高三生物一輪復習：第19講-基因的表達

考點一遺傳信息的轉錄和翻譯考點二中心法則及基因與性狀的關系經典真題?高考預測教師備用習題第19講基因的表達1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關系(Ⅱ)?？键c一遺傳信息的轉錄和翻譯基礎自主梳理

素養(yǎng)全面提升1.RNA的結構與功能核糖核苷酸A、U、C、G細胞核細胞質氨基酸密碼子核糖體單鏈

2.遺傳信息的轉錄(1)概念:以

為模板,按堿基互補配對原則合成RNA的過程。

(2)轉錄過程(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鏈雙螺旋結構3.遺傳信息的翻譯(1)概念:游離在細胞質中的各種氨基酸,以

為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。

(2)密碼子①概念:

上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸,每3個這樣的堿基稱為1個密碼子。

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

項目密碼子反密碼子位置

。

。

作用直接決定蛋白質中

的序列識別

,轉運

。

特點與

。

。。。。上的堿基互補與

上的堿基互補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)翻譯過程(如圖6-19-2)圖6-19-2(4)產物:多肽或蛋白質。游離的氨基酸

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

)(2)每種氨基酸都對應多個密碼子,每個密碼子都決定一種氨基酸。 (

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

)[解析]細胞中的RNA均由DNA轉錄而來?！?/p>

×[解析]一個mRNA中決定一個氨基酸的相鄰的3個堿基組成一個密碼子,一個mRNA中含有多個密碼子。一個tRNA中只含有一個反密碼子。[解析]有的氨基酸只對應一個密碼子如甲硫氨酸,有的密碼子不決定氨基酸,如終止密碼子?！獭疽族e辨析】(4)結合在同一條mRNA上的核糖體,最終合成的肽鏈在結構上各不相同。(

)(5)mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA鏈為模板轉錄而來的。 (

)(6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上。 (

)√××[解析]結合在同一條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構完全相同。[解析]

DNA聚合酶與RNA聚合酶的結合位點都在DNA上?！疽族e辨析】(7)真核細胞內DNA和RNA的合成都在細胞核內完成。 (

)(8)基因B1和由其突變而來的B2在指導蛋白質合成時使用同一套遺傳密碼。

(

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

。

。

。

。

。

。20種氨基酸共對應61種密碼子,其意義主要表現在如下兩方面:①增強容錯性:當密碼子中有一個堿基發(fā)生改變時,由于密碼子的簡并性,可能并不會改變其對應的氨基酸種類,因而有利于蛋白質或性狀的穩(wěn)定。②保證翻譯速率: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率。1.

解析兩個翻譯模型圖(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

②一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。③翻譯起點:起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。④翻譯終點:識別到終止密碼子(不決定氨基酸),翻譯停止。⑤翻譯進程:核糖體沿著mRNA移動,mRNA不移動。(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數量關系:一個mRNA可同時結合多個核糖體,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。④方向:從左向右,判斷依據是多肽鏈的長短,長的翻譯在前。⑤結果:因為模板mRNA相同,故合成多個氨基酸序列完全相同的多肽。2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較(1)區(qū)別比較項目DNA復制轉錄翻譯圖示

時間有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的間期生物個體發(fā)育的整個過程(分裂期不能進行轉錄)（續(xù)表）場所真核細胞主要在細胞核,部分在線粒體和葉綠體;原核細胞在細胞質或擬核核糖體條件

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）過程

DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板,按堿基互補配對原則,合成兩條子鏈,子鏈與對應母鏈螺旋化

DNA解旋,以一條鏈為模板,按堿基互補配對原則形成mRNA、rRNA、tRNA,mRNA進入細胞質與核糖體結合

tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對,另一端攜帶相應氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽鏈產物2個雙鏈DNA1個單鏈RNA多肽鏈（續(xù)表）模板去向分別進入兩個子代DNA分子中恢復原樣,重新組成雙螺旋結構水解成單個核糖核苷酸產物去向兩個子代DNA在細胞分裂過程中分別進入兩個子細胞中轉錄產物mRNA與核糖體結合翻譯產物多肽鏈經盤曲折疊形成具有特定的空間結構的蛋白質,到達細胞各個需要的部位發(fā)揮功能特點邊解旋邊復制;半保留復制邊解旋邊轉錄一個mRNA上可結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成（續(xù)表）堿基互補配對A—T,T—A,C—G,G—CA—U,T—A,C—G,G—CA—U,U—A,C—G,G—C意義復制遺傳信息,使遺傳信息從親代傳遞到子代表達遺傳信息,使生物體表達出各種遺傳性狀(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應關系①每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性),可由一種或幾種tRNA轉運。②一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉運一種氨基酸。③氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系圖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系1.

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小有害突變對機體的危害D.密碼子和反密碼子中堿基可互補配對,所以兩者種類數相同C[解析]密碼子在mRNA上,A錯誤;有些氨基酸只對應一種密碼子,B錯誤;由于密碼子的簡并性,當發(fā)生基因突變后所對應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機體的危害,C正確;密碼子共64種,反密碼子共61種,D錯誤。2.

[2020·大連二十四中模擬]核糖體RNA即rRNA,是三類RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相對分子質量最大的一類,它可以與多種蛋白質結合,形成核糖體,從而作為蛋白質生物合成的“裝配機器”。核糖體中催化肽鍵合成的是rRNA,蛋白質只是維持rRNA的構象,起輔助作用。下列相關敘述錯誤的是 (

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

RNA是通過轉錄合成的,轉錄是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過程,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;在真核細胞中,rRNA的合成與核仁有關,C正確;核糖體的內部發(fā)生翻譯過程,該過程中tRNA和mRNA分離時伴有氫鍵的斷裂,D錯誤。角度二考查基因控制蛋白質的合成的過程3.

下列關于人體基因表達的敘述,正確的是 (

)A.基因表達可發(fā)生在細胞核、線粒體和葉綠體中B.通過堿基互補配對原則,DNA上堿基序列可決定mRNA的序列C.翻譯時,一種tRNA可能轉運多種氨基酸D.轉錄和翻譯時的堿基互補配對方式完全相同B[解析]人體細胞中不存在葉綠體,因此人體基因表達過程不會發(fā)生在葉綠體,A錯誤;因為mRNA是DNA轉錄的產物,因此,通過堿基互補配對原則,DNA上堿基序列可決定mRNA的序列,B正確;翻譯時,一種tRNA只能轉運一種氨基酸,C錯誤;轉錄和翻譯時的堿基互補配對方式不完全相同,D錯誤。4.如圖6-19-7表示某生理過程。其中四環(huán)素抑制tRNA與A位點結合,使蛋白質合成停止,從而阻斷細菌的生長,常用于治療一些細菌引起的疾病。下列有關敘述不正確的是(

)圖6-19-7A.該生理過程代表翻譯,核糖體移動的方向是從左到右B.四環(huán)素可能會使新形成的肽鏈長度變短C.圖中從①位點離開的tRNA可轉運甲硫氨酸D.該過程形成的局部三肽,氨基酸順序為H—M—WD[解析]由分析可知,該生理過程代表翻譯,根據題圖可知,核糖體在mRNA上讀取信息的方向是從左到右的,A正確;據“四環(huán)素抑制tRNA與A位點結合,使蛋白質合成停止”可知,四環(huán)素可能會使新形成的肽鏈長度變短,B正確;由題圖可知,從①位點離開的tRNA攜帶的氨基酸是M,根據圖注可知M是甲硫氨酸,C正確;正常情況下,該過程形成局部三肽的氨基酸順序為M—H—W,D錯誤。5.[2020·陜西榆林模擬]圖6-19-8表示大腸桿菌細胞中遺傳信息傳遞的部分過程。請判斷下列相關說法正確的是 (

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

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

考查與基因表達有關的計算6.胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的,其中A鏈中的氨基酸有m個,B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述中不正確的是(

)A.胰島素基因中含有的堿基數大于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D.A、B兩條肽鏈可能是經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是m+n個,所以基因中對應堿基數應大于6(m+n),A正確;一個基因在編碼蛋白質的過程中,只有一條鏈作為模板鏈,B錯誤;形成的兩條肽鏈中氨基酸共有m+n個,根據密碼子和氨基酸的對應關系(不考慮終止密碼子)可知,與之對應的胰島素mRNA中至少含有的密碼子應該為m+n個,C正確;A、B兩條肽鏈可能是翻譯形成的一條肽鏈經蛋白酶作用后形成的,D正確。7.[2020·重慶月考]已知幽門螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個,腺嘌呤a個。相關計算不正確的是(

)A.該編碼區(qū)的氫鍵數目為1.5N-a個B.該編碼區(qū)轉錄得到的mRNA中的嘌呤之和為N/4C.該編碼區(qū)控制合成的蛋白質中的氨基酸數量可能小于N/6個D.該編碼區(qū)的第n次復制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸的數量為2n-1·a個B[解析]已知幽門螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個,腺嘌呤a個,即A=T=a(個),則C=G=(N-2a)/2(個),由于A—T之間有2個氫鍵,C—G之間有3個氫鍵,因此該基因中含有氫鍵數目為2a+3×[(N-2a)/2]=1.5N-a(個),A正確;基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的,轉錄形成mRNA的模板鏈中嘧啶堿基數量是不確定的,則轉錄得到的mRNA中的嘌呤堿基之和也不確定,B錯誤;幽門螺旋桿菌的某基因編碼區(qū)含有堿基共N個,形成的mRNA中堿基數為N/3個,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,故形成的蛋白質中的氨基酸數量可能少于N/6個,C正確;根據分析,該編碼區(qū)的第n次復制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸的數量為2n-1·a個,D正確。?

技法提煉基因表達相關數量關系及計算(1)DNA堿基數∶mRNA堿基數∶氨基酸數=6∶3∶1(忽略終止密碼子)。圖6-19-10?

技法提煉(2)mRNA上堿基數目與蛋白質中氨基酸的數目關系:翻譯時,mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準確地說,mRNA上堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。(3)DNA上的堿基數目與蛋白質中的氨基酸的數目關系:基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的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個堿基,轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基,該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸?？键c二中心法則及基因與性狀的關系基礎自主梳理

素養(yǎng)全面提升

1.中心法則及補充圖6-19-11(1)填寫字母所表示的過程。a

,b

,c

,d

,e

。

(2)用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過程。①噬菌體:

,②煙草花葉病毒:

,③煙草:

,④HIV:

。

DNA復制逆轉錄轉錄翻譯RNA復制abcdcabceabc(3)請寫出洋蔥表皮細胞內遺傳信息的傳遞方式:

。

(4)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內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。蛋白質的結構酶的合成代謝過程(3)基因控制性狀的實例(連線)實例控制方式①白化?、阽牭缎图毎氀Y③圓粒和皺粒豌豆④囊性纖維病⑤苯丙酮尿癥⑥果蠅的紅眼和白眼①—ba.通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀b.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—a⑤—b③—b④—a⑥—b3.基因與性狀的對應關系圖6-19-12(1)基因與性狀的對應關系并不都是簡單的

的關系。

(2)環(huán)境影響生物性狀:性狀(表現型)是

和

共同作用的結果。

多一一對應基因型環(huán)境一種【易錯辨析】(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能進行復制、轉錄,進而翻譯出蛋白質。(

)(3)某些性狀由多個基因共同決定,有的基因可能影響多個性狀。 (

)×[解析]白化病是由于控制酪氨酸酶合成的基因異常,患者體內缺少酪氨酸酶。[解析]葉綠體和線粒體中的DNA能進行復制、轉錄,進而翻譯出蛋白質。[解析]基因與性狀之間不是簡單的一一對應的關系?！獭獭疽族e辨析】(4)由逆轉錄酶催化的過程是RNA→DNA。 (

)(5)成熟葉肉細胞無DNA復制途徑,只有轉錄和翻譯兩條途徑。 (

)(6)脫氧核苷酸序列不同的基因也可能表達出相同的蛋白質,遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型得以實現的基礎。 (

)√[解析]成熟葉肉細胞高度分化,不能分裂,不能進行DNA復制。[解析]由于密碼子的簡并性等,不同的核苷酸序列也可能表達出相同的蛋白質,基因通過控制蛋白質的合成來控制生物體的性狀,因此,遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型得以實現的基礎?！獭?1)生物的遺傳物質相同,性狀一定相同嗎?試解釋原因

。

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

。

。

。不一定;因為生物的性狀是由遺傳物質(基因型)和環(huán)境共同決定的。受基因控制?；蚴峭ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,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·安徽師范大學附屬中學模擬]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)現的逆轉錄酶能以蛋白質為模板合成RNAB.煙草花葉病毒的RNA可通過復制將遺傳信息傳遞給子代C.果蠅體細胞中核DNA分子通過轉錄將遺傳信息傳遞給子代D.洋蔥根尖分生區(qū)細胞中DNA聚合酶主要在分裂期通過轉錄和翻譯合成B[解析]逆轉錄酶催化的是RNA逆轉錄形成DNA的過程,A錯誤;煙草花葉病毒的RNA可通過復制將遺傳信息傳遞給子代,B正確;果蠅體細胞中核DNA分子通過DNA復制將遺傳信息傳遞給子代,C錯誤;洋蔥根尖分生區(qū)細胞中DNA聚合酶主要在G1期通過轉錄和翻譯合成,以便催化S期DNA的復制,D錯誤。2.美國科學家Rous將禽類的惡性肉瘤組織液注射到正常禽類體內,一段時間后正常禽類也長出了一樣的惡性肉瘤。經過提取分離最終發(fā)現病原體是一種單鏈RNA病毒(逆轉錄病毒),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,不會出現的情況是 (

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

Rous肉瘤病毒是逆轉錄病毒,故被該病毒侵染的靶細胞中不會進行④過程,A符合題意;宿主細胞癌變過程中發(fā)生了遺傳物質的改變,而這個改變是病毒通過逆轉錄過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為翻譯過程,mRNA提供模板,tRNA轉運氨基酸,rRNA參與構成核糖體,能量主要由宿主細胞的線粒體提供,C不符合題意;正常的神經細胞為高度分化的細胞,已不再進行核DNA的復制,D不符合題意。?

方法技巧

“三據”巧判中心法則的過程(1)(2)(3)角度二結合具體實例考查基因對性狀的控制3.在豌豆的DNA中插入一段外來的DNA序列后,使編碼淀粉分支酶的基因被打亂,導致淀粉分支酶不能合成,最終導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。下列有關分析正確的是 (

)A.插入的外來DNA序列會隨豌豆細胞核DNA分子的復制而復制,復制場所為細胞質B.在核糖體上合成的DNA聚合酶均在細胞核起作用C.淀粉分支酶基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀D[解析]編碼淀粉分支酶的基因復制場所為細胞核,A項錯誤;DNA聚合酶可在細胞核、線粒體、葉綠體中起作用,B項錯誤;淀粉分支酶基因通過控制酶的合成控制代謝,進而控制生物的性狀,C項錯誤;插入的外來DNA序列使淀粉分支酶基因結構發(fā)生改變,該變異屬于基因突變,D項正確。4.[2020·太原模擬]如圖6-19-14為人體內基因對性狀的控制過程,據圖分析正確的是 (

)圖6-19-14A.人體成熟的紅細胞中只進行①②過程,而不進行③④過程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過程不能完成D.圖中所示過程反映了基因通過控制蛋白質的結構及酶的合成來控制生物的性狀D[解析]人體成熟的紅細胞中沒有細胞核和細胞器,①②③④過程均不能進行,A錯誤;X1與X2為轉錄形成的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錯誤;題圖反映了基因通過控制蛋白質的結構及酶的合成來控制生物的性狀,D正確。經典真題?高考預測1.[2020?全國卷Ⅲ]關于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述,錯誤的是(

)A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質B.細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽C.細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的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,在正常真核生物細胞內發(fā)生的信息傳遞是

,A正確;細胞中以DNA的一條單鏈為模板可轉錄出mRNA、tRNA和rRNA三種RNA,只有mRNA可編碼多肽,B錯誤;1.[2020?全國卷Ⅲ]關于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述,錯誤的是(

)A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質B.細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽C.細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子B真核細胞中具有遺傳效應的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分子的堿基總數大于所有基因堿基數之和,C正確;一個DNA分子上含有多個基因,因此一個DNA分子的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子,D正確。2.[2020?全國卷Ⅲ]細胞內有些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中的密碼子互補配對時,存在如圖6-19-15所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是 (

)A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合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配對也可以與堿基A、C配對,故含有I堿基的反密碼子可以識別不同的密碼子,A正確;密碼子與反密碼子都由三個堿基組成,密碼子與反密碼子可以堿基互補配對通過氫鍵結合,B正確;tRNA是呈三葉草形狀的單鏈RNA,有些區(qū)段會發(fā)生堿基互補配對,C錯誤;mRNA上有密碼子,密碼子具有簡并性,可能2個或多個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?全國卷Ⅰ]用體外實驗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記的多肽鏈,所需的材料組合是 (

)①同位素標記的tRNA②蛋白質合成所需的酶③同位素標記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液A.①②④ B.②③④ .③④⑤ D.①③⑤C[解析]根據題意,利用蛋白質的體外合成技術合成同位素標記的多肽鏈,需在反應體系中加入同位素標記的苯丙氨酸(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的細胞裂解液(提供核糖體和tRNA等,同時避免原DNA和mRNA對實驗結果的干擾),故C正確。4.[2019?海南卷]下列與蛋白質、核酸相關的敘述,錯誤的是 (

)A.一個核糖體上可以同時合成多條多肽鏈B.一個蛋白質分子可以含有多個金屬離子C.一個mRNA分子可以結合多個核糖體D.一個DNA分子可以轉錄產生多個RNA分子A[解析]一個核糖體上一次只能合成一條多肽鏈,A錯誤;一個蛋白質分子可以含有多個金屬離子,B正確;一個mRNA分子可以結合多個核糖體,合成多條多肽鏈,C正確;一個DNA分子上含有多個基因,可以轉錄產生多個RNA分子,D正確。5.[2020?全國卷Ⅱ]大豆蛋白在人體內經消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽鏈)。回答下列問題:(1)在大豆細胞中,以mRNA為模板合成蛋白質時,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)在大豆細胞中,以mRNA為模板合成蛋白質時,即進行翻譯的過程中,除mRNA外還需要rRNA、tRNA的參與,其中rRNA是組成核糖體的成分,tRNA參與氨基酸的轉運。(2)大豆細胞中大多數mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經過核孔。就細胞核和細胞質這兩個部位來說,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

。細胞核細胞質細胞質細胞核[解析](2)mRNA主要在細胞核內通過轉錄過程合成,在細胞質內參與翻譯過程,故作為mRNA合成部位的是細胞核,作為mRNA執(zhí)行功能部位的是細胞質。RNA聚合酶的化學本質是蛋白質,蛋白質的合成部位是細胞質的核糖體,RNA聚合酶在細胞核內參與轉錄過程,故作為RNA聚合酶合成部位的是細胞質,作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是細胞核。(3)部分氨基酸的密碼子如下表所示。若來自大豆的某小肽對應的編碼序列為UACGAACAUUGG,則該小肽的氨基酸序列是

。若該小肽對應的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)根據氨基酸的密碼子表和大豆的某小肽對應的編碼序列為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。若該小肽對應的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,根據所給氨基酸密碼子表可知,是酪氨酸、谷氨酸、組氨酸對應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,此時編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。6.[2020?吉林長春一模]下列關于遺傳信息、密碼子、反密碼子的敘述正確的是(

)A.mRNA上三個相鄰的堿基,決定一個氨基酸,稱作密碼子B.每一種密碼子都與一種反密碼子相互對應C.DNA上核糖核苷酸的排列順序可代表遺傳信息D.每個氨基酸都對應一種密碼子A[解析]mRNA上三個相鄰的堿基,決定一個氨基酸,稱作密碼子,A正確;終止密碼子不編碼氨基酸,沒有與之對應的反密碼子,B錯誤;DNA上脫氧核苷酸的排列順序可代表遺傳信息,C錯誤;一種氨基酸對應有一種或幾種密碼子,D錯誤。7.[2020?天津河北區(qū)二模]如圖6-19-16表示某真核生物細胞中基因表達的過程,下列有關敘述錯誤的是 (

)

A.圖中的Ⅱ過程是從左向右進行的B.Ⅱ過程在細胞質中進行C.Ⅰ過程可形成磷酸二酯鍵,Ⅱ過程中可形成肽鍵,這兩個過程中都有水的生成D.一個mRNA結合多個核糖體可以在短時間內合成大量的多肽鏈A圖6-19-16[解析]根據多肽鏈的長短可以判斷,核糖體在該mRNA上的移動方向是從右向左,A錯誤;Ⅱ過程表示翻譯過程,在細胞質中進行,B正確;題圖中Ⅰ過程是轉錄,在以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程中會形成磷酸二酯鍵,Ⅱ過程是翻譯,以氨基酸為原料合成蛋白質的過程中會形成肽鍵,這兩個過程中都有水生成,C正確;一個mRNA結合多個核糖體可以在短時間內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表示生物體內三種生理過程。下列敘述正確的是 (

)

A.a過程需要的原料為四種核糖核苷酸B.在不同功能的細胞中進行b過程的基因存在差異C.轉運1號氨基酸的tRNA含有起始密碼子序列D.根尖分生區(qū)細胞能進行b和c過程,不能進行a過程B圖6-19-17[解析]

a為DNA復制過程,需要的原料為四種脫氧核糖核苷酸,A錯誤;在不同功能的細胞中進行b轉錄過程屬于基因的選擇性表達,表達的基因存在差異,B正確;轉運氨基酸的tRNA上含有反密碼子,密碼子在mRNA上,C錯誤;根尖分生區(qū)的細胞可進行有絲分裂,故能進行b和c過程以及a過程,D錯誤。1.重要概念(1)P61基因的表達:基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀,這一過程稱為基因的表達。(2)P64翻譯:游離在細胞質中的各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質,這一過程叫作翻譯。(3)P64密碼子:mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基又稱作1個密碼子。(4)P70細胞質基因:為了與細胞核的基因相區(qū)別,將線粒體和葉綠體中的基因稱作細胞質基因。2.重點易錯語句(1)P63RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過核孔,從細胞核轉移到細胞質中。(2)P64翻譯實質上是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列。(3)P65、P66每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。tRNA一端的3個堿基可以與mRNA上的密碼子互相配對,因而叫反密碼子。(4)P66核糖體是可以沿著mRNA移動的。核糖體與mRNA的結合部位會形成2個tRNA的結合位點。(5)P69基因對性狀的控制有兩條途徑: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的結構直接控制生物體的性狀。(6)P70基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用,精細地調控著生物體的性狀。3.邊角知識(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密碼子,這一現象稱作密碼的簡并。(2)P67一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成。因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。(3)P70線粒體肌病、神經性肌肉衰弱等這些遺傳病都只能通過母親遺傳給后代。(4)P76基因與性狀之間并不是簡單的一一對應關系。有些性狀是由多個基因共同決定的,有的基因可決定或影響多種性狀。1.美國科學家安德魯?菲爾和克雷格?梅洛發(fā)現了RNA干擾現象,這是一個有關控制基因信息流程的關鍵機制。下列有關RNA的敘述中錯誤的是 (

)A.有的RNA具有生物催化作用B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因轉錄的產物C.mRNA上有多少個密碼子就有多少個tRNA與之對應D.分化后的不同形態(tài)的細胞中mRNA的種類和數量有所不同C[解析]有些酶的本質是RNA,具有生物催化作用,A正確;RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因轉錄的產物,B正確;mRNA上的終止密碼子沒有與之對應的tRNA,C錯誤;細胞分化是基因選擇性表達的結果,分化后的不同形態(tài)的細胞中mRNA的種類和數量有所不同,D正確。2.下列關于圖中①②兩種分子的說法,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獨特的結構為復