苷酸　核孔　(3)25%　(4)多個　反密碼子　一　20 解析　(1)過程①是DNA的復制，發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。 (2)過程②是轉錄過程，在人體細胞中，該過程主要發(fā)生在細胞核中，此外在線粒體中也能發(fā)生；該過程是在RNA聚合酶的作用下，以核糖核苷酸為原料合成α鏈，同時需要ATP提供能量，α鏈形成后通過核孔進入細胞質(zhì)中與核糖體結合。 (3)α鏈是mRNA，其中G占30%，則U占54%－30%＝24%，則其模板鏈中C占30%、A占24%，模板鏈中G占20%，則T占26%，則α鏈對應的DNA雙鏈區(qū)段中，A＋T＝24%＋26%＝50%，A占(24%＋26%)2＝25%。 (4)tRNA由多個核糖核苷酸組成，其中CAA與mRNA上的密碼子GUU互補配對，稱為反密碼子；一種tRNA只有一個反密碼子，只可以轉運一種氨基酸；構成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。 15．已知圖甲中g與圖乙中的“物質(zhì)X”為同一物質(zhì)，據(jù)圖回答下列問題： (1)若f代表染色體，則e能被________染成綠色，將其徹底水解可得[a]磷酸、[b]堿基和[c]________三種小分子物質(zhì)，e的空間結構一般表現(xiàn)為__________________。 (2)若f代表一種細胞器，且是合成物質(zhì)X的場所，則f是________。在圖乙的④過程中，所需的轉運工具是____________，其具體功能是__________________________。 (3)在真核細胞中，⑤和①兩個過程發(fā)生的主要場所是________。原核生物中遺傳信息傳遞的途徑包括________(用圖乙中的標號表示)。 (4)圖乙中需要4種脫氧核苷酸作為原料，并且堿基互補配對原則為A－T、U－A、G－C、C－G的過程是________(用圖乙中的標號表示)。 答案　(1)甲基綠　脫氧核糖　規(guī)則的雙螺旋結構　(2)核糖體　轉運RNA(tRNA)　識別并轉運氨基酸　(3)細胞核?、茛佗堋?4)② 解析　(1)若f代表染色體，則e為DNA，其能被甲基綠染成綠色；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，由一分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子含氮堿基組成，因此徹底水解DNA可得[a]磷酸、[b]堿基和[c]脫氧核糖三種小分子物質(zhì)；DNA是規(guī)則的雙螺旋結構。 (2)物質(zhì)X是蛋白質(zhì)，其合成場所是核糖體，由蛋白質(zhì)和RNA組成，因此f是核糖體，在圖乙④翻譯過程中，需要tRNA識別并轉運相應的氨基酸。 (3)⑤是DNA的復制過程，①是轉錄過程，在真核細胞中，這兩個過程發(fā)生的主要場所是細胞核。原核生物中遺傳信息傳遞的途徑包括⑤①④，而②③只發(fā)生在被某些病毒侵染的細胞中。 (4)圖乙中需要4種脫氧核苷酸作為原料的過程有②逆轉錄過程、⑤DNA分子復制過程，而前者的堿基互補配對原則為A－T、U－A、G－C、C－G，后者的堿基互補配對原則為A－T、T－A、G－C、C－G。