2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第6單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第20講基因的表達(dá)教學(xué)案新人教版必修2

PAGE22-第20講基因的表達(dá)[考綱明細(xì)]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)1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．RNA的結(jié)構(gòu)、種類與功能2．比較RNA與DNADNARNA分布主要分布于eq\x(\s\up1(01))細(xì)胞核中主要分布于eq\x(\s\up1(02))細(xì)胞質(zhì)中鏈多為eq\x(\s\up1(03))兩條鏈多為eq\x(\s\up1(04))一條鏈，較DNA短五碳糖eq\x(\s\up1(05))脫氧核糖eq\x(\s\up1(06))核糖堿基eq\x(\s\up1(07))A、T、C、Geq\x(\s\up1(08))A、U、C、G基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸3．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念：以eq\x(\s\up1(01))DNA的一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程。(2)場所：主要是eq\x(\s\up1(02))細(xì)胞核，在eq\x(\s\up1(03))線粒體、葉綠體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。(3)過程4．遺傳信息的翻譯(1)概念場所細(xì)胞質(zhì)的eq\x(\s\up1(01))核糖體上模板eq\x(\s\up1(02))mRNA原料20種eq\x(\s\up1(03))氨基酸產(chǎn)物具有肯定eq\x(\s\up1(04))氨基酸依次的蛋白質(zhì)(2)密碼子①概念：信使RNA上3個相鄰堿基確定1個氨基酸，此3個相鄰堿基稱為eq\x(\s\up1(05))密碼子。②種類：64種，其中確定氨基酸的密碼子有eq\x(\s\up1(06))61種，終止密碼子有3種。③密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系一種密碼子只能確定eq\x(\s\up1(07))一種氨基酸(終止密碼子無對應(yīng)的氨基酸)，一種氨基酸可能對應(yīng)eq\x(\s\up1(08))一種或幾種密碼子。(3)tRNA①結(jié)構(gòu)：呈三葉草的葉形②種類：eq\x(\s\up1(12))61種。③tRNA與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由eq\x(\s\up1(13))一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(4)過程(5)產(chǎn)物：多肽eq\o(→,\s\up7(盤曲折疊))蛋白質(zhì)。(6)特點(diǎn)通常一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以快速合成出大量的蛋白質(zhì)。1．“列表法”比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯項(xiàng)目DNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間有絲分裂間期；減數(shù)第一次分裂前的間期整個生長發(fā)育的過程中場所主要在細(xì)胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)主要在細(xì)胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)核糖體上模板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種氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種酶堿基配對原則A－T，G－C，T－A，C－GA－U，G－C，T－A，C－GA－U，G－C，U－A，C－G產(chǎn)物2個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA等蛋白質(zhì)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mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，提高合成蛋白質(zhì)的速率信息傳遞方向DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白質(zhì)(性狀)意義傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息2．“圖示法”解讀復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程(1)圖甲、圖乙的過程推斷①圖甲DNA兩條鏈都作為模板?復(fù)制。②圖乙DNA的一條鏈作為模板?轉(zhuǎn)錄。(2)圖丙的過程解讀①一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點(diǎn)。②翻譯起點(diǎn)：起始密碼子確定的是甲硫氨酸或纈氨酸。③翻譯終點(diǎn)：識別到終止密碼子(不確定氨基酸)翻譯停止。④翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。(3)圖丁的過程解讀①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。②意義：少量的mRNA分子可以快速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從左向右，推斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。④結(jié)果：合成多個氨基酸序列完全相同的多肽。3．相關(guān)數(shù)量關(guān)系DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。4．真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因表達(dá)過程的區(qū)分(1)真核細(xì)胞基因表達(dá)過程先轉(zhuǎn)錄后翻譯。轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯。(2)原核細(xì)胞基因表達(dá)過程邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。原核細(xì)胞沒有核膜，mRNA一經(jīng)形成就會有很多核糖體結(jié)合上來，所以會出現(xiàn)轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進(jìn)行的現(xiàn)象。極大地提高了合成蛋白質(zhì)的效率。題組一遺傳信息、密碼子、反密碼子辨析1．如圖表示藍(lán)藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系。請推斷下列說法中正確的是()A．分析題圖可知①是β，完成此過程的場所是細(xì)胞核B．除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNAC．圖中翻譯過程須要在核糖體上進(jìn)行D．能夠轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的③的種類有64種答案C解析依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，可以確定β鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄模板，藍(lán)藻是原核生物，沒有細(xì)胞核，A錯誤；RNA包括mRNA(圖中②)、tRNA(圖中③)和rRNA(核糖體RNA)，B錯誤；圖中翻譯過程在核糖體上進(jìn)行，C正確；③是tRNA，能夠轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，其種類是61種，D錯誤。2．有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是()A．起始密碼子和終止密碼子都不編碼氨基酸B．每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D．核糖體可在mRNA上移動，核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成3個tRNA的結(jié)合位點(diǎn)答案B解析密碼子共64個，但編碼氨基酸的密碼子只有61個，有3個終止密碼子不編碼氨基酸，但起始密碼子可編碼氨基酸，A錯誤；每種tRNA只運(yùn)載一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA運(yùn)載，B正確；tRNA的反密碼子不攜帶遺傳信息，遺傳信息在DNA分子上，mRNA以密碼子的形式攜帶了氨基酸序列的遺傳信息，C錯誤；核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點(diǎn)，D錯誤。遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列依次mRNA中確定一個氨基酸的3個相鄰堿基tRNA中與密碼子互補(bǔ)配對的3個堿基作用確定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列依次干脆確定蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列依次攜帶氨基酸與mRNA上密碼子配對，以確定氨基酸在肽鏈上的位置對應(yīng)關(guān)系題組二轉(zhuǎn)錄和翻譯過程3．(2024·湖南長沙市長郡中學(xué)一模)下圖為某六肽化合物合成的示意圖。下列敘述不正確的是()A．與①→②相比，③→⑤特有的堿基配對方式是U—AB．依據(jù)圖中多肽的氨基酸數(shù)可以推斷出終止密碼子是UCUC．①→②中會產(chǎn)生圖中④代表的物質(zhì)，且④中含有氫鍵D．若該多肽是一種DNA聚合酶，則它會催化物質(zhì)①的復(fù)制答案B解析①為DNA，②③均是mRNA，④是tRNA，⑤是多肽。①→②過程表示轉(zhuǎn)錄，其堿基配對方式是A—U、T—A、G—C、C—G，③→⑤過程表示翻譯，其堿基配對方式是A—U、U—A、G—C、C—G，可見，與①→②相比，③→⑤特有的堿基配對方式是U—A，A正確；依據(jù)圖中多肽的氨基酸數(shù)可以推斷出終止密碼子是UAA，B錯誤；①→②所示的轉(zhuǎn)錄過程會產(chǎn)生圖中④代表的tRNA，tRNA中含有氫鍵，C正確；若該多肽是一種DNA聚合酶，則它會催化物質(zhì)①DNA的復(fù)制，D正確。4．下列有關(guān)如圖所示的生理過程(圖中④代表核糖體，⑤代表多肽鏈)的敘述，不正確的是()A．圖中所示的生理過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯B．圖中所示的過程發(fā)生在原核細(xì)胞中C．遺傳信息由②傳遞到⑤須要mRNA作中介D．圖中①在該過程中不起作用，由此可確定①在遺傳上不具功能答案D解析圖示表示遺傳信息從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質(zhì)，所以其生理過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，A正確；圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進(jìn)行，說明是發(fā)生在原核細(xì)胞中，B正確；遺傳信息儲存在DNA分子中，由②傳遞到⑤須要mRNA作中介，C正確；①是DNA的一條鏈，在遺傳時參加DNA復(fù)制，D錯誤。5．(2024·江蘇連云港東海石榴中學(xué)月考)關(guān)于如圖所示生理過程的敘述，正確的是()A．物質(zhì)1上隨意三個相鄰堿基叫做密碼子B．該過程須要mRNA、tRNA、rRNA參加C．多個結(jié)構(gòu)1共同完成一條物質(zhì)2的合成D．結(jié)構(gòu)1讀取到終止密碼子時，物質(zhì)2連接最終一個氨基酸答案B解析mRNA上確定一個氨基酸的三個相鄰堿基是密碼子，A錯誤；圖示為翻譯過程，須要mRNA作為模板、tRNA運(yùn)輸氨基酸、rRNA構(gòu)成的核糖體為場所，B正確；每個核糖體均分別完成一條多肽鏈的合成，多個核糖體可以完成多個相同的肽鏈的合成，C錯誤；結(jié)構(gòu)1核糖體讀取到終止密碼子時，翻譯過程結(jié)束，終止密碼子不編碼氨基酸，D錯誤。題組三轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)計(jì)算6．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽須要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個數(shù)至少依次為()A．331166 B．361272C．123672 D．113666答案B解析一條含有11個肽鍵的多肽，含有12個氨基酸。氨基酸數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶DNA堿基數(shù)＝1∶3∶6，因此，mRNA中至少含有36個堿基，DNA中至少含有72個堿基。一個氨基酸須要一個tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)，故至少須要12個tRNA。計(jì)算中的“最多”和“最少”問題(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不確定氨基酸，因此精確地說，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；基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(2)不能忽視“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸?？键c(diǎn)2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)總表達(dá)式①DNA的復(fù)制；②eq\x(\s\up1(01))轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④eq\x(\s\up1(02))RNA的復(fù)制；⑤eq\x(\s\up1(03))逆轉(zhuǎn)錄。(3)不同生物遺傳信息傳遞方向①細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則：eq\x(\s\up1(04))②煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：eq\x(\s\up1(05))③HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：eq\x(\s\up1(06))④不能分裂的細(xì)胞：eq\x(\s\up1(07))DNAeq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))RNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質(zhì)2．基因限制性狀的途徑(1)干脆限制途徑①機(jī)理：基因eq\o(→,\s\up7(限制))eq\x(\s\up1(01))蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up7(干脆限制))生物體的性狀。②實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病。(2)間接限制途徑①機(jī)理：基因eq\o(→,\s\up7(限制))eq\x(\s\up1(02))酶的合成eq\o(→,\s\up7(限制))eq\x(\s\up1(03))代謝過程eq\o(→,\s\up7(間接限制))生物體的性狀。②實(shí)例：白化病、豌豆皺粒。1.(必修2P70小字)(1)線粒體和葉綠體中的DNA，都能夠進(jìn)行半自主自我復(fù)制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯限制某些蛋白質(zhì)的合成。(2)線粒體肌病和神經(jīng)性肌肉衰弱、運(yùn)動失調(diào)及眼視網(wǎng)膜炎等都與線粒體DNA缺陷有關(guān)，通過母親遺傳給后代。2．(必修2P71拓展題T1改編)果蠅紅眼形成的干脆緣由是紅色色素的合成，而紅色色素的合成需經(jīng)一系列生化反應(yīng)，每個反應(yīng)所涉及的酶都與相應(yīng)的基因有關(guān)，但是，科學(xué)家只將其中一個因突變而導(dǎo)致紅眼不能形成的基因命名為紅眼基因，下列相關(guān)敘述正確的是()A．基因與紅眼性狀的關(guān)系是線性關(guān)系B．果蠅只要有紅眼基因就能形成紅眼C．紅眼基因突變后其遺傳性狀肯定變更D．紅眼性狀是基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的答案D解析依據(jù)題干信息可知，“紅色色素的合成需經(jīng)一系列生化反應(yīng)，每個反應(yīng)所涉及的酶都與相應(yīng)的基因有關(guān)”，因此紅眼基因與性狀不是簡潔的線性關(guān)系，A錯誤；科學(xué)家只將其中的一個基因命名為紅眼基因，因此并不是有紅眼基因就能形成紅眼，B錯誤；由于密碼子的簡并性，紅眼基因突變后，其遺傳性狀不肯定變更，C錯誤；基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來限制生物的性狀，D正確。題組一中心法則過程分析及試驗(yàn)1．中心法則揭示了生物遺傳信息傳遞與表達(dá)的過程。下列有關(guān)中心法則的說法錯誤的是()A．a(chǎn)過程主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，b和c在細(xì)胞的整個生命過程中都能發(fā)生B．c過程中mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到與其相對應(yīng)的反密碼子C．逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)須通過d、b、c過程才能最終合成蛋白質(zhì)D．細(xì)胞中的基因通過b、c過程合成的蛋白質(zhì)可干脆或間接地影響生物的性狀答案B解析a、b、c、d、e分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制，DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在整個生命過程中，A正確；tRNA上找不到與終止密碼子相對應(yīng)的反密碼子，B錯誤；逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)必需通過逆轉(zhuǎn)錄(d)、轉(zhuǎn)錄(b)、翻譯(c)過程才能最終合成蛋白質(zhì)，C正確；基因表達(dá)合成的蛋白質(zhì)可干脆或間接地影響生物的性狀，D正確。2．圖甲所示為基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述正確的是()A．圖甲所示為染色體DNA上的基因表達(dá)過程，須要多種酶參加B．紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程C．圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程D．圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤答案D解析甲圖中，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進(jìn)行，屬于原核生物的基因表達(dá)過程，而原核生物沒有染色體，A錯誤；紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，所以影響基因的翻譯過程，B錯誤；圖乙中①是DNA復(fù)制、②是轉(zhuǎn)錄過程、③是翻譯過程、④是RNA的復(fù)制、⑤是逆轉(zhuǎn)錄過程，圖甲是基因限制蛋白質(zhì)的合成過程，即轉(zhuǎn)錄和翻譯，為圖乙中的②③過程，C錯誤；圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤，①過程中只有A與T配對，D正確。3．如圖為模擬中心法則信息傳遞過程的試驗(yàn)探討裝置，據(jù)圖回答：(1)若圖示為模擬某種病毒的信息流淌過程，裝置加入的模板A為單鏈，其部分堿基序列為—GAACACGUC—，加入的原料B為脫氧核苷酸，則該過程所需的酶B為________，模擬的過程為________。(2)若圖示為模擬人體淋巴細(xì)胞的信息流淌過程，裝置加入的模板A為雙鏈，其部分堿基序列為—GAACATGTT—，加入的原料B為__________，則該過程所需的酶B為RNA聚合酶，模擬的過程為________，該生理過程主要發(fā)生在該細(xì)胞的________中。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄(2)核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核解析(1)模板的部分堿基序列“—GAACACGUC—”中含有U且為單鏈可知，該病毒為RNA病毒，且以脫氧核苷酸為原料合成DNA，所以可確定該過程須要逆轉(zhuǎn)錄酶的參加，模擬的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程。(2)由“模板A為雙鏈”和“堿基序列為—GAACATGTT—”中含“T”等信息可知，模板A為雙鏈DNA分子，在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA，利用的原料為核糖核苷酸，模擬的過程為轉(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在該細(xì)胞的細(xì)胞核中。1．不同細(xì)胞中遺傳信息傳遞方向高等動植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但詳細(xì)到不同細(xì)胞狀況不盡相同，如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞中無DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中無信息傳遞。2.“三步法”推斷中心法則各過程“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)翻譯題組二基因與生物性狀的關(guān)系4．(2024·吉林其次次調(diào)研)有關(guān)基因、蛋白質(zhì)與性狀關(guān)系的敘述中，不正確的是()A．一個基因不肯定只能限制一特性狀，多個基因可以影響和限制同一特性狀B．限制酪氨酸酶的基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物性狀C．并不是染色體上的全部基因都能表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀D．蛋白質(zhì)的功能可以影響性狀答案B解析生物性狀是由基因確定的，但性狀和基因不都是一一對應(yīng)關(guān)系，如一個基因不肯定只能限制一特性狀，也有多個基因影響和限制同一特性狀的，A正確；限制酪氨酸酶的基因是通過限制酶的合成來限制代謝過程，進(jìn)而間接限制生物性狀，B錯誤；有的基因?yàn)殡[性基因，所限制的性狀不肯定表現(xiàn)出來，C正確；基因通過限制蛋白質(zhì)的合成限制生物的性狀，D正確。5．(2024·安徽省皖南八校其次次聯(lián)考)如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹南拗七^程，下列敘述正確的是()A．白化病患者由于基因突變而導(dǎo)致基因2的堿基配對方式變更B．當(dāng)食物缺乏酪氨酸時，即使基因2正常表達(dá)仍舊會患白化病C．基因1能夠反映基因通過限制蛋白質(zhì)的合成干脆限制生物體的性狀D．鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病的干脆緣由是血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的變更答案D解析基因突變不會導(dǎo)致基因的堿基配對方式變更，A錯誤；酪氨酸是非必需氨基酸，食物缺乏酪氨酸時人體自身可以合成，基因2正常表達(dá)則不會患白化病，B錯誤；基因1能夠反映基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀，C錯誤；鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病的根本緣由是基因突變，干脆緣由是血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的變更，D正確。高考熱點(diǎn)突破1．(2024·全國卷Ⅰ)用體外試驗(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．②③④C．③④⑤ D．①③⑤答案C解析在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，須要有翻譯合成該多肽鏈的模板——mRNA，即人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸；還須要有合成該多肽鏈的原料——同位素標(biāo)記的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成該多肽鏈還須要酶、能量等，可由除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液供應(yīng)。2．(2024·江蘇高考)下列關(guān)于DNA和RNA的敘述，正確的是()A．原核細(xì)胞內(nèi)DNA的合成都須要DNA片段作為引物B．真核細(xì)胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細(xì)胞核內(nèi)完成C．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明白細(xì)胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)D．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中基因表達(dá)出蛋白質(zhì)都須要DNA和RNA的參加答案D解析原核細(xì)胞內(nèi)DNA的合成須要RNA為引物，A錯誤；真核細(xì)胞中的DNA和RNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中，此外線粒體和葉綠體中也能合成DNA和RNA，B錯誤；肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)說明白轉(zhuǎn)化因子的存在，體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明白遺傳物質(zhì)是DNA，C錯誤；真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中基因的表達(dá)過程都包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，都須要DNA和RNA的參加，D正確。3．(2024·全國卷Ⅲ)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來B．同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生C．細(xì)胞中的RNA合成過程不會在細(xì)胞核外發(fā)生D．轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)答案C解析tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來，A正確；RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，同一細(xì)胞中可能有多個DNA分子同時發(fā)生轉(zhuǎn)錄，同一DNA分子上的不同基因也可同時發(fā)生轉(zhuǎn)錄，故兩種RNA可同時合成，B正確；RNA的合成主要發(fā)生在細(xì)胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發(fā)生，C錯誤；轉(zhuǎn)錄時遵循堿基互補(bǔ)配對原則，故轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)，D正確。4．(2024·上海高考)從同一個體的漿細(xì)胞(L)和胰島B細(xì)胞(P)分別提取它們的全部mRNA(L－mRNA和P－mRNA)，并以此為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成相應(yīng)的單鏈DNA(L－cDNA和P－cDNA)。其中，能與L－cDNA互補(bǔ)的P－mRNA以及不能與P－cDNA互補(bǔ)的L－mRNA分別含有編碼()①核糖體蛋白的mRNA②胰島素的mRNA③抗體蛋白的mRNA④血紅蛋白的mRNAA．①③ B．①④C．②③ D．②④答案A解析由題意知，能與L－cDNA互補(bǔ)的P－mRNA是在兩種細(xì)胞中均表達(dá)的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，不能與P－cDNA互補(bǔ)的L－mRNA是由在漿細(xì)胞中表達(dá)在胰島B細(xì)胞中不表達(dá)的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，A正確。5．(2024·江蘇高考)長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調(diào)控功能的一類RNA分子。下圖表示細(xì)胞中l(wèi)ncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調(diào)控功能的幾種方式，請回答下列問題：(1)細(xì)胞核內(nèi)各種RNA的合成都以________為原料，催化該反應(yīng)的酶是________。(2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中，供應(yīng)信息指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的是________，此過程中還須要的RNA有________。(3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內(nèi)________(圖示①)中的DNA結(jié)合，有的能穿過________(圖示②)與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。(4)探討發(fā)覺，人體感染細(xì)菌時，造血干細(xì)胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種lncRNA，通過與相應(yīng)DNA片段結(jié)合，調(diào)控造血干細(xì)胞的________，增加血液中單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等吞噬細(xì)胞的數(shù)量。該調(diào)控過程的主要生理意義是________。答案(1)四種核糖核苷酸RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)tRNA和rRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA和核糖體RNA)(3)染色質(zhì)核孔(4)分化增加人體的免疫抵擋實(shí)力解析(1)細(xì)胞核中的RNA都是以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成的，該過程須要RNA聚合酶的催化，原料是四種核糖核苷酸。(2)轉(zhuǎn)錄可以形成mRNA、tRNA和rRNA等，其中mRNA是翻譯的模板，可以供應(yīng)信息指導(dǎo)氨基酸分子聚合成多肽鏈；tRNA在翻譯中作為運(yùn)輸氨基酸的工具；rRNA是核糖體的組成成分。(3)由圖可知，lncRNA前體加工成熟后，可以與染色質(zhì)上的DNA分子結(jié)合，也可以通過核孔與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)和RNA結(jié)合。(4)依據(jù)題意分析，人體感染細(xì)菌時，造血干細(xì)胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種lncRNA，與相應(yīng)DNA片段結(jié)合后，血液中產(chǎn)生了單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等多種吞噬細(xì)胞，說明其調(diào)控了造血干細(xì)胞的分化；吞噬細(xì)胞屬于免疫細(xì)胞，因此該調(diào)控過程的主要生理意義是增加人體的免疫抵擋實(shí)力。課時作業(yè)一、選擇題1．(2024·湖南湘東六校高三聯(lián)考)如圖表示真核細(xì)胞中基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系。下列敘述正確的是()A．物質(zhì)a表示基因，其均以染色體為載體B．物質(zhì)b的密碼子確定其攜帶氨基酸的種類C．過程①表示轉(zhuǎn)錄，該過程發(fā)生在核糖體上D．過程②表示翻譯，該過程中能產(chǎn)生水，并消耗能量答案D解析細(xì)胞質(zhì)基因不是以染色體為載體，A錯誤；b代表tRNA，密碼子不在tRNA上，B錯誤；轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細(xì)胞核，C錯誤；過程②表示翻譯，該過程中氨基酸脫水縮合形成肽鏈，能產(chǎn)生水，并消耗能量，D正確。2．(2024·河北武邑中學(xué)調(diào)研)rRNA在核仁中通過轉(zhuǎn)錄形成，與核糖核蛋白組裝成核糖體前體，再通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)一步成熟，成為翻譯的場所。翻譯時rRNA參加催化肽鍵的連接。下列敘述錯誤的是()A．rRNA的合成須要核DNA做模板B．原核生物中也有合成rRNA的基因C．翻譯時，rRNA的堿基與mRNA上的密碼子配對D．rRNA可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能答案C解析組成核糖體的rRNA是在核仁中，以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的，A正確；原核細(xì)胞中也有核糖體，因此也有合成rRNA的基因，B正確；翻譯時，tRNA的堿基與mRNA上的密碼子配對，C錯誤；翻譯時，rRNA可以降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能，催化肽鍵的連接，D正確。3．(2024·黑龍江大慶二模)以下甲、乙兩圖，表示某真核細(xì)胞中遺傳信息傳遞的某些過程，下列敘述不正確的是()A．甲圖所示過程進(jìn)行的場所可以為細(xì)胞核B．乙圖所示過程不涉及堿基T與A的配對C．乙圖中②③④最終形成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)不會相同D．SARS病毒不能獨(dú)立完成甲乙兩圖所示生命過程答案C解析依據(jù)甲圖所示，以DNA的一條鏈為模板，合成一條RNA，主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，A正確；乙圖所示過程是在核糖體上以mRNA為模板，合成肽鏈，有tRNA上的反密碼子和mRNA上密碼子配對，不涉及堿基T與A的配對，B正確；乙圖中②③④是正在合成的肽鏈，以同一條mRNA鏈為模板，最終是氨基酸序列相同的肽鏈，C錯誤；SARS病毒為RNA病毒，必需寄生在人體細(xì)胞中才能進(jìn)行RNA的復(fù)制和翻譯，而且甲、乙為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，SARS病毒不存在轉(zhuǎn)錄過程，D正確。4．(2024·河北武邑中學(xué)調(diào)研)下列有關(guān)“肯定”的敘述，正確的是()A．肽鏈的合成肯定以RNA為模板，肯定發(fā)生在核糖體B．DNA的合成肯定以DNA為模板，RNA的合成也肯定以DNA為模板C．染色體組內(nèi)肯定不存在同源染色體，也肯定不存在等位基因D．翻譯過程中，一個mRNA肯定與一個核糖體結(jié)合，一個核糖體肯定合成一條多肽鏈答案A解析肽鏈的合成過程即翻譯過程，肯定以RNA為模板，以氨基酸為原料，發(fā)生在核糖體上，A正確；DNA的合成為DNA復(fù)制過程或逆轉(zhuǎn)錄過程，不肯定以DNA為模板，RNA的合成為轉(zhuǎn)錄過程或RNA復(fù)制過程，也不肯定以DNA為模板，B錯誤；染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但攜帶著限制生物生長發(fā)育、遺傳和變異的一組非同源染色體，所以染色體組內(nèi)肯定不存在同源染色體，正常狀況下也不含等位基因，但由于可能會發(fā)生變異，所以染色體組中可能存在等位基因，C錯誤；翻譯過程中，同一條mRNA分子能夠與多個核糖體結(jié)合，同時合成若干條相同的多肽鏈，D錯誤。5．(2024·青島市高三質(zhì)檢)探討者人工合成的一種微小RNA，不能編碼蛋白質(zhì)，當(dāng)其進(jìn)入番茄細(xì)胞后，能作用于乙烯受體基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，從而使該基因“緘默”。下列敘述錯誤的是()A．微小RNA可能與乙烯的受體基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)B．微小RNA可能通過干擾翻譯過程從而使該基因緘默C．微小RNA與乙烯受體基因的模板鏈堿基序列相同D．該技術(shù)可嘗試應(yīng)用于番茄貯存與運(yùn)輸過程中的保鮮答案C解析微小RNA能作用于乙烯受體基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，可能是微小RNA與乙烯的受體基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)，干擾翻譯過程，從而使該基因緘默，A、B正確；微小RNA與乙烯受體基因的模板鏈堿基序列不相同，RNA中有堿基U，基因中有堿基T，C錯誤；微小RNA能與乙烯受體基因產(chǎn)生的mRNA結(jié)合，從而阻擋翻譯過程，進(jìn)而抑制乙烯受體蛋白形成，使乙烯不能發(fā)揮作用，因此可應(yīng)用于番茄貯存與運(yùn)輸過程中的保鮮，D正確。6．(2024·遼寧凌源聯(lián)考)如圖為某種細(xì)胞中進(jìn)行的主要遺傳信息的表達(dá)過程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．物質(zhì)a的形成過程須要DNA聚合酶的催化B．物質(zhì)a與b的結(jié)合部位有4種堿基配對類型C．物質(zhì)c的合成過程中有水分子的生成D．物質(zhì)c合成后可能經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行再加工答案C解析物質(zhì)a是mRNA，其形成過程須要RNA聚合酶的催化，A錯誤；物質(zhì)b是DNA的模板鏈，物質(zhì)a與b的結(jié)合部位(即DNA與mRNA的結(jié)合部位)有3種堿基配對類型：A與U配對、T與A配對、G與C(或C與G)配對，B錯誤；物質(zhì)c是由氨基酸分子通過脫水縮合而形成的多肽，此過程中有水分子的生成，C正確；題圖顯示：轉(zhuǎn)錄過程還沒有結(jié)束，翻譯過程就已經(jīng)起先，由此可推知：圖示中遺傳信息的表達(dá)過程發(fā)生在原核細(xì)胞，而原核細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，D錯誤。7．(2024·吉林舒蘭一中月考)下圖為一組模擬試驗(yàn)，假設(shè)試驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行，四個試管都有產(chǎn)物產(chǎn)生。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)試管內(nèi)模擬的是DNA復(fù)制過程B．a(chǎn)、b兩個試管內(nèi)的產(chǎn)物都是DNAC．c試管內(nèi)模擬的是RNA復(fù)制過程D．d試管內(nèi)模擬的是逆轉(zhuǎn)錄過程答案B解析a中以DNA為模板，為脫氧核苷酸為原料，模擬的是DNA分子的復(fù)制，A正確；c中以RNA為模板，以核糖核苷酸為原料，模擬的是RNA復(fù)制過程，C正確；a試管內(nèi)的產(chǎn)物是DNA，b試管內(nèi)的產(chǎn)物是RNA，B錯誤；d中以RNA為模板，以脫氧核苷酸為原料，模擬的是逆轉(zhuǎn)錄過程，D正確。8．(2024·泰安質(zhì)檢)一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是()A．m、(m/3)－1 B．m、(m/3)－2C．2(m－n)、(m/3)－1 D．2(m－n)、(m/3)－2答案D解析mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C的數(shù)目為n個，則A＋U的數(shù)目為(m－n)個，故模板DNA中A＋T數(shù)目為2(m－n)個。依據(jù)mRNA堿基數(shù)目∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝3∶1可知，氨基酸數(shù)目為m/3個。脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝(m/3)－2。9．(2024·貴州遵義四中月考)關(guān)于真核生物基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．翻譯過程中存在T－A的配對方式B．停止分裂的活細(xì)胞仍有可能進(jìn)行基因表達(dá)C．基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系D．核糖體中的RNA是基因表達(dá)的終產(chǎn)物答案B解析翻譯過程中，位于mRNA上的組成密碼子的三個堿基與位于tRNA一端的組成反密碼子的三個堿基互補(bǔ)配對，其配對方式有A－U和C－G，A錯誤；停止分裂的活細(xì)胞仍進(jìn)行一系列的生命活動，所以有可能進(jìn)行基因表達(dá)，B正確；基因與性狀之間并不都是一一對應(yīng)的關(guān)系，有的性狀受多個基因限制，一個基因也可能限制多特性狀，C錯誤；基因表達(dá)的終產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，D錯誤。10．(2024·皖中名校聯(lián)考)白化病和黑尿病都是因?yàn)槊溉毕菀鸬姆肿舆z傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜幔懦龅哪蛞褐幸蚝心蚝谒?，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體與之相關(guān)的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是()A．若一個皮膚角質(zhì)層細(xì)胞限制酶B合成的基因發(fā)生突變，不會導(dǎo)致白化病B．若一個胚胎干細(xì)胞限制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會導(dǎo)致黑尿病C．白化病和黑尿病說明基因是通過限制酶的合成而間接限制生物性狀的D．題圖代謝過程可說明一個基因影響一特性狀，一特性狀也受一個基因限制答案D解析基因突變發(fā)生的越早，變異范圍越大，反之越小，若一個皮膚角質(zhì)層細(xì)胞限制酶B合成的基因發(fā)生突變，表現(xiàn)突變的范圍較小，不會導(dǎo)致白化病，但若一個胚胎干細(xì)胞限制酶D合成的基因發(fā)生突變，可能會導(dǎo)致黑尿病，A、B正確；白化病和黑尿病都是通過限制酶的合成來限制代謝過程，進(jìn)而間接限制生物體的性狀的，C正確；由題圖代謝過程可知，酶A缺乏可影響多特性狀，即一個基因可影響多特性狀，同時尿黑酸的合成受多個基因限制，即一特性狀也可受多個基因限制，D錯誤。11．(2024·湖南、江西十四校聯(lián)考)如圖中心法則，下列有關(guān)說法不正確的是()A．全部細(xì)胞生物遺傳信息流淌的方向都包括①③⑤三條途徑B．煙草花葉病毒不是逆轉(zhuǎn)錄病毒，因此它不包括①③④三條遺傳信息流淌方向C．逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息流淌方向包括①②③④⑤途徑D．朊病毒是一種沒有核酸，僅由蛋白質(zhì)組成的病毒，可推想朊病毒可能含有除上圖遺傳信息流淌以外的途徑答案C解析全部細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，其遺傳信息流淌的方向都包括①③⑤三條途徑，A正確；煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，但不是逆轉(zhuǎn)錄病毒，因此它不包括①③④三條遺傳信息流淌方向，B正確；逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳信息流淌方向包括①③④⑤途徑，C錯誤；朊病毒是一種沒有核酸，僅由蛋白質(zhì)組成的病毒，可推想朊病毒可能含有除上圖遺傳信息流淌以外的途徑，D正確。12．(2024·福州市高三質(zhì)量抽測)下列關(guān)于中心法則的敘述，錯誤的是()A．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)都可能發(fā)生基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B．tRNA和mRNA堿基互補(bǔ)配對發(fā)生在核糖體C．逆轉(zhuǎn)錄酶的合成發(fā)生在病毒體內(nèi)D．染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核答案C解析某些逆轉(zhuǎn)錄病毒中含有逆轉(zhuǎn)錄酶，但這些酶只能在宿主細(xì)胞內(nèi)才能合成，由宿主細(xì)胞供應(yīng)合成酶所須要的能量和原料，C錯誤；真核細(xì)胞中DNA主要存在于細(xì)胞核，少數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體中，都可能發(fā)生基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，A正確；tRNA和mRNA堿基互補(bǔ)配對發(fā)生在翻譯過程，在核糖體中進(jìn)行，B正確；染色體DNA存在于細(xì)胞核中，其復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞核中，D正確。二、非選擇題13．(2024·貴州畢節(jié)威寧模擬)請依據(jù)下圖回答有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問題。(1)圖1為細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的示意圖，其過程的模板是________(填序號)，圖1中所示的過程詳細(xì)是指________。(2)圖2表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，a、b、c表示生理過程。在圖2中完成遺傳信息表達(dá)的是________(填字母)過程，a過程所需的酶有______________________，在圖2c中能特異性識別②的是________，寫出圖中的一段由②指導(dǎo)合成的多肽鏈中的氨基酸序列______________________________。(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)(3)若②中一個A替換成了U，合成的多肽鏈中氨基酸序列沒有變更，緣由可能是______________________________。答案(1)①翻譯(2)b、c解旋酶和DNA聚合酶tRNA(或轉(zhuǎn)運(yùn)RNA或⑤)甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸(3)一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子(或堿基變更后限制的氨基酸種類相同或密碼子具有簡并性)解析(1)圖1表示細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的過程，稱為翻譯，其中①是mRN