2019创新设计高考生物一轮复习教师用书：必修二第六单元第19讲

第19讲　基因的表达[最新考纲]　1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。考点一　遗传信息的转录和翻译(5年11考)1.比较RNA与DNA 2.转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。(3)过程(见下图)3.翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)场所或装配机器：核糖体。(3)条件(4)过程(5)产物：多肽蛋白质  ■助学巧记“三看法”判断中心法则各过程(1)图甲、图乙的过程判断①图甲DNA两条链都作为模板⇒复制。②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。(2)图丙的过程解读①翻译起点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。②翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。③翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。(3)图丁的过程解读①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。②意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。③方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。(4)戊图解读①戊图是tRNA，“三叶草”结构，其内含有氢键(碱基配对)。②一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端有三个碱基，叫反密码子(有61种)，另一端是携带氨基酸的部位，反密码子读取碱基顺序从长臂端即携带氨基酸的一侧开始读，如图为AUC，对应的密码子为UAG。1.真题重组　判断正误(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，1B)(√)(2)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015·全国卷Ⅱ，3B)(√)(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(2015·海南卷，20D)(×)(4)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014·全国卷Ⅱ，5A)(√)(5)DNA聚合酶是在细胞核内合成的(2013·全国卷Ⅰ，1B)(×)以上内容主要源自教材必修2 P62～67遗传信息的转录和翻译。2.(教材P65思考与讨论，3改编)组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？提示　20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。　转录过程及产物种类(2017·全国卷Ⅲ，1)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析　转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA三种，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。答案　C“三步”判断真原核细胞的DNA复制、转录及翻译　　　【方法体验】(2018·湖北襄阳一调)甲(AATTGC)是一段单链DNA片段，乙是甲的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中需要的一种物质。有关叙述正确的是(　　)A.甲、乙、丙的组成中含有的五碳糖相同B.甲、乙共由6种核苷酸组成C.丙和酶的化学元素组成相同D.甲、乙中的A与丙中的A不是同一物质解析　甲中含脱氧核糖，乙、丙中含核糖，A错误；甲中含4种脱氧核苷酸，乙中含4种核糖核苷酸，B错误；丙是ATP，其化学组成元素是C、H、O、N、P；酶绝大部分是蛋白质(化学元素组成是C、H、O、N)，少数是RNA(化学组成元素是C、H、O、N、P)，C错误；甲、乙中的碱基A是腺嘌呤，甲中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，乙中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，丙中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，D正确。答案　D　遗传信息、密码子与反密码子(2015·海南卷，20)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是(　　)A.密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B.密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D.密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上解析　mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基又称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上；每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子，A正确，B、C、D错误。答案　A巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系①每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。②除终止密码子外，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密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。不同生物共用一套遗传密码。　　　【方法体验】(2017·四川省乐山市三模)下列关于遗传信息的翻译的叙述中正确的是(　　)A.通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列B.生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸只能由一种密码子决定C.生物体内合成蛋白质的氨基酸有20种，则tRNA也有20种D.生物体内合成蛋白质时，一种密码子一定能决定一种氨基酸解析　通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列，A正确；一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，B错误；生物体内合成蛋白质的氨基酸有20种，tRNA有61种，C错误；64种密码子，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸，D错误。答案　A　基因表达及相关计算(2017·海南卷，25)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　色氨酸只有一种密码子与之对应，A错误；HIV的遗传物质是RNA，当侵入细胞后，能以RNA为模板，经逆转录过程形成DNA，B正确；基因表达过程包括转录和翻译，蛋白质合成只是翻译过程，C错误；基因的两条链为互补关系，所以分别转录出的RNA序列互补不相同，D错误。答案　B1.DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例) 复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸原则T－A；A－T；G－C；C－GT－A；A－U；G－C；C－GU－A；A－U；G－C；C－G结果两个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白质信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息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，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。3.基因表达中相关计算(1)DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：　　　 可见，蛋白质中氨基酸数目＝mRNA碱基数目＝DNA(或基因)碱基数目。(未考虑终止密码)【方法体验】(2017·山西省运城模拟)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述错误的是(　　)A.含n个碱基的DNA分子，控制合成的多肽中氨基酸数少于B.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上C.细菌细胞核中的一个基因转录时以其中一条链作为模板D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均会发生变化解析　真核生物的基因中含有不能编码蛋白质的内含子等，因此含n个碱基的DNA分子，控制合成的多肽中氨基酸数少于，A正确；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上，B正确；细菌属于原核生物，其细胞中没有成形的细胞核，C错误；在细胞周期中，基因也会发生选择性表达，因此mRNA的种类和含量均会发生变化，D正确。答案　C考点二　中心法则及基因与性状的关系1.中心法则(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)分别写出下列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RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒RNARNA蛋白质细胞生物动物、植物、细菌、真菌等(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式DNARNA蛋白质。(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式RNA蛋白质。2.基因控制性状的途径1.从中心法则的名称上可以看出遗传信息的流动过程在生物学中的重要地位，这个法则反映了遗传物质的哪两大功能？提示　中心法则反映了遗传物质的传递与表达这两大功能。2.下图为生物遗传信息流动过程，针对下图回答：(1)细胞分裂间期发生了上述哪些过程？分裂期发生了哪些过程？提示　a、b、c；c。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的是哪个过程？能进行A—U，G—C配对的过程有哪些？提示　c；b、c、e。(3)健康的人体内不会发生上述哪些过程？提示　d和e。3.HIV的寄主细胞是什么？它进行蛋白质合成的场所是什么？其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示　艾滋病病毒的寄主细胞是T淋巴细胞，该病毒进行蛋白质合成的场所是寄主细胞的核糖体，其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主细胞提供。　中心法则过程分析1.(2016·海南卷，13)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖。那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)A.抑制该病毒RNA的转录过程B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.抑制该RNA病毒的反转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程解析　由题干信息可知，该RNA病毒需进行逆转录过程，需脱氧核苷酸作原料，而物质Y与脱氧核苷酸结构相似，故Y可抑制该RNA病毒的反转录过程。答案　C2.(2018·豫北、豫南精英联赛，12)下列关于遗传信息传递的叙述，正确的是(　　)A.中心法则总结了遗传信息的传递规律，是由沃森提出的B.乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间C.HIV的遗传信息传递中只有A－U的配对，不存在A－T的配对D.普通的RNA病毒，其RNA自我复制的方式与DNA复制方式相同解析　中心法则是由克里克提出的，A错误；乳酸菌中遗传信息的传递方向是DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白质，由此可见其遗传信息传递都发生在生物大分子间，B正确；HIV是逆转录病毒，其遗传信息传递方向是RNA→DNA→RNA→蛋白质，其中遗传信息由RNA传递至DNA时，存在A－T的配对，C错误；普通的RNA病毒(非逆转录病毒)，其RNA自我复制需要经历两次转录过程，与DNA的半保留复制方式不同，D错误。答案　B“三步法”判断中心法则各过程“一看”模板“二看”原料“三看”产物生理过程DNA脱氧核苷酸DNADNA复制核糖核苷酸RNA转录RNA脱氧核苷酸DNA逆转录核糖核苷酸RNARNA复制氨基酸蛋白质(或多肽)翻译　基因对性状的控制(2017·全国卷Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的解析　表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合体，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。答案　D基因与性状的关系整合(1)一个基因一种性状(多数性状受单基因控制)(2)一个基因多种性状(如基因间相互作用)(3)多个基因一种性状(如身高、体重等)图解如下(4)生物的性状还受环境条件的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果，如水毛茛，其裸露于空气中的叶为卵形，而沉于水中的叶却为丝状。基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。　　　注意：体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。【即学即练】下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　)A.皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高B.人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的C.基因与性状的关系呈线性关系，即一种性状由一个基因控制D.囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异解析　皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高，A正确；人类白化病症状是基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状来实现的，B错误；基因与性状的关系不是一一对应的关系，C错误；囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于基因突变，D错误。答案　A易错·防范清零[易错清零]易错点1　不能诠释基因表达计算中的“最多”或至少点拨　基因表达过程中，蛋白质的氨基酸的数目＝mRNA的碱基数目＝基因中的碱基数目。这个比例关系都是最大值，原因如下：①DNA中有的片段无遗传效应，即基因间区不能转录出mRNA。②真核生物基因中存在不编码氨基酸的编码区内的内含子或非编码区。③转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，并且合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。易错点2　误认为所有细胞均可进行复制、转录与翻译点拨　并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译：①只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。②高度分化的细胞只进行转录、翻译，不进行复制。③哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。易错点3　误认为所有生物转录和翻译均能同时进行点拨　(1)凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。(2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。(3)真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录翻译也存在“同时进行”的局面。  [纠错小练]1.(2017·安徽部分中学联考)如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)A.DNA双链在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成B.图中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶C.转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞D.结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点解析　图中转录和翻译同时进行，由此可判断该细胞为原核细胞，无以核膜为界限的细胞核，A错误；图中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，B错误；转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C错误；结构c为核糖体，其与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D正确。答案　D2.(2017·河南焦作二模，5)胰腺癌曾夺走了乔布斯的生命，近来发现胰腺癌患者血液中的一种名为HSATⅡ的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可以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.这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物B.核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出C.作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成解析　RNA彻底水解后有6种产物，包括4种碱基、核糖和磷酸，A正确；细胞内的蛋白质和RNA并非自由出入核孔，核孔具有选择透过性，细胞核需要的DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质才可通过核孔进入细胞核，各种RNA可以通过核孔进入细胞质，但不是自由地出细胞核，B错误；这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA，不能翻译形成蛋白质，C错误；这种特殊的非编码RNA(HSATⅡ)可能是在细胞核中转录形成的，也可能是在细胞质的线粒体中转录形成的，D错误。答案　A课堂小结思维导图晨读必背1.RNA与DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。2.转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。3.一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。4.决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上。5.基因对性状的控制有两条途径，一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。随堂·真题&预测1.(2017·经典高考改编)在体外用14C 标记半胱氨酸－tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys－tRNACys，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*Ala－tRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*Ala－tRNACys参与翻译过程，下列说法正确的是(　　)①在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链②反密码子与密码子的配对由tRNA 上结合的氨基酸决定③新合成的肽链中，原来Cys 的位置会被替换为14C 标记的Ala④新合成的肽链中，原来Ala 的位置会被替换为14C 标记的CysA.①   B.②④C.②③   D.①③解析　反密码子与密码子的配对由tRNA上的反密码子决定，②错误；由于Cys转化为Ala时并未改变反密码子碱基序列，故新合成的肽链中原来Cys的位置仍不变，只是被替换为14C标记的Ala，③正确，④错误。答案　D2.(2016·海南卷，25)依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是(　　)A.DNA分子发生断裂B.DNA分子发生多个碱基增添C.DNA分子发生碱基替换D.DNA分子发生多个碱基缺失解析　原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。答案　C3.(2019·高考预测)研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的R－loop结构有关。R－loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段，该结构的形成是由于转录得到的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中的非模板链只能以单链状态存在。下列叙述错误的是(　　)A.R－loop结构中含有五种碱基B.R－loop结构的形成会影响遗传信息的表达C.非模板链如果作为转录的模板链，得到的mRNA与R－loop结构中的mRNA不同D.R－loop结构中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数解析　R－loop结构是一种三链RNA—DNA杂合片段，其中两条DNA链中的嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数，但RNA链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等，因此R－loop结构中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数，D错误。答案　D4.(2019·高考预测)如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法错误的是(　　)A.过程①以核糖核苷酸为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶B.过程②中核糖体移动方向是从右向左，需要两种RNA参与C.若基因发生突变，则功能蛋白A的相对分子质量可能增大D.该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达解析　过程①是转录，需要细胞质提供的核糖核苷酸为原料，该过程在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA，A正确；过程②是翻译，根据肽链的长度可判断，核糖体的移动方向是从右向左，但翻译需要rRNA、tRNA、mRNA三种RNA参与，B错误；若基因突变导致终止密码子后移，则功能蛋白A的相对分子质量将增大，C正确；由于基因的选择性表达，该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达，D正确。答案　B教师独具1.(2017·皖江名校联考)如图所示为M基因控制物质C的合成以及物质C形成特定空间结构的物质D的流程图解。下列相关叙述，正确的是(　　)A.图中①④过程参与碱基配对的碱基种类较多的是①过程B.基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板C.组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值大于1/6D.图中经过⑤过程形成物质D时需依次经过高尔基体和内质网的加工与修饰解析　分析图中信息可知，①过程表示转录，该过程参与配对的碱基有A、T、C、G、U 5种，而④过程表示翻译，该过程参与配对的碱基有A、U、C、G 4种，A正确；从图中信息可知，控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质B，而转录的产物是物质A，B错误；由于M基因转录形成的物质A还要剪切掉一部分片段才形成翻译的模板，所以组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值小于1/6，C错误；核糖体合成的肽链应先经内质网初加工，再由高尔基体进一步修饰和加工，D错误。答案　A2.(2017·豫晋冀三调)艾滋病是一种免疫缺陷病，由HIV引起，死亡率极高。如图所示为HIV的增殖过程，据图分析回答：(1)图中进行②过程所需的原料是________，进行③过程的场所是________。(2)前病毒是指整合到宿主细胞染色体上的病毒DNA，它会随着宿主DNA的复制而复制，则HIV的前病毒复制时以________为模板。(3)若HIV的蛋白质衣壳中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—组氨酸—”，转运丝氨酸、谷氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU、GUG，则前病毒中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________。若该病毒的遗传物质中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，其逆转录生成的双链DNA分子中，A占总碱基数的30%，则该DNA分子中含鸟嘌呤的个数是________。(4)已知HIV携带的整合酶由a个氨基酸组成，指导整合酶合成的mRNA的碱基数远多于3a，主要的原因是_________________________________________。解析　(1)图中②是转录形成RNA的过程，所需的原料是RNA的基本单位——四种核糖核苷酸，进行③翻译过程的场所是T(淋巴)细胞(或宿主细胞)的核糖体。(2)前病毒是指整合到宿主细胞染色体上的病毒DNA，它会随着宿主DNA的复制而复制，则HIV的前病毒复制时以DNA的两条链为模板。(3)HIV的蛋白质衣壳中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—组氨酸—”，转运丝氨酸、谷氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU、GUG，则根据碱基互补配对原则，mRNA上的密码子序列为UCUGAACAC，则前病毒中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGACTTGTG。该病毒的遗传物质RNA中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，说明RNA中含有的碱基总数为128÷32%＝400(个)，RNA逆转录生成的双链DNA分子中碱基有800个，A占总碱基数的30%，由于A＋G占50%，则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为800×(50%－30%)＝160(个)。(4)整合酶由a个氨基酸组成，而指导整合酶合成的mRNA的碱基数远多于3a，主要是由于mRNA上存在不编码氨基酸的碱基。答案　(1)四种核糖核苷酸　T(淋巴)细胞(或宿主细胞)的核糖体　(2)DNA的两条链　(3)AGACTTGTG　160　(4)mRNA上存在不编码氨基酸的碱基(时间：30分钟　满分：100分)1.(2018·焦作市新高三定位考试，6)SP8噬菌体侵染枯草杆菌后，将产生的mRNA与分开的SP8—DNA的每条单链混合并进行核酸分子的杂交实验，检测发现mRNA只和其中一条富含嘌呤碱的重链形成杂交分子。下列分析错误的是(　　)A.上述mRNA是在酶的作用下利用细菌的原料合成的B.转录及上述核酸分子的杂交过程遵循相同的碱基配对原则C.上述mRNA是以DNA中富含嘌呤碱的重链为模板转录而来D.为检测核酸的杂交结果，可用放射性同位素标记细菌的DNA解析　要检测核酸杂交结果，需用放射性同位素标记mRNA，D错误。答案　D 2.(2017·潍坊三模)下列有关密码子的叙述正确的是(　　)A.基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序B.每种氨基酸都对应多种密码子C.密码子的简并性可以减少有害突变D.密码子和反密码子中碱基可互补配对，所以两者种类数相同解析　密码子位于mRNA上，基因突变可改变基因中的碱基排列顺序，A错误；有的氨基酸对应多种密码子，有的氨基酸只对应一种密码子，B错误；由于密码子的简并性，遗传时生物的性状可能不变，从而可以减少有害突变的发生，C正确；由于终止密码子不能决定氨基酸，故密码子和反密码子的种类数存在差异，D错误。答案　C3.(2018·中原名校第一次质量考评，19)基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA。大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。有关叙述正确的是(　　)A.一个成熟的mRNA只能合成出一条多肽链B.对初始RNA进行剪切加工的酶在作用机理上与RNA(水解)酶相同C.一个基因不可能参与控制生物体的多种性状D.mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关解析　一个mRNA上可依次结合多个核糖体，在短时间内能合成出多条相同的肽链，A错误；对初始RNA进行剪切加工的酶在作用机理上与限制酶相同，可将核苷酸链切除一部分或切成若干片段；RNA酶、DNA酶的作用是将核苷酸长链水解为单核苷酸，B错误；初始RNA可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA，说明一个基因可参与控制多个性状，C错误；大多数真核细胞mRNA只在个体发育某一阶段合成，又以不同的速度被降解，这说明mRNA的产生和降解与个体发育阶段有关，D正确。答案　D4.(2017·山东青岛即墨期中，12)埃博拉出血热(EBHF)是由EBV(一种丝状单链RNA病毒)引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸－蛋白复合体释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是(　　)A.过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自宿主细胞B.过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同C.EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPD.过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同解析　根据题干信息，过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自EBV，A错误；过程②翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不同，B错误；EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等，C错误；根据碱基互补配对原则，－RNA中嘧啶比例与mRNA中嘌呤比例相同，因此过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同，D正确。答案　D5.(2017·烟台测评)下图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程；图丙表示某真核生物的DNA复制过程。下列叙述正确的是(　　)A.图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与B.图甲所示过程为图乙中的①②③过程C.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤D.从图丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP解析　图甲中所示基因的转录、翻译是同时进行的，为原核生物基因的表达，原核生物无染色体；图甲所示过程为图乙中的②③过程；图乙中①为DNA的复制过程，不涉及A与U的配对，②为转录，③为翻译，④为RNA的自我复制，⑤为反转录，这四个过程均涉及碱基A与U配对。图丙中，DNA复制过程中的解旋不需DNA聚合酶的催化。答案　C6.(2018·河南八市第一次测评，16)如图为真核细胞中分泌蛋白(丙)的合成与加工过程，甲、乙为单链核酸。下列叙述错误的是(　　)A.密码子存在于甲和乙上，最多有64种B.a过程发生在核糖体上，需要多种RNA的作用C.b过程所需要的酶分布于内质网和高尔基体中D.图示中遗传信息的传递过程为基因→mRNA→蛋白质解析　图示甲、乙是mRNA，a过程是翻译，b过程是多肽链盘曲、折叠形成蛋白质。密码子位于mRNA上，最多有64种，A正确；翻译过程需要rRNA、mRNA和tRNA，B正确；分泌蛋白的加工是在内质网和高尔基体中进行，C正确；图示中没有基因的转录，D错误。答案　D7.(2017·山东省济宁市高三模拟)下列关于图中①②两种分子的说法，正确的是(　　)A.①中的嘌呤碱基数多于嘧啶碱基B.密码子位于②上C.②的—OH部位为结合氨基酸的部位D.肺炎双球菌和噬菌体均含①②解析　DNA分子一般是由2条链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，2条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则；RNA一般是由核糖核苷酸组成的单链结构。①是双链DNA，嘌呤与嘧啶数相等，A错误；②是tRNA，密码子位于mRNA上，B错误；②是tRNA，—OH部位为结合氨基酸的部位，C正确；噬菌体是DNA病毒，没有RNA，因此没有②，D错误。答案　C8.(2017·山西太原二模，4)有科学家发现普遍存在于动物中的磁受体基因，其编码的磁受体蛋白能识别外界磁场和顺应磁场方向排列，并据此提出一个新的“生物指南针”分子模型。下列叙述正确的是(　　)A.磁受体基因的骨架是由磷酸和核糖相间排列而成的B.基因中相邻碱基之间通过一个五碳糖和一个磷酸相连C.同位素标记该基因中的两条链，每次复制后带有标记的DNA分子数目不变D.翻译时，每种密码子都有与之相对应的反密码子解析　DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，A错误；基因中相邻的碱基有两种类型，两条链的相邻碱基之间通过氢键连接，一条链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，B错误；由于DNA的半保留复制，同位素标记DNA分子的两条链，每次复制后带有标记的DNA分子始终是2条，C正确；终止密码没有与之相对应的反密码子，D错误。答案　C9.(2017·河北石家庄二模，6)核糖体RNA(rRNA)在核仁中通过转录形成，与核糖核蛋白组装成核糖体前体，再通过核孔进入细胞质中进一步成熟，成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的连接，下列相关叙述错误的是(　　)A.rRNA的合成需要DNA做模板B.rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关C.翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对D.rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能解析　核糖体RNA(rRNA)在核仁中以DNA为模板通过转录形成，A、B正确；翻译时，mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，C错误；翻译时rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，催化肽键的形成，D正确。答案　C10.(2017·河南安阳模拟)如图为DNA、蛋白质与性状的关系示意图，下列有关说法错误的是(　　)某段DNAmRNA蛋白质性状A.①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB.②过程中需要多种tRNA，不同tRNA所转运的氨基酸一定不同C.DNA上某个基因发生了基因突变，不一定会导致蛋白质结构的改变D.人的白化症状体现了基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状解析　①是转录过程，转录是以DNA的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A正确；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，多种密码子可以编码同一个氨基酸，因此多种tRNA可以转运同一种氨基酸，B错误；基因突变会导致转录形成的密码子发生改变，但是由于密码子具有简并性，故翻译形成的肽链的氨基酸序列不一定发生改变，因此蛋白质的结构不一定改变，C正确；人白化症状的原因是基因突变导致酪氨酸酶缺乏，不能合成黑色素，因此体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。答案　B11.(2018·湖南部分示范性高三联考)图中α、β是真核细胞某基因的两条链，γ是另外一条多核苷酸链，下列说法正确的是(　　)A.图中的酶是DNA聚合酶B.γ彻底水解后可能生成6种小分子物质C.若该基因为核基因，则该过程发生在分裂期D.若β链中碱基G占28%，则γ中碱基A占22%解析　图中显示的是转录过程，图中的酶是RNA聚合酶，A错误；γ是核糖核苷酸链，彻底水解的产物是核糖、磷酸、A、G、C、U四种碱基，共6种小分子，B正确；该过程主要发生在细胞核中，则该过程发生在分裂间期，C错误；若β链中碱基G占28%，能推出α链中C占28%，但无法计算出α链T占多少，因此γ中A的含量也不可知，D错误。答案　B12.(2017·广东肇庆一模，1)下面关于RNA的叙述中，不正确的是(　　)A.RNA可以被染色B.1个tRNA上一定只有一个反密码子C.RNA一般较DNA小，能够通过核孔D.RNA酶就是具有催化作用的RNA分子解析　RNA酶是催化RNA水解的酶，本质是蛋白质，不是RNA分子，D错误。答案　D13.如图为某种真菌细胞中有关物质合成的示意图，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析回答：(1)由图可知，真菌细胞中转录发生的场所有________、________。物质Ⅱ的基本组成单位是________。(2)过程①需要解旋酶和________酶等。过程③中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______________________________________。(3)用某药物处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，由此推测该药物抑制了________(填序号)过程，线粒体功能________(填“会”“不会”)受到影响。(4)图中遗传信息的流动途径可表示为__________________(用文字和箭头表示)。答案　(1)细胞核　线粒体　脱氧核苷酸(2)DNA聚合　短时间内能合成大量多肽链(蛋白质)(3)②　会(4)14.(2017·豫北四市二模)下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答：(1)图中过程①是________，此过程既需要________作为原料，还需要能与基因启动子结合的________酶进行催化。(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为________。(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是_____________________。(4)致病基因与正常基因是一对________。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度一般是________的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是____________________________________________。解析　(1)据图可以判断①是转录过程，②是翻译过程，物质a是DNA，物质b是RNA，转录过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要RNA聚合酶进行催化。(2)根据携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，可以推知丝氨酸和谷氨酸的密码子为UCU、GAA，进而可以推知物质a模板链对应碱基序列为—AGACTT—。(3)据图可以看出该异常蛋白质没有起催化作用，所以致病基因控制性状的方式是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(4)致病基因与正常基因是一对等位基因。若致病基因是由正常基因的中间部分碱基替换而来，则基因中的碱基数量并未发生改变，所以两种基因的长度一般是相同的。在细胞中由少量b就可以在短时间内合成大量的蛋白质，从图可以看出其主要原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。答案　(1)转录　核糖核苷酸　RNA聚合(2)—AGACTT—(3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(4)等位基因　相同　一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链15.(2017·河南天一大联考)在真核生物中，最初转录生成的RNA称为hnRNA，经过剪接体剪接去除非编码信息，可将编码信息连成一体使之成为成熟的mRNA，进而机体以mRNA为模板，将编码信息翻译成蛋白质。清华大学施一公课题组阐释了酵母菌细胞内的剪接体对mRNA前体执行剪接的工作机理，如下图所示。请分析回答下列问题：(1)该图表示的过程中遗传信息的传递方向为____________________________。若X内部若干个碱基对的增添导致基因结构发生改变。则这种DNA的变化称为____________。(2)完成过程①需要的酶主要是____________；很多疾病是由过程②出现错误，导致有DNA编码的遗传信息不能转化为成熟的mRNA，过程②中剪接体合成的场所是________________。(3)过程③中，正常mRNA通过核孔后的去向及作用分别是____________________________________________。(4)若异常mRNA编码合成了蛋白质，进一步研究发现，异常蛋白质的相对分子质量大于正常蛋白质，出现此现象的原因可能是____________________________________。(5)若异常蛋白质位于生物膜上，则异常蛋白质不可能分布在人体细胞的____________(填细胞器)中。解析　(1)由图得出，遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质，基因内部若干个碱基对的增添导致基因突变。(2)①是转录过程，需要RNA聚合酶；过程②中所用剪接体的组成成分是RNA和蛋白质，合成场所分别是细胞核和核糖体。(3)过程③中正常mRNA经过核孔后到达细胞质，与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质。(4)由图可知，未剪尽的核苷酸片段可能会导致终止密码子推迟出现(或原有终止密码子被破坏)，蛋白质继续合成(或未被剪去的片段进行了翻译)，从而导致异常mRNA编码合成的蛋白质氨基酸数目比正常蛋白质的多。(5)因为该异常蛋白质位于生物膜上，而人体细胞中的中心体和核糖体没有膜结构，所以没有异常蛋白质分布。答案　(1)DNA→RNA→蛋白质　基因突变(2)RNA聚合酶　细胞核和核糖体(3)与核糖体结合，作为翻译的模板合成蛋白质(4)终止密码子推迟出现(或原有终止密码子被破坏)，蛋白质继续合成(或未被剪去的片段进行了翻译)(5)中心体和核糖体