还剩52页未读，
继续阅读
2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第24讲 基因的表达
展开
这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第24讲 基因的表达，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，基因指导蛋白质的合成，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，情境推理·探究，重点难点·透析，考点速览·诊断，对点强化等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。(2)概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
中心法则及基因表达与性状的关系
考点一 基因指导蛋白质的合成
1.RNA的结构与功能
DNA和RNA的区别(1)正确判断DNA和RNA①含特有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；②含特有碱基U或核糖⇒RNA。(2)DNA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，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。
(1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。(2)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的不同基因的模板链不一定相同。(3)转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录。
4.遗传信息、密码子与反密码子辨析
(1)密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。①有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。②有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。(2)通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。
(1)tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成。(2020·全国卷Ⅲ，3C)( )提示 二者都是单链结构。(2)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。(2020·全国卷Ⅲ，1B)( )提示 转录可产生mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA和rRNA不能编码多肽。(3)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。(2019·浙江4月选考，22C)( )提示 合成多条多肽链。
(4)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合。(2019·海南卷，20C)( )提示 携带第一个氨基酸的tRNA与核糖体的位点1结合，其他都与核糖体的位点2结合。(5)原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物。(2018·江苏卷，3A)( )提示 原核细胞内DNA的合成需RNA片段作为引物。(6)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(2017·全国卷Ⅲ，1C)( )提示 线粒体和叶绿体中也可合成RNA。
1.起始密码子AUG决定甲硫氨酸，蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是___________________________________________________________ ________。
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
2.核糖体和mRNA的结合部位会形成________个tRNA的结合位点，携带多肽的tRNA________(填“会”或“不会”)先后占据核糖体的不同的tRNA结合位点。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，这些核糖体形成的肽链是相同的，原因是________________________________________________。
这些肽链都是以同一个mRNA分子为模板翻译合成的
3.据图回答下列问题： ①如图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种数量关系？其意义是什么？
②图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？
提示 ①a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。②A→B。由c中三条可看出，链越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B。
2.“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程
3.基因表达中的相关数量关系
实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录。③转录出的mRNA中有终止密码子，正常情况下，终止密码子不编码氨基酸。④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
4.真、原核细胞基因的结构和表达 (1)基因的结构
(2)基因表达遗传信息①原核生物基因
1.(2023·江苏徐州模拟)RNA合成发生在DNA双链部分解开的区域内(见下图)。下列相关叙述正确的是( )
围绕遗传信息的转录和翻译，考查生命观念
A.RNA与DNA只有一种核苷酸有差异B.与RNA序列一致的链是模板链C.RNA聚合酶是结构复杂的RNA大分子D.转录时RNA的延伸方向总是从5′→3′
解析 RNA与DNA的四种核苷酸都不同，A错误；与RNA序列一致的链是非模板链，B错误；RNA聚合酶是结构复杂的蛋白质，C错误；RNA的延伸方向总是从5′→3′，D正确。
2.(2021·浙江1月选考，22)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某氨基酸的部分密码子(5′→3′)是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUG、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸B.图中结构②从右向左移动C.该过程中没有氢键的形成和断裂D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
解析 已知密码子的方向为5′→3′，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。
3.(2023·河北唐山摸底)1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的tRNAyAla和3H-丙氨酸，不但发现人工合成的tRNAyAla能携带3H-丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H-丙氨酸。下列相关叙述，错误的是( )A.tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸B.tRNAyAla为单链结构，不含氢键C.与丙氨酸对应的密码子具有四种D.tRNAyAla存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子
围绕遗传信息、密码子、反密码子辨析，考查科学思维
解析 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，所以tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸，A正确；tRNAyAla为单链结构，tRNA链经折叠成三叶草形，部分区域碱基配对存在氢键，B错误；由题干可知，发现四种天然的tRNA携带3H-丙氨酸，所以与丙氨酸对应的密码子具有四种，C正确；tRNAyAla能携带3H丙-氨酸，所以存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子，D正确。
4.(2020·全国卷Ⅲ，3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
解析 根据图像可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
1.中心法则(1)提出者：________。(2)补充后的内容图解
①DNA的复制；②______；③翻译；④______________；⑤________。
(3)不同生物遗传信息的传递过程
提醒 高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。
跳出题海 “三看法”判断中心法则各过程
都遵循碱基互补配对的原则
2.基因表达产物与性状的关系 (1)基因控制性状的两种途径
(2)基因对性状的控制实例(连线)
3.基因的选择性表达与细胞分化
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。③表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
5.基因与性状间的对应关系
提醒 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。
(1)遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质。(2020·全国卷Ⅲ，1A)( )(2)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶。(2018·全国卷Ⅰ，2C)( )(3)在真核细胞中，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。(2017·全国卷Ⅲ，1D)( )
(4)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。(2017·海南卷，23D)( )提示 基因与性状间存在一对一，一对多、多对一等关系。(5)HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板。(2017·海南卷，25B)( )
(1)教材P73资料1中，柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是否相同？为什么植株A、B的花形态结构出现差异？
提示 柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是相同的，由于植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化，从而抑制Lcyc基因表达。
(2)教材P73资料2中，F1小鼠基因型是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？提示 因为小鼠的Avy基因的前端有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当Avy基因发生甲基化后表达受抑制，并且甲基化程度越高，表达受抑制越明显，小鼠的毛色越深。
(3)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象，即原来下过蛋的母鸡后来变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡的啼声。从遗传物质与性状关系的角度，对这一现象的解释是_______________________________________________________________________________________________________________。
鸡的性别受遗传物质和环境共同影响，性反转现
象是某种环境因素使性腺出现反转的现象，但遗传物质组成不变
(4)在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。据此研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。
提示 蜜蜂的大多数幼虫以花粉和花蜜为食，DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的少数幼虫以蜂王浆为食，使DNMT3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。
1.(2023·广东肇庆调研)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，全国人民同舟共济、众志成城，打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究，该病毒是一种单股正链RNA病毒，其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
结合中心法则的过程，考查分析判断能力
A.由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
解析 由过程①和③可知，＋RNA能指导蛋白质的合成，而－RNA不能，因此可判断＋RNA上有决定氨基酸的密码子，而－RNA上没有，A错误；过程②和④都要遵循碱基互补配对原则，过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等，B正确；抗生素类药物主要作用于细菌，不能抑制病毒的增殖，C错误；HIV是逆转录病毒，增殖过程需要逆转录酶的作用，不需要RNA复制酶的作用，D错误。
2.(2023·四川成都一诊)下图所示为遗传信息传递的“中心法则”。研究发现四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点。下列有关说法错误的是( )
A.四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果B.图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤C.细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生D.艾滋病病毒侵染T细胞后能发生图中所有过程
解析 根据题干信息“四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点”可知，四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果，A正确；根据题图分析可知，图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤，B正确；细菌没有细胞核，所以细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生，C正确；艾滋病病毒是逆转录病毒，不会发生④过程，D错误。
3.(2023·华师一附中调研)下列关于表观遗传的说法，不正确的是 ( )A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C.表观遗传现象与外界环境关系密切D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
围绕表观遗传，考查科学思维能力
解析 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误；外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。
4.(2022·广东深圳模拟)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)，已知甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是( )
A.F1体色的差异可能与A基因甲基化程度有关B.碱基甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C.碱基甲基化的基因可以传递给后代D.A基因中的碱基甲基化引起了基因中碱基序列的改变
解析 F1(Aa)不同个体出现了不同体色，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化，这表明F1体色的差异可能与A基因甲基化程度有关，A正确；甲基化的CpG可能会影响RNA聚合酶与该基因的结合，B正确；碱基甲基化不影响DNA复制过程，故碱基甲基化的基因可以传递给后代，A基因中的碱基甲基化不会引起基因中碱基序列的改变，C正确、D错误。
1.(2021·河北卷，8)关于基因表达的叙述，正确的是( )A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
解析 绝大多数生物的遗传物质是DNA，其RNA和蛋白质均由DNA编码，也有某些病毒的遗传物质是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质，A错误；RNA聚合酶催化转录过程，从启动子开始启动转录，到终止子结束，终止密码子存在于mRNA上，B错误；翻译过程中，mRNA与tRNA的碱基互补配对，从而保证遗传信息传递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上从起始密码子到终止密码子的碱基序列，D错误。
2.(2021·福建卷，3)下列关于遗传信息的叙述，错误的是( )A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNAC.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
解析 亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给子代，如体细胞的基因突变一般不遗传给后代，A错误；流向DNA的遗传信息来自DNA(复制)或RNA(逆转录)，B正确；遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则，C正确；DNA指纹技术能用来鉴定个人身份，其生物学依据是遗传信息的特异性，即特定的碱基排列顺序，D正确。
3.(2022·浙江6月选考，16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是( )A.催化该过程的酶为RNA聚合酶B.a链上任意3个碱基组成一个密码子C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析 该过程是以RNA为模板合成DNA的过程，即逆转录，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a链上决定一个氨基酸的3个相邻碱基才称为1个密码子，B错误；b链为单链DNA，其上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；该过程遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
4.(2021·海南卷，15)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸B.②和③编码的氨基酸序列长度不同C.②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近D.密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
解析 由于在正常情况下终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示，在该段mRNA链中，②和③编码的氨基酸序列长度相同，B错误；②缺失一个碱基，③缺失2个碱基，④缺失一个密码子中的3个碱基，因此②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；密码子有简并性是指一种氨基酸可以有多个密码子对应，但一个密码子只能编码一种氨基酸，D错误。
5.(2021·重庆卷，12)科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是( )A.合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板B.合成体系中的细胞提取液含有核糖体C.反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸D.试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
解析 实验中多聚尿嘧啶核苷酸相当于mRNA，其作用是作为蛋白质合成的模板，A正确；细胞提取液为该实验提供了能量、酶、核糖体、tRNA等，B正确；mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子遵循碱基互补配对原则，已知苯丙氨酸的密码子为UUU，则反密码子为AAA，C错误；出现多肽链的试管中，只加入了苯丙氨酸，合成的多肽链为多聚苯丙氨酸，D正确。
6.(2021·浙江6月选考，19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A.＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行
解析 由图可知，＋RNA复制出的子代RNA可以通过④翻译产生蛋白质，因此，具有mRNA的功能，A正确；该病毒的遗传物质为单链RNA，半保留复制是DNA复制的方式，RNA复制不具有半保留复制的特点，B错误；该病毒RNA的复制过程(①②)需要RNA聚合酶的催化，翻译过程(③)不需要，C错误；病毒没有核糖体，病毒的翻译是在宿主细胞的核糖体上进行，D错误。
考点一 基因指导蛋白质的合成1.(2023·福建厦门期末)下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是( )A.某些RNA能降低化学反应的活化能，某些RNA能转运物质B.mRNA、tRNA、rRNA均参与蛋白质的合成过程C.不是所有生物的DNA和RNA上都能储存遗传信息D.所有生物体内的DNA都是链状的双螺旋结构
解析 有些酶的化学本质是RNA，能够降低化学反应的活化能，tRNA具有运输氨基酸的功能，A正确；蛋白质的合成过程中，模板是mRNA，运输氨基酸的工具是tRNA，其合成场所核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质，B正确；细胞生物的遗传信息都储存在DNA中，其含有的RNA不能储存遗传信息，C正确；并不是所有生物的DNA都是链状的双螺旋结构，如原核生物的DNA呈环状，某些病毒的DNA是单链，D错误。
2.(2023·山东青岛期中)下图分别为DNA、tRNA的结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键B.DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥C.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子D.c处表示反密码子，可以与mRNA上的碱基互补配对
解析 题图中⑤为氢键，b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键，A正确；DNA分子复制和切割目的基因片段时破坏的化学键分别是⑤氢键和脱氧核苷酸之间的⑥磷酸二酯键，B正确；tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草结构，C错误；tRNA的c处表示反密码子，可以与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，D正确。
3.(2023·江西南昌调研)已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有( )A.600个 B.700个 C.800个 D.900个
解析 根据由2条肽链组成的蛋白质分子共有肽键198个，可知该蛋白质由200个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的mRNA分子中至少含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子至少含有1 200个碱基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150(个)，则转录形成该mRNA的DNA模板链上T＋A＝150(个)，DNA分子中非模板链上A＋T＝150(个)，整个DNA分子中A＋T＝300(个)，则该DNA分子中C＋G＝1 200－300＝900(个)。
4.(2023·西安五校联考)如图为细胞中遗传信息的传递过程，下列有关叙述正确的是( )
A.图①过程为遗传信息的复制，在人体的所有细胞中都可能发生B.图②过程为遗传信息的转录，需要四种脱氧核糖核苷酸作为原料C.图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同D.图④过程为染色体上基因的表达，需要多种RNA和多种酶的参与
解析 图①过程为遗传信息的复制，并不是在人体的所有细胞中都能发生，如成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器，不进行DNA复制，A错误；图②过程为遗传信息的转录，需要四种核糖核苷酸作为原料，B错误；图④是转录和翻译同时进行，染色体上基因的转录和翻译不能同时进行，D错误。
5.(2023·河北衡水中学检测)circRNA是一类特殊的非编码闭合环状RNA，广泛存在于生物体内，其形成过程如图所示。有些circRNA具有多个micrRNA(微小RNA)的结合位点，进而解除micrRNA对其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表达水平，因此在基因表达的调控中发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.circRNA是环状分子，不含游离的磷酸基团B.micrRNA可以调控细胞中特定蛋白质的产生数量C.前体mRNA的形成需要RNA聚合酶作用D.circRNA和micrRNA通过磷酸二酯键结合成局部双链
解析 circRNA和micrRNA通过氢键结合成局部双链，D错误。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系6.(2023·广东名校联考)图甲和图乙是两种RNA病毒的繁殖过程。下列相关分析错误的是( )
A.两种病毒繁殖过程中均有U和A间的碱基互补配对B.图乙中的病毒DNA可能作为子代病毒的遗传物质C.两种病毒繁殖所需的原料都来自宿主细胞D.两种病毒翻译时所需的酶均由宿主细胞提供
解析 两种病毒繁殖过程中均存在U和A间的碱基互补配对，A正确；图乙中的病毒是以RNA作为遗传物质，DNA只是繁殖过程中的一种中间物质，B错误；所有病毒繁殖所需的原料都来自宿主细胞，C正确；病毒翻译时所需的酶是由宿主细胞提供的，D正确。
7.(2023·河北冀州中学期中)如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是( )
A.①②和⑦⑥都表示基因的表达过程，但发生在不同细胞中B.由题中信息判断基因1和基因2的遗传一定遵循自由组合定律C.生物体中一个基因只能决定一种性状D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状
解析 由图可知，①和⑦表示转录，②和⑥表示翻译，基因的表达包括转录和翻译，图中的血红蛋白的形成只发生在红细胞中，酪氨酸酶在皮肤和眼睛等组织细胞中表达，A正确；仅由题中信息不能确定基因1和基因2的遗传是否遵循自由组合定律，因为仅由题中信息不能确定这两个基因是否位于同一对同源染色体上，B错误；生物体中一个基因可以参与控制多种性状，C错误；⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，间接控制生物的性状，D错误。
8.(2023·山东潍坊模拟)管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化(将甲基从活性甲基化合物上转移到特定部位的碱基上)有关，甲基化能关闭某些基因。下列叙述错误的是( )A.管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达B.管家基因表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的C.有些奢侈基因的表达产物赋予各种类型细胞特异的形态结构D.DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量，使细胞呈现多样化
解析 根据题干信息“管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因”可知，管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达，A正确；管家基因在所有细胞都会表达，其表达的产物应该是维持细胞基本生命活动所必需的，B正确；奢侈基因只在特定细胞中表达，有些表达产物可以赋予细胞特异的形态结构，C正确；DNA甲基化不会改变DNA中碱基的种类与数量，D错误。
9.(2023·襄阳五中质检)DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下，通过共价键结合的方式获得一个甲基基团的化学修饰过程，DNA甲基化主要发生在基因启动子区域，DNA的核苷酸顺序及其组成不发生改变，不影响碱基配对方式，下列相关叙述不正确的是( )A.在DNA复制时，发生甲基化的G能与C进行互补配对B.发生甲基化的基因遗传信息发生改变，导致基因突变C.DNA甲基化通过影响基因的表达从而影响生物的性状D.基因甲基化可能影响RNA聚合酶对DNA的识别
解析 据题干信息，DNA甲基化不影响碱基配对方式，A正确；DNA甲基化不会改变DNA的核苷酸顺序及其组成，B错误；据题干信息，DNA甲基化主要发生在启动子区域，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，因此推断DNA甲基化影响RNA聚合酶对DNA的识别，通过影响基因的表达从而影响生物的性状，C、D正确。
10.(2023·河北九师联盟)细胞正常生命活动的进行离不开遗传信息的传递。图1和图2都属于遗传信息的传递过程，①②③代表相应的大分子物质。下列相关叙述错误的是( )
A.图1过程需解旋酶和DNA聚合酶的催化B.图1和图2发生了相同类型的碱基互补配对C.图2中①②③分别代表DNA、RNA聚合酶、mRNAD.图2过程可能发生在大肠杆菌等原核细胞中
解析 图1为DNA复制过程，需解旋酶和DNA聚合酶的催化，A正确；图2为基因的转录和翻译过程，发生的碱基配对类型有A—U、C—G、T—A，DNA复制过程发生的碱基配对类型有C—G、T—A，B错误；图2中①②③分别代表DNA、RNA聚合酶、mRNA，该图边转录边翻译，可能发生在大肠杆菌等原核细胞中，C、D正确。
11.(2023·西安高新一中质检)如图表示某高等植物细胞中的转录和翻译过程，据图分析并回答下列问题：
(1)图1中RNA聚合酶的作用是________________________________。图示转录的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)。(2)图2过程不同于图1过程的碱基配对方式是______。图2过程中，核糖体移动的方向是_________(填“从左向右”或“从右向左”)，多聚核糖体的意义是______________________________________________________。
打开DNA双螺旋和催化RNA的合成
少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(或多肽链)
(3)若图2表达产物由n个氨基酸组成，则指导其合成的mRNA含有的碱基数至少为________(不考虑终止密码子)。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受__________________基因控制。
解析 (1)RNA聚合酶既能使DNA双螺旋解开，又能够催化RNA的合成。根据图1中游离核苷酸加入到RNA链右边的末端，所以转录的方向是从左到右。(2)图2表示翻译，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA一条链与RNA链发生碱基互补配对：A与U、T与A、C与G、G与C配对；翻译过程是mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行配对：A与U、U与A、C与G、G与C配对。翻译的多肽链比较长的核糖体移动在前方，所以核糖体从右向左移动，该过程可以同时进行多条多肽链的合成，这样少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
(3)mRNA上的三个相邻碱基决定一个氨基酸，但只翻译mRNA上起始密码子至终止密码子的碱基序列，mRNA两端有不翻译的碱基序列，故氨基酸为n个时，不考虑终止密码子，其模板mRNA碱基数至少为3n。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受核基因与质基因控制。
课标内容 (1)概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。(2)概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
中心法则及基因表达与性状的关系
考点一 基因指导蛋白质的合成
1.RNA的结构与功能
DNA和RNA的区别(1)正确判断DNA和RNA①含特有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；②含特有碱基U或核糖⇒RNA。(2)DNA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，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。
(1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。(2)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的不同基因的模板链不一定相同。(3)转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录。
4.遗传信息、密码子与反密码子辨析
(1)密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。①有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。②有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。(2)通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。
(1)tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成。(2020·全国卷Ⅲ，3C)( )提示 二者都是单链结构。(2)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。(2020·全国卷Ⅲ，1B)( )提示 转录可产生mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA和rRNA不能编码多肽。(3)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。(2019·浙江4月选考，22C)( )提示 合成多条多肽链。
(4)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合。(2019·海南卷，20C)( )提示 携带第一个氨基酸的tRNA与核糖体的位点1结合，其他都与核糖体的位点2结合。(5)原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物。(2018·江苏卷，3A)( )提示 原核细胞内DNA的合成需RNA片段作为引物。(6)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(2017·全国卷Ⅲ，1C)( )提示 线粒体和叶绿体中也可合成RNA。
1.起始密码子AUG决定甲硫氨酸，蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是___________________________________________________________ ________。
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
2.核糖体和mRNA的结合部位会形成________个tRNA的结合位点，携带多肽的tRNA________(填“会”或“不会”)先后占据核糖体的不同的tRNA结合位点。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，这些核糖体形成的肽链是相同的，原因是________________________________________________。
这些肽链都是以同一个mRNA分子为模板翻译合成的
3.据图回答下列问题： ①如图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种数量关系？其意义是什么？
②图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？
提示 ①a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。②A→B。由c中三条可看出，链越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B。
2.“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程
3.基因表达中的相关数量关系
实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录。③转录出的mRNA中有终止密码子，正常情况下，终止密码子不编码氨基酸。④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
4.真、原核细胞基因的结构和表达 (1)基因的结构
(2)基因表达遗传信息①原核生物基因
1.(2023·江苏徐州模拟)RNA合成发生在DNA双链部分解开的区域内(见下图)。下列相关叙述正确的是( )
围绕遗传信息的转录和翻译，考查生命观念
A.RNA与DNA只有一种核苷酸有差异B.与RNA序列一致的链是模板链C.RNA聚合酶是结构复杂的RNA大分子D.转录时RNA的延伸方向总是从5′→3′
解析 RNA与DNA的四种核苷酸都不同，A错误；与RNA序列一致的链是非模板链，B错误；RNA聚合酶是结构复杂的蛋白质，C错误；RNA的延伸方向总是从5′→3′，D正确。
2.(2021·浙江1月选考，22)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某氨基酸的部分密码子(5′→3′)是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUG、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸B.图中结构②从右向左移动C.该过程中没有氢键的形成和断裂D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
解析 已知密码子的方向为5′→3′，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。
3.(2023·河北唐山摸底)1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的tRNAyAla和3H-丙氨酸，不但发现人工合成的tRNAyAla能携带3H-丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H-丙氨酸。下列相关叙述，错误的是( )A.tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸B.tRNAyAla为单链结构，不含氢键C.与丙氨酸对应的密码子具有四种D.tRNAyAla存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子
围绕遗传信息、密码子、反密码子辨析，考查科学思维
解析 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，所以tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸，A正确；tRNAyAla为单链结构，tRNA链经折叠成三叶草形，部分区域碱基配对存在氢键，B错误；由题干可知，发现四种天然的tRNA携带3H-丙氨酸，所以与丙氨酸对应的密码子具有四种，C正确；tRNAyAla能携带3H丙-氨酸，所以存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子，D正确。
4.(2020·全国卷Ⅲ，3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
解析 根据图像可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
1.中心法则(1)提出者：________。(2)补充后的内容图解
①DNA的复制；②______；③翻译；④______________；⑤________。
(3)不同生物遗传信息的传递过程
提醒 高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。
跳出题海 “三看法”判断中心法则各过程
都遵循碱基互补配对的原则
2.基因表达产物与性状的关系 (1)基因控制性状的两种途径
(2)基因对性状的控制实例(连线)
3.基因的选择性表达与细胞分化
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。③表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
5.基因与性状间的对应关系
提醒 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。
(1)遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质。(2020·全国卷Ⅲ，1A)( )(2)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶。(2018·全国卷Ⅰ，2C)( )(3)在真核细胞中，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。(2017·全国卷Ⅲ，1D)( )
(4)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。(2017·海南卷，23D)( )提示 基因与性状间存在一对一，一对多、多对一等关系。(5)HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板。(2017·海南卷，25B)( )
(1)教材P73资料1中，柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是否相同？为什么植株A、B的花形态结构出现差异？
提示 柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是相同的，由于植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化，从而抑制Lcyc基因表达。
(2)教材P73资料2中，F1小鼠基因型是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？提示 因为小鼠的Avy基因的前端有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当Avy基因发生甲基化后表达受抑制，并且甲基化程度越高，表达受抑制越明显，小鼠的毛色越深。
(3)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象，即原来下过蛋的母鸡后来变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡的啼声。从遗传物质与性状关系的角度，对这一现象的解释是_______________________________________________________________________________________________________________。
鸡的性别受遗传物质和环境共同影响，性反转现
象是某种环境因素使性腺出现反转的现象，但遗传物质组成不变
(4)在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。据此研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。
提示 蜜蜂的大多数幼虫以花粉和花蜜为食，DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的少数幼虫以蜂王浆为食，使DNMT3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。
1.(2023·广东肇庆调研)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，全国人民同舟共济、众志成城，打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究，该病毒是一种单股正链RNA病毒，其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
结合中心法则的过程，考查分析判断能力
A.由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
解析 由过程①和③可知，＋RNA能指导蛋白质的合成，而－RNA不能，因此可判断＋RNA上有决定氨基酸的密码子，而－RNA上没有，A错误；过程②和④都要遵循碱基互补配对原则，过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等，B正确；抗生素类药物主要作用于细菌，不能抑制病毒的增殖，C错误；HIV是逆转录病毒，增殖过程需要逆转录酶的作用，不需要RNA复制酶的作用，D错误。
2.(2023·四川成都一诊)下图所示为遗传信息传递的“中心法则”。研究发现四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点。下列有关说法错误的是( )
A.四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果B.图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤C.细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生D.艾滋病病毒侵染T细胞后能发生图中所有过程
解析 根据题干信息“四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点”可知，四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果，A正确；根据题图分析可知，图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤，B正确；细菌没有细胞核，所以细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生，C正确；艾滋病病毒是逆转录病毒，不会发生④过程，D错误。
3.(2023·华师一附中调研)下列关于表观遗传的说法，不正确的是 ( )A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C.表观遗传现象与外界环境关系密切D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
围绕表观遗传，考查科学思维能力
解析 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误；外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。
4.(2022·广东深圳模拟)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)，已知甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是( )
A.F1体色的差异可能与A基因甲基化程度有关B.碱基甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C.碱基甲基化的基因可以传递给后代D.A基因中的碱基甲基化引起了基因中碱基序列的改变
解析 F1(Aa)不同个体出现了不同体色，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化，这表明F1体色的差异可能与A基因甲基化程度有关，A正确；甲基化的CpG可能会影响RNA聚合酶与该基因的结合，B正确；碱基甲基化不影响DNA复制过程，故碱基甲基化的基因可以传递给后代，A基因中的碱基甲基化不会引起基因中碱基序列的改变，C正确、D错误。
1.(2021·河北卷，8)关于基因表达的叙述，正确的是( )A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
解析 绝大多数生物的遗传物质是DNA，其RNA和蛋白质均由DNA编码，也有某些病毒的遗传物质是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质，A错误；RNA聚合酶催化转录过程，从启动子开始启动转录，到终止子结束，终止密码子存在于mRNA上，B错误；翻译过程中，mRNA与tRNA的碱基互补配对，从而保证遗传信息传递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上从起始密码子到终止密码子的碱基序列，D错误。
2.(2021·福建卷，3)下列关于遗传信息的叙述，错误的是( )A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNAC.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
解析 亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给子代，如体细胞的基因突变一般不遗传给后代，A错误；流向DNA的遗传信息来自DNA(复制)或RNA(逆转录)，B正确；遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则，C正确；DNA指纹技术能用来鉴定个人身份，其生物学依据是遗传信息的特异性，即特定的碱基排列顺序，D正确。
3.(2022·浙江6月选考，16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是( )A.催化该过程的酶为RNA聚合酶B.a链上任意3个碱基组成一个密码子C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析 该过程是以RNA为模板合成DNA的过程，即逆转录，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a链上决定一个氨基酸的3个相邻碱基才称为1个密码子，B错误；b链为单链DNA，其上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；该过程遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
4.(2021·海南卷，15)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸B.②和③编码的氨基酸序列长度不同C.②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近D.密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
解析 由于在正常情况下终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示，在该段mRNA链中，②和③编码的氨基酸序列长度相同，B错误；②缺失一个碱基，③缺失2个碱基，④缺失一个密码子中的3个碱基，因此②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；密码子有简并性是指一种氨基酸可以有多个密码子对应，但一个密码子只能编码一种氨基酸，D错误。
5.(2021·重庆卷，12)科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是( )A.合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板B.合成体系中的细胞提取液含有核糖体C.反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸D.试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
解析 实验中多聚尿嘧啶核苷酸相当于mRNA，其作用是作为蛋白质合成的模板，A正确；细胞提取液为该实验提供了能量、酶、核糖体、tRNA等，B正确；mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子遵循碱基互补配对原则，已知苯丙氨酸的密码子为UUU，则反密码子为AAA，C错误；出现多肽链的试管中，只加入了苯丙氨酸，合成的多肽链为多聚苯丙氨酸，D正确。
6.(2021·浙江6月选考，19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A.＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行
解析 由图可知，＋RNA复制出的子代RNA可以通过④翻译产生蛋白质，因此，具有mRNA的功能，A正确；该病毒的遗传物质为单链RNA，半保留复制是DNA复制的方式，RNA复制不具有半保留复制的特点，B错误；该病毒RNA的复制过程(①②)需要RNA聚合酶的催化，翻译过程(③)不需要，C错误；病毒没有核糖体，病毒的翻译是在宿主细胞的核糖体上进行，D错误。
考点一 基因指导蛋白质的合成1.(2023·福建厦门期末)下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是( )A.某些RNA能降低化学反应的活化能，某些RNA能转运物质B.mRNA、tRNA、rRNA均参与蛋白质的合成过程C.不是所有生物的DNA和RNA上都能储存遗传信息D.所有生物体内的DNA都是链状的双螺旋结构
解析 有些酶的化学本质是RNA，能够降低化学反应的活化能，tRNA具有运输氨基酸的功能，A正确；蛋白质的合成过程中，模板是mRNA，运输氨基酸的工具是tRNA，其合成场所核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质，B正确；细胞生物的遗传信息都储存在DNA中，其含有的RNA不能储存遗传信息，C正确；并不是所有生物的DNA都是链状的双螺旋结构，如原核生物的DNA呈环状，某些病毒的DNA是单链，D错误。
2.(2023·山东青岛期中)下图分别为DNA、tRNA的结构示意图。下列叙述不正确的是( )
A.图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键B.DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥C.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子D.c处表示反密码子，可以与mRNA上的碱基互补配对
解析 题图中⑤为氢键，b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键，A正确；DNA分子复制和切割目的基因片段时破坏的化学键分别是⑤氢键和脱氧核苷酸之间的⑥磷酸二酯键，B正确；tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草结构，C错误；tRNA的c处表示反密码子，可以与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，D正确。
3.(2023·江西南昌调研)已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有( )A.600个 B.700个 C.800个 D.900个
解析 根据由2条肽链组成的蛋白质分子共有肽键198个，可知该蛋白质由200个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的mRNA分子中至少含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子至少含有1 200个碱基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150(个)，则转录形成该mRNA的DNA模板链上T＋A＝150(个)，DNA分子中非模板链上A＋T＝150(个)，整个DNA分子中A＋T＝300(个)，则该DNA分子中C＋G＝1 200－300＝900(个)。
4.(2023·西安五校联考)如图为细胞中遗传信息的传递过程，下列有关叙述正确的是( )
A.图①过程为遗传信息的复制，在人体的所有细胞中都可能发生B.图②过程为遗传信息的转录，需要四种脱氧核糖核苷酸作为原料C.图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同D.图④过程为染色体上基因的表达，需要多种RNA和多种酶的参与
解析 图①过程为遗传信息的复制，并不是在人体的所有细胞中都能发生，如成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器，不进行DNA复制，A错误；图②过程为遗传信息的转录，需要四种核糖核苷酸作为原料，B错误；图④是转录和翻译同时进行，染色体上基因的转录和翻译不能同时进行，D错误。
5.(2023·河北衡水中学检测)circRNA是一类特殊的非编码闭合环状RNA，广泛存在于生物体内，其形成过程如图所示。有些circRNA具有多个micrRNA(微小RNA)的结合位点，进而解除micrRNA对其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表达水平，因此在基因表达的调控中发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.circRNA是环状分子，不含游离的磷酸基团B.micrRNA可以调控细胞中特定蛋白质的产生数量C.前体mRNA的形成需要RNA聚合酶作用D.circRNA和micrRNA通过磷酸二酯键结合成局部双链
解析 circRNA和micrRNA通过氢键结合成局部双链，D错误。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系6.(2023·广东名校联考)图甲和图乙是两种RNA病毒的繁殖过程。下列相关分析错误的是( )
A.两种病毒繁殖过程中均有U和A间的碱基互补配对B.图乙中的病毒DNA可能作为子代病毒的遗传物质C.两种病毒繁殖所需的原料都来自宿主细胞D.两种病毒翻译时所需的酶均由宿主细胞提供
解析 两种病毒繁殖过程中均存在U和A间的碱基互补配对，A正确；图乙中的病毒是以RNA作为遗传物质，DNA只是繁殖过程中的一种中间物质，B错误；所有病毒繁殖所需的原料都来自宿主细胞，C正确；病毒翻译时所需的酶是由宿主细胞提供的，D正确。
7.(2023·河北冀州中学期中)如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是( )
A.①②和⑦⑥都表示基因的表达过程，但发生在不同细胞中B.由题中信息判断基因1和基因2的遗传一定遵循自由组合定律C.生物体中一个基因只能决定一种性状D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状
解析 由图可知，①和⑦表示转录，②和⑥表示翻译，基因的表达包括转录和翻译，图中的血红蛋白的形成只发生在红细胞中，酪氨酸酶在皮肤和眼睛等组织细胞中表达，A正确；仅由题中信息不能确定基因1和基因2的遗传是否遵循自由组合定律，因为仅由题中信息不能确定这两个基因是否位于同一对同源染色体上，B错误；生物体中一个基因可以参与控制多种性状，C错误；⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，间接控制生物的性状，D错误。
8.(2023·山东潍坊模拟)管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化(将甲基从活性甲基化合物上转移到特定部位的碱基上)有关，甲基化能关闭某些基因。下列叙述错误的是( )A.管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达B.管家基因表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的C.有些奢侈基因的表达产物赋予各种类型细胞特异的形态结构D.DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量，使细胞呈现多样化
解析 根据题干信息“管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因”可知，管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达，A正确；管家基因在所有细胞都会表达，其表达的产物应该是维持细胞基本生命活动所必需的，B正确；奢侈基因只在特定细胞中表达，有些表达产物可以赋予细胞特异的形态结构，C正确；DNA甲基化不会改变DNA中碱基的种类与数量，D错误。
9.(2023·襄阳五中质检)DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下，通过共价键结合的方式获得一个甲基基团的化学修饰过程，DNA甲基化主要发生在基因启动子区域，DNA的核苷酸顺序及其组成不发生改变，不影响碱基配对方式，下列相关叙述不正确的是( )A.在DNA复制时，发生甲基化的G能与C进行互补配对B.发生甲基化的基因遗传信息发生改变，导致基因突变C.DNA甲基化通过影响基因的表达从而影响生物的性状D.基因甲基化可能影响RNA聚合酶对DNA的识别
解析 据题干信息，DNA甲基化不影响碱基配对方式，A正确；DNA甲基化不会改变DNA的核苷酸顺序及其组成，B错误；据题干信息，DNA甲基化主要发生在启动子区域，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，因此推断DNA甲基化影响RNA聚合酶对DNA的识别，通过影响基因的表达从而影响生物的性状，C、D正确。
10.(2023·河北九师联盟)细胞正常生命活动的进行离不开遗传信息的传递。图1和图2都属于遗传信息的传递过程，①②③代表相应的大分子物质。下列相关叙述错误的是( )
A.图1过程需解旋酶和DNA聚合酶的催化B.图1和图2发生了相同类型的碱基互补配对C.图2中①②③分别代表DNA、RNA聚合酶、mRNAD.图2过程可能发生在大肠杆菌等原核细胞中
解析 图1为DNA复制过程，需解旋酶和DNA聚合酶的催化，A正确；图2为基因的转录和翻译过程，发生的碱基配对类型有A—U、C—G、T—A，DNA复制过程发生的碱基配对类型有C—G、T—A，B错误；图2中①②③分别代表DNA、RNA聚合酶、mRNA，该图边转录边翻译，可能发生在大肠杆菌等原核细胞中，C、D正确。
11.(2023·西安高新一中质检)如图表示某高等植物细胞中的转录和翻译过程，据图分析并回答下列问题：
(1)图1中RNA聚合酶的作用是________________________________。图示转录的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)。(2)图2过程不同于图1过程的碱基配对方式是______。图2过程中，核糖体移动的方向是_________(填“从左向右”或“从右向左”)，多聚核糖体的意义是______________________________________________________。
打开DNA双螺旋和催化RNA的合成
少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(或多肽链)
(3)若图2表达产物由n个氨基酸组成，则指导其合成的mRNA含有的碱基数至少为________(不考虑终止密码子)。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受__________________基因控制。
解析 (1)RNA聚合酶既能使DNA双螺旋解开，又能够催化RNA的合成。根据图1中游离核苷酸加入到RNA链右边的末端，所以转录的方向是从左到右。(2)图2表示翻译，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA一条链与RNA链发生碱基互补配对：A与U、T与A、C与G、G与C配对；翻译过程是mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行配对：A与U、U与A、C与G、G与C配对。翻译的多肽链比较长的核糖体移动在前方，所以核糖体从右向左移动，该过程可以同时进行多条多肽链的合成，这样少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
(3)mRNA上的三个相邻碱基决定一个氨基酸，但只翻译mRNA上起始密码子至终止密码子的碱基序列，mRNA两端有不翻译的碱基序列，故氨基酸为n个时，不考虑终止密码子，其模板mRNA碱基数至少为3n。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受核基因与质基因控制。
相关课件
新高考生物一轮复习讲练课件：第19讲 基因的表达（含解析）： 这是一份新高考生物一轮复习讲练课件：第19讲 基因的表达（含解析），共60页。PPT课件主要包含了素养目标，核糖核苷酸，UGC，mRNA，反密码子，核糖体，遗传信息的转录，RNA聚合酶，RNA，细胞核等内容，欢迎下载使用。
2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第27讲 生物变异在育种上的应用： 这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第27讲 生物变异在育种上的应用，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练等内容，欢迎下载使用。
2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第28讲 生物的进化： 这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习课件：第28讲 生物的进化，共60页。PPT课件主要包含了现代生物进化理论，重温真题经典再现，限时强化练，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，情境推理·探究，重点难点·透析，对点强化，综合提升等内容，欢迎下载使用。
