1、第18讲基因的表达考纲考情知考向核心素养提考能最新考纲1.遗传信息的转录和翻译(B)2.基因与性状的关系(B)生命观念结合DNA双螺旋结构模型,阐明基因表达过程科学思维运用中心法则,建立模型近三年江苏考情2018年T27(6分);2017年T23(3分);2016年T18(2分)、T22(3分);2015年T12(2分)科学探究模拟中心法则各过程的实验社会责任结合实例分析基因表达异常情况,形成关注社会、关注人体健康的理念考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与种类(1)单体及组成若c为U,则单体为尿嘧啶核糖核苷酸;其组成中不含氮元素的是a磷酸和b核糖(填字母及名称)。构成DNA的单体与RN
2、A的单体的区别在于图中的b、c(填字母)。(2)结构一般是单链,比DNA短。(3)合成真核细胞:主要在细胞核内合成,通过核孔进入细胞质。原核细胞:主要在拟核中合成。(4)种类图示中的e为tRNA,其功能为转运氨基酸,识别密码子。另外两种RNA分别为rRNA、mRNA,其中作为蛋白质合成模板的是mRNA,构成核糖体组成成分的是rRNA。2.RNA功能3.转录(1)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)条件(3)过程(见下图)4.翻译(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)密码子概念:mRNA上3个相邻的碱基决定
3、1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子。种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有61种,终止密码子有3种。(3)翻译过程1.真题重组判断正误(1)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017全国卷,1C)()(2)每种氨基酸都至少有两种相应的密码子(2017海南卷,25A)()(3)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸(2018海南卷,13C)()(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015全国卷,1B)()(5)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015全国卷,3B)()提示(1)线粒体和叶绿体中也能合成RNA。(2)色氨酸只有一种密码子与之对应。(3)逆转录的
4、原料是脱氧核苷酸。(4)(5)2.深挖教材(1)(人教版必修2 P64、P65“思考与讨论”拓展)组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子?由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子,这对生物体的生存发展有何意义?提示20种氨基酸共对应61种密码子,其意义主要表现为如下两方面:增强容错性:当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸,因而有利于蛋白质或性状的稳定。保证翻译速度:当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。(2)(人教版必修2 P65表41拓展)起始密码子AUG决定甲硫氨酸,为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸?
5、翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸的?从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗?提示翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。翻译过程中,核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子,进行肽链的合成,直到读取到mRNA上的终止密码子,合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽,其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。结合转录和翻译的过程,考查科学思维的能力1.(2018江苏卷,27)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:(1
6、)细胞核内各种RNA的合成都以为原料,催化该反应的酶是。(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是,此过程中还需要的RNA有。(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内(图示)中的DNA结合,有的能穿过(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA片段结合,调控造血干细胞的,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是_。解析(1)合成RNA的原料是四种游离的核糖核苷酸,RNA合成过程需要RNA聚合酶的催化。(2)多肽链的合成过程中以mRN
7、A(信使RNA)为模板,tRNA运输相应的氨基酸,在核糖体(主要成分是rRNA和蛋白质)上完成。(3)据图分析,lncRNA前体加工成熟后,有的与核内染色质中的DNA结合,有的能穿过核孔进入细胞质中。(4)血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞,故可推出lncRNA与相应DNA片段结合可调控造血干细胞的分化,血液中的这些吞噬细胞都参与免疫过程,所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。答案(1)四种核糖核苷酸RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)(3)染色质核孔(4)分化增强人体的免疫抵御能力结合基因表达及相关计算,考查科学思维能
8、力2.(2018苏州一模)2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家,以表彰其在昼夜节律(生物钟)的分子机制方面的发现。人体生物钟机理如右图所示,下丘脑SCN细胞中,PER基因的表达产物为PER蛋白,其浓度呈周期性变化,变化周期为24 h。下列分析正确的是()A.PER基因只存在于下丘脑SCN细胞中B.过程与中的碱基配对方式不完全相同C.过程中mRNA在核糖体上移动的方向是从右向左D.过程能促进PER基因的表达,使细胞中PER蛋白的浓度能保持相对稳定解析PER基因也存在于其他细胞中,但只在下丘脑SCN细胞中表达;过程是转录,碱基配对方式是AU、TA、CG、GC,过程是翻译,碱基配对方式是
9、AU、UA、CG、GC,不完全相同;根据图中肽链的长短可以看出,核糖体在mRNA上移动的方向是从右向左;过程能抑制PER基因的表达,使细胞中PER蛋白的浓度保持相对稳定,这是一种负反馈调节机制。答案B3.(2018镇江一模)(多选)下图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图,下列相关叙述正确的是()A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码子,它是由基因中的启动子转录形成C.在该mRNA合成结束后,核糖体才可以与之结合并开始翻译过程D.一个mRNA有多个起始密码子,所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质解析mRNA是单链,一分子mRNA
10、有一个游离磷酸基团;mRNA上的AUG是翻译的起始密码子,它是由基因中的编码区转录形成,而启动子在非编码区;细菌是原核生物,可以边转录边翻译。答案AD基因表达中相关计算DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系,如下图所示:可见,蛋白质中氨基酸数目mRNA碱基数目DNA(或基因)碱基数目。(未考虑终止密码)考点二中心法则及基因与性状的关系1.中心法则(1)提出者:克里克。(2)补充后的内容图解:DNA的复制;转录;翻译;RNA的复制;RNA逆转录。(3)分别写出下列生物中心法则表达式生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒RNA
11、RNA蛋白质细胞生物动物、植物、细菌、真菌等(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式DNARNA蛋白质。(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式RNA蛋白质。2.基因控制性状的途径3.基因与性状的对应关系(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,表现型也可能相同。助学巧记“三看法”判断中心法则各过程(人教版必修2 P78“知识迁移”)抗生素是目前临床上应用较为广
12、泛的特效抗菌药物,下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的机理,请思考: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解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性(1)青霉素对细菌类感染治疗效果突出,据表推测其引发细菌死亡的机制是什么?提示细胞壁对细胞具有保护作用,青霉素抑制细菌细胞壁的合成,所以青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护,其会因过度吸水而破裂死亡。(2)结合“中心法则”中遗传信息传递过程,请依次说出环丙沙星、红霉素、利福平的具体杀菌机制。提示DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋,环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,因此可抑
13、制DNA的复制;蛋白质的合成场所是核糖体,红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合,从而导致细菌蛋白质的合成过程受阻;RNA聚合酶作用于转录过程,故利福平治疗结核病的机制很可能是抑制了结核杆菌的转录过程,从而导致其无法合成蛋白质。结合中心法则过程分析,考查科学思维能力1.(2018海南卷,13)关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是()A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板解析逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的
14、过程,A正确;转录需要RNA聚合酶的催化,逆转录需要逆转录酶的催化,B正确;转录的原料是核糖核苷酸,逆转录的原料是脱氧核苷酸,C错误;DNA复制和转录都以DNA为模板,D正确。答案C2.(2018盐城上学期期中)依据下图中心法则,下列有关叙述错误的是()A.物质X的基本单位是氨基酸B.过程在蓝藻细胞中无法同时进行C.过程均遵循碱基互补配对原则D.人体细胞中可进行过程解析根据遗传信息表达的过程可知,通过翻译步骤获得的物质X表示蛋白质,蛋白质的基本单位为氨基酸;蓝藻属于原核生物,原核细胞中没有核膜,因此蓝藻细胞中遗传信息的转录和翻译可以同时进行;过程均遵循碱基互补配对原则;人体细胞中可进行过程,明
15、确逆转录和RNA分子的复制过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中。答案B结合基因对性状的控制,考查科学思维能力3.(2017全国卷,6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是()A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的解析表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状,是由基因型和环境共同决定的,所以两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同,A正确;叶绿素的合成需要光照,某植物的绿色
16、幼苗在黑暗中变成黄色,说明这种变化是由环境造成的,B正确;O型血夫妇的基因型为ii,其子代都是O型血(ii),说明该性状是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,很可能该高茎豌豆是杂合体,自交后代出现性状分离,另外,环境因素也可能导致矮茎性状的出现,但不能说明该相对性状是由环境决定的,D错误。答案D4.(2018扬州一模)(多选)下图为人体基因控制性状的过程,下列有关叙述正确的是()A.过程发生在细胞核中,过程发生在细胞质中B.出现镰刀型红细胞的原因是基因1发生了碱基对的替换C.已知酪氨酸为人体非必需氨基酸,食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白D.由于基因的选择性表达,M1和M2不可能
17、同时出现在同一个细胞中解析题图过程是血红蛋白基因和酪氨酸酶基因的转录,在细胞核中进行,过程是翻译,在细胞质的核糖体上进行;镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白基因(基因1)中的TA碱基对被AT碱基对替换;酪氨酸为人体非必需氨基酸,可在人体内合成,因此食物中缺少酪氨酸时,人体依然可以合成黑色素,不会使皮肤变白;M1、M2体现了特定基因的选择性表达,不可能同时出现在同一个细胞中。答案ABD巧借基因表达,考查科学思维能力5.人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明,下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关,其表达产物的浓度呈周期性变化。图1为该基因表达过程示意图,图2和图3是对其部分过
18、程的放大图。请据图回答问题:(1)PER基因(是/否)存在于垂体细胞中,其表达产物的浓度变化周期约为小时。 (2)据图1中的过程可知,PER蛋白的合成调节机制为。该图过程中核糖体的移动方向是。(3)图2和图3分别对应于图1中的过程(填写数字序号),图2中碱基配对方式与图3中不同的是。 (4)图2过程的进行需要酶催化,图3中决定氨基酸“天”的密码子是。 (5)长期营养不良,会影响人体昼夜节律,并使睡眠质量降低。据图3分析,可能的原因是体内氨基酸水平较低,部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA,空载tRNA进入核糖体,导致终止,而影响人体昼夜节律。解析(1)由于细胞的全能性,PER基因存
19、在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中。由于该基因的表达产物与昼夜节律有关,因此PER基因表达产物的浓度变化周期约为24小时。(2)据图1中的过程可知,PER蛋白的合成调节机制为(负)反馈调节。根据多肽链的长短,可判断核糖体在mRNA上移动的方向是从右向左。(3)图2表示转录,对应于图1中的过程,图3表示翻译,对应于图1中的过程,图2中转录的碱基配对方式与图3中翻译不同的是TA。(4)转录过程进行需要RNA聚合酶催化;密码子是mRNA上的三个相邻的碱基,因此图3中决定氨基酸“天”的密码子是GAC。(5)长期营养不良,会影响人体昼夜节律,并使睡眠质量降低。据图3分析,可能的原因是体内氨基酸
20、水平较低,部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA,空载tRNA进入核糖体,导致PER蛋白的合成终止,而影响人体昼夜节律。答案(1)是24(2)(负)反馈调节由右向左(3)TA(4)RNA聚合GAC(5)PER蛋白的合成 澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1基因表达计算中的“最多”或至少点拨基因表达过程中,蛋白质的氨基酸的数目mRNA的碱基数目基因中的碱基数目。这个比例关系都是最大值,原因如下:DNA中有的片段无遗传效应,即基因间区不能转录出mRNA。真核生物基因中存在不编码氨基酸的编码区内的内含子或非编码区。转录出的mRNA中有终止密码子,终止密码子不对应氨基酸,并且合成的肽链在
21、加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸,所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。易错点2并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译点拨只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。高度分化的细胞只进行转录、翻译,不进行复制。哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。易错点3转录和翻译并非均能同时进行点拨(1)凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。(2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。(3)真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体,其转录翻译也存在“同时进行”的局面。 深度纠错1.(2018无锡上学期期中)下列关于细胞中
22、基因表达的叙述,正确的是()A.密码子由3个碱基构成,位于DNA的一条链上B.细胞核和核糖体中均存在AT和AU的配对方式C.构成蛋白质的氨基酸有20种,由64种tRNA共同完成转运D.一条mRNA上可附着多个核糖体同时进行翻译,提高效率解析密码子由3个碱基构成,位于信使RNA的一条链上;细胞核中发生DNA的自我复制和转录,存在AT和AU的配对方式,核糖体中发生翻译,存在AU的配对方式;构成蛋白质的氨基酸有20种,由61种tRNA共同完成转运;合成蛋白质时,多个核糖体串联在一条mRNA分子上,同时进行多条肽链的合成。答案D2.(2018常州一模)下图表示真核生物细胞中进行的一些生理活动。下列叙述
23、正确的是()A.过程发生在细胞分裂间期,过程则发生在有丝分裂后期B.过程表示遗传信息的翻译过程,图中赖氨酸的密码子是UUUC.遗传物质进行过程与进行过程所需的酶和原料都不同D.细胞核中只能进行过程,线粒体中只能进行过程解析过程染色体形成染色质发生在有丝分裂末期,过程中DNA复制发生在间期,染色质形成染色体发生在前期,过程着丝点分裂发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期;过程表示遗传信息的翻译过程,密码子在mRNA上,图中赖氨酸的密码子是AAA;DNA复制和转录所需的酶和原料都不同;细胞核可以进行转录过程,线粒体中也能进行DNA的复制、转录和翻译过程。答案C随堂真题&预测1.(2016江苏卷,1
24、8)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若链剪切点附近序列为TCCACAATC则相应的识别序列为UCCACAAUC解析蛋白质由相应基因指导在核糖体中合成,A正确;向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则,B正确;向导RNA可通过转
25、录形成,逆转录酶以RNA为模板合成DNA,C错误;由于链与识别序列的互补序列互补,故两链碱基相同,只是其中T与U互换,D正确。答案C2.(2015江苏卷,12)如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是()A.图中结构含有核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所,核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成,A正确;甲硫氨酸是第一个氨基酸,位于的左边,B错误;密码子位于mRNA上,tRNA的环状结构上有反密码子,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变肽
26、链中氨基酸的种类,D错误。答案A3.(2017全国卷,1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是()A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,合成RNA的过程,包括tRNA、rRNA和mRNA三种,A正确;不同的RNA由不同的基因转录而来,所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B正确;细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生,在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA,C错误;转录是以DN
27、A一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D正确。答案C4.(2017海南卷,25)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是()A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA解析色氨酸只有一种密码子与之对应,A错误;HIV的遗传物质是RNA,当侵入细胞后,能以RNA为模板,经逆转录过程形成DNA,B正确;基因表达过程包括转录和翻译,蛋白质合成只是翻译过程,C错误;基因的两条链为互补关系,所以分别转录出
28、的RNA序列互补不相同,D错误。答案B5.(2020高考预测)寨卡病毒为单股正链RNA病毒,用()RNA表示。下图表示寨卡病毒的增殖和表达。相关说法错误的是()A.寨卡病毒属于RNA病毒,体内含有逆转录酶B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成C.病毒RNA可直接作为翻译的模板D.病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则解析据图分析,寨卡病毒由RNA和蛋白质组成,属于RNA病毒,其增殖过程中没有逆转录过程,所以其体内没有逆转录酶,A错误;寨卡病毒没有细胞结构,其RNA复制时需要的酶是在宿主细胞的核糖体上合成的,B正确;由图可知病毒RNA可直接作为翻译的模板,C正确;病毒RNA复制时遵循碱基互补
29、配对原则,即A与U配对,G与C配对,D正确。答案A课后分层训练(时间:35分钟)1.如图为真核细胞中分泌蛋白(丙)的合成与加工过程,甲、乙为单链核酸。下列叙述错误的是()A.密码子存在于甲和乙上,最多有64种B.a过程发生在核糖体上,需要多种RNA的作用C.b过程所需要的酶分布于内质网和高尔基体中D.图示中遗传信息的传递过程为基因mRNA蛋白质解析图示甲、乙是mRNA,a过程是翻译,b过程是多肽链盘曲、折叠形成蛋白质。密码子位于mRNA上,最多有64种,A正确;翻译过程需要rRNA、mRNA和tRNA,B正确;分泌蛋白的加工是在内质网和高尔基体中进行,C正确;图示中没有基因的转录,D错误。答案
30、D2.(2018淮中、南师附中、海门、天一联考)hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上,编码产生一种毒蛋白,会导致自身细胞裂解死亡,基因sok也在R1上,转录产生的 mRNA能与hok mRNA结合,这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解,从而阻止细胞死亡。下列叙述合理的是()A.sok mRNA和hok mRNA碱基序列相同B.当sok mRNA存在时,hok基因不会转录C.不含R1质粒的大肠杆菌可被自身毒蛋白杀死D.当sok mRNA不存在时,大肠杆菌可能裂解死亡解析sok mRNA能与hok mRNA结合,说明这两种mRNA的碱基序列互补;当sok mRNA存在时,hok基因仍能转录,只是转
31、录形成的hok mRNA会与sok mRNA结合;毒蛋白是由hok基因控制合成的,而hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上,因此不含R1质粒的大肠杆菌不会被这种毒蛋白杀死;根据题干信息“转录产生的sok mRNA能与hok mRNA 结合”可知,当sok mRNA不存在时,hok mRNA才能翻译合成毒蛋白,进而导致大肠杆菌死亡。答案D3.(2018苏州上学期期中)图1、图2、图3分别表示真核细胞核基因传递与表达的相关过程,下列叙述正确的是()A.图1、图2、图3过程需要的原料不同B.图2、图3过程碱基互补配对方式相同C.图3过程涉及到两种RNAD.一个细胞周期中,图1、图2过程可多次发生解析图1
32、是DNA复制,原料是脱氧核苷酸;图2是转录,原料是核糖核苷酸;图3是翻译,原料是氨基酸;图2转录是DNA和RNA之间的碱基配对,图3翻译过程是RNA和RNA之间的碱基配对;翻译过程合成物质是多肽,该过程需要3种RNA(信使RNA、核糖体RNA、转运RNA)参与;一个细胞周期中,DNA复制过程在每个起点只能起始1次,转录过程在每个起点可起始多次。答案A4.(2018淮中、南师附中、海门、天一联考)下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图,有关叙述正确的是()A.R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质B.R、S、N、O互为非等位基因C.果蝇的每个基因都是由成百上千个核糖核苷酸组成的D.每个基因
33、中有一个碱基对的替换,都会引起生物性状的改变解析基因中的非编码区和编码区的内含子不能编码蛋白质;R、S、N、O为同一染色体上的非等位基因;果蝇的每个基因都是由成百上千个脱氧核糖核苷酸组成的;基因中非编码区发生碱基对的替换不会引起生物性状发生改变,即使碱基对的替换发生在编码区,但由于密码子具有简并性,也不一定引起生物性状的改变。答案B5.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是由左向右解析分析图形可知,是DNA复制,是转录,两者碱基配对情况不完全相同,A错误;是翻译,场所是
34、核糖体,过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体,B错误;过程所需要的酶不同,DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,C错误;由肽链的长短可判断出过程中核糖体的移动方向是由左向右,D正确。答案D6.下面是果蝇眼睛色素合成的生化途径,没有色素物质时眼色为白色。下列哪项结论与之不相符合()A.生物体的一种性状可以受多对基因的控制B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状C.控制果蝇眼色的基因在遗传时必须遵循基因自由组合定律D.出现白眼果蝇的原因除了基因突变外,还可能有其他原因解析从眼睛色素合成的生化途径中可以看出果蝇的眼色由多对基因控制,A正确;由图可知,
35、基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,B正确;从图中看不出与眼色有关的基因是位于一对染色体上还是多对染色体上,C错误;据图可知,基因突变可能会影响酶的合成,使之不能形成有色色素物质,缺少相应的前体物质或某种环境条件使酶失去了活性或环境条件不适宜,均可影响有关基因的表达和色素的合成,D正确。答案C7.(2018苏州上学期期中)下图是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图。有关叙述错误的是()A.基因的转录需要RNA聚合酶的催化B.成熟mRNA上必须具有启动子、终止子才能进行翻译C.“拼接”时在核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键D.翻译过程需要成熟mRNA、tRNA、氨基酸、ATP、
36、核糖体等解析转录需要RNA聚合酶的催化;启动子和终止子位于基因上;“拼接”时在核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键;翻译过程需要成熟mRNA(模板)、tRNA(转运氨基酸)、氨基酸(原料)、ATP(提供能量)、核糖体(翻译的场所)等。答案B8.(多选)下列关于基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是()A.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化B.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2 个C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA 上D.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板解析在细胞周期中,由于有多种蛋白质在不同时期的合成,所以相关基因转录的mRNA的种类
37、和含量在不断变化,A正确;由于基因中启动子和终止子中碱基不发生转录,所以DNA中碱基数与转录的mRNA中碱基数并不是2倍关系,B错误;DNA聚合酶催化DNA复制,RNA聚合酶催化转录,二者都是以DNA为模板,所以它们的结合位点均在DNA 上,C正确;细菌的一个基因转录时同样是一条DNA链作为模板,D错误。答案AC9.(2018南京、盐城二模)右图为某生物细胞内正在进行的生理过程,下列有关叙述错误的是()A.图中方框内含有6种核苷酸B.沿着移动的方向为从b到aC.大肠杆菌、酵母菌的细胞核中都可发生右图所示的过程D.和过程中碱基互补配对情况不完全相同解析图中方框内含有腺嘌呤脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核
38、苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸及胞嘧啶核糖核苷酸6种核苷酸;根据图中肽链的长度可以看出沿着移动的方向为从b到a;图中边转录边翻译的过程发生在原核细胞大肠杆菌中,酵母菌的核DNA在细胞核中完成转录后,再在核糖体上翻译;过程中碱基互补配对方式是AU、TA、CG、GC,而过程中碱基互补配对方式是AU、UA、CG、GC。答案C10.(2018通、泰、扬、徐、淮、宿二模)(多选)TATA框是多数真核生物基因的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。相关叙述错误的是()A.含TATA框的DNA局部
39、片段的稳定性相对较低,容易解旋B.TATA框属于基因启动子的一部分,包含DNA复制起点信息C.TATA框经RNA聚合酶催化转录形成的片段中含有起始密码子D.某基因的TATA框经诱变缺失后,并不影响转录的正常进行解析根据TATA框中的碱基序列可知,该DNA片段中的碱基配对方式全是AT碱基对,AT碱基对含有2个氢键,GC碱基对含有3个氢键,故TATA框的稳定性较低,容易解旋;TATA框是启动子的一部分,不是DNA复制起点;TATA框位于基因转录起始点上游,不转录形成片段;TATA框经诱变缺失后,RNA聚合酶无法与其结合,无法启动转录。答案BCD11.下图甲、乙分别表示大肠杆菌和酵母菌细胞中遗传信息
40、的表达过程。请据图回答:(1)比较两图可见,两种生物在遗传信息表达过程中明显的不同是,从细胞结构上分析,形成这一区别的原因是_(2)图甲中的与图乙中的(填字母)代表同一种物质,合成该物质需要酶的催化。两图中,承担运载氨基酸功能的物质是。(3)图甲中两个核糖体上最终合成的物质的结构(填“相同”或“不同”)。(4)图乙中,存在碱基A与U配对过程的是(填序号)。解析(1)原核细胞无核膜,转录和翻译同时进行,真核细胞有核膜,转录在细胞核,翻译在细胞质,图甲为原核细胞,图乙为真核细胞;图甲的、图乙的B为mRNA,为同一种物质,合成mRNA需要RNA聚合酶,翻译时需要tRNA运输氨基酸;(3)同一条mRN
41、A合成的肽链相同;(4)以DNA为模板合成RNA时以及mRNA与tRNA之间存在A与U配对,图乙转录,为翻译,存在A与U配对。答案(1)转录与翻译是否可同时进行细胞是否具有核膜(2)BRNA聚合tRNA(3)相同(4)12.(2018南通、泰州一模)下图为四种病毒侵染人体相应细胞后的增殖过程,请回答下列问题:(1)过程需要的原料是,催化过程的酶是。 (2)乙肝病毒感染肝细胞后,一般很难根除,原因是。治疗乙肝时,通过药物抑制过程比抑制过程的副作用小,这是因为_。 (3)脊髓灰质炎病毒的RNA除了参与病毒组成外,还具有的功能有。假设脊髓灰质炎病毒基因组RNA含有a个碱基,其中G和C占碱基总数的比例
42、为b。则以病毒基因组RNA 为模板合成一条子代RNA,共需要含碱基A和U的核糖核苷酸个。 (4)逆转录酶在过程中发挥重要作用,由此可判断逆转录酶的作用有(填序号)。催化DNA链的形成催化RNA单链的形成切割DNA分子解析(1)过程是DNA复制的过程,需要的原料是脱氧核糖核苷酸;过程是转录过程,需要的酶是RNA聚合酶。(2)乙肝病毒的DNA分子在侵入人体细胞之后,整合到人体细胞的核DNA分子中,随着肝细胞的DNA分子进行复制和转录,可以源源不断地产生病毒RNA和蛋白质分子,因此很难根除。目前采用的治疗药物主要通过抑制病毒RNA的逆转录和翻译过程抑制病毒的繁殖。由于正常人体细胞也要通过翻译合成蛋白
43、质,所以抑制翻译过程的药物比抑制逆转录过程的药物副作用大。(3)从脊髓灰质炎病毒的增殖过程图解中可以看出,病毒的RNA侵入细胞之后,就可以作为模板进行翻译产生RNA复制酶,在RNA复制酶的作用下,RNA又可以作为模板进行RNA的复制。脊髓灰质炎病毒的RNA分子复制产生一条子代RNA分子需要先合成RNA分子,再以RNA分子为模板合成RNA分子。在RNA分子中,A和U的总数为a(1b)个,形成RNA时需要A和U共a(1b)个,以RNA分子为模板合成RNA分子需要A和U共a(1b)个,因而需要A和U共2a(1b)个。(4)根据题意,逆转录酶不仅在逆转录过程中发挥作用,还能帮助通过逆转录过程产生的DNA分子整合到人体细胞核DNA分子中,因此,它能将人体DNA进行切割,以便于病毒DNA插入人体DNA分子中。答案(1)脱氧核苷酸RNA聚合酶(2)乙肝病毒的DNA会整合到人体细胞的DNA中,难以清除过程是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程在人体蛋白质合成过程中也存在(3)翻译和复制的模板2a(1b)(4)