高三生物一輪復(fù)習(xí)：第19講-基因的表達(dá)

考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯考點(diǎn)二中心法則及基因與性狀的關(guān)系經(jīng)典真題?高考預(yù)測(cè)教師備用習(xí)題第19講基因的表達(dá)1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯基礎(chǔ)自主梳理

素養(yǎng)全面提升1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能核糖核苷酸A、U、C、G細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)氨基酸密碼子核糖體單鏈

2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念:以

為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA的過(guò)程。

(2)轉(zhuǎn)錄過(guò)程(如圖6-19-1)DNA的一條鏈RNA聚合酶一條鏈核糖核苷酸RNA分子DNA鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)3.遺傳信息的翻譯(1)概念:游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以

為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。

(2)密碼子①概念:

上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸,每3個(gè)這樣的堿基稱為1個(gè)密碼子。

②種類:64種,其中決定氨基酸的密碼子有

種,終止密碼子有

種。

mRNA

mRNA

61

3

項(xiàng)目密碼子反密碼子位置

。

。

作用直接決定蛋白質(zhì)中

的序列識(shí)別

,轉(zhuǎn)運(yùn)

。

特點(diǎn)與

。

。。。。上的堿基互補(bǔ)與

上的堿基互補(bǔ)③密碼子與反密碼子的比較

mRNA

tRNA

氨基酸密碼子氨基酸DNA模板鏈(或tRNA中反密碼子)

mRNA

(3)翻譯過(guò)程(如圖6-19-2)圖6-19-2(4)產(chǎn)物:多肽或蛋白質(zhì)。游離的氨基酸

tRNA核糖體mRNA多肽核糖體tRNAmRNA終止密碼子【易錯(cuò)辨析】(1)tRNA上的反密碼子由mRNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)。 (

)(2)每種氨基酸都對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子,每個(gè)密碼子都決定一種氨基酸。 (

)(3)一個(gè)mRNA中含有多個(gè)密碼子,一個(gè)tRNA中只含有一個(gè)反密碼子。 (

)[解析]細(xì)胞中的RNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)。×

×[解析]一個(gè)mRNA中決定一個(gè)氨基酸的相鄰的3個(gè)堿基組成一個(gè)密碼子,一個(gè)mRNA中含有多個(gè)密碼子。一個(gè)tRNA中只含有一個(gè)反密碼子。[解析]有的氨基酸只對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子如甲硫氨酸,有的密碼子不決定氨基酸,如終止密碼子。√【易錯(cuò)辨析】(4)結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結(jié)構(gòu)上各不相同。(

)(5)mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來(lái)的。 (

)(6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上。 (

)√××[解析]結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體,利用了相同的模板,所以翻譯形成的肽鏈的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)完全相同。[解析]

DNA聚合酶與RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都在DNA上?！疽族e(cuò)辨析】(7)真核細(xì)胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細(xì)胞核內(nèi)完成。 (

)(8)基因B1和由其突變而來(lái)的B2在指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼。

(

)√×[解析]真核細(xì)胞內(nèi)某些細(xì)胞器如線粒體、葉綠體中也有DNA和RNA,線粒體內(nèi)DNA和RNA可在線粒體自身內(nèi)合成,葉綠體內(nèi)DNA和RNA可在葉綠體自身內(nèi)合成。[解析]自然界中幾乎所有的生物體都共用同一套遺傳密碼。組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸對(duì)應(yīng)多少種密碼子?由此推知一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子,這對(duì)生物體的生存發(fā)展有何意義?

。

。

。

。

。

。20種氨基酸共對(duì)應(yīng)61種密碼子,其意義主要表現(xiàn)在如下兩方面:①增強(qiáng)容錯(cuò)性:當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基發(fā)生改變時(shí),由于密碼子的簡(jiǎn)并性,可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸種類,因而有利于蛋白質(zhì)或性狀的穩(wěn)定。②保證翻譯速率:當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí),幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速率。1.

解析兩個(gè)翻譯模型圖(1)圖甲翻譯模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。圖6-19-3

②一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。③翻譯起點(diǎn):起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。④翻譯終點(diǎn):識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸),翻譯停止。⑤翻譯進(jìn)程:核糖體沿著mRNA移動(dòng),mRNA不移動(dòng)。(2)圖乙翻譯模型分析①圖乙中,1、2、3分別為mRNA、核糖體、多肽鏈。②數(shù)量關(guān)系:一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體,形成多聚核糖體。③意義:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。④方向:從左向右,判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短,長(zhǎng)的翻譯在前。⑤結(jié)果:因?yàn)槟０錷RNA相同,故合成多個(gè)氨基酸序列完全相同的多肽。2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(1)區(qū)別比較項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯圖示

時(shí)間有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過(guò)程(分裂期不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄)（續(xù)表）場(chǎng)所真核細(xì)胞主要在細(xì)胞核,部分在線粒體和葉綠體;原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)或擬核核糖體條件

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種氨基酸其他解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA（續(xù)表）過(guò)程

DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條子鏈,子鏈與對(duì)應(yīng)母鏈螺旋化

DNA解旋,以一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成mRNA、rRNA、tRNA,mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合

tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對(duì),另一端攜帶相應(yīng)氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽鏈產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈RNA多肽鏈（續(xù)表）模板去向分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中恢復(fù)原樣,重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu)水解成單個(gè)核糖核苷酸產(chǎn)物去向兩個(gè)子代DNA在細(xì)胞分裂過(guò)程中分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA與核糖體結(jié)合翻譯產(chǎn)物多肽鏈經(jīng)盤(pán)曲折疊形成具有特定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),到達(dá)細(xì)胞各個(gè)需要的部位發(fā)揮功能特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制;半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA上可結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成（續(xù)表）堿基互補(bǔ)配對(duì)A—T,T—A,C—G,G—CA—U,T—A,C—G,G—CA—U,U—A,C—G,G—C意義復(fù)制遺傳信息,使遺傳信息從親代傳遞到子代表達(dá)遺傳信息,使生物體表達(dá)出各種遺傳性狀(2)聯(lián)系圖6-19-43.巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子(1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子圖6-19-5(2)氨基酸、密碼子和反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系①每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡(jiǎn)并性),可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。②一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。③氨基酸、密碼子和反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖6-19-6④密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸;決定氨基酸的密碼子有61種);反密碼子理論上有61種。不同生物共用一套遺傳密碼。角度一考查遺傳信息,密碼子與反密碼子的關(guān)系1.

下列有關(guān)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(duì)應(yīng)多種密碼子C.密碼子的簡(jiǎn)并性可以減小有害突變對(duì)機(jī)體的危害D.密碼子和反密碼子中堿基可互補(bǔ)配對(duì),所以兩者種類數(shù)相同C[解析]密碼子在mRNA上,A錯(cuò)誤;有些氨基酸只對(duì)應(yīng)一種密碼子,B錯(cuò)誤;由于密碼子的簡(jiǎn)并性,當(dāng)發(fā)生基因突變后所對(duì)應(yīng)的氨基酸的種類可能并未發(fā)生改變,即可以減小有害突變對(duì)機(jī)體的危害,C正確;密碼子共64種,反密碼子共61種,D錯(cuò)誤。2.

[2020·大連二十四中模擬]核糖體RNA即rRNA,是三類RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相對(duì)分子質(zhì)量最大的一類,它可以與多種蛋白質(zhì)結(jié)合,形成核糖體,從而作為蛋白質(zhì)生物合成的“裝配機(jī)器”。核糖體中催化肽鍵合成的是rRNA,蛋白質(zhì)只是維持rRNA的構(gòu)象,起輔助作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.rRNA的合成需要以DNA的一條鏈為模板B.合成肽鏈時(shí),rRNA可以降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能C.在真核細(xì)胞中,rRNA的合成與細(xì)胞核內(nèi)某結(jié)構(gòu)有關(guān)D.核糖體的內(nèi)部只有氫鍵的形成沒(méi)有氫鍵的斷裂D[解析]

RNA是通過(guò)轉(zhuǎn)錄合成的,轉(zhuǎn)錄是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程,A正確;rRNA能催化肽鍵的合成,所以其可以降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能,B正確;在真核細(xì)胞中,rRNA的合成與核仁有關(guān),C正確;核糖體的內(nèi)部發(fā)生翻譯過(guò)程,該過(guò)程中tRNA和mRNA分離時(shí)伴有氫鍵的斷裂,D錯(cuò)誤。角度二考查基因控制蛋白質(zhì)的合成的過(guò)程3.

下列關(guān)于人體基因表達(dá)的敘述,正確的是 (

)A.基因表達(dá)可發(fā)生在細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中B.通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,DNA上堿基序列可決定mRNA的序列C.翻譯時(shí),一種tRNA可能轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸D.轉(zhuǎn)錄和翻譯時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式完全相同B[解析]人體細(xì)胞中不存在葉綠體,因此人體基因表達(dá)過(guò)程不會(huì)發(fā)生在葉綠體,A錯(cuò)誤;因?yàn)閙RNA是DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,因此,通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,DNA上堿基序列可決定mRNA的序列,B正確;翻譯時(shí),一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,C錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)錄和翻譯時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不完全相同,D錯(cuò)誤。4.如圖6-19-7表示某生理過(guò)程。其中四環(huán)素抑制tRNA與A位點(diǎn)結(jié)合,使蛋白質(zhì)合成停止,從而阻斷細(xì)菌的生長(zhǎng),常用于治療一些細(xì)菌引起的疾病。下列有關(guān)敘述不正確的是(

)圖6-19-7A.該生理過(guò)程代表翻譯,核糖體移動(dòng)的方向是從左到右B.四環(huán)素可能會(huì)使新形成的肽鏈長(zhǎng)度變短C.圖中從①位點(diǎn)離開(kāi)的tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸D.該過(guò)程形成的局部三肽,氨基酸順序?yàn)镠—M—WD[解析]由分析可知,該生理過(guò)程代表翻譯,根據(jù)題圖可知,核糖體在mRNA上讀取信息的方向是從左到右的,A正確;據(jù)“四環(huán)素抑制tRNA與A位點(diǎn)結(jié)合,使蛋白質(zhì)合成停止”可知,四環(huán)素可能會(huì)使新形成的肽鏈長(zhǎng)度變短,B正確;由題圖可知,從①位點(diǎn)離開(kāi)的tRNA攜帶的氨基酸是M,根據(jù)圖注可知M是甲硫氨酸,C正確;正常情況下,該過(guò)程形成局部三肽的氨基酸順序?yàn)镸—H—W,D錯(cuò)誤。5.[2020·陜西榆林模擬]圖6-19-8表示大腸桿菌細(xì)胞中遺傳信息傳遞的部分過(guò)程。請(qǐng)判斷下列相關(guān)說(shuō)法正確的是 (

)圖6-19-8A.圖中所示的生理過(guò)程中涉及的RNA有3種B.DNA的雙鏈解開(kāi)只能發(fā)生在該圖所示的過(guò)程中C.圖中形成③的模板是mRNA,原料是核糖核苷酸D.圖示轉(zhuǎn)錄過(guò)程一定發(fā)生在大腸桿菌細(xì)胞的擬核A[解析]題圖中所示的生理過(guò)程中涉及的RNA有3種,即mRNA、tRNA和rRNA,A正確;DNA的雙鏈解開(kāi)除了能發(fā)生在題圖所示的過(guò)程外,還會(huì)發(fā)生在DNA分子的復(fù)制過(guò)程中,B錯(cuò)誤;題圖中③為多肽鏈,形成③的模板是mRNA,原料是氨基酸,C錯(cuò)誤;題圖所示轉(zhuǎn)錄過(guò)程不一定發(fā)生在大腸桿菌等的擬核中,也可以發(fā)生在大腸桿菌的細(xì)胞質(zhì)中,D錯(cuò)誤。?

技法提煉用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達(dá)過(guò)程圖圖6-19-9角度三

考查與基因表達(dá)有關(guān)的計(jì)算6.胰島素的A、B兩條肽鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)基因編碼的,其中A鏈中的氨基酸有m個(gè),B鏈中的氨基酸有n個(gè)。下列有關(guān)敘述中不正確的是(

)A.胰島素基因中含有的堿基數(shù)大于6(m+n)B.胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈C.不考慮終止密碼子,胰島素mRNA中至少含有的密碼子為m+n個(gè)D.A、B兩條肽鏈可能是經(jīng)蛋白酶作用后形成的B[解析]胰島素基因編碼的兩條多肽鏈中氨基酸總數(shù)是m+n個(gè),所以基因中對(duì)應(yīng)堿基數(shù)應(yīng)大于6(m+n),A正確;一個(gè)基因在編碼蛋白質(zhì)的過(guò)程中,只有一條鏈作為模板鏈,B錯(cuò)誤;形成的兩條肽鏈中氨基酸共有m+n個(gè),根據(jù)密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系(不考慮終止密碼子)可知,與之對(duì)應(yīng)的胰島素mRNA中至少含有的密碼子應(yīng)該為m+n個(gè),C正確;A、B兩條肽鏈可能是翻譯形成的一條肽鏈經(jīng)蛋白酶作用后形成的,D正確。7.[2020·重慶月考]已知幽門(mén)螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個(gè),腺嘌呤a個(gè)。相關(guān)計(jì)算不正確的是(

)A.該編碼區(qū)的氫鍵數(shù)目為1.5N-a個(gè)B.該編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄得到的mRNA中的嘌呤之和為N/4C.該編碼區(qū)控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)量可能小于N/6個(gè)D.該編碼區(qū)的第n次復(fù)制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為2n-1·a個(gè)B[解析]已知幽門(mén)螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個(gè),腺嘌呤a個(gè),即A=T=a(個(gè)),則C=G=(N-2a)/2(個(gè)),由于A—T之間有2個(gè)氫鍵,C—G之間有3個(gè)氫鍵,因此該基因中含有氫鍵數(shù)目為2a+3×[(N-2a)/2]=1.5N-a(個(gè)),A正確;基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的,轉(zhuǎn)錄形成mRNA的模板鏈中嘧啶堿基數(shù)量是不確定的,則轉(zhuǎn)錄得到的mRNA中的嘌呤堿基之和也不確定,B錯(cuò)誤;幽門(mén)螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個(gè),形成的mRNA中堿基數(shù)為N/3個(gè),但是可能有終止密碼子的存在,終止密碼子不決定任何氨基酸,故形成的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)量可能少于N/6個(gè),C正確;根據(jù)分析,該編碼區(qū)的第n次復(fù)制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)量為2n-1·a個(gè),D正確。?

技法提煉基因表達(dá)相關(guān)數(shù)量關(guān)系及計(jì)算(1)DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=6∶3∶1(忽略終止密碼子)。圖6-19-10?

技法提煉(2)mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系:翻譯時(shí),mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準(zhǔn)確地說(shuō),mRNA上堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。(3)DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)目關(guān)系:基因或DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(4)不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略終止密碼子):如mRNA上有n個(gè)堿基,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基,該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸?？键c(diǎn)二中心法則及基因與性狀的關(guān)系基礎(chǔ)自主梳理

素養(yǎng)全面提升

1.中心法則及補(bǔ)充圖6-19-11(1)填寫(xiě)字母所表示的過(guò)程。a

,b

,c

,d

,e

。

(2)用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過(guò)程。①噬菌體:

,②煙草花葉病毒:

,③煙草:

,④HIV:

。

DNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯RNA復(fù)制abcdcabceabc(3)請(qǐng)寫(xiě)出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞方式:

。

(4)請(qǐng)寫(xiě)出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞方式:

。

2.基因控制性狀的途徑(1)直接控制的途徑(用文字和箭頭表示)基因

生物體的性狀。(2)間接控制的途徑(用文字和箭頭表示)基因

生物體的性狀。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)酶的合成代謝過(guò)程(3)基因控制性狀的實(shí)例(連線)實(shí)例控制方式①白化?、阽牭缎图?xì)胞貧血癥③圓粒和皺粒豌豆④囊性纖維?、荼奖虬Y⑥果蠅的紅眼和白眼①—ba.通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀b.通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀。②—a⑤—b③—b④—a⑥—b3.基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖6-19-12(1)基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的

的關(guān)系。

(2)環(huán)境影響生物性狀:性狀(表現(xiàn)型)是

和

共同作用的結(jié)果。

多一一對(duì)應(yīng)基因型環(huán)境一種【易錯(cuò)辨析】(1)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。 (

)(2)存在于葉綠體和線粒體中的DNA能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而翻譯出蛋白質(zhì)。(

)(3)某些性狀由多個(gè)基因共同決定,有的基因可能影響多個(gè)性狀。 (

)×[解析]白化病是由于控制酪氨酸酶合成的基因異常,患者體內(nèi)缺少酪氨酸酶。[解析]葉綠體和線粒體中的DNA能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而翻譯出蛋白質(zhì)。[解析]基因與性狀之間不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。√√【易錯(cuò)辨析】(4)由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的過(guò)程是RNA→DNA。 (

)(5)成熟葉肉細(xì)胞無(wú)DNA復(fù)制途徑,只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑。 (

)(6)脫氧核苷酸序列不同的基因也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì),遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 (

)√[解析]成熟葉肉細(xì)胞高度分化,不能分裂,不能進(jìn)行DNA復(fù)制。[解析]由于密碼子的簡(jiǎn)并性等,不同的核苷酸序列也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì),基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物體的性狀,因此,遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。√√(1)生物的遺傳物質(zhì)相同,性狀一定相同嗎?試解釋原因

。

(2)生長(zhǎng)素、赤霉素等不是蛋白質(zhì),它們的合成受基因控制嗎?基因是通過(guò)控制性狀的哪一途徑控制它們的合成的?

。

。

。不一定;因?yàn)樯锏男誀钍怯蛇z傳物質(zhì)(基因型)和環(huán)境共同決定的。受基因控制?；蚴峭ㄟ^(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,從而間接控制生物體的性狀這一途徑控制它們合成的。角度一中心法則的綜合考查1.[2020·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬]遺傳信息傳遞方向可用中心法則表示。下列敘述正確的是 (

)A.在某些RNA病毒中發(fā)現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)錄酶能以蛋白質(zhì)為模板合成RNAB.煙草花葉病毒的RNA可通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給子代C.果蠅體細(xì)胞中核DNA分子通過(guò)轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給子代D.洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中DNA聚合酶主要在分裂期通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成B[解析]逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過(guò)程,A錯(cuò)誤;煙草花葉病毒的RNA可通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給子代,B正確;果蠅體細(xì)胞中核DNA分子通過(guò)DNA復(fù)制將遺傳信息傳遞給子代,C錯(cuò)誤;洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中DNA聚合酶主要在G1期通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成,以便催化S期DNA的復(fù)制,D錯(cuò)誤。2.美國(guó)科學(xué)家Rous將禽類的惡性肉瘤組織液注射到正常禽類體內(nèi),一段時(shí)間后正常禽類也長(zhǎng)出了一樣的惡性肉瘤。經(jīng)過(guò)提取分離最終發(fā)現(xiàn)病原體是一種單鏈RNA病毒(逆轉(zhuǎn)錄病毒),并命名為Rous肉瘤病毒。在僅感染了Rous肉瘤病毒一種病原體的家禽體內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)的情況是 (

)圖6-19-13A.圖中①~⑤過(guò)程會(huì)發(fā)生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶細(xì)胞中B.該病毒通過(guò)⑤得到的基因組可整合到宿主基因組中引發(fā)細(xì)胞癌變C.③過(guò)程至少有三種RNA參與,所需能量主要由線粒體提供D.沒(méi)有被Rous肉瘤病毒侵染的神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞核中不會(huì)發(fā)生①過(guò)程A[解析]

Rous肉瘤病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒,故被該病毒侵染的靶細(xì)胞中不會(huì)進(jìn)行④過(guò)程,A符合題意;宿主細(xì)胞癌變過(guò)程中發(fā)生了遺傳物質(zhì)的改變,而這個(gè)改變是病毒通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程得到的基因組整合到宿主基因組中所致,B不符合題意;③為翻譯過(guò)程,mRNA提供模板,tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,rRNA參與構(gòu)成核糖體,能量主要由宿主細(xì)胞的線粒體提供,C不符合題意;正常的神經(jīng)細(xì)胞為高度分化的細(xì)胞,已不再進(jìn)行核DNA的復(fù)制,D不符合題意。?

方法技巧

“三據(jù)”巧判中心法則的過(guò)程(1)(2)(3)角度二結(jié)合具體實(shí)例考查基因?qū)π誀畹目刂?.在豌豆的DNA中插入一段外來(lái)的DNA序列后,使編碼淀粉分支酶的基因被打亂,導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成,最終導(dǎo)致豌豆種子中淀粉的合成受阻,種子成熟曬干后就形成了皺粒豌豆。下列有關(guān)分析正確的是 (

)A.插入的外來(lái)DNA序列會(huì)隨豌豆細(xì)胞核DNA分子的復(fù)制而復(fù)制,復(fù)制場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)B.在核糖體上合成的DNA聚合酶均在細(xì)胞核起作用C.淀粉分支酶基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀D[解析]編碼淀粉分支酶的基因復(fù)制場(chǎng)所為細(xì)胞核,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA聚合酶可在細(xì)胞核、線粒體、葉綠體中起作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;淀粉分支酶基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;插入的外來(lái)DNA序列使淀粉分支酶基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,該變異屬于基因突變,D項(xiàng)正確。4.[2020·太原模擬]如圖6-19-14為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^(guò)程,據(jù)圖分析正確的是 (

)圖6-19-14A.人體成熟的紅細(xì)胞中只進(jìn)行①②過(guò)程,而不進(jìn)行③④過(guò)程B.X1與X2的區(qū)別主要是脫氧核苷酸排列順序的不同C.人體衰老引起白發(fā)的原因是③④過(guò)程不能完成D.圖中所示過(guò)程反映了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及酶的合成來(lái)控制生物的性狀D[解析]人體成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器,①②③④過(guò)程均不能進(jìn)行,A錯(cuò)誤;X1與X2為轉(zhuǎn)錄形成的RNA,RNA的組成單位是核糖核苷酸,故X1與X2的區(qū)別主要是核糖核苷酸排列順序的不同,B錯(cuò)誤;人體衰老引起白發(fā)的原因是酪氨酸酶活性降低,不是酪氨酸酶不能合成,C錯(cuò)誤;題圖反映了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及酶的合成來(lái)控制生物的性狀,D正確。經(jīng)典真題?高考預(yù)測(cè)1.[2020?全國(guó)卷Ⅲ]關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質(zhì)B.細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽C.細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子B[解析]本題考查真核生物遺傳信息的傳遞。由中心法則可知,在正常真核生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的信息傳遞是

,A正確;細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板可轉(zhuǎn)錄出mRNA、tRNA和rRNA三種RNA,只有mRNA可編碼多肽,B錯(cuò)誤;1.[2020?全國(guó)卷Ⅲ]關(guān)于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質(zhì)B.細(xì)胞中以DNA的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的RNA均可編碼多肽C.細(xì)胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子B真核細(xì)胞中具有遺傳效應(yīng)的DNA片段是基因,DNA分子中有些片段是基因,有些片段不是基因,故DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因堿基數(shù)之和,C正確;一個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因,因此一個(gè)DNA分子的一條單鏈可以轉(zhuǎn)錄出不同的RNA分子,D正確。2.[2020?全國(guó)卷Ⅲ]細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí),存在如圖6-19-15所示的配對(duì)方式(Gly表示甘氨酸)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

)A.一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合C.tRNA分子由兩條鏈組成,mRNA分子由單鏈組成D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變C圖6-19-15[解析]分析題圖可知,次黃嘌呤(I)既可以與堿基U配對(duì)也可以與堿基A、C配對(duì),故含有I堿基的反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子,A正確;密碼子與反密碼子都由三個(gè)堿基組成,密碼子與反密碼子可以堿基互補(bǔ)配對(duì)通過(guò)氫鍵結(jié)合,B正確;tRNA是呈三葉草形狀的單鏈RNA,有些區(qū)段會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì),C錯(cuò)誤;mRNA上有密碼子,密碼子具有簡(jiǎn)并性,可能2個(gè)或多個(gè)密碼子編碼一種氨基酸,故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變,D正確。3.[2019?全國(guó)卷Ⅰ]用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU,若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,所需的材料組合是 (

)①同位素標(biāo)記的tRNA②蛋白質(zhì)合成所需的酶③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液A.①②④ B.②③④ .③④⑤ D.①③⑤C[解析]根據(jù)題意,利用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,需在反應(yīng)體系中加入同位素標(biāo)記的苯丙氨酸(提供原料,氨基酸是合成多肽鏈的基本單位)、人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(提供模板)、除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液(提供核糖體和tRNA等,同時(shí)避免原DNA和mRNA對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾),故C正確。4.[2019?海南卷]下列與蛋白質(zhì)、核酸相關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是 (

)A.一個(gè)核糖體上可以同時(shí)合成多條多肽鏈B.一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以含有多個(gè)金屬離子C.一個(gè)mRNA分子可以結(jié)合多個(gè)核糖體D.一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個(gè)RNA分子A[解析]一個(gè)核糖體上一次只能合成一條多肽鏈,A錯(cuò)誤;一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以含有多個(gè)金屬離子,B正確;一個(gè)mRNA分子可以結(jié)合多個(gè)核糖體,合成多條多肽鏈,C正確;一個(gè)DNA分子上含有多個(gè)基因,可以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多個(gè)RNA分子,D正確。5.[2020?全國(guó)卷Ⅱ]大豆蛋白在人體內(nèi)經(jīng)消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽鏈)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)在大豆細(xì)胞中,以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí),除mRNA外還需要其他種類的核酸分子參與,它們是

。rRNA、tRNA[解析](1)在大豆細(xì)胞中,以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)時(shí),即進(jìn)行翻譯的過(guò)程中,除mRNA外還需要rRNA、tRNA的參與,其中rRNA是組成核糖體的成分,tRNA參與氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)。(2)大豆細(xì)胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經(jīng)過(guò)核孔。就細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)這兩個(gè)部位來(lái)說(shuō),作為mRNA合成部位的是

,作為mRNA執(zhí)行功能部位的是

;作為RNA聚合酶合成部位的是

,作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是

。細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核[解析](2)mRNA主要在細(xì)胞核內(nèi)通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程合成,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)參與翻譯過(guò)程,故作為mRNA合成部位的是細(xì)胞核,作為mRNA執(zhí)行功能部位的是細(xì)胞質(zhì)。RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成部位是細(xì)胞質(zhì)的核糖體,RNA聚合酶在細(xì)胞核內(nèi)參與轉(zhuǎn)錄過(guò)程,故作為RNA聚合酶合成部位的是細(xì)胞質(zhì),作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是細(xì)胞核。(3)部分氨基酸的密碼子如下表所示。若來(lái)自大豆的某小肽對(duì)應(yīng)的編碼序列為UACGAACAUUGG,則該小肽的氨基酸序列是

。若該小肽對(duì)應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換,但小肽的氨基酸序列不變,則此時(shí)編碼小肽的RNA序列為

。氨基酸密碼子色氨酸UGG谷氨酸GAA

GAG酪氨酸UAC

UAU組氨酸CAU

CACUAUGAGCACUGG酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸[解析](3)根據(jù)氨基酸的密碼子表和大豆的某小肽對(duì)應(yīng)的編碼序列為UACGAACAUUGG可推知,該小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸。若該小肽對(duì)應(yīng)的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換,但小肽的氨基酸序列不變,根據(jù)所給氨基酸密碼子表可知,是酪氨酸、谷氨酸、組氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子上的堿基發(fā)生改變,酪氨酸的密碼子由UAC變?yōu)閁AU、谷氨酸的密碼子由GAA變?yōu)镚AG、組氨酸的密碼子由CAU變?yōu)镃AC,此時(shí)編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。6.[2020?吉林長(zhǎng)春一模]下列關(guān)于遺傳信息、密碼子、反密碼子的敘述正確的是(

)A.mRNA上三個(gè)相鄰的堿基,決定一個(gè)氨基酸,稱作密碼子B.每一種密碼子都與一種反密碼子相互對(duì)應(yīng)C.DNA上核糖核苷酸的排列順序可代表遺傳信息D.每個(gè)氨基酸都對(duì)應(yīng)一種密碼子A[解析]mRNA上三個(gè)相鄰的堿基,決定一個(gè)氨基酸,稱作密碼子,A正確;終止密碼子不編碼氨基酸,沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的反密碼子,B錯(cuò)誤;DNA上脫氧核苷酸的排列順序可代表遺傳信息,C錯(cuò)誤;一種氨基酸對(duì)應(yīng)有一種或幾種密碼子,D錯(cuò)誤。7.[2020?天津河北區(qū)二模]如圖6-19-16表示某真核生物細(xì)胞中基因表達(dá)的過(guò)程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)

A.圖中的Ⅱ過(guò)程是從左向右進(jìn)行的B.Ⅱ過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行C.Ⅰ過(guò)程可形成磷酸二酯鍵,Ⅱ過(guò)程中可形成肽鍵,這兩個(gè)過(guò)程中都有水的生成D.一個(gè)mRNA結(jié)合多個(gè)核糖體可以在短時(shí)間內(nèi)合成大量的多肽鏈A圖6-19-16[解析]根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)短可以判斷,核糖體在該mRNA上的移動(dòng)方向是從右向左,A錯(cuò)誤;Ⅱ過(guò)程表示翻譯過(guò)程,在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,B正確;題圖中Ⅰ過(guò)程是轉(zhuǎn)錄,在以核糖核苷酸為原料合成RNA的過(guò)程中會(huì)形成磷酸二酯鍵,Ⅱ過(guò)程是翻譯,以氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過(guò)程中會(huì)形成肽鍵,這兩個(gè)過(guò)程中都有水生成,C正確;一個(gè)mRNA結(jié)合多個(gè)核糖體可以在短時(shí)間內(nèi)合成大量的同種多肽鏈,D正確。8.[2020?北京延慶區(qū)模擬]圖6-19-17中a、b、c表示生物體內(nèi)三種生理過(guò)程。下列敘述正確的是 (

)

A.a過(guò)程需要的原料為四種核糖核苷酸B.在不同功能的細(xì)胞中進(jìn)行b過(guò)程的基因存在差異C.轉(zhuǎn)運(yùn)1號(hào)氨基酸的tRNA含有起始密碼子序列D.根尖分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行b和c過(guò)程,不能進(jìn)行a過(guò)程B圖6-19-17[解析]

a為DNA復(fù)制過(guò)程,需要的原料為四種脫氧核糖核苷酸,A錯(cuò)誤;在不同功能的細(xì)胞中進(jìn)行b轉(zhuǎn)錄過(guò)程屬于基因的選擇性表達(dá),表達(dá)的基因存在差異,B正確;轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA上含有反密碼子,密碼子在mRNA上,C錯(cuò)誤;根尖分生區(qū)的細(xì)胞可進(jìn)行有絲分裂,故能進(jìn)行b和c過(guò)程以及a過(guò)程,D錯(cuò)誤。1.重要概念(1)P61基因的表達(dá):基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀,這一過(guò)程稱為基因的表達(dá)。(2)P64翻譯:游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì),這一過(guò)程叫作翻譯。(3)P64密碼子:mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基又稱作1個(gè)密碼子。(4)P70細(xì)胞質(zhì)基因:為了與細(xì)胞核的基因相區(qū)別,將線粒體和葉綠體中的基因稱作細(xì)胞質(zhì)基因。2.重點(diǎn)易錯(cuò)語(yǔ)句(1)P63RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過(guò)核孔,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。(2)P64翻譯實(shí)質(zhì)上是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。(3)P65、P66每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。tRNA一端的3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互相配對(duì),因而叫反密碼子。(4)P66核糖體是可以沿著mRNA移動(dòng)的。核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。(5)P69基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑:一是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀;二是基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(6)P70基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。3.邊角知識(shí)(1)P65地球上幾乎所有的生物體都共用一套密碼子。一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子,這一現(xiàn)象稱作密碼的簡(jiǎn)并。(2)P67一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。(3)P70線粒體肌病、神經(jīng)性肌肉衰弱等這些遺傳病都只能通過(guò)母親遺傳給后代。(4)P76基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些性狀是由多個(gè)基因共同決定的,有的基因可決定或影響多種性狀。1.美國(guó)科學(xué)家安德魯?菲爾和克雷格?梅洛發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象,這是一個(gè)有關(guān)控制基因信息流程的關(guān)鍵機(jī)制。下列有關(guān)RNA的敘述中錯(cuò)誤的是 (

)A.有的RNA具有生物催化作用B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物C.mRNA上有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)tRNA與之對(duì)應(yīng)D.分化后的不同形態(tài)的細(xì)胞中mRNA的種類和數(shù)量有所不同C[解析]有些酶的本質(zhì)是RNA,具有生物催化作用,A正確;RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,B正確;mRNA上的終止密碼子沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的tRNA,C錯(cuò)誤;細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,分化后的不同形態(tài)的細(xì)胞中mRNA的種類和數(shù)量有所不同,D正確。2.下列關(guān)于圖中①②兩種分子的說(shuō)法,正確的是 (

)

A.所有病毒均含有①②B.密碼子位于①上,反密碼子位于②上C.②獨(dú)特的結(jié)構(gòu)為復(fù)