（江蘇專用）2019版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第19講 基因的表達學(xué)案

第19講基因的表達江蘇最新考綱1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(B)。2.基因與遺傳信息的關(guān)系(B)。3.基因與性狀的關(guān)系(B)。考點一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(5年11考)1.比較RNA與DNA2.轉(zhuǎn)錄(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補配對原則合成RNA的過程。(2)場所：主要是細胞核、在細胞質(zhì)(線粒體、葉綠體)中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。(3)過程(見下圖)3.翻譯(1)概念：游離在細胞質(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。(2)場所或裝配機器：核糖體。(3)條件(4)過程(5)產(chǎn)物：多肽蛋白質(zhì)助學(xué)巧記“三看法”判斷中心法則各過程(1)圖甲、圖乙的過程判斷圖甲DNA兩條鏈都作為模板復(fù)制。圖乙DNA的一條鏈作為模板轉(zhuǎn)錄。(2)圖丙的過程解讀翻譯起點：一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點。起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。(3)圖丁的過程解讀數(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。意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。方向：從左向右，判斷依據(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)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。多聚核糖體中，每個核糖體合成的多肽鏈都相同。(4)戊圖解讀戊圖是tRNA，“三葉草”結(jié)構(gòu)，其內(nèi)含有氫鍵(堿基配對)。一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸，它的一端有三個堿基，叫反密碼子(有61種)，另一端是攜帶氨基酸的部位，反密碼子讀取堿基順序從長臂端即攜帶氨基酸的一側(cè)開始讀，如圖為AUC，對應(yīng)的密碼子為UAG。1.真題重組判斷正誤(1)一個tRNA分子中只有一個反密碼子(2015·全國卷，1B)()(2)mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的過程不屬于胞吐作用(2015·全國卷，3B)()(3)密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上(2015·海南卷，20D)(×)(4)細胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與(2014·全國卷，5A)()以上內(nèi)容主要源自教材必修2 P6267遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2.(教材P65思考與討論，3改編)組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸應(yīng)對應(yīng)多少種密碼子？由此推知一種氨基酸可能對應(yīng)多個密碼子，這對生物體的生存發(fā)展有何意義？提示20種氨基酸共對應(yīng)61種密碼子，其意義主要表現(xiàn)為如下兩方面：(1)增強容錯性：當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸，因而有利于蛋白質(zhì)或性狀的穩(wěn)定。(2)保證翻譯速度：當(dāng)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。1.(多選)下列關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是()A.在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化B.一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2 個C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點均在DNA 上D.細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板解析在細胞周期中，由于有多種蛋白質(zhì)在不同時期的合成，所以相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的種類和含量在不斷變化，A正確；由于基因中啟動子和終止子中堿基不發(fā)生轉(zhuǎn)錄，所以DNA中堿基數(shù)與轉(zhuǎn)錄的mRNA中堿基數(shù)并不是2倍關(guān)系，B錯誤；DNA聚合酶催化DNA復(fù)制，RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄，二者都是以DNA為模板，所以它們的結(jié)合位點均在DNA 上，C正確；細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時同樣是一條DNA鏈作為模板，D錯誤。答案AC2.(2017·南通、揚州、泰州三模)下圖為某細菌mRNA與對應(yīng)的翻譯產(chǎn)物示意圖，相關(guān)敘述錯誤的是()A.一分子mRNA有一個游離磷酸基團，其他磷酸基團均與兩個核糖相連B.mRNA上的AUG是翻譯的起始密碼，它是由基因中的啟動子轉(zhuǎn)錄形成C.一個mRNA有多個起始密碼，所以一個mRNA可翻譯成多種蛋白質(zhì)D.在該mRNA合成的過程中，核糖體就可以與之結(jié)合并開始翻譯過程解析核酸單鏈均有一個游離磷酸基團，其他磷酸基團均與兩個核糖相連，A正確；基因中的啟動子啟動轉(zhuǎn)錄，與mRNA上的起始密碼AUG不對應(yīng)，B錯誤；一個mRNA有多個起始密碼，所以一個mRNA可翻譯成多種蛋白質(zhì)，C正確；細菌為原核生物，沒有細胞核，在該mRNA合成的過程中，核糖體就可以與之結(jié)合并開始翻譯過程，D正確。答案B1.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(以真核生物為例)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(zhì)(核糖體)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸原則TA；AT；GC；CGTA；AU；GC；CGUA；AU；GC；CG結(jié)果兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質(zhì)信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息2.DNA和RNA合成的判斷用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA的合成。3.基因表達中相關(guān)計算(1)DNA模板鏈中AT(或CG)與mRNA中AU(或CG)相等，則(AT)總%(AU)mRNA%。(2)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mRNA堿基數(shù)目DNA(或基因)堿基數(shù)目。(未考慮終止密碼)4.“三步”判斷真原核細胞的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯【即學(xué)即練】(2017·江蘇省啟東中學(xué)高三期中考試)下圖所示為真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程。相關(guān)敘述正確的是()A.過程中堿基配對情況相同B.過程發(fā)生的場所相同C.過程所需要的酶相同D.過程中核糖體的移動方向是由左向右解析分析圖形可知，是DNA復(fù)制，是轉(zhuǎn)錄，兩者堿基配對情況不完全相同，A錯誤；是翻譯，場所是核糖體，過程發(fā)生的場所是細胞核或線粒體或葉綠體，B錯誤；過程所需要的酶不同，DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，C錯誤；由肽鏈的長短可判斷出過程中核糖體的移動方向是由左向右，D正確。答案D考點二中心法則及基因與性狀的關(guān)系1.中心法則(1)提出者：克里克。(2)補充后的內(nèi)容圖解：DNA的復(fù)制；轉(zhuǎn)錄；翻譯；RNA的復(fù)制；RNA逆轉(zhuǎn)錄。(3)分別寫出下列生物中心法則表達式生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒細胞生物動物、植物、細菌、真菌等(4)請寫出洋蔥表皮細胞內(nèi)遺傳信息傳遞式DNARNA蛋白質(zhì)。(5)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式RNA蛋白質(zhì)。2.基因控制性狀的途徑1.從中心法則的名稱上可以看出遺傳信息的流動過程在生物學(xué)中的重要地位，這個法則反映了遺傳物質(zhì)的哪兩大功能？提示中心法則反映了遺傳物質(zhì)的傳遞與表達這兩大功能。2.下圖為生物遺傳信息流動過程，針對下圖回答：(1)細胞分裂間期發(fā)生了上述哪些過程？分裂期發(fā)生了哪些過程？提示a、b、c；c。(2)需要tRNA和核糖體同時參與的是哪個過程？能進行AU，GC配對的過程有哪些？提示c；b、c、e。(3)健康的人體內(nèi)不會發(fā)生上述哪些過程？提示d和e。3.HIV的寄主細胞是什么？它進行蛋白質(zhì)合成的場所是什么？其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供？提示艾滋病病毒的寄主細胞是T淋巴細胞，該病毒進行蛋白質(zhì)合成的場所是寄主細胞的核糖體，其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主細胞提供。(2017·南通高三調(diào)研)(多選)近期某些地區(qū)再次出現(xiàn)H7N9禽流感疫情，并有患者死亡報道。禽流感病毒是一種RNA病毒，其基因表達過程為：RNAmRNA蛋白質(zhì)。相關(guān)敘述正確的是()A.病毒基因表達需要宿主細胞提供逆轉(zhuǎn)錄酶B.基因也可以是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段C.過程中所需的模板、原料和酶均不相同D.不吃禽肉制品是預(yù)防H7N9禽流感的最佳方法解析H7N9禽流感病毒基因表達不需要逆轉(zhuǎn)錄；禽肉制品烹制煮熟可預(yù)防H7N9禽流感。答案BC1.“三步法”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2.基因與性狀的關(guān)系整合(1)一個基因一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)(2)一個基因多種性狀(如基因間相互作用)(3)多個基因一種性狀(如身高、體重等)圖解如下(4)生物的性狀還受環(huán)境條件的影響，生物性狀是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，如水毛茛，其裸露于空氣中的葉為卵形，而沉于水中的葉卻為絲狀?；蛐拖嗤憩F(xiàn)型可能不同，基因型不同，表現(xiàn)型也可能相同。注意：體現(xiàn)某性狀的物質(zhì)并不一定是“蛋白質(zhì)”，如甲狀腺激素、黑色素、淀粉等，則該類性狀往往是通過基因控制性狀的間接途徑實現(xiàn)的，即基因酶的合成產(chǎn)生該非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的代謝過程控制性狀。【即學(xué)即練】1.(2017·南京多校聯(lián)考)寨卡病毒為單股正鏈RNA病毒，用()RNA表示。下圖表示寨卡病毒的增殖和表達。相關(guān)說法錯誤的是()A.寨卡病毒屬于RNA病毒，體內(nèi)含有逆轉(zhuǎn)錄酶B.病毒RNA復(fù)制時需要的酶在宿主細胞內(nèi)合成C.病毒RNA可直接作為翻譯的模板D.病毒RNA復(fù)制時遵循堿基互補配對原則解析據(jù)圖分析，寨卡病毒由RNA和蛋白質(zhì)組成，屬于RNA病毒，其增殖過程中沒有逆轉(zhuǎn)錄過程，所以其體內(nèi)沒有逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；寨卡病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，其體內(nèi)的酶是在宿主細胞的核糖體內(nèi)合成的，B正確；病毒RNA可直接作為翻譯的模板，C正確；病毒RNA復(fù)制時遵循堿基互補配對原則，即A與U配對，G與C配對，D正確。答案A2.下列關(guān)于基因、染色體、性狀之間的關(guān)系的敘述中，正確的是()A.基因都位于染色體上，呈線性排列B.基因都是通過控制酶的合成影響生物的性狀C.染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的改變會引起生物性狀改變D.性狀與基因之間是一一對應(yīng)的關(guān)系解析真核生物的核基因都位于染色體上，呈線性排列，原核生物無染色體，基因位于DNA上。答案C易錯·防范清零易錯清零易錯點1不能詮釋基因表達計算中的“最多”或至少點撥基因表達過程中，蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目mRNA的堿基數(shù)目基因中的堿基數(shù)目。這個比例關(guān)系都是最大值，原因如下：真核生物基因中存在不編碼氨基酸的編碼區(qū)內(nèi)的內(nèi)含子或非編碼區(qū)。轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不決定氨基酸，并且合成的肽鏈在加工過程中可能會剪切掉部分氨基酸，所以基因或DNA上堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多。易錯點2誤認為所有細胞均可進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯點撥并非所有細胞均可進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯：只有分生組織細胞才能進行“復(fù)制(當(dāng)然也進行轉(zhuǎn)錄與翻譯)”。高度分化的細胞只進行轉(zhuǎn)錄、翻譯，不進行復(fù)制。哺乳動物成熟紅細胞“復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯”均不進行。易錯點3誤認為所有生物轉(zhuǎn)錄和翻譯均能同時進行點撥(1)凡轉(zhuǎn)錄、翻譯有核膜隔開或具“時空差異”的應(yīng)為真核細胞“核基因”指導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄、翻譯。(2)原核細胞基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯可“同時”進行。(3)真核細胞的線粒體、葉綠體中也有DNA及核糖體，其轉(zhuǎn)錄翻譯也存在“同時進行”的局面。糾錯小練1.如圖表示某細胞中遺傳信息的傳遞，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是()A.DNA雙鏈在細胞核中合成，多肽鏈在細胞質(zhì)中合成B.圖中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶C.轉(zhuǎn)錄形成mRNA時，游離的核糖核苷酸有序地與DNA鏈上的堿基相撞D.結(jié)構(gòu)c與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點解析圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，由此可判斷該細胞為原核細胞，無以核膜為界限的細胞核，A錯誤；圖中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，B錯誤；轉(zhuǎn)錄形成mRNA時，游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基相撞，只有能夠進行堿基互補配對的核糖核苷酸才能按次序進行連接，C錯誤；結(jié)構(gòu)c為核糖體，其與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點，D正確。答案D2.胰腺癌曾奪走了喬布斯的生命，近來發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者血液中的一種名為HSAT的非編碼RNA(即不編碼蛋白質(zhì)的RNA)，這一特殊RNA可以作為胰腺癌的生物標記，用于胰腺癌的早期診斷，下列有關(guān)敘述正確的是()A.這種特殊的非編碼RNA與mRNA徹底水解后，均可得到6種終產(chǎn)物B.核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和此種特殊的RNA自由進出C.作為胰腺癌生物標記的RNA，其翻譯成的蛋白質(zhì)中一般含20種氨基酸D.這種特殊的非編碼RNA在胰腺癌患者細胞的細胞質(zhì)內(nèi)合成解析RNA徹底水解后有6種產(chǎn)物，包括4種堿基、核糖和磷酸，A正確；細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和RNA并非自由出入核孔，核孔具有選擇透過性，細胞核需要的DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白質(zhì)才可通過核孔進入細胞核，各種RNA可以通過核孔進入細胞質(zhì)，但不是自由地出細胞核，B錯誤；這種可作為胰腺癌生物標記的RNA屬于非編碼RNA，不能翻譯形成蛋白質(zhì)，C錯誤；這種特殊的非編碼RNA(HSAT)可能是在細胞核中轉(zhuǎn)錄形成的，也可能是在細胞質(zhì)的線粒體中轉(zhuǎn)錄形成的，D錯誤。答案A課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖晨讀必背1.RNA和DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別是RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。2.轉(zhuǎn)錄的場所是主要在細胞核內(nèi)進行，模板是DNA的一條鏈為模板，原料是4種游離的核糖核苷酸。3.翻譯的場所是細胞質(zhì)中核糖體，模板是mRNA，原料是20種氨基酸，產(chǎn)物是具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。4.密碼子與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是：一種密碼子只能決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種密碼子來決定。5.基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑：一是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；二是基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。6.生物性狀是基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。隨堂·真題演練1.(2017·經(jīng)典高考改編)在體外用14C 標記半胱氨酸­tRNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys­tRNACys，再用無機催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala­tRNACys(見下圖，tRNA不變)。如果該*Ala­tRNACys參與翻譯過程，下列說法正確的是()在一個mRNA 分子上可以同時合成多條被14C 標記的多肽鏈反密碼子與密碼子的配對由tRNA 上結(jié)合的氨基酸決定新合成的肽鏈中，原來Cys 的位置會被替換為14C 標記的Ala新合成的肽鏈中，原來Ala 的位置會被替換為14C 標記的CysA. B. C. D.解析反密碼子與密碼子的配對由tRNA上的反密碼子決定，錯誤；由于Cys轉(zhuǎn)化為Ala時并未改變反密碼子堿基序列，故新合成的肽鏈中原來Cys的位置被替換為14C標記的Ala，正確，錯誤。答案D2. (2015·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解析核糖體是相鄰氨基酸形成肽鍵的場所，核糖體由核糖體RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，A正確；甲硫氨酸是第一個氨基酸，位于的左邊，B錯誤；密碼子位于mRNA上，tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上有反密碼子，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氨基酸的種類，D錯誤。答案A3.(2015·海南卷，7)下列過程中，由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是()A.DNARNA B.RNADNAC.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) D.RNA蛋白質(zhì)解析DNARNA 屬于轉(zhuǎn)錄過程，需要的酶是RNA聚合酶，A錯誤；RNADNA屬于逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶，B正確；C、D均不是逆轉(zhuǎn)錄過程，均錯誤。答案B4.(2013·課標全國理綜，1)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是()A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸B.DNA聚合酶是在細胞核內(nèi)合成的C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成解析一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，A錯誤；DNA聚合酶是在細胞質(zhì)中的核糖體上合成的，B錯誤；反密碼子位于tRNA上，C錯誤；線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成，D正確。答案D5.(2015·安徽卷，4)Q噬菌體的遺傳物質(zhì)(QRNA)是一條單鏈RNA，當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后，QRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復(fù)制酶(如圖所示)，然后利用該復(fù)制酶復(fù)制QRNA。下列敘述正確的是()A.QRNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄的過程B.QRNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程C.一條QRNA模板只能翻譯出一條肽鏈D.QRNA復(fù)制后，復(fù)制酶基因才能進行表達解析RNA復(fù)制過程為RNA互補RNARNA，該過程不涉及逆轉(zhuǎn)錄(以RNA為模板，合成DNA的過程)，故A錯誤；RNA復(fù)制過程中，模板RNA與互補RNA之間會形成雙鏈，故B正確；依圖示，一條QRNA能翻譯出多條肽鏈，故C錯誤；依題干信息，QRNA先翻譯出復(fù)制酶，然后在復(fù)制酶催化下進行自身的復(fù)制，故D錯誤。答案B6.(2013·經(jīng)典高考，3)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.DNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D.該過程發(fā)生在真核細胞中解析在進行轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位相結(jié)合，使DNA片段的雙螺旋解開，選項A正確；圖示DNA上的堿基A應(yīng)與RNA上的堿基U配對，選項B錯誤；圖示一個mRNA分子上有若干個核糖體同時進行多條多肽鏈的合成，故選項C錯誤；在真核細胞中，轉(zhuǎn)錄在細胞核內(nèi)進行，翻譯在核糖體上進行，二者不能同時進行，選項D錯誤。答案A課后作業(yè) (時間：30分鐘滿分：100分)一、單項選擇題1.某生物細胞中基因表達過程如圖所示，相關(guān)敘述錯誤的是()A.該細胞可能為酵母菌細胞B.RNA聚合酶能解開DNA雙螺旋C.一個mRNA能同時指導(dǎo)多條肽鏈的合成D.核糖體上能發(fā)生“UA、AU”的堿基配對解析由題圖可以看出細胞中正進行基因的表達，且為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，由此可推斷該細胞為原核細胞，A錯誤；由題圖還可以看出：RNA聚合酶能解開DNA雙螺旋，一個mRNA分子上結(jié)合有4個核糖體，同時在合成多條肽鏈，B、C正確；核糖體上發(fā)生的堿基配對是mRNA上的堿基與tRNA上的堿基配對，D正確。答案A2.下圖為真核細胞內(nèi)某基因進行信息傳遞的部分結(jié)構(gòu)示意圖，已知該基因全部堿基中A占20%，下列說法正確的是()A.該基因一定存在于細胞核內(nèi)染色體DNA上B.該基因的一條核苷酸鏈中(CG)/(AT)為32C.該基因正在進行復(fù)制過程，遵循基因互補配對原則D.限制性內(nèi)切酶可作用于部位，DNA解旋酶可作用于部位解析該基因可能存在于細胞核內(nèi)的染色體DNA上，也可能存在于線粒體或者葉綠體內(nèi)的DNA上，A錯誤；已知基因全部堿基中A占20%，則T也占20%，CG30%，基因的一條核苷酸鏈以及整個DNA中(CG)/(AT)都為32，B正確；圖中下面一條核苷酸鏈上有堿基U，說明是RNA鏈，即圖示為該基因正在進行轉(zhuǎn)錄過程，遵循堿基互補配對原則，C錯誤；圖中部位是磷酸二酯鍵，是限制酶的作用部位，部位是氫鍵，是解旋酶的作用部位，D錯誤。答案B3.下圖為真核細胞中的轉(zhuǎn)錄過程示意圖，圖中16表示核苷酸，有關(guān)敘述正確的是()A.該過程主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，需要消耗ATPB.圖中2和5的堿基種類相同，五碳糖的種類不同C.圖中4、5、6中的堿基可組成一個密碼子，細胞內(nèi)共有64種密碼子D.基因突變主要發(fā)生在a鏈形成e鏈時，突變的頻率很低解析該過程為DNA轉(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，在線粒體和葉綠體內(nèi)也可以發(fā)生，并由ATP提供能量，A正確；圖中2和5分別是核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸，二者的堿基不完全相同，五碳糖不相同，B錯誤；密碼子是mRNA三個相鄰的堿基，4、5、6在DNA上，C錯誤；基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制的過程，a鏈形成e鏈是轉(zhuǎn)錄過程，D錯誤。答案A4.已知放線菌素D具有抑制RNA合成的功能，而環(huán)己酰亞胺具有抑制蛋白質(zhì)合成的功能。某同學(xué)為探究環(huán)己酰亞胺是抑制轉(zhuǎn)錄還是翻譯，進行了一次探究，結(jié)果如下圖所示，由圖可知環(huán)己酰亞胺作用的原理是()A.環(huán)己酰亞胺具有抑制基因轉(zhuǎn)錄的作用B.環(huán)己酰亞胺具有抑制信使RNA翻譯過程C.環(huán)己酰亞胺具有促進基因突變的作用D.環(huán)己酰亞胺具有抑制tRNA與核糖體結(jié)合的作用解析據(jù)圖分析可知，開始藥物處理后，環(huán)己酰亞胺處理組的蛋白質(zhì)合成先于放線菌素D處理組停止，由于放線菌素D具有抑制RNA合成的功能，所以可以推知環(huán)己酰亞胺具有抑制信使RNA翻譯過程，故B正確，A、C、D錯誤。答案B5.在同一生物體內(nèi)，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.不同DNA分子中，不可能儲存相同的遺傳信息B.不同組織的細胞中，可能有相同的基因進行表達C.不同mRNA分子中，可能含有相同的密碼子D.不同的核糖體中可能進行相同多肽的翻譯解析遺傳信息是指基因中的堿基序列，同一生物體內(nèi)，不同DNA分子可能存在相同的堿基序列的片段，儲存有相同的遺傳信息，即它們可能有相同的基因，例如位于一對同源染色體上的兩個DNA分子就可能儲存相同的遺傳信息，A錯誤；有些基因在所有的細胞中都可以表達，比如控制呼吸酶的基因，B正確；不同mRNA中存在相同的密碼子，如起始密碼子和終止密碼子，C正確；翻譯的模板是mRNA，不同的核糖體上，只要是mRNA上的堿基序列相同，合成的多肽鏈相同，D正確。答案A6.(2017·常州一模)如圖為人珠蛋白基因與其mRNA雜交的示意圖，表示基因的不同功能區(qū)。下列敘述錯誤的是()A.密碼子位于mRNA上B.圖中的核苷酸共有8種C.圖中遵循的堿基配對原則為A與U配對，C與G配對D.圖中珠蛋白基因中不能編碼珠蛋白的序列是解析密碼子是mRNA上編碼一個氨基酸的相鄰的3個堿基，A正確；圖中含有DNA和RNA，因此共有8種核苷酸(四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸)，B正確；珠蛋白基因的、區(qū)和mRNA形成的雙鏈分子中的堿基配對類型有3種，即AU、TA、CG，C錯誤；圖中和屬于內(nèi)含子，不能編碼蛋白質(zhì)，且和位于基因結(jié)構(gòu)的非編碼區(qū)，也不能編碼蛋白質(zhì)，因此圖中珠蛋白基因中不能編碼珠蛋白的序列是，D正確。答案C7.(2017·如東高中檢測)真核細胞內(nèi)RNA的酶促合成過程如圖所示。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是()A.該過程也可發(fā)生在細胞質(zhì)中B.RNA聚合酶1移動方向由右向左C.該DNA片段至少含有2個基因D.該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈解析據(jù)圖分析可知，圖示為轉(zhuǎn)錄過程，該過程可以發(fā)生在細胞核內(nèi)，也可以發(fā)生在細胞質(zhì)中的線粒體或葉綠體內(nèi)，A正確；根據(jù)圖中mRNA的位置可知，RNA聚合酶1移動方向由左向右，B錯誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，轉(zhuǎn)錄是基因的功能之一，圖中顯示該DNA已經(jīng)轉(zhuǎn)錄出2個不同的RNA，說明該DNA片段至少含有2個基因，C正確；圖中顯示2個不同的RNA“形成時的模板鏈不同，說明該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈， D正確。答案B8.下圖中甲、乙、丙分別表示發(fā)生在人體細胞中的三種生物大分子的合成過程。下列有關(guān)敘述中，錯誤的是()A.啟動子和終止子均在乙過程中發(fā)揮作用B.乙和丙過程堿基互補配對方式相同C.在不同組織細胞中，相同DNA進行乙過程時的起始位點可能不同D.神經(jīng)細胞、效應(yīng)T細胞可進行過程乙、丙，而不能進行過程甲 解析乙過程為轉(zhuǎn)錄，堿基互補配對方式為AU、TA、GC、CG；丙過程為翻譯，堿基互補配對方式為AU、UA、GC、CG。答案B二、多項選擇題9.下圖是大腸桿菌體內(nèi)某代謝過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A.物質(zhì)a、b、c的合成過程伴隨著水和ATP的生成B.物質(zhì)a、b、c和mRNA的合成過程都發(fā)生在大腸桿菌的擬核中C.合成的物質(zhì)a、b、c的分子結(jié)構(gòu)不同D.物質(zhì)a、b、c能同時合成，體現(xiàn)了大腸桿菌物質(zhì)合成效率高解析由圖可知，物質(zhì)a、b、c均為肽鏈，合成過程中均有水的生成和ATP的消耗，A錯誤；物質(zhì)a、b、c和mRNA可以在同一時間、同一地點合成，均發(fā)生在細胞質(zhì)中，B錯誤；由于對合成肽鏈的加工，物質(zhì)a、b、c的結(jié)構(gòu)不同，C正確；物質(zhì)a、b、c能同時合成，體現(xiàn)了大腸桿菌物質(zhì)合成效率高，D正確。答案CD10.(2017·鎮(zhèn)江一模)圖中分別表示人體細胞中發(fā)生的三種物質(zhì)合成過程。下列說法錯誤的是()A.過程發(fā)生的場所只有細胞核 B.過程雙向合成，過程單向合成 C.過程的鏈中A占17%，U占21%，則對應(yīng)的DNA片段中T占38% D.漿細胞中可以發(fā)生圖示過程，記憶細胞可以發(fā)生圖示過程解析細胞中過程分別表示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，復(fù)制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核中，但是在線粒體和葉綠體中也有少量DNA，也能發(fā)生復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，A錯誤；分析圖解可知，過程雙向合成，過程單向合成，B正確；過程的鏈中A占17%，U占21%，則對應(yīng)的DNA模板鏈中T17%，A21%，則另一條鏈中T21%，因此該DNA片段中T(17%21%)÷219%，C錯誤；漿細胞不能增殖，即不能發(fā)生DNA復(fù)制，只能發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯，因此可以發(fā)生圖示過程；而記憶細胞具有分裂能力，因此可以發(fā)生圖示過程，D正確。答案AC三、非選擇題11.(2017·南京、鹽城一模)人的多種生理生化過程都表現(xiàn)出一定的晝夜節(jié)律。研究表明，下丘腦SCN細胞中PER基因表達與此生理過程有關(guān)，其表達產(chǎn)物的濃度呈周期性變化。圖1為該基因表達過程示意圖，圖2和圖3是對其部分過程的放大圖。請據(jù)圖回答問題：(1)PER基因_(填“是”“否”)存在于垂體細胞中，其表達產(chǎn)物的濃度變化周期約為_小時。(2)據(jù)圖1中的過程可知，PER蛋白的合成調(diào)節(jié)機制為_。該圖過程中核糖體的移動方向是_。(3)圖2和圖3分別對應(yīng)于圖1中的過程_(填寫數(shù)字序號)，圖2中堿基配對方式與圖3中不同的是_。 (4)圖2過程的進行需要_酶催化，圖3中決定氨基酸“天”的密碼子是_。 (5)長期營養(yǎng)不良，會影響人體晝夜節(jié)律，并使睡眠質(zhì)量降低.據(jù)圖3分析，可能的原因是體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進入核糖體，導(dǎo)致_終止，而影響人體晝夜節(jié)律。解析(1)由于細胞的全能性，PER基因存在于包括下丘腦SCN細胞在內(nèi)的所有正常細胞中。由于該基因的表達產(chǎn)物與晝夜節(jié)律有關(guān)，因此PER基因表達產(chǎn)物的濃度變化周期約為24小時。(2)據(jù)圖1中的過程可知，PER蛋白的合成調(diào)節(jié)機制為(負)反饋調(diào)節(jié)。根據(jù)多肽鏈的長短，可判斷核糖體在圖中移動的方向是從右向左。(3)圖2表示轉(zhuǎn)錄，對應(yīng)于圖1中的過程，圖3表示翻譯，對應(yīng)于圖1中的過程，圖2中轉(zhuǎn)錄的堿基配對方式與圖3中翻譯不同的是TA。(4)轉(zhuǎn)錄過程進行需要RNA聚合酶催化；密碼子是mRNA上的三個相鄰的堿基，因此圖3中決定氨基酸“天”的密碼子是GAC。(5)長期營養(yǎng)不良，會影響人體晝夜節(jié)律，并使睡眠質(zhì)量降低.據(jù)圖3分析，可能的原因是體內(nèi)氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，空載tRNA進入核糖體，導(dǎo)致PER蛋白的合成終止，而影響人體晝夜節(jié)律。答案(1)是24(2)(負)反饋調(diào)節(jié)由右向左(3)TA(4)RNA聚合GAC (5)PER蛋白的合成12.FX174噬菌體的遺傳物質(zhì)是單鏈DNA感染宿主細胞后，先形成復(fù)制型的雙鏈DNA分子(其中母鏈稱為正鏈DNA，子鏈稱為負鏈DNA)。轉(zhuǎn)錄時以負鏈DNA作為模板合成mRNA。下圖為FX174噬菌體的部分基因序列及其所指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)部分氨基酸(用圖示Met, Ser等表示)序列。(起始密碼：AUG；終止密碼：UAA，UAG，UGA)請分析回答下列問題：(1)與宿主細胞DNA的正常復(fù)制過程相比，F(xiàn)X174噬菌體感染宿主細胞后形成復(fù)制型雙鏈DNA分子過程不同之處在于_。(2)以負鏈DNA作為模板合成的mRNA中，鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的48%，mRNA及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%，23%。則與mRNA對應(yīng)的復(fù)制型的雙鏈DNA分子區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_。(3)基因D序列所含堿基數(shù)比基因E序列多_個，基因E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中，mRNA上的終止密碼是_。(4)由于基因中一個堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致基因D表達過程合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU，AUC，AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU，ACC，ACA，ACG)，則該基因中堿基替換情況是_。(5)一個DNA分子上不同基因之間可以相互重疊，這是長期自然選擇的結(jié)果。除了可以節(jié)約堿基、有效地利用DNA遺傳信息量外，其主要的遺傳學(xué)意義還包括_。解析(1)宿主細胞DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)，復(fù)制時需要四個條件分別為模板：DNA的每一條鏈；原料：游離的四種脫氧核苷酸；酶：解旋酶、DNA聚合酶；能量：ATP。FX174噬菌體的DNA為單鏈，感染宿主細胞后先以正鏈為模板合成負鏈，從而構(gòu)成雙鏈DNA，此過程模板為單鏈DNA；不需要解旋酶；其他原料和能量不變，因此不同之處在于模板和酶。(2)mRNA上G為33%，由此可推出DNA模板鏈上C為33%；DNA模板鏈上G為23%，則DNA分子對應(yīng)區(qū)段GC33%23%56%，AT100%56%44%，AT22%。(3) 據(jù)圖可知基因D從起始到終止一共含有152個氨基酸和一個終止密碼子，基因E從起始到終止一共含有91個氨基酸和一個終止密碼子，基因D比基因E多出1529161個氨基酸，一個氨基酸由一個密碼子決定，一個密碼子有三個相鄰的堿基構(gòu)成，F(xiàn)X174噬菌體的基因為單鏈，故基因D比基因E多出61×3183個堿基。基因E終止處堿基為TGA，則其對應(yīng)的負鏈上的堿基為ACT，mRNA上的終止密碼為UGA。(4)該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第2個堿基U變?yōu)榱藟A基C成為蘇氨酸的密碼子，相應(yīng)的則是模板鏈(負鏈)中A替換成了G，根據(jù)堿基互補配對原則可推基因(正鏈)中T替換為了C。(5)重疊基因不僅可經(jīng)濟利用基因組，而且可能起表達調(diào)控的作用。答案(1)模板、酶不同(或以DNA一條鏈為模板、不需要解旋酶)(2)22%(3)183UGA(4)TC(5)參與對基因表達的調(diào)控21