1、第3讲基因的表达考纲要求全国课标卷五年考频统计2018高考预期遗传信息的转录和翻译2012课标,T12013课标,T12015课标,T22015课标,T5仍为常命题点考点1基因的转录和翻译1RNA的种类、结构和功能(1)基本单位及组成据图填空_;_;_;_。(2)结构特点:一般是_。(3)种类及功能mRNA:将遗传信息从_传递到_中。tRNA:转运_,识别_。rRNA:_的组成成分。注意:除以上种类及功能外,RNA是RNA病毒的遗传物质;部分酶的化学本质是RNA。2遗传信息的转录和翻译(1)试写出有关的知识过程名称_场所主要是_模板_原料4种游离的_产物_(2)辨析密码子与反密码子密码子反密码
2、子位置_种类_种,其中决定氨基酸的有_种,_有3种_种功能决定相应氨基酸与mRNA上的_互补配对答案:1.(1)磷酸基团核糖含氮碱基核糖核苷酸(2)单链(3)细胞核细胞质氨基酸密码子核糖体2(1)转录翻译细胞核核糖体DNA的一条链mRNA核糖核苷酸20种氨基酸RNA多肽链(2)mRNAtRNA6461终止密码子61密码子判断正误1一个tRNA分子中只有一个反密码子。()2细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。()3与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码。()4一种tRNA可以携带多种氨基酸。()提示:一种tRNA上只有一种反密码子,只能识别并携带一种氨基酸。5同一物种的两类细胞各产生一种分
3、泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的mRNA碱基序列不同。()热图思考仔细观察下面两图,并思考:(1)两图显示的是何种生理过程?它们有何差异?_(2)大肠杆菌可进行上述哪个过程,图1还是图2?_(3)两图中af分别是什么物质或结构?_(4)针对图1分析:图1中翻译方向如何?判断依据是什么?图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体,其意义何在?图中多条多肽链其氨基酸序列是否相同?为什么?它们是否具生物学活性?答案:(1)图示过程为转录和翻译,两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时空”差异,即转录在细胞核,时间在前;翻译在核糖体,时间在后
4、。图2所示转录、翻译同时进行。(2)大肠杆菌为原核生物,只能进行图2过程不能进行图1过程。(3)af依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。(4)方向为从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。意义为少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。图中多条肽链应相同,因为其模板mRNA相同。由于合成的仅是“多肽链”,要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工,形成特定空间结构后方可具备生物学活性。题型一DNA与RNA的比较DNA与RNA的比较项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要在细胞核中(在线粒体、叶绿体中也有少量)细胞核和细胞质中(包括
5、线粒体、叶绿体)链数及结构两条链,规则的双螺旋结构一条链碱基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸代表生物真核生物、原核生物、噬菌体烟草花叶病毒、艾滋病病毒、H7N9病毒例图甲、乙为真核细胞核内两种生物大分子的合成过程示意图,下列叙述正确的是()A图甲表示DNA复制,复制是从多个起点同时开始的B一个细胞周期中,图甲过程可在每个起点起始多次C图乙表示转录,mRNA、tRNA和rRNA均是该过程的产物D图乙说明DNA所有区域的两条链都可以被转录解析图甲DNA的两条链都作为模板,为DNA复制过程,且图中有多个大小不同的复制环,说明有多个复制起点,但复制不是同时
6、开始的,A错误;一个细胞周期中,DNA只复制一次,每个起点只能起始一次,B错误;图乙以DNA为模板,形成RNA,为转录过程,mRNA、tRNA和rRNA均是转录产物,C正确;转录只能以DNA的一条链为模板,基因指导蛋白质的合成,基因是有遗传效应的DNA片段,DNA分子上分布着多个基因,D错误。答案CDNA和RNA的区分技巧1DNA和RNA的判断(1)含有碱基T或脱氧核糖DNA;(2)含有碱基U或核糖RNA。2单链DNA和双链DNA的判断(1)若双链DNA;(2)若嘌呤嘧啶单链DNA。3DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正发生DNA的
7、合成;若大量利用U,可推断正进行RNA的合成。题组精练1经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断()A此生物体内的核酸一定是DNAB该生物一定不含DNA而只含RNAC若此生物只含DNA,则一定是单链的D若此生物含DNA,则一定是双链的解析:选C。因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等,故可能是只含有RNA,或同时含有DNA和RNA,或只含单链DNA。2下列关于DNA和RNA特点的比较,正确的是()A在细胞内存在的主要部位相同B构成的五碳糖不同C核苷酸之间的连接方式不同D构成的碱基相同解析:选B。DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细
8、胞质中;二者的核苷酸的连接方式相同,都是靠磷酸二酯键连接;构成DNA和RNA的碱基不完全相同。题型二DNA复制、转录、翻译的比较1DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸原则AT;GCTA;AU;GCAU;GC结果两个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白质信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息2.巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)辨析氨基酸与密码子、反密
9、码子的数量关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。例如图所示,下列有关叙述不正确的是()A甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板,酶为RNA聚合酶B甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板,酶为DNA聚合酶等C甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸D甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸解析根据图示,若甲是DNA,乙为RNA,则此过程表示转录,需要以甲为模板,酶为RNA聚合酶,
10、A正确;若甲是DNA,乙为DNA,此过程表示DNA复制,需要以甲为模板,酶为DNA聚合酶,B正确;若甲是RNA,乙为DNA,此过程为逆转录,原料为脱氧核苷酸,C错误;若甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸,D正确。答案C转录、翻译过程中的四个易错点1转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。2翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而读取下一个密码子。3转录和翻译过程中的碱基配对不是AT;而是AU。4并不是所有的密码子都决定氨基酸,其中终止密码子不决定氨基酸。题组精练1(2017河北廊坊
11、质检)如图表示生物体内三个重要的生理活动。据所学知识结合图形可得出的正确结论是()A甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是转录、翻译和复制B在正常情况下,碱基的排列顺序相同的单链是a和d,b和cC起始密码子和终止密码子都位于f链上D丙图所示的生理过程是从分子1链的B端开始的解析:选C。甲图表示DNA分子复制过程,乙图表示转录过程,丙图表示翻译过程,A错误。根据碱基互补配对原则可知,甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c、b和d,B错误。起始密码子和终止密码子位于mRNA上,乙图中f链表示mRNA,C正确。由于多肽链n比m长,所以翻译是从分子1链的A端开始的,D错误。2关于密码子和反密码子的叙述
12、,正确的是()A密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上B密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上C密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上D密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上解析:选A。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子;tRNA上一端的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子,A项正确。题型三基因表达中的有关计算例现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链),假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个,则合成的生长激素基因中G至少有()A130个B260个C3
13、13个 D无法确定解析此蛋白质由191个氨基酸缩合而成,控制其合成的mRNA中最少有573个碱基,又知mRNA中AU为313个,所以mRNA中GC为573313260(个),故DNA的两条链中GC共有520个,即该基因中G至少有260个。答案B基因表达中碱基数量推算方法1DNA和mRNA对应碱基及数量的计算找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系,即DNA模板链中AT(或CG)与mRNA中AU(或CG)相等,则(AT)总%(AU)mRNA%2基因控制蛋白质合成中的相关计算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
14、基因)碱基数目。题组精练1胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中不正确的是()A胰岛素基因中至少有碱基数是6(mn)B胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链C胰岛素mRNA中至少含有的密码子为(mn)个DA、B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成解析:选B。胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是(mn),所以DNA中对应碱基数至少为6(mn);一个基因在编码蛋白质的过程中,只有一条链作为模板链;胰岛素基因转录的mRNA是一条,而形成的两条肽链中氨基酸共有(mn)个,根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码子)可
15、知,与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为(mn)个;A、B两条肽链可能是形成一条肽链之后,经蛋白酶作用使肽键断裂,然后再组装成胰岛素的。2由某DNA片段转录的mRNA中,尿嘧啶占26%,腺嘌呤占14%,则转录出此RNA的这个DNA中胸腺嘧啶和鸟嘌呤所占的比例分别为()A40%和60% B30%和20%C20%和30% D40%和30%解析:选C。根据碱基互补配对原则,在双链DNA分子及其转录形成的mRNA分子中,配对的两种碱基之和,在整个DNA分子及每条链中的比例都相等,即(AT)%DNA双链(AT)%DNA单链(AU)%RNA链。故根据mRNA中AU40%,可推出转录此RNA的D
16、NA双链中AT40%,进而推出CG60%,根据双链DNA分子中,AT、GC,可知T20%,G30%,C项正确。考点2基因对性状的控制1中心法则DNA的复制;_;翻译;_;_。注意:过程只发生在RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中。2基因控制性状的方式(1)直接控制机理:基因_生物性状实例:镰刀型细胞贫血症等。(2)间接控制机理:基因_细胞代谢生物性状实例:白化病、豌豆的粒形等。3基因与性状的关系(1)由图示看出基因在_上呈_排列。(2)基因与性状的关系由图中、号基因控制性状A、B、C可判断,多数情况下,一个基因控制_。由图中、号基因控制性状D看出:一种性状可受到_决定。由图中基因控制性状E、F、
17、G、H可知,一个基因可控制_。因此,基因与性状的关系并不都是_。答案:1.转录RNA复制逆转录2蛋白质结构酶的合成3(1)染色体线性(2)一种性状多个基因多个性状线性关系判断正误1由逆转录酶催化的是RNADNA。()2线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。()3基因与性状之间是一一对应关系。()提示:基因与性状之间不一定是一一对应的关系,某些性状是由多种基因控制的。4蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。()热图思考1据图写出的遗传信息传递法则(1)噬菌体的遗传信息传递式:_(2)烟草花叶病毒的遗传信息传递式:_(3)HIV的遗传信息传递式:_(4)细胞生物遗传信息传递式:_(5)洋葱表
18、皮细胞内遗传信息传递式:_(6)洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式:_2人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图能得出的结论有哪些?答案:1.(1)提示(2)提示(3)提示(4)提示(5)提示(6)提示2提示基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状;一个基因可以控制多种性状;一个性状可以由多个基因控制。题型一中心法则的应用分析信息流向过程模板场所发生的生物a.DNADNADNA的复制DNA的两条链主要在细胞核中以DNA作为遗传物质的生物b.DNARNA转录DNA的一条链真核生物主要在细胞核中;原核生物在拟核中活的细胞生物c.RNA蛋白质
19、翻译mRNA细胞质核糖体活的细胞生物d.RNADNA逆转录RNA寄主细胞逆转录病毒e.RNARNARNA的复制RNA寄主细胞RNA病毒例右图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验,下列相关叙述合理的是()A若X是mRNA,Y是多肽,则试管内必须加入氨基酸B若X是DNA,Y含有U,则试管内必须加入逆转录酶C若X是tRNA,Y是多肽,则试管内必须加入脱氧核苷酸D若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内必须加入DNA酶解析若X是mRNA,Y是多肽,则试管内发生的是翻译过程,因此,试管内必须加入氨基酸;若X是DNA,Y含有U,即Y为RNA,则试管内发生的是转录过程,不需要加入逆转录酶,需要加入RNA聚合
20、酶等;若X是tRNA,Y是多肽,则试管内发生的是翻译过程,不需要加入脱氧核苷酸;若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内发生的是逆转录过程,需要加入逆转录酶,而不是DNA酶。答案A中心法则各生理过程确认的三大依据 题组精练1结合下图分析,下列叙述错误的是()A生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析:选D。A项,对于以DNA为遗传物质的细胞生物及部分DNA病毒来说,遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中;对于RNA病毒来说,遗传信息储存在RNA的核糖核苷酸序
21、列中。B项,由于密码子的简并性(即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸)等原因,核苷酸序列不同的基因,也可能表达出相同的蛋白质。C项,蛋白质是生物性状的主要体现者,基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。D项,具有转录功能的链叫模板链或反义链,另一条无转录功能的链叫编码链或有义链。两条链之间的碱基互补配对,核苷酸排列顺序不同,含有不同的遗传信息。2如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置,据图回答:(1)若图示为模拟某种病毒的信息流动过程,装置加入的模板A为单链,其部分碱基序列为GAACACGUC,加入的原料B为脱氧核苷酸,则该过程所需的酶B为_,模拟的过程为_。(2)若图示为模拟人体
22、淋巴细胞的信息流动过程,装置加入的模板A为双链,其部分碱基序列为GAACATGTT,加入的原料B为_,则该过程所需的酶B为RNA聚合酶,模拟的过程为_,该生理过程主要发生在该细胞的_中。解析:(1)由模板的部分碱基序列“GAACACGUC”中含有U且为单链可知,该病毒为RNA病毒,且可以脱氧核苷酸为原料合成DNA,所以可确定该过程需要逆转录酶的参与,模拟的过程为逆转录过程。(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为GAACATGTT”中含T等信息可知,模板A为双链DNA分子,在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA,利用的原料为核糖核苷酸,模拟的过程为转录,主要发生在该细胞的细胞核中。答案:(1)
23、逆转录酶逆转录(2)核糖核苷酸转录细胞核题型二基因与性状的关系1蛋白质是生命活动的主要承担者、是生物性状的主要体现者,基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,基因表达受环境影响,所以生物的性状是基因和环境共同作用的结果。2基因控制性状的方式(1)直接控制:基因通过控制蛋白质的分子结构,直接控制生物性状,如镰刀型细胞贫血症和囊性纤维病。(2)间接控制:基因通过控制酶的合成来控制细胞新陈代谢,进而间接控制生物的性状,如人类肤色的控制。例读图判断下列有关基因与性状关系的叙述,错误的是()A由基因产物呈现的性状、可知同一个基因会影响多种性状B若为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”,可说明
24、基因通过酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状C上述图示可表明基因与性状并非简单的线性关系D生物的性状除了受基因控制外,还可能受环境条件的影响解析由基因产物呈现的性状、可知同一个基因会影响多种性状;若为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”,可说明基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状;基因与性状并非简单的线性关系,有时同一个基因会影响多种性状;生物的性状除了受基因控制外,还可能受环境条件的影响,即表现型基因型环境。答案B基因与性状的关系1一个基因一种性状2一个基因多种性状3多个基因一种性状4基因对性状控制的复杂性基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物
25、、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。注:若述及的物质并非蛋白质(如植物激素),则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状”这一间接途径实现的。题组精练1(2017江苏盐城检测)如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析,下列说法不正确的是()A过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB某段DNA上发生了基因突变,但形成的蛋白质不一定会改变C过程中需要多种转运RNA,转运RNA不同,所搬运的氨基酸也不相同D人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制,使结构蛋白发生变化所致解析:选
26、C。不同的tRNA可转运相同的氨基酸。2(2017重庆一中月考)豌豆的圆粒和皱粒产生机理如图所示,下列相关叙述正确的是()A皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异B此题能够表现基因对生物性状的直接控制C插入外来DNA序列导致基因数目增加D豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状解析:选D。插入外来DNA序列导致皱粒豌豆的产生属于基因突变,A错误;插入外来DNA序列导致基因结构改变,基因数目没有增加,使淀粉分支酶基因不能表达,能够表现基因对生物性状的间接控制,B、C错误;豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状,D正确。课堂归纳填充:DNAmRNA密码子多肽(或蛋白质)tRNA细胞代谢易错清零易错点1不能明确密码子“简并
27、性”及其意义提示密码子与氨基酸远非一一对应的关系,有许多氨基酸等可对应多种密码子(如亮氨酸对应6个密码子,缬氨酸、苏氨酸、丙氨酸等可对应4个密码子),从而导致氨基酸与密码子间的对应关系为“20”对应“61”,此即密码子的“简并性”。这种简并性的意义有二:一为“提高翻译速率”,二为增强翻译过程的“容错性”,从而使得基因发生突变时尽管密码子发生改变,但氨基酸不发生改变,这对维持生物性状的稳定具重要意义。易错点2不能诠释基因表达计算中氨基酸RNA中碱基DNA中碱基中“至少”或“最多”,并认为所有细胞中均能进行“复制、转录与翻译”提示(1)基因表达过程中,蛋白质的氨基酸的数目mRNA中的碱基数目基因中
28、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,不能转录出mRNA。真核生物基因中存在不编码氨基酸的非编码序列或非转录序列。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。(2)并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译: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不能准确界定真核生物、原核生物基因表达或误认为真核细胞中转录、翻译均不能“同时”进行提
29、示(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。(图示中可显示边产生mRNA边有核糖体与mRNA结合)。(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。随堂演练1(2015高考全国卷)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性,PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是()A朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B朊粒的增殖方式
30、与肺炎双球菌的增殖方式相同C蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化DPrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程解析:选C。根据题意可知朊粒的本质是蛋白质,其致病原理是诱导宿主细胞中的PrPc空间结构发生改变,并不是整合到DNA分子中,A项错误;朊粒无细胞结构,而肺炎双球菌具细胞结构,有细胞结构的生物通过细胞分裂完成增殖,B项错误;蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性,当结构发生变化后功能也发生变化,C项正确;遗传信息翻译过程是指在核糖体上以mRNA为模板,利用氨基酸合成肽链的过程,PrPc和PrPsc仅是蛋白质空间结构的改变,D项错误。2(2015高考全国卷)端粒酶由RNA和蛋白质
31、组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析:选C。A项,端粒是染色体末端的DNA重复序列,大肠杆菌等原核生物拟核的DNA不能与蛋白质结合形成染色体,因此大肠杆菌拟核的DNA中没有端粒。B项,端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。可知,端粒酶中的蛋白质为逆转录酶,不是RNA聚合酶。RNA聚合酶是在转录过程中发挥作用。C项,正常人细胞的每条染色体的两端都含有端粒DN
32、A。D项,在正常人体细胞中,端粒DNA可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。3(2013高考新课标全国卷)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA聚合酶是在细胞核内合成的C反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成解析:选D。一种tRNA只能携带特定的一种氨基酸,而一种氨基酸可能由多种tRNA转运,A项错误。DNA聚合酶是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的,B项错误。反密码子是由位于tRNA上相邻的3个碱基构成的,mRNA上相邻的3个碱基可构成密码子,C项错误。线粒体是半自主性细胞器,其内含有部分DNA,可以控制某些蛋白
33、质的合成,D项正确。4(2016高考江苏卷)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(见下图)。下列相关叙述错误的是()ACas9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若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC解析:选C。Cas9蛋白由相应基因转录出的mRNA指导在核糖体中合成,A项正确
34、;向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则,B项正确;逆转录是以RNA为模板合成DNA,C项错误;链与向导RNA都与模板链互补配对,但二者所含碱基有所不同,D项正确。课时规范训练一、选择题1如图表示生物体内遗传信息的传递和表达的过程。下列有关叙述错误的是()A过程均可发生在同一细胞的细胞核内B过程均可在线粒体、叶绿体中进行C过程均可发生在某些病毒体内D均遵循碱基互补配对原则解析:选C。DNA复制和转录过程均可发生在同一细胞的细胞核内,A正确;转录和翻译过程均可在线粒体、叶绿体中进行,B正确;病毒营寄生生活,逆转录过程或RNA复制过程发生在宿主细胞内,C错误;中心法则中几个过程均遵循碱基互补配对原则
35、,D正确。2下面为基因部分功能的示意图,下列相关叙述不正确的是()A过程表示基因表达中的转录过程B过程表示基因表达中的翻译过程C基因指导合成的产物都是蛋白质D基因可通过控制酶的合成控制代谢过程解析:选C。由题图可知,过程表示基因表达中的转录过程,可产生三种产物。过程的产物是蛋白质,为基因表达中的翻译过程。基因表达的产物可以是蛋白质,但不都是,也可以是RNA。基因可以通过控制酶的合成,来控制代谢过程,进而控制生物的性状。3在其他条件具备情况下,在试管中加入物质X和物质Z,可得到相应产物Y。下列叙述正确的是()A若X是DNA,Y是RNA,则Z是逆转录酶B若X是DNA,Y是mRNA,则Z是脱氧核苷C
36、若X是RNA,Y是DNA,则Z是限制性内切酶D若X是mRNA,Y是在核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸解析:选D。若X是DNA,Y是RNA,则Z是RNA聚合酶,A错误;若X是DNA,Y是mRNA,则Z是核糖核苷酸,B错误;若X是RNA,Y是DNA,则Z是逆转录酶,C错误;若X是mRNA,Y是核糖体上合成的大分子,则Z是氨基酸,D正确。4下列是某同学关于真核生物基因的叙述:携带遗传信息能转运氨基酸能与核糖体结合能转录产生RNA每三个相邻的碱基组成一个反密码子可能发生碱基对的增添、缺失或替换其中正确的是()ABC D解析:选B。基因是指有遗传效应的DNA片段。DNA能携带遗传信息;能转运氨基酸的是
37、tRNA;能与核糖体结合的是mRNA;能转录产生RNA的是DNA;反密码子是tRNA上的结构;DNA可能发生碱基对的增添、缺失或替换。故选项B正确。5如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形,以下有关叙述错误的是()AtRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B与此tRNA反密码子配对的密码子为UCGC图中戊处上下链中间的化学键为氢键D蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的,核糖体沿着mRNA由丙向丁移动解析:选B。由题图可知,tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端,A项正确。tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”“低端”),即CGA,那么与之互补配对
38、的密码子应为GCU,B项错误。单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构,C项正确。由密码子GCU可知,在翻译过程中,核糖体是沿着mRNA由丙向丁移动,D项正确。6下图表示人体细胞内某物质的合成过程,据图分析错误的是()A方框A表示的结构为核糖体B该过程主要发生在细胞核内C该过程以核糖核苷酸为原料D密码子只存在于图中链上解析:选A。分析图示可知,图示为转录过程,其中分别为RNA、DNA非模板链和DNA模板链,方框A表示RNA聚合酶,A错误;转录主要发生在细胞核内,B正确;转录时以核糖核苷酸为原料,C正确;密码子只存在于mRNA链上,D正确。7下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键
39、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DmRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析:选A。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链中氨基酸的种类,D错误。8如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述中不恰当的是()A正常人体细胞内不会进行4、6、7过程B1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料C
40、1过程需要RNA聚合酶参与,3过程需要DNA聚合酶参与D病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程解析:选B。甲图表示DNA的复制、转录和翻译过程,乙图表示RNA的复制和转录、翻译过程,丙图表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录和翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制、转录、翻译和逆转录过程。1、4、6、8过程的产物为RNA,需要核糖核苷酸作为原料,但10过程表示DNA的复制,需要脱氧核糖核苷酸作为原料。1过程需要RNA聚合酶参与,3过程需要DNA聚合酶参与。病毒不具有独立代谢的能力,不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程。9某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符
41、的是()A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开BDNARNA杂交区域中A应与T配对CmRNA翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中解析:选A。题图所示为转录、翻译过程,在RNA聚合酶的作用下,DNA双螺旋解开;在DNARNA杂交区域,A与U配对,T与A配对;mRNA翻译过程中可同时在一条mRNA上合成多条肽链,图中显示有两条;真核细胞的转录过程主要是在细胞核中,而翻译过程是在细胞质中的核糖体上,而该图是mRNA还没有转录结束,翻译过程就开始进行,说明该图是原核细胞的转录、翻译过程。二、非选择题10下图为在实验室中进行的相关模拟实验,请据图回答问题:(1)图中甲、乙模拟的生理过程分别是_、
42、_。(2)图中乙过程要顺利进行,还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。(3)人们通过研究发现,有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素,请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。实验步骤:第一步:取A、B、C、D中4支试管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液;第二步:_;第三步:_。预期实验结果并得出实验结论:该实验有可能会出现_种实验结果,如果出现_,则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录,不阻断人体DNA的转录。解析:本题以模拟实验分析与设计为载体,考查对转录、翻译相关知识的理解能力和分析实验、设计
43、实验的能力。(1)从原料和模板可以判断出甲、乙对应的生理过程。甲中模板是DNA,原料是核糖核苷酸,模拟转录过程;乙中模板是RNA,原料是氨基酸,模拟翻译过程。(2)翻译过程发生在核糖体上,需要tRNA运输氨基酸。(3)注意单一变量是抗生素的有无,不加抗生素的要加入等量蒸馏水。A、B试管是探究抗生素能否阻断细菌DNA的转录过程,C、D试管是探究抗生素能否阻断人体DNA的转录过程。4种可能的结果是:能阻断细菌DNA转录,不能阻断人体DNA转录;能阻断细菌DNA转录,也能阻断人体DNA转录;不能阻断细菌DNA转录,也不能阻断人体DNA转录;不能阻断细菌DNA转录,但能阻断人体DNA转录。答案:(1)
44、转录翻译(2)tRNA核糖体(3)第二步:向A试管中滴加适量一定浓度的该抗生素水溶液,向B试管中滴加等量的蒸馏水,同时向A、B试管中加入等量相同的细菌DNA;向C试管中滴加适量一定浓度的该抗生素水溶液,向D试管中滴加等量的蒸馏水,同时向C、D试管中加入等量相同的人体DNA第三步:把A、B、C、D 4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测4支试管中有无RNA的生成4A试管中无RNA生成,B、C、D试管中均有RNA生成11如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答:(1)该图表示的过程发生在人体的_细胞中,饭后半小时后,上图所示过程会_(填“增强”或“减弱”)。(2)图中表示
45、的过程称为_,催化该过程的酶是_,表示的物质是_。(3)图中天冬氨酸的密码子是_,胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列为_。(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的的碱基数大于153,其原因是_。解析:(1)胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。饭后半小时血液中经消化吸收的葡萄糖增多,此时胰岛素分泌增加。(2)图中表示转录过程,需要RNA聚合酶的催化,转录形成的产物是mRNA。(3)密码子在mRNA上,天冬氨酸的密码子是GAC,由mRNA上的碱基序列可知胰岛素基因中决定“”的模板链的碱基序列是CCACTGACC。(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子,指导其合成的mRNA中碱基
46、数至少为153,实际却大于153,这是因为mRNA上含有终止密码子等不翻译的序列。答案:(1)胰岛B增强(2)转录RNA聚合酶mRNA(3)GACCCACTGACC(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列12下图表示病毒侵入宿主体内的复制过程示意图,请回答问题。(1)病毒核酸进入宿主细胞后,此时用血清学方法和电镜检查无病毒颗粒,称为“隐蔽期”,这是因为_。(2)物质D、H分别可能是_、_。(3)B、F的区别是_。过程f称为_。(4)假如A为RNA,经实验分析确定其碱基总数为X,其中鸟嘌呤G的数量为Y,你能否推断出构成A的几种碱基数量分别是多少,为什么?_。根据中心法则分析,RNA病毒遗传信
47、息的传递过程与人体不同的步骤可能有_、_。解析:(1)病毒核酸进入宿主细胞后,将利用宿主细胞的原料和场所形成子代病毒,在子代病毒未释放之前,无法用血清学方法和电镜检查到病毒颗粒,此为“隐蔽期”。(2)分析图示可知,物质D为蛋白质,参与病毒核酸的复制(过程g),所以物质D可能是病毒核苷酸完成复制(过程g)所需要的酶;物质H与病毒核酸组装成新的病毒,故物质H可能是病毒的蛋白质外壳。(3)B与相关酶的合成有关,F与病毒的蛋白质外壳的形成有关,因此,B、F的区别是转录的信息不同。过程f称为装配。(4)假如A为RNA,RNA是单链结构,虽然经实验分析确定其碱基总数为X,其中鸟嘌呤G的数量为Y,但仍不能推
48、断出构成A的另外几种碱基数量分别是多少。依据中心法则可推知,RNA病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有:RNA的自我复制、逆转录。答案:(1)病毒进入宿主细胞后尚未形成完整的病毒体(2)病毒核苷酸完成复制(过程g)所需要的酶病毒的蛋白质外壳(3)转录的信息不同装配(4)不能,因为RNA是单链,碱基数无法确定RNA的自我复制逆转录单元练六遗传的物质基础一、选择题(共25小题,每题2分,共50分)1如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程,S型菌有荚膜且具有毒性,能使人患肺炎或使小鼠患败血症,R型菌无荚膜也无毒性。下列说法错误的是()A与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B无毒的
49、R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组C该转化实验不能证明DNA是遗传物质DS型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统,从而引发疾病解析:选D。与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却,以防止高温杀死R型菌,A正确;S型菌的DNA进入R型菌,使R型菌有毒性,实际上就是外源基因进入受体整合到受体DNA上并得以表达,属于基因重组,B正确;该转化实验不能证明DNA是遗传物质,C正确;由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖,不是DNA),进入吞噬细胞后,受荚膜的保护,能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化,从而迅速增殖、扩散,引起机体发生疾病,D错误。2假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5 000个碱
50、基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A子代噬菌体中可能含有32P、35SB该过程至少需要1105个鸟嘌呤脱氧核苷酸C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为124D噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等解析:选C。噬菌体增殖所需要的原料由细菌提供,模板由噬菌体DNA提供,所以子代噬菌体没有35S,A、D错误。AC50%,若腺嘌呤占全部碱基的30%,C占有20%,G占有20%,复制50个子代,需要(501)5 000220%,B错误。含32P的有2个,只含有31P的有48个,C正确。3噬菌体是一类细菌病毒。下列
51、关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中,不正确的是()A该实验不能证明蛋白质不是遗传物质,若要证明之,需用分离出的蛋白质单独侵染细菌,再作观察并分析B侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供C为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S共同标记噬菌体的DNA和蛋白质D若用32P对噬菌体双链DNA标记,再转入培养有细菌的普通培养基中,让其连续复制n次,则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n1解析:选C。该实验只能证明DNA是遗传物质,若要证明蛋白质不是遗传物质,需用分离出的蛋白质单独侵染细菌,再作观察并分析,A正确;噬菌体DNA进入细菌,起到
52、遗传物质的作用,病毒无法独立代谢,原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供,B正确;用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,C错误;DNA为半保留复制,无论复制几次,子代始终有2个DNA分别含有亲代DNA的一条链,故连续复制n次,则含32P的DNA应占子代DNA总数的2/2n,D正确。4某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是()A仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质B沉淀物b放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关C离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高D过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌解析:选C。仅通过图中实验过程并不
53、能证明DNA是遗传物质;沉淀物b放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关,搅拌充分,几乎没有放射性,搅拌不充分,具有放射性;离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放噬菌体,但新形成的噬菌体没有放射性,上清液放射性没有变化;过程中与35S标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌应是没有标记的。5下列与遗传物质有关的叙述合理的是()A只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸C在噬菌体侵染细菌的实验中,首先要获得同时含有32P与35S标记的噬菌体D基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的解析:选B。核酸是一切生物的遗传物质,病毒没有细胞结构,但其遗
54、传物质也是核酸,A错误;细胞中有61种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸,B正确;噬菌体是营寄生生活的病毒,生命活动不能脱离细胞,因此在噬菌体侵染细菌的实验中,首先要获得分别含有32P与35S标记的大肠杆菌,C错误;基因对性状的决定可通过基因控制酶的合成来控制代谢过程来实现,D错误。6用含32P和35S的培养基培养细菌,将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h,经检测共产生了64个子代噬菌体,下列叙述正确的是()A32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性CDNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D噬菌体繁殖一代的时间约为1 h解析:选B。磷脂也
55、可以被32P标记;子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的,故一定具有放射性;培养9 h产生了64个子代噬菌体,说明噬菌体繁殖了6代,故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。7某双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T在该DNA分子中的碱基比例为()A5%B7%C24% D38%解析:选B。因为G占碱基总数的38%,所以T占碱基总数的12%,T1T2T,所以另一条链中的T在该DNA分子中的碱基比例为7%。8假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺膘呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含3
56、1P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A该过程至少需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变解析:选C。噬菌体的DNA含有10 000个碱基,AT2 000,GC3 000。在噬菌体增殖的过程中,DNA进行半保留复制,100个子代噬菌体含有100个DNA,相当于新合成了99个DNA,至少需要鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸为993 000297 000,A项错误;噬菌体增殖的过程中需要自身的DNA作为模板,而原料和酶由细菌提供,B项错误;根据半保留复制方式,在1
57、00个子代噬菌体的DNA中,同时含32P和31P的有2个,只含31P的有98个,C项正确;DNA发生突变,控制的性状不一定改变,如AA突变为Aa或者发生密码子的简并性等,D项错误。9如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是()ADNA解旋酶只作用于部位B该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上C该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32D将该基因置于14N培养液中复制3次后,含15N的DNA分子占解析:选C。图中部位是磷酸二酯键,是限制酶的作用部位,A错误;该基因不一定存在于细胞核B内染色体DNA上,也有可能在线粒体或叶绿体DNA上,B
58、错误;已知该基因全部碱基中A占20%,根据碱基互补配对原则,AT20%,则CG30%,所以该基因的每一条核苷酸链中及整个双链中(CG)/(AT)的比例均为32,C正确;DNA分子复制是半保留复制,将细胞置于14N培养液中复制3次后,DNA分子含15N,D错误。10用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,让其分裂n次,若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是40条和2条,则该细胞至少是处于第几次分裂的分裂期()A第一次 B第二次C第三次 D第四次解析:选C。由染色体总条数为40条可知是分裂后期,若是第一次有丝分裂后期,
59、被32P标记的染色体条数应为40条;若是第二次有丝分裂后期,被32P标记的染色体条数应为20条;若是第三次有丝分裂后期,被32P标记的染色体条数应在020之间。11DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中GC含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述,不正确的是()A一般地说,DNA分子的Tm值与GC含量呈正相关BTm值相同的DNA分子中GC的数量有可能不同C维持DNA双螺旋结构的主要化学键有磷酸二酯键和氢键DDNA分子中G与C之间的氢键总数比A与T之间多解析:选D。分析图示,GC含量越高,则DNA熔解所需温度越
60、高,所以A项正确;Tm值与DNA分子中GC含量有关,而不能说明GC的数量,B项正确;DNA两条链通过氢键相连,脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键连接成DNA单链,C项正确;G与C之间形成三个氢键,A与T之间形成两个氢键,但由于DNA分子中(AT)/(CG)比值不定,所以不能确定哪组碱基对间的氢键总数更多,D项错误。12下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是()A基因一定位于染色体上B基因在染色体上呈线性排列C四种脱氧核苷酸的数目和排列顺序决定了基因的多样性和特异性D一条染色体上含有1个或2个DNA分子解析:选A。基因是具有遗传效应的DNA片段,DNA不一定位于染色体上,因此基因不一
61、定位于染色体上;多个基因位于同一条染色体上,基因在染色体上呈线性排列;不同基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同,基因具有多样性,而每一个基因中脱氧核苷酸的数目和排列顺序是特定的,因此基因又具有特异性;没有复制的每条染色体含有1个DNA分子,复制后的每条染色体含有2个DNA分子。13BrdU是一种嘧啶类似物,能替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中培养到第二个细胞周期的中期,其染色体的情况是()A每条染色体的两条单体都含有BrdUB每条染色体的两条单体都不含有BrdUC每条染色体中都只有一条单体含有BrdUD只有半数的染色体中一条单体含有BrdU解析:选A。理解题
62、干信息是解题的关键。将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养基中培养到第二个细胞周期的中期,染色体复制两次,其上的DNA复制两次,所以每条染色体的两条单体上的两个DNA分子中,一个DNA分子两条链都含有BrdU,另一个DNA分子一条链含有BrdU,一条链不含BrdU。14同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的()AtRNA种类不同BmRNA碱基序列不同C核糖体成分不同D同一密码子所决定的氨基酸不同解析:选B。考查遗传的物质基础。由于各种氨基酸含量相同,故tRNA种类可能相同;所有核糖体均由rRNA和蛋白质组成;
63、同一密码子决定同一氨基酸;氨基酸的排列顺序由mRNA的碱基序列决定,故选B。15美国科学家安德鲁菲尔和克雷格梅洛发现了RNA干扰现象,这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是()A有的RNA具有生物催化作用BtRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物CmRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应D分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同解析:选C。有的RNA是酶,具有生物催化作用;RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物;mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA;细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果,其中mR
64、NA种类和数量有所不同。16下列过程中,由逆转录酶催化的是()ADNARNABRNADNAC蛋白质蛋白质 DRNA蛋白质解析:选B。DNARNA是转录过程,需RNA聚合酶催化,A不符合题意;RNADNA是逆转录过程,需逆转录酶催化,B符合题意;蛋白质蛋白质,是朊病毒的遗传信息传递过程,C不符合题意;RNA蛋白质是翻译过程,D不符合题意。17如图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程,有关该过程的说法正确的是()A该图表示翻译的过程,图中核糖体从左向右移动,共同翻译出一条多肽链B多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸排列顺序上互不相同C若合成某条肽链时脱去了100个水分子,则该肽链中至少含有102个氧
65、原子DmRNA上结合的核糖体越多,合成一条肽链所需时间越短解析:选C。由图可知,该过程为翻译过程,由肽链的长短可知,图中核糖体的移动方向是从右向左,且每个核糖体单独翻译出一条多肽链。图示中多个核糖体以同一条mRNA为模板,故合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上完全相同。合成某条肽链时脱去了100个水分子,说明该肽链有100个肽键,由101个氨基酸组成,肽链中的氧原子存在于肽键(100个)、羧基端(2个)和R基(可有可无)中,至少有102个氧原子。图中每个核糖体独自合成一条完整的肽链,需时间大致相同。18已知一个蛋白质分子由3条肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个,翻译成这个蛋白质分
66、子的信使RNA中的A和G共400个,则转录成信使RNA的DNA分子中C和T的最少个数及翻译成蛋白质的过程中共需要tRNA的个数分别是()A1 800个;300个 B900个;900个C900个;300个 D900个;无法确定解析:选D。该蛋白质由3条肽链组成,共297个肽键,可知该蛋白质由300个氨基酸组成。则该信使RNA中的碱基个数至少有3003900(个)。画出如下转录图解:由图解可知:转录成信使RNA的DNA分子中C和T最少应有900个。但由于一个tRNA可以运载多个氨基酸,所以tRNA的数目无法确定。19下图为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述错误的是()A图中过程的场所分别是细胞核
67、、核糖体B镰刀型细胞贫血症致病的直接原因是血红蛋白分子结构的改变C人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶活性下降D该图反映了基因对性状的控制是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状解析:选D。图中左途径是通过基因控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,右途径是通过控制酶的合成来控制代谢活动,进而控制生物体的性状,D错。20如图表示生物基因的表达过程,下列叙述与该图相符的是()A图1可发生在绿藻细胞中,图2可发生在蓝藻细胞中BDNARNA杂交区域中A应与T配对C图1翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链D图2中的合成均与核仁有关解析:选C。图1的转录和翻译过程是同时进行的,发生在原核生物
68、中,图2是先转录再翻译,应发生在真核生物中,绿藻为真核生物,而蓝藻为原核生物;DNARNA杂交区域中A应该与U配对;核仁只与rRNA的合成有关,与mRNA、tRNA的合成无关。21如图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程,据图分析下列叙述不正确的是()A图甲细胞没有由核膜包被的细胞核,所以转录和翻译同时发生B图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的C两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料D图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同,翻译的方向是由5到3端解析:选C。图甲细胞没有由核膜包被的细胞核,所以转录没有完成的时候翻译过程就可以启动,两个过程能同时发生。图甲、乙
69、都表示转录和翻译过程,所以遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体,能量只能由细胞质基质提供;真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的。模板链相同,所以每个核糖体合成的多肽链相同,翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。22某有遗传效应的DNA片段上有碱基1 800个,则由它控制合成的蛋白质最多有多少种氨基酸()A20 B150C300 D900解析:选A。组成蛋白质的氨基酸一共是20种,所以选A;注意此题是问的氨基酸总类,不是氨基酸个数。23下面的甲、乙两图为真核细胞中发生的部分代谢过程示意图,下列有关说法中,正确的是()A甲图所示过程叫做
70、翻译,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左C乙图所示过程叫做转录,转录产物的作用一定是作为甲图中的模板D甲图和乙图所示过程中都发生了碱基互补配对,并且碱基互补配对方式相同解析:选B。一条多肽链的合成由一个核糖体完成。根据甲图中肽链的长度,可以判断核糖体从右向左移动。转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种。转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对,但碱基互补配对方式不同,如转录过程中有T和A的配对,翻译过程中则没有。24如图表示细胞内遗传信息的传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中()A两者都只有B前者有、,后者只有和C两者都只有、D前者只
71、有和,后者只有解析:选B。从图示看出,表示DNA复制、表示转录、表示翻译,在根尖分生区,细胞可进行有丝分裂,存在、过程,而在成熟区细胞中只存在、过程,没有过程。25下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理,下列分析判断错误的是()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A青霉素作用后使细菌因吸水而破裂死亡B环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程C红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻D利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程解析:选D。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
72、作用后使细菌失去细胞壁的保护因吸水而破裂死亡,A正确;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,因此可抑制DNA的复制,B正确;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合成过程受阻,C正确;RNA聚合酶作用于转录过程合成RNA,而逆转录过程指导合成的是DNA,利福平不能抑制RNA病毒逆转录过程,D错误。二、非选择题(共4题,共50分)26(12分)赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能,请回答下列有关问题:(1)组成噬菌体的化学物质的组成元素是_。细菌的遗传物质是_。(2)获得分别被32P、35
73、S标记的噬菌体的具体方法是_。(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。实验结果表明,当搅拌时间在25 min时,上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%左右,由此可以推断出_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明_。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现,细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来的噬菌体一致,实验证明_。答案:(1)C、H、O、N、P、SDNA(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠
74、杆菌(3)DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)27(8分)甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:(1)从甲图可看出DNA复制的方式是_。(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是_酶,B是_酶。(3)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_。(4)乙图中,7是_。DNA分子的基本骨架由_交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通
75、过_连接成碱基对,并且遵循_原则。解析:(1)从甲图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A是解旋酶,B是形成子代DNA分子的DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)乙图中,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。答案:(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体、叶绿体(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核糖和磷酸氢键碱基互补配对28(12分)人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分,一种胆固醇
76、含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过胞吞作用进入细胞,之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。请结合下图回答相关问题:(1)图甲中过程为_,催化该过程的酶是_。A结构与图乙中的_结构形成有关。(2)图乙表示的过程相当于图甲中的_(填序号)。(3)若要改造LDL受体蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由_。解析:(1)分析图甲可知,过程是以DNA为模板形成mRNA的过程,即为转录,转录过程需要RNA聚合酶参与催化。A结构为核仁,核仁
77、与核糖体的形成有关。(2)图甲中的过程表示以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,而图乙也表示翻译过程,即图乙表示的过程相当于图甲中的。(3)分析图乙可知,色氨酸的密码子是UGG,欲将图乙中的色氨酸变成亮氨酸,且通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,则密码子由UGG变为UUG,DNA模板链上相应的碱基由ACC变为AAC,即由CA。答案:(1)转录RNA聚合酶核糖体(2)(3)CA29(18分)图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,回答有关问题。(1)图示甲、乙、丙过程分别表示_、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中,也可以发生在_和_中。(2)生物学中,经常使用3H
78、TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸)研究甲过程的物质合成情况,原因是_。(3)转录时,与DNA中起点结合的酶是_。一个细胞周期中,乙过程在每个起点可起始多次,甲过程在每个起点一般起始_次。(4)丙(翻译)过程在核糖体中进行,通过_上的反密码子与mRNA上的碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子,某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经_和_加工修饰的结果。解析:(1)图甲是以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程,即DNA复制;DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中,所以,在叶绿体和线粒体中,也可发生DNA复制和转录。(2)3HTdR是DNA合成的原料之一,所以可根据放射性强度的变化来判断DNA的合成情况。(3)转录的产物是RNA,与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,而基因可进行多次表达。(4)反密码子存在于tRNA上;AUG是起始密码子,新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸,但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,这说明新生肽链经过内质网和高尔基体的加工修饰后,甲硫氨酸被切除。答案:(1)DNA复制线粒体叶绿体(2)3HTdR是DNA合成的原料之一,可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况(3)RNA聚合酶一(4)tRNA内质网高尔基体