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第19講　基因的表達 考試說明 1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)。 2.基因與性狀的關系(Ⅱ)。 ??考點一　遺傳信息的轉錄和翻譯?? 1.RNA的結構與功能 2.遺傳信息的轉錄和翻譯 (1)轉錄的過程 圖6-19-1 (2)翻譯的過程 圖6-19-2 理性思維 [歸納與概括] 組成蛋白質的20種氨基酸應對應多少種密碼子?由此推知一種氨基酸可能對應多個密碼子,這對生物體的生存發(fā)展有何意義? 科學探究 人們通過研究發(fā)現,有些抗生素通過阻斷細菌細胞內蛋白質的合成,從而抑制細菌的繁殖。現發(fā)現一種新型抗生素,請你根據上述模擬實驗的方法探究這種抗生素能否阻斷細菌DNA和人體DNA的轉錄過程。 (1)實驗步驟: 第一步:取A、B、C、D 4支試管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相關酶的混合溶液; 第二步: 　; 第三步:把A、B、C、D 4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測4支試管中有無RNA的生成。 (2)預期實驗結果并得出實驗結論:該實驗有可能會出現　　　　種實驗結果,如果出現　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則說明該抗生素只阻斷細菌DNA的轉錄,不阻斷人體DNA的轉錄。 1.解析兩個翻譯模型圖 圖6-19-3 (1)圖甲翻譯模型分析 ①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。 ②一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。 ③翻譯起點:起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。 ④翻譯終點:識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。 ⑤翻譯進程:核糖體沿著mRNA移動,mRNA不移動。 (2)圖乙翻譯模型分析 ①圖乙中,1、2、3分別為mRNA、核糖體、多肽鏈。 ②數量關系:一個mRNA可同時結合多個核糖體,形成多聚核糖體。 ③意義:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。 ④方向:從左向右,判斷依據是多肽鏈的長短,長的翻譯在前。 ⑤結果:合成多個氨基酸序列完全相同的多肽,因為模板mRNA相同。 2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較 (1)區(qū)別 項目 DNA復制 轉錄 翻譯 圖示 時間 　有絲分裂的間期和減數第一次分裂前的間期 　生物個體發(fā)育的整個過程(分裂期不能進行轉錄) (續(xù)表) 項目 DNA復制 轉錄 翻譯 場所 　真核細胞主要在細胞核,部分在線粒體和葉綠體;原核細胞在細胞質或擬核 核糖體 模板 DNA的兩條單鏈 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 條件 　解旋酶、DNA聚合酶、ATP 　RNA聚合酶、ATP 　酶、ATP、tRNA 過程 　DNA邊解旋邊以兩條鏈為模板,按堿基互補配對原則,合成兩條子鏈,子鏈與對應母鏈螺旋化 　DNA解旋,以一條鏈為模板,按堿基互補配對原則形成mRNA(單鏈rRNA、tRNA),mRNA進入細胞質與核糖體結合 　tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對,另一端攜帶相應氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽鏈 產物 2個雙鏈DNA 1個單鏈RNA 多肽鏈 模板 去向 　分別進入兩個子代DNA分子中 　恢復原樣,重新組成雙螺旋結構 　水解成單個核糖核苷酸 產物 去向 　兩個子代DNA在細胞分裂過程中分別進入兩個子細胞中 　轉錄產物mRNA與核糖體結合 　翻譯產物多肽鏈經盤曲折疊形成特定的空間結構,到達細胞各個需要的部位發(fā)揮功能 特點 　邊解旋邊復制;半保留復制 　邊解旋邊轉錄 　一個mRNA上可結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成 堿基互 補配對 　A—T,T—A,C—G,G—C 　A—U,T—A,C—G,G—C 　A—U,U—A,C—G,G—C 意義 　復制遺傳信息,使遺傳信息從親代傳遞到子代 　表達遺傳信息,使生物體表達出各種遺傳性狀 (2)聯(lián)系 圖6-19-4 3.巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子 (1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子 圖6-19-5 (2)氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系 ①每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性),可由一種或幾種tRNA轉運。 ②一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉運一種氨基酸。 ③氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系 圖6-19-6 ④密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸;決定氨基酸的密碼子有61種);反密碼子理論上有61種。不同生物共用一套遺傳密碼。 角度1　考查遺傳信息、密碼子與反密碼子的關系 1.[2017深圳一模] 下列關于基因指導蛋白質合成的敘述,正確的是 (　　) A.遺傳信息從堿基序列到氨基酸序列不會損失 B.密碼子中堿基的改變一定會導致氨基酸改變 C.DNA通過堿基互補配對決定mRNA的序列 D.每種tRNA可以識別并轉運多種氨基酸 2.如圖6-19-7表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請判斷下列說法中正確的是 (　　) 圖6-19-7 A.分析題圖可知①是β鏈,完成此過程的場所是細胞核 B.除圖中所示的兩種RNA之外,RNA還包括tRNA C.圖中②到③的過程需要在核糖體上進行 D.能夠決定氨基酸的是③,其種類有61種 角度2　考查基因控制蛋白質的合成的模型分析 3.[2017河北廊坊質檢] 如圖6-19-8表示生物體內三個重要的生理活動。根據所學知識,結合圖形可得出的正確結論是 (　　) 圖6-19-8 A.甲、乙、丙三圖正在進行的生理過程分別是轉錄、翻譯和復制 B.在正常情況下,堿基的排列順序相同的單鏈是a和d,b和c C.起始密碼子和終止密碼子都位于f鏈上 D.丙圖所示的生理過程是從1鏈的B端開始的 4.[2017天津第一中學模擬] 基因在表達過程中產生的異常mRNA會被細胞分解掉,如圖6-19-9是S基因的表達過程,則下列有關敘述正確的是 (　　) 圖6-19-9 A.異常mRNA的出現是基因突變的結果 B.圖中所示的a為轉錄,b為翻譯過程 C.圖中b過程使用的酶是逆轉錄酶(反轉錄酶) D.S基因中存在不控制多肽鏈合成的片段 易錯提醒　轉錄、翻譯過程中的四個易錯點 (1)轉錄的產物不只是mRNA,還有tRNA、rRNA,但只有mRNA攜帶遺傳信息,3種RNA都參與翻譯過程,只是作用不同。 (2)翻譯過程中mRNA并不移動,而是核糖體沿著mRNA移動,進而讀取下一個密碼子。 (3)轉錄和翻譯過程中的堿基配對方式不是A—T,而是A—U。 (4)原核生物擬核中的DNA轉錄還未結束時便已開始翻譯。 角度3　真核生物與原核生物基因表達過程的比較 5.如圖6-19-10是兩種細胞中遺傳信息的表達過程,據圖分析,下列敘述不正確的是 (　　) 圖6-19-10 A.圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核,所以轉錄和翻譯同時發(fā)生 B.圖中所示的遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質的 C.兩種表達過程均主要由線粒體提供能量,由細胞質提供原料 D.圖乙細胞中每個核糖體合成的多肽鏈都相同,翻譯的方向是由5端到3端 技法提煉　用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程圖 圖6-19-11 角度4　考查與基因表達有關的計算 6.一個mRNA分子有m個堿基,其中G+C有n個;由該mRNA合成的蛋白質有兩條多肽鏈。則其模板DNA分子的A+T的個數、合成蛋白質時最多能脫去的水分子數分別是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.m,m/3-1 B.m,m/3-2 C.2(m-n),m/3-1 D.2(m-n),m/3-2 技法提煉　基因中堿基、RNA中堿基和蛋白質中氨基酸數量的關系 圖6-19-12 注:①蛋白質中氨基酸的數目=1/3mRNA中的堿基數目=1/6DNA(基因)中的堿基數目。 ②6∶3∶1的數量關系中,未考慮終止密碼子、內含子、啟動子、終止子等非編碼序列。 ??考點二　中心法則及基因與性狀的關系?? 1.中心法則及補充 圖6-19-13 (1)填寫字母的名稱。 a　　　　,b　　　　,c　　　　,d　　　　,e　　　　。 (2)用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過程。 ①噬菌體:　　　　,②煙草花葉病毒:　　　　,③煙草:　　　　,④HIV:　　　　　　。 (3)請寫出洋蔥表皮細胞內遺傳信息傳遞式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內的遺傳信息傳遞式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.基因控制性狀的途徑 (1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示) 基因　　　　　生物體的性狀。 (2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示) 基因　　　　　　生物體的性狀。 (3)基因控制性狀的實例(連線) 　　實例　　　　　　　　　　控制方式 ①白化病 ②鐮刀型細胞 　貧血癥 ③圓粒和皺粒豌豆 ④囊性纖維病 ⑤苯丙酮尿癥 ⑥果蠅的紅眼和白眼　　　　a.通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀 b.通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀 3.基因與性狀的對應關系 圖6-19-14 (1)基因與性狀的對應關系并不都是簡單的　　　　關系。 (2)環(huán)境影響生物性狀:性狀(表現型)是　　　　和　　　　共同作用的結果。 理性思維 [歸納與概括] 抗生素是目前臨床上應用較為廣泛的特效抗菌藥物,下表為某些抗菌藥物及其抗菌作用的機理,請思考: 抗菌藥物 抗菌機理 青霉素 抑制細菌細胞壁的合成 環(huán)丙沙星 抑制細菌DNA解旋酶的活性 紅霉素 能與細菌細胞中的核糖體結合 利福平 抑制敏感型的結核桿菌的RNA聚合酶的活性 (1)青霉素對細菌類感染治療效果突出,據表推測其引發(fā)細菌死亡的機制是什么? (2)結合“中心法則”中遺傳信息傳遞過程,請依次說出①環(huán)丙沙星、②紅霉素、③利福平的具體殺菌機制。 正誤辨析 1.由逆轉錄酶催化的是RNA→DNA。 (　　) 2.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成。 (　　) 3.成熟葉肉細胞無DNA復制途徑,只有轉錄和翻譯兩條途徑;哺乳動物成熟的紅細胞無信息傳遞。 (　　) 4.蛋白質空間結構的改變可以使其功能發(fā)生變化。 (　　) 5.核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質,遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型得以實現的基礎。 (　　) 角度1　結合中心法則過程圖解進行綜合考查 1.[2017濟南一模] 如圖6-19-15表示生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程。相關敘述不正確的是 (　　) 圖6-19-15 A.①②③④⑤⑥過程均遵循堿基互補配對原則 B.艾滋病病毒侵染宿主細胞后會進行④①②③過程 C.在硝化細菌體內②和③過程可同時進行 D.在菠菜葉肉細胞的細胞核、線粒體、葉綠體中均可進行①②③過程 2.圖6-19-16所示為細胞內遺傳信息傳遞過程,在記憶B細胞和漿細胞內,所能進行的生理過程是 (　　) 圖6-19-16 A.兩者都只有① B.前者只有①,后者有①②和③ C.兩者都只有②和③ D.前者有①②和③,后者只有②③ 題后歸納　各類生物遺傳信息的傳遞過程 生物種類 遺傳物質 遺傳信息的傳遞過程 RNA病毒 (SARS病毒) 以RNA為 遺傳物質 逆轉錄病 毒(HIV) 以RNA為 遺傳物質 原核生物 以DNA為 遺傳物質 真核生物 DNA病毒 (噬菌體) 角度2　結合具體實例考查基因對性狀的控制 3.如圖6-19-17表示基因控制生物性狀的兩個途徑,相關敘述錯誤的是 (　　) 途徑1:基因→蛋白質→性狀　途徑2:基因→酶(代謝)→性狀 圖6-19-17 A.囊性纖維病體現了基因以途徑2的方式控制性狀 B.途徑1和2可以發(fā)生在同一個細胞中 C.途徑1和2所表現的性狀可能受多個基因控制 D.途徑1和2中的一個基因可能控制多個性狀 4.[2017衡水中學三調] 周期性共濟失調是一種編碼細胞膜上的鈣離子通道蛋白的基因發(fā)生突變導致的遺傳病,該突變基因相應的mRNA的長度不變,但合成的肽鏈縮短使通道蛋白結構異常。下列有關該病的敘述正確的是 (　　) A.翻譯的肽鏈縮短說明編碼的基因一定發(fā)生了堿基對的缺失 B.突變導致基因轉錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變 C.該病例說明了基因能通過控制酶的合成來控制生物的性狀 D.該病可能是由于堿基對的替換而導致終止密碼子提前出現 ??歷年真題明考向?? 1.[2017全國卷Ⅲ] 下列關于真核細胞中轉錄的敘述,錯誤的是 (　　) A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來 B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D.轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 2.[2017海南卷] 下列有關生物體內基因表達的敘述,正確的是 (　　) A.每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子 B.HIV的遺傳物質可以作為合成DNA的模板 C.真核生物基因表達的過程即是蛋白質合成的過程 D.一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條相同的RNA 3.[2016全國卷Ⅱ] 某種物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間,使DNA雙鏈不能解開。若在細胞正常生長的培養(yǎng)液中加入適量的該物質,下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.隨后細胞中的DNA復制發(fā)生障礙 B.隨后細胞中的RNA轉錄發(fā)生障礙 C.該物質可將細胞周期阻斷在分裂中期 D.可推測該物質對癌細胞的增殖有抑制作用 4.[2016江蘇卷] 近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列,可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(如圖6-19-18)。下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.Cas9蛋白由相應基因指導在核糖體中合成 B.向導RNA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C.向導RNA可在逆轉錄酶催化下合成 D.若α鏈剪切位點附近序列為……TCCAGAATC…… 則相應的識別序列為……UCCAGAAUC…… 圖6-19-18 5.[2015安徽卷] Qβ噬菌體的遺傳物質(Qβ RNA)是一條單鏈RNA,當噬菌體侵染大腸桿菌后,Qβ RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA 復制酶(如圖6-19-19所示),然后利用該復制酶復制Qβ RNA。下列敘述正確的是 (　　) 圖6-19-19 A.Qβ RNA的復制需經歷一個逆轉錄過程 B.Qβ RNA的復制需經歷形成雙鏈RNA的過程 C.一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D.Qβ RNA復制后,復制酶基因才能進行表達 6.[2014四川卷] 將牛催乳素基因用32P標記后導入小鼠乳腺細胞,選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是 (　　) A.小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.該基因轉錄時,遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C.連續(xù)分裂n次后,子細胞中32P標記的細胞占1/2n+1 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數不一定相等 第19講　基因的表達 考點一 【知識梳理】 1.核糖核苷酸　A、U、C、G　一條鏈　細胞核　細胞質　氨基酸　密碼子　核糖體 2.(1)RNA聚合酶　一條鏈　核糖核苷酸　RNA　DNA鏈　雙螺旋結構 (2)核糖體　tRNA　mRNA　多　終止密碼子 理性思維 20種氨基酸共對應61種密碼子,其意義主要表現為如下兩方面:①增強容錯性:當密碼子中有一個堿基改變時,由于密碼的簡并性,可能并不會改變其對應的氨基酸,因而有利于蛋白質或性狀的穩(wěn)定。②保證翻譯速度:當某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。 科學探究 (1)向A試管中滴加適量一定濃度的該抗生素水溶液,向B試管中滴加等量的蒸餾水,同時向A、B試管中加入等量相同的細菌DNA;向C試管中滴加適量一定濃度的該抗生素水溶液,向D試管中滴加等量的蒸餾水,同時向C、D試管中加入等量相同的人體DNA (2)4　A試管中無RNA生成,B、C、D試管中均有RNA生成 【命題角度】 1.C　[解析] 由于基因中的啟動子、終止子和內含子都不編碼氨基酸,因此遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過程中會有所損失,A錯誤;由于密碼子的簡并性,因此密碼子中堿基的改變不一定會導致氨基酸改變,B錯誤;轉錄過程中DNA通過堿基互補配對決定mRNA的序列,C正確;一種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸,D錯誤。 2.C　[解析] 根據堿基互補配對原則,從題圖中②的堿基組成可以確定β鏈是轉錄模板,藍藻是原核生物,沒有細胞核,A錯誤。RNA包括mRNA(②)、tRNA(③)和rRNA(核糖體RNA,題圖中未畫出),B錯誤。題圖中②到③的過程是翻譯,在核糖體上進行,C正確。能夠決定氨基酸的是mRNA上的61種密碼子(終止密碼子除外),③是tRNA,D錯誤。 3.C　[解析] 甲圖表示DNA分子復制過程,乙圖表示轉錄過程,丙圖表示翻譯過程,A錯誤。根據堿基互補配對原則可知,甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈是a和c、b和d,B錯誤。起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,乙圖中f鏈表示mRNA,C正確。由于多肽鏈n比m長,所以翻譯是從1鏈的A端開始的,D錯誤。 4.D　[解析] 由題圖可以直接看出異常mRNA出現是對RNA前體剪切出現異常造成的,不是基因突變的結果,A錯誤;題圖中b為對RNA前體剪切的過程,不需要反轉錄酶,B、C錯誤;S基因轉錄形成的RNA前體需經過剪切才能指導蛋白質合成,說明S基因中存在不能控制多肽鏈合成的序列,D正確。 5.C　[解析] 圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核,所以轉錄沒有完成的時候翻譯過程就可以啟動,兩個過程能同時發(fā)生。甲、乙細胞中遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質的。原核生物沒有線粒體,能量只能由細胞質基質提供;細胞遺傳信息表達過程所需的原料都是由細胞質提供的。翻譯過程的模板鏈相同,所以每個核糖體合成的多肽鏈相同,翻譯是由核糖體中肽鏈短的那一端向另一端進行的。 6.D　[解析] 由mRNA分子有m個堿基且G+C有n個可知,此mRNA分子中A+U的個數為(m-n)個,控制其合成的DNA分子模板鏈中T+A的個數為(m-n)個,模板DNA分子中A+T的個數為2(m-n)個。由mRNA分子有m個堿基可知,其控制合成的蛋白質分子最多含m/3個氨基酸;題中已知此蛋白質分子有兩條肽鏈,故合成蛋白質時最多能脫去的水分子數為(m/3-2)個。 考點二 【知識梳理】 1.(1)DNA復制　轉錄　翻譯　RNA復制　逆轉錄 (2)①a、b、c　②d、c?、踑、b、c　④e、a、b、c (3)DNARNA蛋白質 (4) 2.(1)蛋白質的結構　(2)酶的合成　代謝過程 (3)①—b,②—a,③—b, ④—a, ⑤—b, ⑥—b 3.多　一種　(1)線性　(2)基因型　環(huán)境 理性思維 (1)細胞壁對細胞具有保護作用,青霉素抑制細菌細胞壁的合成,所以青霉素作用后使細菌失去細胞壁的保護,其會因過度吸水而破裂死亡。 (2)①DNA復制時首先要用DNA解旋酶解開螺旋,環(huán)丙沙星能抑制細菌DNA解旋酶的活性,因此可抑制DNA的復制;②蛋白質的合成場所是核糖體,紅霉素能與細菌細胞中的核糖體結合,從而導致細菌蛋白質的合成過程受阻;③RNA聚合酶作用于轉錄過程,故利福平治療結核病的機制很可能是抑制了結核桿菌的轉錄過程,從而導致其無法合成蛋白質。 正誤辨析 1.√　2.√　3.√　4.√5.√ [解析] 3.成熟葉肉細胞高度分化不能分裂,不能進行DNA復制;哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和細胞器,故無信息傳遞。 5.由于密碼子的簡并性等原因,不同的核苷酸序列可表達出相同的蛋白質,基因通過控制蛋白質的合成來控制生物的性狀,因此,遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型得以實現的基礎。 【命題角度】 1.D　[解析] 題圖中①②③④⑤⑥過程分別表示DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄、RNA復制、翻譯,這些過程均遵循堿基互補配對原則,A正確;艾滋病病毒為RNA病毒,可在宿主細胞內進行逆轉錄合成DNA,再通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成,即圖中的④①②③過程,B正確;硝化細菌等原核生物無成形的細胞核,其轉錄和翻譯過程可同時進行,C正確;菠菜葉肉細胞已經高度分化,不再進行DNA的復制,D錯誤。 2.D　[解析] 記憶B細胞的特點是壽命長,對抗原十分敏感,能“記住”入侵的抗原;相同抗原再次入侵時,記憶B細胞比普通的B細胞會更快地作出反應,即很快增殖分化產生新的漿細胞和記憶B細胞,而在有絲分裂的間期能進行DNA的復制和蛋白質的合成,即記憶B細胞能進行DNA復制、轉錄和翻譯。漿細胞是高度分化的動物細胞,一般不能進行細胞分裂,能產生特異性的抗體,抗體的化學本質是蛋白質,則漿細胞能進行轉錄和翻譯。 3.A　[解析] 囊性纖維病致病的根本原因是CFTR基因發(fā)生突變,導致運輸Cl-的CFTR跨膜蛋白的第508位的氨基酸缺失,體現了基因以途徑1的方式控制性狀,A項錯誤;途徑1和2分別表示基因通過控制蛋白質的合成直接控制生物性狀、基因通過控制酶的合成進而控制代謝活動來間接控制生物性狀,可以發(fā)生在同一個細胞中,B項正確;基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系,有的性狀可能受多個基因控制,有些基因則會影響多種性狀,C、D項正確。 4.D　[解析] 翻譯的肽鏈縮短可能是編碼的基因發(fā)生了堿基對的替換,導致mRNA中提前出現終止密碼子,A錯誤,D正確;突變不會導致基因轉錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變,B錯誤;細胞膜上鈣離子通道蛋白是一種結構蛋白,該病例說明了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀,C錯誤。 歷年真題明考向 1.C　[解析] 真核細胞中的RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA)均由DNA通過堿基互補配對轉錄而來,轉錄產生的RNA與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補,A、D項正確。同一細胞中,不同的DNA可同時轉錄,B項正確。線粒體和葉綠體中的DNA也可轉錄合成mRNA,C項錯誤。 2.B　[解析] 有的氨基酸如甲硫氨酸(AUG)和色氨酸(UGG)只有1個密碼子,A項錯誤。HIV的遺傳物質為RNA,可以作為模板通過逆轉錄過程合成DNA,B項正確?；虮磉_指基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀,包括轉錄和翻譯, C項錯誤。轉錄以DNA的一條鏈為模板,D項錯誤。 3.C　[解析] DNA是邊解旋邊復制或邊轉錄的,該物質插入DNA分子中后DNA雙鏈不能解開,會導致DNA的復制和轉錄過程發(fā)生障礙,A、B項正確。DNA的復制發(fā)生在分裂間期,故該物質可將細胞周期阻斷在分裂間期,C項錯誤。該物質可阻斷細胞周期,因此對癌細胞的增殖有抑制作用,D項正確。 4.C　[解析] 蛋白質都是基因表達的結果,翻譯階段在核糖體上完成,A項正確。核酸中的雙鏈區(qū)都是通過堿基互補配對連接在一起的,堿基配對都要遵循堿基互補配對原則,B項正確。逆轉錄是指以RNA為模板合成DNA的過程,所以向導RNA不可能通過逆轉錄過程產生,C項錯誤。識別序列屬于向導RNA中的序列,所以識別序列中有U而沒有T,其余的堿基與α鏈剪切位點附近序列的堿基相同,D項正確。 5.B　[解析] 逆轉錄過程是以RNA為模板合成DNA的過程,Qβ RNA在復制酶的作用下復制產生Qβ RNA的過程不屬于逆轉錄過程,A項錯誤。Qβ RNA的復制遵循堿基互補配對原則,需以Qβ RNA為模板先合成雙鏈Qβ RNA,B項正確。由題意可知,Qβ噬菌體中的Qβ RNA可以作為模板合成三種蛋白質,因此一條Qβ RNA模板翻譯出的肽鏈不止一條,C項錯誤。Qβ RNA的復制需要RNA復制酶的催化作用,復制酶基因的表達應在Qβ RNA復制之前,D項錯誤。 6.C　[解析] 本題理解基因及其與染色體的關系是解題的關鍵。動物細胞中有DNA和RNA,DNA由四種脫氧核苷酸形成,有四種堿基:A、T、C、G,RNA由四種核糖核苷酸形成,有四種堿基:A、U、C、G,兩種核酸共有5種堿基和8種核苷酸,A項正確?；蚴怯羞z傳效應的DNA片段,DNA中的四種堿基的排列順序包含了遺傳信息,當轉錄形成mRNA時,遺傳信息也就傳遞給mRNA,B項正確。DNA為雙鏈結構,DNA復制為半保留復制,染色體(沒復制時一條染色體含一個DNA分子)是DNA的載體,體細胞中的染色體復制一次,細胞分裂一次,染色體數保持不變,細胞分裂n次,形成2n個細胞,其中有32P的細胞是2個,所以子細胞中32P標記的細胞占1/2n-1,C項錯誤。由于密碼子的簡并性,一種氨基酸可能對應幾個密碼子,所以tRNA與氨基酸種類數不一定相等,D項正確。 1.下列有關RNA的敘述中,錯誤的是 (　　) A.有的RNA具有生物催化作用 B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因轉錄的產物 C.mRNA上有多少個密碼子就有多少個tRNA與之對應 D.分化后的不同形態(tài)的細胞中mRNA的種類和數量有所不同 [解析] C　有的RNA是酶,具有生物催化作用。RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因轉錄的產物。mRNA上的終止密碼子沒有與之對應的tRNA。細胞分化形成不同形態(tài)的細胞是基因選擇性表達的結果,不同形態(tài)的細胞中mRNA種類和數量有所不同。 2.如圖是蛋白質合成時tRNA分子上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對的情形,以下有關敘述錯誤的是 (　　) A.tRNA上結合氨基酸分子的部位為甲端 B.與此tRNA反密碼子配對的密碼子為UCG C.圖中戊處上下鏈中間為氫鍵 D.蛋白質的合成是在細胞內的核糖體上進行的,核糖體沿著mRNA由丙到丁移動 [解析] B　由題圖可知,tRNA上結合氨基酸分子的部位是甲端,A項正確。tRNA分子上的反密碼子的讀取方向是從甲端到乙端(“高端”→“低端”),即CGA,那么與之互補配對的密碼子應為GCU,B項錯誤。單鏈tRNA分子中部分堿基通過氫鍵互補配對,形成三葉草結構,C項正確。由密碼子GCU可知,在翻譯過程中,核糖體是沿著mRNA由丙向丁移動的,D項正確。 3.關于圖示生理過程的說法,正確的是 (　　) 圖6-19-1 A.能發(fā)生圖示生理過程的細胞有真正的細胞核 B.mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到與其相對應的反密碼子 C.該圖表示的是轉錄和翻譯 D.該圖表示的生理過程所需要的能量都是由線粒體提供 [解析] C　題圖所示的生理過程包括轉錄和翻譯,且轉錄和翻譯是同時進行的,故圖示生理過程發(fā)生在原核生物細胞內,原核生物無真正的細胞核,無線粒體。mRNA上的終止密碼子在tRNA上找不到與其相對應的反密碼子。 4.如圖為基因控制蛋白質合成示意圖,相關分析正確的是 (　　) 氨基酸 丙氨酸 苯丙氨酸 賴氨酸 色氨酸 密碼子 GCA UUU AAA UGG GCG UUC AAG — GCC — — — GCU — — — A.真核細胞中a過程只發(fā)生在細胞核中,需要RNA聚合酶的催化 B.③由蛋白質和tRNA組成,其形成與核仁有關 C.④的形成方式是脫水縮合,脫去的水中的氧只來自羧基 D.⑤上攜帶的氨基酸是賴氨酸 [解析] C　a過程是轉錄,真核細胞中轉錄除發(fā)生在細胞核中外,還可以發(fā)生在線粒體、葉綠體中,A項錯誤。③是核糖體,核糖體由蛋白質和rRNA組成,B項錯誤。⑤是tRNA,其上的反密碼子是AAG,所對應的密碼子是UUC,攜帶的氨基酸應該是苯丙氨酸,D項錯誤。 5.如圖表示某細胞中遺傳信息的傳遞,據圖分析,下列相關敘述正確的是 (　　) 圖6-19-1 A.DNA雙鏈在細胞核中合成,多肽鏈在細胞質中合成 B.圖中酶a代表DNA聚合酶,酶b代表RNA聚合酶 C.轉錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸有序地與DNA鏈上的堿基相撞 D.結構c與mRNA的結合部位會形成2個tRNA的結合位點 [解析] D　由題圖可知,轉錄和翻譯同時進行,則該細胞屬于原核細胞,原核細胞沒有細胞核,A項錯誤;題圖中酶a代表解旋酶,酶b代表RNA聚合酶,B項錯誤;轉錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基相撞,C項錯誤。 6.如圖表示某種細胞中遺傳信息的傳遞過程(字母表示細胞結構或物質,數字表示過程),下列說法不正確的是 (　　) 圖6-19-1 A.根據細胞的結構可以判斷該生物為原核生物 B.圖中顯示的遺傳信息的傳遞過程為DNA→mRNA→肽鏈 C.①過程需要RNA聚合酶的參與 D.②過程需要mRNA、tRNA、核糖體等的參與 [解析] A　該細胞中有真正的細胞核,說明其為真核細胞,A項錯誤。題圖中表示的是轉錄和翻譯過程,因此圖示遺傳信息的傳遞過程是DNA→mRNA→肽鏈,B項正確。①過程是轉錄,需要RNA聚合酶的參與,C項正確。②過程是翻譯,需要mRNA、tRNA、核糖體等的參與,D項正確。