2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案（不定项），共18页。
第3讲　基因的表达
课标解读
核心素养
1.概括遗传信息的转录和翻译
2.举例说明基因与性状的关系
3.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
生命观念
结合DNA双螺旋结构模型,阐明基因表达过程
科学思维
运用中心法则,建立模型
科学探究
模拟中心法则各过程的实验
社会责任
结合实例分析基因表达异常情况,形成关注社会、关注人体健康的理念

考点一　遗传信息的转录和翻译

1.RNA的结构与功能。

提醒　DNA和RNA的区别
(1)正确判断DNA和RNA。
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA;
②含有碱基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。
2.遗传信息的转录。
(1)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(2)条件模板:DNA的一条链原料:4种核糖核苷酸能量:ATP酶:RNA聚合酶
(3)过程。

(4)产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。
提醒　①一个DNA分子上有许多个基因,其中某个基因进行转录时,其他基因可能转录也可能不转录,它们之间互不影响。
②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。
3.遗传信息的翻译。
(1)场所或装配机器:核糖体。
(2)条件模板:mRNA原料:氨基酸能量:ATP酶:多种酶搬运工具:tRNA
(3)过程。

(4)产物:多肽蛋白质。
提醒　一条mRNA可翻译出一条多肽链,也可能产生多条肽链,此时的多肽链不具有空间结构。
4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系。
(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系。

(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系。
①密码子有64种,其中AUG既可以编码甲硫氨酸,又是起始密码子;GUG在原核生物中,可以作为起始密码子,此时它编码甲硫氨酸;在其他情况下,它编码缬氨酸;UGA在正常情况下是终止密码子,在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。
②一种密码子只能决定一种氨基酸,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(密码子的简并性),可由一种或几种tRNA转运。
正误判断
(1)rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。(×)
(2)RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能。(√)
(3)mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸。(√)
(4)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式。(×)
(5)一个DNA只能控制合成一种蛋白质。(×)
(6)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。(×)
(7)DNA复制和转录时,其模板都是DNA的一整条链。(×)
教材微点
1.(必修2 P65“图4-4”)(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
(2)一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。
(3)转录方向的判定方法:已合成的mRNA释放的一端(5'-端)为转录的起始方向。
2.(必修2 P67“图4-6”)(1)tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氢键,一个tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有三个碱基。
(2)反密码子的读取方向为由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)。
3.(必修2 P64~65“正文信息”)RNA适合做信使的原因是RNA由核糖核苷酸连接而成,可以携带遗传信息;一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
长句突破
1.(事实概述)具有一定氨基酸序列的蛋白质的编码与密码子有关,密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
2.(科学思维)根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列?若已知氨基酸的序列,能否确定mRNA中的碱基排列顺序?
提示　前者可以,后者不能确定;因为一种密码子只对应一种氨基酸(在一般情况下,终止密码子没有对应的氨基酸),但一种氨基酸可以有多种密码子。
3.(科学思维)一条mRNA可结合多个核糖体,其意义是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
4.(科学思维)研究发现细胞中正常的mRNA的寿命从几秒到几天不等,不同种类的mRNA的寿命不同的意义是使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求(合理即可)。
5.(科学思维)真核细胞的线粒体和叶绿体内也能进行基因表达的原因是线粒体和叶绿体内都含有DNA和核糖体,能进行DNA复制和基因表达。
6.(生命观念)人体不同组织细胞的相同DNA分子,进行转录过程时启用的起始点不完全相同(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是不同组织细胞中基因进行选择性表达。

1.几种常考图示解读。

图1

图2

图3

图4
2.DNA复制、转录和翻译的比较。

3.用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程。

4.理顺基因表达中的相关数量关系。
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。

提醒　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合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
④转录出的mRNA中有终止密码子,终止密码子不编码氨基酸。

角度一 借助遗传信息、密码子与反密码子的关系,考查理解能力
1.(2023·上海虹口模拟)将两种人工合成的mRNA序列(CA)n和(CAA)n翻译成多肽,其氨基酸序列分别如下表所示。据表分析,能确定的密码子是(　　)
人工合成mRNA
多肽产物
……CACACACACACA……
→
……组氨酸-苏氨酸-组氨酸-苏氨酸……
……CAACAACAACAA……
→
……谷氨酰胺-谷氨酰胺-谷氨酰胺-谷氨酰胺……
→
……天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸……
→
……苏氨酸-苏氨酸-苏氨酸-苏氨酸……
A.CAC(组氨酸) B.CAA(苏氨酸)
C.AAC(谷氨酰胺) D.ACA(天冬酰胺)
解析　如重复的RNA序列是(AC)n,此序列会有2种密码子ACA、CAC,其决定的氨基酸为苏氨酸与组氨酸;重复的RNA序列是(AAC)n,此序列会有AAC、ACA、CAA 3种密码子,其决定的氨基酸为苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。由于均有苏氨酸,说明苏氨酸的密码子为ACA,而人工合成的第一个mRNA只有2种密码子,则另一种氨基酸组氨酸的密码子为CAC,A项正确,B、C、D三项错误。
答案　A
2.(2023·辽宁模拟)如图甲表示酵母转运丙氨酸的tRNA结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图,其中I表示次黄嘌呤,能够与A、U或C配对。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图中tRNA的p端是结合氨基酸的部位
B.丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的
C.tRNA分子内部不存在碱基互补配对
D.转录丙所示序列的双链DNA片段含有3个腺嘌呤
解析　图中tRNA的3'⁃OH端是结合氨基酸的部位,A项错误;据题意可知,丙氨酸的反密码子是IGC,则丙氨酸的密码子可能是ACG、UCG、CCG,B项错误;tRNA分子的双链部位存在碱基互补配对,单链部位不存在碱基互补配对,C项错误;转录时遵循碱基互补配对原则,转录丙的双链DNA片段为TGGACGAG/ACCTGCTC,D项正确。
答案　D
角度二 结合转录和翻译过程分析,考查科学思维能力
3.(2021·广东卷)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是(　　)
A.DNA复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
解析　翻译时,mRNA为模板,tRNA是转运氨基酸的工具,通过一端的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对;金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合,故会影响翻译过程,C项符合题意。
答案　C
4.(2021·浙江1月选考)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些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AUC、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　图中①氨基酸对应的密码子是AUU,代表异亮氨酸,A项错误;图中②表示核糖体,从右向左移动,B项正确;该过程中有密码子和反密码子的碱基互补配对及分离,故有氢键的形成和断裂,C项错误;该过程表示翻译,可发生在线粒体基质中,不能发生在细胞核基质中,D项错误。
答案　B
5.(不定项)植物体内的转录因子OrERF是一类蛋白质,在植物抵抗逆境,如干旱、低温和高盐时发挥重要作用。科研人员对水稻OrERF基因进行系列研究。实验检测OrERF基因在高盐条件下的表达水平,结果如图1,植物感受外界干旱、高盐、低温等信号,通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF对下游基因调节过程如图2。下列说法正确的是(　　)

图1 图2
A.实验结果表明,自然条件下OrERF基因的表达水平较低,高盐处理12小时后,OrERF基因的表达显著增加
B.转录因子OrERF合成的场所是附着在内质网上的核糖体,发挥作用的场所主要是细胞核
C.转录因子OrERF的作用机理可能是通过与RNA聚合酶结合,激活RNA聚合酶与DNA上特定的序列结合,启动转录的过程
D.干旱、高盐、低温等不同环境条件诱导植物产生的转录因子OrERF的空间结构可能不相同,从而调控不同基因的表达
解析　图1实验结果表明,自然条件下(未经高盐处理)水稻中OrERF基因的表达较低,高盐处理12小时后OrERF基因的表达显著增加,A项正确;转录因子OrERF是一类蛋白质,是胞内蛋白,其合成场所是细胞质中的核糖体,而不是附着在内质网上的核糖体,转录因子OrERF作用于转录过程,而转录的主要场所是细胞核,因此转录因子OrERF作用的场所主要是细胞核,B项错误;由图可知,转录因子OrERF通过与RNA聚合酶结合,激活RNA聚合酶,启动转录的过程,C项正确;转录因子OrERF是一类而不是一种蛋白质,从图中可以看出转录因子OrERF在结构上具有特异性,除了与RNA聚合酶特异性结合外,还可以与结合在基因调控序列上的某种特定结构特异性结合,在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下,会导致植物体表达出不同的OrERF蛋白,以调控不同基因的表达,从而适应高盐、干旱、低温等不同环境,D项正确。
答案　ACD
角度三 围绕基因表达中的相关计算,考查理解能力和推理能力
6.已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子,共有198个肽键,控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%,则控制转录形成该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198个肽键”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,转录形成该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=900(个)。
答案　D
7.(不定项)(2023·郴州模拟)如图是控制蛋白质合成的一个DNA片段,已知起始密码子是AUG,下列叙述错误的是(　　)

A.合成该mRNA的模板链可能是①
B.该片段DNA所指导合成的多肽最多包括6个氨基酸
C.模板链上某碱基被替换不一定导致氨基酸的改变
D.该DNA片段有12个密码子
解析　已知起始密码子是AUG,mRNA是以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则转录而来的,因此合成mRNA的模板链可能是②,A项错误;该DNA片段共有18个碱基对,转录形成的mRNA有18个碱基,即6个密码子,因此所指导合成的多肽最多包括6个氨基酸,B项正确;模板链上某碱基被替换,可能导致密码子改变,但是由于密码子的简并性,不一定导致氨基酸的改变,C项正确;密码子存在于mRNA上,D项错误。
答案　AD
考点二　中心法则及基因表达与性状的关系

1.中心法则及其补充。
(1)提出者:克里克。
(2)补充后的内容图解。

①DNA的复制;②转录;③翻译;④RNA的复制;⑤RNA逆转录。
(3)生命是物质、能量和信息的统一体。
在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量。
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。
2.基因控制性状的途径。
(1)直接控制途径。
基因蛋白质的结构生物体的性状
(2)间接控制途径。
基因酶的合成代谢过程生物体的性状
(3)基因控制性状的实例(连线)。

3.基因的选择性表达与细胞分化。
(1)细胞分化的本质:基因的选择性表达。
(2)表达的基因的分类。
①在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
(3)基因选择性表达的原因:与基因表达的调控有关。
4.表观遗传。

5.基因与性状的关系。
(1)
基因控
制生物
体的性
状　　

提醒　生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。
(2)基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
正误判断
(1)遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质。(×)
(2)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。(√)
(3)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。(×)
(4)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转。(√)
(5)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,因此生物体的性状也不会发生改变。(×)
(6)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因的表达。(√)
(7)表观遗传现象比较少见,不能普遍存在于生物体整个生命活动的过程中。(×)
长句突破
1.(科学思维)[2017·全国卷Ⅱ,T38(5)]若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
2.(事实概述)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料除了人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸还有同位素标记的苯丙氨酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液。
3.(科学思维)线粒体中基因控制的性状只能通过母方遗传给后代的原因是受精时,精子的头部进入卵细胞中,故受精卵中的细胞质基因几乎全部来自卵细胞。
4.(科学思维)某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制, Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。请分析可能的原因。
提示　在Avy基因的前端(或称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时, Avy基因正常表达,小鼠表现为黄色;当这些位点甲基化后, Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高, Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深。

1.不同生物中心法则表达式。
生物
种类
举例
遗传信息的传递过程
DNA
病毒
T2
噬菌体
DNARNA蛋白质
RNA
病毒
烟草花
叶病毒
RNA蛋白质
逆转
录病毒
艾滋病
病毒
RNADNA
RNA蛋白质
细胞
生物
动物、植物、
细菌、真菌等
DNARNA
　蛋白质
2.比较表观遗传与基因控制生物性状遗传。
项目
表观遗传
基因控制的遗传
控制性状方式
甲基化等影响基因表达
是否含有相应的基因
碱基序列
不变
改变
显隐性
隐性
显性或隐性
传递给下一代
可以
可以

角度一 结合中心法则过程分析,考查科学思维能力
1.(2021·浙江6月选考)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　据图分析,①②表示RNA自我复制,③④表示+RNA翻译形成病毒蛋白质和RNA聚合酶。病毒蛋白与+RNA形成子代病毒。由此知,+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能,能作为合成RNA聚合酶的模板,A项正确;病毒蛋白基因是单链RNA,所以不能以半保留复制的方式传递给子代,B项错误;过程③为翻译,不需要RNA聚合酶的催化,C项错误;病毒没有细胞结构,不含核糖体,D项错误。
答案　A
2.(2023·沈阳模拟)美国科学家Rous将禽类的恶性肉瘤组织液注射到正常禽类体内,一段时间后正常禽类也长出了一样的恶性肉瘤。经过提取分离最终发现病原体是一种单链RNA病毒(逆转录病毒),并命名为Rous肉瘤病毒。在仅感染了Rous肉瘤病毒一种病原体的家禽体内,不会出现的情况是(　　)

A.图中①~⑤过程会发生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶细胞中
B.该病毒通过⑤得到的基因组可整合到宿主基因组中引发细胞癌变
C.③过程至少有三种RNA参与,所需能量主要由线粒体提供
D.没有被Rous肉瘤病毒侵染的神经细胞核中不会发生①过程
解析　图中①~⑤过程中,只有⑤①②③会发生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶细胞中,A项错误;Rous肉瘤病毒通过⑤得到的基因组可整合到宿主基因组中引发细胞癌变,长出恶性肉瘤,B项正确;③过程至少有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与,所需能量主要由线粒体提供,C项正确;神经细胞高度分化,不再分裂,所以没有被Rous肉瘤病毒侵染的神经细胞核中不会发生①过程,D项正确。
答案　A
角度二 围绕细胞分化及基因与性状的关系,考查科学思维能力
3.细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述不正确的是(　　)

注:ⒶB代表蛋白质分子。
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
解析　基因表达包括转录和翻译过程,可以从转录和翻译水平上调控基因表达,从图中可以看出基因A的转录和翻译水平都高于基因B,A项正确;真核生物核基因的转录发生在细胞核中,翻译发生在细胞质的核糖体中,B项正确;RNA分为三种:mRNA、tRNA和rRNA,它们都是由DNA的一条链作为模板转录而来的,C项正确;翻译过程中,tRNA中的反密码子和mRNA上的密码子可以碱基互补配对,D项错误。
答案　D
4.(不定项)如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维化的病因图解。下列叙述正确的是(　　)


A.淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B.图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C.淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D.CFTR基因结构异常后仍能进行转录和翻译
解析　由题图可知,插入外来DNA序列后,淀粉分支酶基因结构异常,从这一结果上来看,基因结构改变是发生了基因突变,而不是基因重组,A项错误;CFTR基因发生了碱基缺失,使基因结构改变,同样属于基因突变,B项正确;基因突变不能在显微镜下观察到,C项错误;由图中信息CFTR基因结构异常,合成的CFTR蛋白功能异常可知,CFTR基因结构异常后进行了转录和翻译,D项正确。
答案　BD
角度三 围绕表观遗传与表型模拟,考查科学思维能力
5.(2023·山东日照一中模拟预测)研究表明,神经元DNA的甲基化会影响长期记忆的形成。多次重复刺激可诱导大脑神经元内ecRNA(一种特殊的RNA)的合成,而ecRNA可与DNA甲基转移酶结合,抑制神经元中相关基因启动子处的DNA甲基化。下列叙述正确的是(　　)
A.ecRNA是一种mRNA,可以控制蛋白质的合成
B.多次重复刺激有助于促进长期记忆的形成
C.ecRNA主要存在于细胞质中
D.ecRNA 含有与长期记忆相关基因类似的脱氧核苷酸序列
解析　DNA甲基转移酶通过识别基因启动子的碱基序列使DNA甲基化,ecRNA与基因启动子竞争结合DNA甲基转移酶,故ecRNA含有与长期记忆相关基因类似的碱基序列,其功能不是控制蛋白质的合成,A项错误;多次重复刺激可诱导大脑神经元ecRNA的合成,而ecRNA可以与DNA甲基转移酶结合,抑制神经元中与记忆有关的基因启动子处的DNA甲基化,不对长期记忆产生影响,B项正确;ecRNA可与DNA甲基转移酶结合,抑制神经元中相关基因启动子处的DNA甲基化,可见起作用部位主要在细胞核中,C项错误;RNA基本单位是核糖核苷酸,因此,ecRNA 含有与长期记忆相关基因类似的核糖核苷酸序列,D项错误。
答案　B
6.(不定项)(2023·山东烟台模拟)在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王,大多数幼虫以一般的蜂蜜为食而发育成工蜂。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,如图甲所示,图乙是被甲基化的DNA片段。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫不取食蜂王浆也可直接发育成蜂王。下列分析正确的是(　　)

甲 乙
A.蜂王浆的作用可能是抑制DNMT3基因的表达
B.胞嘧啶甲基化可能会干扰RNA聚合酶与DNA结合,从而影响DNA复制
C.DNA甲基化后不会改变遗传信息,但可能会改变生物性状
D.敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的作用
解析　取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3基因的幼虫都会发育成蜂王,因此可推测蜂王浆可能会抑制DNMT3基因的表达,A项正确;胞嘧啶甲基化影响了DNA分子的结构,可能会干扰DNA聚合酶的作用,从而影响DNA复制,B项错误;DNA甲基化后并没有改变碱基的序列,但可能会影响基因的表达过程,因此可能会改变生物的性状,C项正确;题干中敲除DNMT3基因与取食蜂王浆都能使幼虫发育成蜂王,推知它们对幼虫的发育具有相同的作用,D项正确。
答案　ACD

1.经典重组　判断正误
(1)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(全国卷Ⅲ,1C)(×)
(2)每种氨基酸都至少有两种相应的密码子。(海南卷,25A)(×)
(3)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸。(2018·海南卷,13C)(×)
(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子。(全国卷Ⅰ,1B)(√)
(5)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用。(全国卷Ⅱ,3B)(√)
2.(2022·湖南卷)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是(　　)
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
解析　一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,以提高翻译效率,A项正确;细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子,与rRNA分子结合,二者组装成核糖体,B项正确;当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C项正确;大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合,开始翻译过程,D项错误。
答案　D
3.(2020·全国卷Ⅲ)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　根据题图可知,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项正确;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项正确;tRNA分子和mRNA分子都是单链结构,C项错误;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项正确。
答案　C
4.(2021·海南卷)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项错误;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项错误;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项正确;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项错误。
答案　C
5.(2020·全国卷Ⅱ)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是　　　　、　　　　。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是　　　　,作为mRNA执行功能部位的是　　　　;作为RNA聚合酶合成部位的是　　　　,作为RNA聚合酶执行功能部位的是　　　　。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是　　　　　　　　　　　　　。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为　　　　　　　　　　　　　　　　。
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA
GAG
酪氨酸
UAC
UAU
组氨酸
CAU
CAC
解析　(1)以mRNA为模板翻译合成蛋白质时,还需要tRNA作为氨基酸的运载工具,另外,rRNA参与构成的核糖体为蛋白质的合成场所。(2)mRNA在细胞核中合成后,需经过核孔进入细胞质中与核糖体结合,执行翻译功能。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的,其合成后需经过核孔进入细胞核中参与转录过程。(3)小肽的编码序列为mRNA的碱基序列,其上有决定氨基酸的密码子,因此编码序列中的UAC对应的氨基酸是酪氨酸,GAA对应的氨基酸是谷氨酸,CAU对应的氨基酸是组氨酸,UGG对应的氨基酸是色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和组氨酸不仅仅对应一种密码子,故若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则对照已知的密码子表,可判断是该小肽对应的mRNA上编码序列由UACGAACAUUGG变为UAUGAGCACUGG。
答案　(1)rRNA　tRNA
(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核
(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸
UAUGAGCACUGG