2020版高考一轮复习生物江苏专版讲义：必修2 第二单元 第3讲　基因的表达

[思维导图·成一统]

[基础速练·固根基]

1．判断下列叙述的正误

(1)少数RNA具有生物催化作用(√)

(2)真核生物的tRNA呈三叶草结构(√)

(3)与DNA相比，RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶(√)

(4)每种tRNA只转运一种氨基酸(√)

(5)一个tRNA分子中只有一个反密码子(√)

(6)一个tRNA分子中只有三个碱基(×)

(7)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率(×)

(8)一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个(×)

(9)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基(×)

(10)转录和翻译都可在细胞核中发生(×)

(11)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(×)

(12)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×)

(13)每种氨基酸仅由一种密码子编程(×)

(14)转录和翻译过程都存在T－A、A－U、G－C碱基配对方式(×)

2．填表比较密码子与反密码子

3.填表比较复制、转录、翻译

[师说考点·解疑难]

1．遗传信息、密码子与反密码子

2．氨基酸、密码子和反密码子的对应关系

(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。

(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。

(3)基因、密码子和反密码子的对应关系：

[易错点拨]　关注转录、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A－T，而是A－U。

(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。

[研透考情·备高考]

考向一　DNA与RNA的区别

1．(2018·江苏高考)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)

A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物

B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成

C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质

D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与

解析：选D　原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物；真核细胞的线粒体DNA和叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成；肺炎双球菌体外转化实验证实了DNA是遗传物质；基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNA→RNA→蛋白质)的过程，需要DNA和RNA的参与。

2．(多选)下列有关核酸的叙述，错误的是(　　)

A．DNA彻底水解产物最多有5种小分子

B．DNA含有氢键，RNA不含有氢键

C．含RNA的生物一定含DNA

D．同一个人不同细胞中可能含有相同的mRNA

解析：选ABC　DNA彻底水解产物为含氮碱基(4种)、脱氧核糖和磷酸，故最多有6种小分子。tRNA中含有氢键。对于具有细胞结构的生物来说，都含有DNA和RNA，但RNA病毒不含DNA。与呼吸有关的酶的基因在人体各种细胞中都会表达，因此细胞中可能存在相同的mRNA。

[归纳拓展]　关于核酸的三个判断

(1)DNA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。

(3)DNA和RNA合成的判断：

用放射性同位素标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸或尿嘧啶核糖核苷酸可判断DNA和RNA的合成量。若大量消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸，可推断正发生DNA的合成；若大量利用尿嘧啶核糖核苷酸，可推断正进行RNA的合成。

考向二　遗传信息、密码子、反密码子的区别

3．下列相关说法正确的是(　　)

A．遗传信息蕴藏在基因的碱基排列顺序之中

B．rRNA上相邻的3个碱基称作密码子

C．tRNA上相邻的3个碱基叫作反密码子

D．终止密码子位于DNA上，起到终止转录的作用

解析：选A　遗传信息是指基因中的碱基排列顺序；mRNA上相邻的3个碱基称作密码子；tRNA只有一端相邻的3个碱基称为反密码子；终止密码子位于mRNA上。

4．在试管内离体合成多肽时，若加入若干碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU……”的mRNA，合成的多肽中有缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸。若加入若干碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU……”的mRNA，合成的多肽含有甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。则缬氨酸的密码子是(　　)

A．GUG　　　　　　　　　 B．UGU

C．GGU  D．UGG

解析：选A　碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU……”的mRNA中含有GUG、UGU两种密码子，编码缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸；碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU……”的mRNA中含有的密码子是GGU或GUG或UGG，编码甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。因此，缬氨酸的密码子可能是GUG。

考向三　DNA复制、转录和翻译的过程

5．(2017·江苏高考，多选)在体外用14C标记半胱氨酸­tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys­tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala­tRNACys(见图，tRNA不变)。如果该*Ala­tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是(　　)

A．在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链

B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定

C．新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala

D．新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys

解析：选AC　一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*Ala­tRNACys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换。

6.(2015·江苏高考)如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．图中结构含有核糖体RNA

B．甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置

C．密码子位于tRNA的环状结构上

D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类

解析：选A　分析题干中关键信息“形成肽键”可知，图中正在进行脱水缩合反应，进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程，图中的长链为mRNA，三叶草结构为tRNA，核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位。密码子位于mRNA上，而不是tRNA上。由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变时，肽链中的氨基酸不一定发生变化。

7．下图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述错误的是(　　)

A．图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译可同时发生

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　图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完成的时候翻译过程就开始了，两个过程能同时发生。图甲、乙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，翻译是从核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。

[归纳拓展]

“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达

考向四　与基因表达的有关计算

8．合成一条含1 000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是(　　)

A．1 000个、3 000个和3 000对

B．1 000个、3 000个和6 000对

C．300个、300个和3 000对

D．1 000个、3 000个和1 000对

解析：选A　DNA分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目∶tRNA的个数∶信使RNA的碱基个数∶DNA的碱基对数＝1∶1∶3∶3，本题中即为1 000∶1 000∶3 000∶3 000。

9．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为(　　)

A．33　11　66　　　　　　 B．36　12　72

C．12　36　72  D．11　36　66

解析：选B　一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸。mRNA中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种tRNA来转运。因此，mRNA中至少含有36个碱基，至少需要12个tRNA，DNA中至少含有72个碱基。

[方法规律]　基因表达过程中的相关计算方法

(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下：

转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，即：

基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3 mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。

(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算：

若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量＝·a－18×；若改为n个碱基对，则公式为·a－18×。

[思维导图·成一统]

[基础速练·固根基]

1．判断下列叙述的正误

(1)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则(√)

(2)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(×)

(3)原核生物的tRNA合成无需基因指导(×)

(4)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(√)

(5)基因与性状之间是一一对应的关系(×)

2．据中心法则内容和图示填空

(1)图示中①、⑧为转录过程；②、⑤、⑨为翻译过程；③、为DNA复制过程；④、⑥为RNA复制过程；⑦为逆转录过程。

(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。

3．连线基因对性状控制的方式与实例

[题组练透·过考点]

1．(2014·江苏高考)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误的是(　　)

A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节

B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞

C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上

D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病

解析：选B　HIV的遗传物质是RNA，经逆转录④形成DNA可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录②和翻译③合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则不能产生子代病毒的蛋白质和RNA，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。

2．(2014·江苏高考)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是(　　)

A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个

B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

解析：选D　DNA上可能有不具遗传效应的片段，且基因会选择性表达，所以转录形成的mRNA分子的碱基数少于n/2个；转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上；在细胞周期中，由于各个时期表达的基因不同，因此转录产生的mRNA的种类和含量均不断发生变化。如分裂间期的G1期和G2期中，mRNA的种类和含量有所不同。

3.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是(　　)

A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶

B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶

C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸

D．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA

解析：选D　若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若X是mRNA，Y是蛋白质，表示翻译过程，则试管内还要有其他RNA，如tRNA。

[方法规律]　“三看法”判断中心法则的具体过程

[课堂巩固练—小试身手]

1．(2018·海南高考)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(　　)

A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子

B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量

C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键

D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程

解析：选B　线粒体和叶绿体是半自主细胞器，都含有DNA分子；合成核酸需要能量(ATP)、模板、原料和酶；DNA和RNA分子中的核苷酸链上，相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接；转录时有DNA双链解开，转录结束DNA双链恢复。

2．(2015·安徽高考)Qβ噬菌体的遗传物质(Qβ RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，Qβ RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如下图所示)，然后利用该复制酶复制Qβ RNA。下列叙述正确的是(　　)

A．Qβ RNA的复制需经历一个逆转录过程

B．Qβ RNA的复制需经历形成双链RNA的过程

C．一条Qβ RNA模板只能翻译出一条肽链

D．Qβ RNA复制后，复制酶基因才能进行表达

解析：选B　根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，Qβ RNA翻译出了RNA复制酶，没有逆转录酶，因此Qβ RNA的复制没有经历逆转录形成DNA的过程。Qβ噬菌体在RNA复制酶的作用下，以单链RNA为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因此会经历形成双链RNA的过程。据图中信息可知，该Qβ噬菌体的单链RNA在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链。复制酶基因表达后生成RNA复制酶，才能催化RNA的复制。

3．(2016·江苏高考，多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有(　　)

A．植酸酶氨基酸序列改变

B．植酸酶mRNA序列改变

C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低

D．配对的反密码子为UCU

解析：选BCD　分析题意可知，CGG和AGA都是编码精氨酸的密码子；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，密码子由CGG变成AGA，说明植酸酶mRNA序列改变；密码子由CGG变成AGA，说明编码植酸酶的DNA中C—G碱基对的比例降低，氢键数目减少，使DNA热稳定性降低；与AGA配对的反密码子为UCU。

4．(2018·江苏高考)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：

(1)细胞核内各种RNA的合成都以________________为原料，催化该反应的酶是________________。

(2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是________________，此过程中还需要的RNA有____________________。

(3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内________(图示①)中的DNA结合，有的能穿过________(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。

(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的________，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是__________________________。

解析：(1)细胞核内各种RNA的合成原料都是四种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)转录产生的各种RNA中，指导氨基酸分子合成多肽链的是mRNA，翻译过程中还需要tRNA和rRNA参与。(3)通过图示过程可知，lncRNA前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。(4)血液中的单核细胞和中性粒细胞等吞噬细胞由造血干细胞分化而来。lncRNA与细胞核内相应的DNA结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量。该过程能够增强人体的免疫抵御能力。

答案：(1)四种核糖核苷酸　RNA聚合酶

(2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)　(3)染色质　核孔　(4)分化　增强人体的免疫抵御能力

[课下模拟练—自我检测]

一、选择题

1．(2018·连云港学测模拟)下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述错误的是(　　)

A．甲、乙分子上含有A、G、C、U 4种碱基

B．甲、乙分子中碱基序列相同

C．a表示翻译过程，在核糖体中进行

D．合成甲、乙的过程需要RNA聚合酶参与催化

解析：选B　图中甲和乙为mRNA，含有A、G、C、U 4种碱基，甲、乙为不同的mRNA，因此碱基序列不同；a过程代表翻译，在核糖体中进行；转录过程需要RNA聚合酶的催化。

2．(2015·重庆高考)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　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的核糖核苷酸序列中。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。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。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。

3．下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)

A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子

B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板

C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程

D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA

解析：选B　一种氨基酸由一种至多种密码子决定。HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA。真核生物基因表达包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质两个过程。一个基因的两条DNA链若都转录则会形成两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的。

4．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若将适量的该物质加入培养液中进行动物细胞培养，下列有关叙述错误的是(　　)

A．细胞中的DNA复制发生障碍

B．细胞中的转录发生障碍

C．细胞的增殖过程受到抑制

D．所有细胞都停留于分裂前期

解析：选D　DNA复制、转录均需解旋，若将该物质加入培养液，则复制和转录都会发生障碍，细胞的增殖也会受到抑制；因为DNA复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期。

5．(2019·苏锡常镇四市一模)研究发现胰腺癌患者血液中含有一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断。下列有关叙述正确的是(　　)

A．HSATⅡ非编码RNA与蛋白质可自由通过核孔

B．HSATⅡ非编码RNA彻底水解后可得到5种终产物

C．HSATⅡ非编码RNA与rRNA都是由DNA转录而来的

D．患者血液中检测到HSATⅡ说明癌细胞已经严重扩散

解析：选C　细胞质中合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，HSATⅡ非编码RNA可通过核孔进入细胞质，但是核孔具有选择性，因此HSATⅡ非编码RNA与蛋白质不能自由通过核孔；HSATⅡ非编码RNA彻底水解后可得到磷酸、4种含氮碱基、核糖共6种物质；HSATⅡ非编码RNA与rRNA都是由DNA转录而来的；根据题意分析，这一特殊RNA可作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断，因此患者血液中检测到HSATⅡ，不能说明癌细胞已经严重扩散。

6．mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止，而神经细胞中的质控因子能切碎mRNA，解救卡住的核糖体，否则受损的mRNA就会在细胞中累积，进而引发神经退行性疾病。下列有关分析错误的是(　　)

A．质控因子可能是一种RNA聚合酶

B．质控因子的作用是阻止异常多肽链的合成

C．可根据合成多肽链的长度来判断mRNA是否被氧化

D．控制质控因子合成的基因突变可能会引发神经退行性疾病

解析：选A　根据题中信息可知，质控因子可以水解mRNA，可能是一种RNA水解酶；质控因子可以使核糖体继续移动，所以可以阻止异常多肽链的合成；如果合成多肽链的长度变短，说明mRNA被氧化；控制质控因子合成的基因突变导致质控因子异常，无法切碎mRNA，受损的mRNA在细胞中累积，可能引发神经退行性疾病。

7．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．①②过程均可发生在同一细胞的细胞核内

B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行

C．④⑤过程均可发生在某些病毒体内

D．①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则

解析：选C　①是DNA复制，②是转录，③和⑥是翻译，④是逆转录，⑤是RNA复制，这些过程都遵循碱基互补配对原则；DNA复制和转录可发生在同一细胞的细胞核内，如分生区细胞、造血干细胞；线粒体和叶绿体中含有DNA，可以自主合成蛋白质，故可以进行转录和翻译；病毒没有细胞结构，不能进行④⑤过程，但可以发生在被某些病毒侵染的宿主细胞内。

8．(2017·海南高考)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是(　　)

A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目

B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定

C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和

D．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

解析：选B　正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，一条染色体含两个DNA。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定。基因是有遗传效应的DNA片段，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和。生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定。

9．(2019·南京二模)如图所示为某生物细胞内正在进行的生理过程，下列有关叙述错误的是(　　)

A．图中方框内含有6种核苷酸

B．③沿着④移动方向为从b到a

C．大肠杆菌、酵母菌中都可发生如图所示的过程

D．①→④和④→②过程中碱基互补配对情况不完全相同

解析：选C　据图分析，图示为转录和翻译过程，图中方框内的两条链分别属于DNA和RNA，因此方框内含有3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸；图中③是核糖体，④是mRNA，根据②肽链的长度可知，核糖体是沿着mRNA从b到a移动的；图示转录和翻译是同时进行的，发生在没有核膜的原核生物细胞中，而酵母菌是真核生物；①→④表示转录，④→②表示翻译，转录和翻译过程中的碱基互补配对情况不完全相同。

10．甲、乙图示为真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(　　)

A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子

B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行

C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

解析：选D　甲过程表示多起点的DNA的半保留复制，合成的产物是双链DNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，DNA只复制一次；乙过程为转录，合成的产物为单链RNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，乙可起始多次；DNA的复制需要解旋酶。

11．(2018·南师附中等四校联考，多选)下图是人体细胞中基因控制蛋白质合成过程的部分示意图，下列叙述错误的是(　　)

A．图示过程主要发生在细胞核中

B．该过程需要脱氧核苷酸、酶和ATP等

C．图中①和②在分子组成上是相同的

D．如果①发生改变，生物的性状不一定改变

解析：选BC　图示是转录过程，人体细胞中转录的主要场所是细胞核；转录需要核糖核苷酸、RNA聚合酶和ATP等；图中①是胞嘧啶脱氧核苷酸，②是胞嘧啶核糖核苷酸，它们在分子组成上是不同的。

12．(多选)近期某些地区再次出现H7N9禽流感疫情，并有患者死亡报道。禽流感病毒是一种RNA病毒，其基因表达过程为：RNAmRNA蛋白质。下列相关叙述正确的是(　　)

A．病毒基因表达需要宿主细胞提供逆转录酶

B．基因也可以是具有遗传效应的RNA片段

C．过程①②中所需的模板、原料和酶均不相同

D．不吃禽肉制品是预防H7N9禽流感的最佳方法

解析：选BC　禽流感病毒表达时以RNA为模板，通过碱基互补配对形成mRNA，再翻译出蛋白质，没有逆转录过程，不需要逆转录酶；禽流感病毒是一种RNA病毒，其基因是具有遗传效应的RNA片段；过程①②需要的原料分别是核糖核苷酸、氨基酸，模板分别是互补的RNA和mRNA，所需要的酶也不同；不直接接触生禽，对禽肉制品进行高温加热后食用是预防H7N9禽流感的有效措施。

13．(2019·盐城模拟，多选)下列物质或过程可能影响磷酸二酯键数目变化的是(　　)

A．限制性核酸内切酶　　　 B．构建基因表达载体

C．遗传信息的翻译  D．染色体的结构变异

解析：选ABD　DNA中含有磷酸二酯键，限制性核酸内切酶可以断裂磷酸二酯键，使磷酸二酯键数目减少。构建基因表达载体指将目的基因与运载体连接，磷酸二酯键数目会增加。遗传信息的翻译产物是蛋白质，不涉及磷酸二酯键数目的变化。染色体包括DNA和蛋白质，染色体的结构变异分为染色体片段的缺失、重复，会导致DNA片段的缺失、重复，则磷酸二酯键数目会发生变化。

二、非选择题

14．(2018·扬州一模)信号肽位于分泌蛋白的氨基端，一般由1 530个氨基酸组成。图1为信号肽序列合成后，被信号识别颗粒(SRP)所识别，蛋白质合成暂停或减缓。SRP将核糖体携带至内质网上，蛋白质合成重新开始。在信号肽的引导下，新合成的蛋白质进入内质网腔。图2为图1的部分放大示意图。请分析回答下列问题：

(1)观察图1，信号肽的作用是______________________，从内质网腔输出的蛋白质并不包含信号肽，其原因是__________________________________。

(2)图1中核糖体受体是一种多肽转运装置，当核糖体受体和核糖体接触后，在膜上聚集而形成孔道，则孔道的作用是_____________________________________________。

(3)在病毒侵染等多种因素的作用下，内质网中错误折叠或未折叠的蛋白质一般不会被运输到________进一步修饰加工，而会在内质网中大量堆积，此时细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子，进行细胞水平的________调节。

(4)若图2中α链的鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、30%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为__________。

(5)若控制图2中蛋白质合成的基因含有如下碱基：GTTGCTGAGCAGGATGCT，变异后碱基为：GTTGCTGAGTAGGATGCT，该基因突变的原因是发生了碱基对的__________________。

(6)科学家用人工合成的mRNA为模板进行细胞外蛋白质合成实验。若以…ACACACACAC…为mRNA，则合成苏氨酸和组氨酸的多聚体；若以…CAACAACAACAA…为mRNA，则合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。据此推测组氨酸的密码子是____________。

解析：(1)由图1可以看出，信号肽被信号识别颗粒(SRP)识别，SRP将核糖体携带至内质网上，在信号肽的引导下，新合成的蛋白质进入内质网腔，所以信号肽的作用是引导新合成的蛋白质进入内质网腔，内质网腔中有信号肽酶，信号肽在内质网腔中被信号肽酶切除(水解)，所以从内质网腔输出的蛋白质并不包含信号肽。(2)图1中核糖体受体和核糖体接触后，在膜上形成孔道，使信号肽及其相连的新合成的蛋白质通过，从而进入内质网腔。(3)错误折叠或未折叠的蛋白质一般不会被运输到高尔基体进一步修饰加工。由题意可知，系统作用的结果反过来作用于系统本身，进行的是负反馈调节。(4)设α链共有碱基100个，模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤为30个，推知α链中对应的胞嘧啶为30个，由于α链中鸟嘌呤为26个，α链中尿嘧啶和腺嘌呤之和为100－30－26＝44个，α链对应的模板链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和为44个，α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤为44个，腺嘌呤所占的碱基比例为44÷200＝22%。(5)由控制图2中蛋白质合成的基因变异前后的碱基对比可知，第10位碱基C变异为T，发生了碱基对的替换。(6)以…ACACACACAC…为mRNA，密码子有ACA和CAC两种，合成的是苏氨酸和组氨酸的多聚体；以…CAACAACAACAA…为mRNA，密码子为CAA、AAC、ACA三种，合成的是谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。可以推测苏氨酸的密码子是ACA，组氨酸的密码子是CAC。

答案：(1)引导新合成的蛋白质进入内质网腔　信号肽在内质网腔中被信号肽酶切除(水解)　(2)使信号肽及其相连的新合成的蛋白质通过　(3)高尔基体　(负)反馈　(4)22%　(5)替换　(6)CAC

15．(2019·南通二模)核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时，P53基因被激活，通过下图所示相关途径最终修复或清除受损DNA，从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题：

(1)若DNA损伤为DNA双链断裂，则被破坏的化学键是________，修复该断裂DNA需要的酶是________。

(2)图中过程①发生的场所是______________________，完成过程②需要的原料是____________。

(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成IncRNA，进而影响过程①，这一调节机制属于________，其意义是________________________。

(4)当DNA分子受损时，P53蛋白既可启动修复酶基因的表达，也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是________________________。

解析：(1)若DNA损伤为DNA双链断裂，则被破坏的化学键是磷酸二酯键，修复断裂的DNA片段，即让DNA片段连接在一起，需要的酶是DNA连接酶。(2)①是基因的表达过程，包括转录与翻译两个阶段，其中转录发生的场所主要是细胞核，翻译的场所是核糖体，过程②是转录，需要的原料是4种游离的核糖核苷酸。(3)P53基因控制合成的P53蛋白通过过程②合成IncRNA，进而影响过程①，这一调节机制属于正反馈调节，其意义是有利于在短时间内合成大量的P53蛋白，以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制。(4)当DNA分子受损时，P53蛋白既可启动修复酶基因的表达，也能启动P21基因的表达。启动P21基因表达的意义是阻止受损DNA的复制，阻断错误遗传信息的传递。

答案：(1)磷酸二酯键　DNA连接酶　(2)细胞核和核糖体　4种核糖核苷酸　(3)正反馈调节　有利于在短时间内合成大量的P53蛋白，以加快损伤DNA的修复并阻止DNA的复制　(4)阻止受损DNA的复制，阻断错误遗传信息的传递