第19講　基因的表達(dá)

第19講PART19基因的表達(dá)考點(diǎn)互動(dòng)探究│教師備用習(xí)題考試說(shuō)明1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯核糖核苷酸A、U、C、G一條鏈細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)氨基酸密碼子核糖體2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(1)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-1RNA聚合酶一條鏈核糖核苷酸RNADNA鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)(2)翻譯的過(guò)程考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-2核糖體tRNAmRNA多終止密碼子理性思維[歸納與概括]

組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸應(yīng)對(duì)應(yīng)多少種密碼子?由此推知一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子,這對(duì)生物體的生存發(fā)展有何意義?考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]20種氨基酸共對(duì)應(yīng)61種密碼子,其意義主要表現(xiàn)為如下兩方面:①增強(qiáng)容錯(cuò)性:當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí),由于密碼的簡(jiǎn)并性,可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸,因而有利于蛋白質(zhì)或性狀的穩(wěn)定。②保證翻譯速度:當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí),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?？茖W(xué)探究

人們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),有些抗生素通過(guò)阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,從而抑制細(xì)菌的繁殖?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素,請(qǐng)你根據(jù)上述模擬實(shí)驗(yàn)的方法探究這種抗生素能否阻斷細(xì)菌DNA和人體DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。(1)實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取A、B、C、D4支試管,各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相關(guān)酶的混合溶液;第二步:

;

考點(diǎn)互動(dòng)探究第三步:把A、B、C、D4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,檢測(cè)4支試管中有無(wú)RNA的生成。(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:該實(shí)驗(yàn)有可能會(huì)出現(xiàn)

種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如果出現(xiàn)

,則說(shuō)明該抗生素只阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄,不阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄。

考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案](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(shí)向A、B試管中加入等量相同的細(xì)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(shí)向C、D試管中加入等量相同的人體DNA(2)4

A試管中無(wú)RNA生成,B、C、D試管中均有RNA生成1.解析兩個(gè)翻譯模型圖考點(diǎn)互動(dòng)探究

核心講解圖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(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。③翻譯起點(diǎn):起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。④翻譯終點(diǎn):識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。⑤翻譯進(jìn)程:核糖體沿著mRNA移動(dòng),mRNA不移動(dòng)。(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。考點(diǎn)互動(dòng)探究

②數(shù)量關(guān)系:一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)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(zhì)。④方向:從左向右,判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短,長(zhǎng)的翻譯在前。⑤結(jié)果:合成多個(gè)氨基酸序列完全相同的多肽,因?yàn)槟０錷RNA相同?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(1)區(qū)別考點(diǎn)互動(dòng)探究

項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯圖示時(shí)間有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過(guò)程(分裂期不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄)考點(diǎn)互動(dòng)探究

項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所真核細(xì)胞主要在細(xì)胞核,部分在線(xiàn)粒體和葉綠體;原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)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(guò)程

DNA邊解旋邊以?xún)蓷l鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條子鏈,子鏈與對(duì)應(yīng)母鏈螺旋化

DNA解旋,以一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成mRNA(單鏈rRNA、tRNA),mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合

tRNA一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對(duì),另一端攜帶相應(yīng)氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽鏈考點(diǎn)互動(dòng)探究

產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈RNA多肽鏈模板去向分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中恢復(fù)原樣,重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu)水解成單個(gè)核糖核苷酸產(chǎn)物去向兩個(gè)子代DNA在細(xì)胞分裂過(guò)程中分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA與核糖體結(jié)合翻譯產(chǎn)物多肽鏈經(jīng)盤(pán)曲折疊形成特定的空間結(jié)構(gòu),到達(dá)細(xì)胞各個(gè)需要的部位發(fā)揮功能特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制;半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA上可結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成堿基互補(bǔ)配對(duì)

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(fù)制遺傳信息,使遺傳信息從親代傳遞到子代表達(dá)遺傳信息,使生物體表達(dá)出各種遺傳性狀(2)聯(lián)系考點(diǎn)互動(dòng)探究

圖6-19-43.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)、反密碼子考點(diǎn)互動(dòng)探究

圖6-19-5

(2)氨基酸、密碼子和反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系①每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡(jiǎn)并性),可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。②一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。③氨基酸、密碼子和反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系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?？键c(diǎn)互動(dòng)探究

圖6-19-6角度1考查遺傳信息、密碼子與反密碼子的關(guān)系1.[2017·深圳一模]

下列關(guān)于基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)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(huì)損失B.密碼子中堿基的改變一定會(huì)導(dǎo)致氨基酸改變C.DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)決定mRNA的序列D.每種tRNA可以識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸考點(diǎn)互動(dòng)探究命題角度[答案]C[解析]由于基因中的啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)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(guò)程中會(huì)有所損失,A錯(cuò)誤;由于密碼子的簡(jiǎn)并性,因此密碼子中堿基的改變不一定會(huì)導(dǎo)致氨基酸改變,B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)錄過(guò)程中DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)決定mRNA的序列,C正確;一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,D錯(cuò)誤。2.如圖6-19-7表示藍(lán)藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.分析題圖可知①是β鏈,完成此過(guò)程的場(chǎng)所是細(xì)胞核B.除圖中所示的兩種RNA之外,RNA還包括tRNAC.圖中②到③的過(guò)程需要在核糖體上進(jìn)行D.能夠決定氨基酸的是③,其種類(lèi)有61種考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-7[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,從題圖中②的堿基組成可以確定β鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄模板,藍(lán)藻是原核生物,沒(méi)有細(xì)胞核,A錯(cuò)誤。RNA包括mRNA(②)、tRNA(③)和rRNA(核糖體RNA,題圖中未畫(huà)出),B錯(cuò)誤。題圖中②到③的過(guò)程是翻譯,在核糖體上進(jìn)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(cuò)誤。角度2考查基因控制蛋白質(zhì)的合成的模型分析3.[2017·河北廊坊質(zhì)檢]

如圖6-19-8表示生物體內(nèi)三個(gè)重要的生理活動(dòng)。根據(jù)所學(xué)知識(shí),結(jié)合圖形可得出的正確結(jié)論是 (

)A.甲、乙、丙三圖正在進(jìn)行的生理過(guò)程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制B.在正常情況下,堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莂和d,b和cC.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(guò)程是從1鏈的B端開(kāi)始的考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-8[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]甲圖表示DNA分子復(fù)制過(guò)程,乙圖表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程,丙圖表示翻譯過(guò)程,A錯(cuò)誤。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知,甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莂和c、b和d,B錯(cuò)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(zhǎng),所以翻譯是從1鏈的A端開(kāi)始的,D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-9[答案]D考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]由題圖可以直接看出異常mRNA出現(xiàn)是對(duì)RNA前體剪切出現(xiàn)異常造成的,不是基因突變的結(jié)果,A錯(cuò)誤;題圖中b為對(duì)RNA前體剪切的過(guò)程,不需要反轉(zhuǎn)錄酶,B、C錯(cuò)誤;S基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA前體需經(jīng)過(guò)剪切才能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,說(shuō)明S基因中存在不能控制多肽鏈合成的序列,D正確。易錯(cuò)提醒轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)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(guò)程,只是作用不同。(2)翻譯過(guò)程中mRNA并不移動(dòng),而是核糖體沿著mRNA移動(dòng),進(jìn)而讀取下一個(gè)密碼子。(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中的堿基配對(duì)方式不是A—T,而是A—U。(4)原核生物擬核中的DNA轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束時(shí)便已開(kāi)始翻譯?？键c(diǎn)互動(dòng)探究角度3真核生物與原核生物基因表達(dá)過(guò)程的比較5.如圖6-19-10是兩種細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)過(guò)程,據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是(

)A.圖甲細(xì)胞沒(méi)有核膜包被的細(xì)胞核,所以轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)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(zhì)的C.兩種表達(dá)過(guò)程均主要由線(xiàn)粒體提供能量,由細(xì)胞質(zhì)提供原料D.圖乙細(xì)胞中每個(gè)核糖體合成的多肽鏈都相同,翻譯的方向是由5'端到3'端考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-10[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]圖甲細(xì)胞沒(méi)有核膜包被的細(xì)胞核,所以轉(zhuǎn)錄沒(méi)有完成的時(shí)候翻譯過(guò)程就可以啟動(dòng),兩個(gè)過(guò)程能同時(shí)發(fā)生。甲、乙細(xì)胞中遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質(zhì)的。原核生物沒(méi)有線(xiàn)粒體,能量只能由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供;細(xì)胞遺傳信息表達(dá)過(guò)程所需的原料都是由細(xì)胞質(zhì)提供的。翻譯過(guò)程的模板鏈相同,所以每個(gè)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(jìn)行的。技法提煉用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達(dá)過(guò)程圖考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-11角度4考查與基因表達(dá)有關(guān)的計(jì)算6.一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基,其中G+C有n個(gè);由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條多肽鏈。則其模板DNA分子的A+T的個(gè)數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)最多能脫去的水分子數(shù)分別是(

)A.m,m/3-1B.m,m/3-2C.2(m-n),m/3-1D.2(m-n),m/3-2考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]D[解析]由mRNA分子有m個(gè)堿基且G+C有n個(gè)可知,此mRNA分子中A+U的個(gè)數(shù)為(m-n)個(gè),控制其合成的DNA分子模板鏈中T+A的個(gè)數(shù)為(m-n)個(gè),模板DNA分子中A+T的個(gè)數(shù)為2(m-n)個(gè)。由mRNA分子有m個(gè)堿基可知,其控制合成的蛋白質(zhì)分子最多含m/3個(gè)氨基酸;題中已知此蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈,故合成蛋白質(zhì)時(shí)最多能脫去的水分子數(shù)為(m/3-2)個(gè)。技法提煉基因中堿基、RNA中堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)量的關(guān)系注:①蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目=1/3mRNA中的堿基數(shù)目=1/6DNA(基因)中的堿基數(shù)目。②6∶3∶1的數(shù)量關(guān)系中,未考慮終止密碼子、內(nèi)含子、啟動(dòng)子、終止子等非編碼序列。考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-12

1.中心法則及補(bǔ)充(1)填寫(xiě)字母的名稱(chēng)。a

,b

,c

,d

,e

。

(2)用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過(guò)程。①噬菌體:

,②煙草花葉病毒:

,③煙草:

,④HIV:

。

(3)請(qǐng)寫(xiě)出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞式:

。

考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理考點(diǎn)二

中心法則及基因與性狀的關(guān)系DNA復(fù)制圖6-19-13轉(zhuǎn)錄翻譯RNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄a、b、cd、ca、b、ce、a、b、c考點(diǎn)互動(dòng)探究)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)酶的合成代謝過(guò)程(3)基因控制性狀的實(shí)例(連線(xiàn))考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]①—b,②—a,③—b,④—a,⑤—b,⑥—b3.基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系考點(diǎn)互動(dòng)探究圖6-19-14多一種(1)基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的

關(guān)系。

(2)環(huán)境影響生物性狀:性狀(表現(xiàn)型)是

和

共同作用的結(jié)果。

考點(diǎn)互動(dòng)探究線(xiàn)性基因型環(huán)境理性思維[歸納與概括]

抗生素是目前臨床上應(yīng)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(jī)理,請(qǐng)思考:(1)青霉素對(duì)細(xì)菌類(lèi)感染治療效果突出,據(jù)表推測(cè)其引發(fā)細(xì)菌死亡的機(jī)制是什么?

(2)結(jié)合“中心法則”中遺傳信息傳遞過(guò)程,請(qǐng)依次說(shuō)出①環(huán)丙沙星、②紅霉素、③利福平的具體殺菌機(jī)制?？键c(diǎn)互動(dòng)探究抗菌藥物抗菌機(jī)理青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性紅霉素能與細(xì)菌細(xì)胞中的核糖體結(jié)合利福平抑制敏感型的結(jié)核桿菌的RNA聚合酶的活性[答案](1)細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用,青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,所以青霉素作用后使細(xì)菌失去細(xì)胞壁的保護(hù),其會(huì)因過(guò)度吸水而破裂死亡。(2)①DNA復(fù)制時(shí)首先要用DNA解旋酶解開(kāi)螺旋,環(huán)丙沙星能抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性,因此可抑制DNA的復(fù)制;②蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所是核糖體,紅霉素能與細(xì)菌細(xì)胞中的核糖體結(jié)合,從而導(dǎo)致細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成過(guò)程受阻;③RNA聚合酶作用于轉(zhuǎn)錄過(guò)程,故利福平治療結(jié)核病的機(jī)制很可能是抑制了結(jié)核桿菌的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,從而導(dǎo)致其無(wú)法合成蛋白質(zhì)。考點(diǎn)互動(dòng)探究正誤辨析1.由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNA→DNA。 (

)2.線(xiàn)粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。 (

)3.成熟葉肉細(xì)胞無(wú)DNA復(fù)制途徑,只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)信息傳遞。 (

)4.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)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(dá)出相同的蛋白質(zhì),遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 (

)考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]1.√

2.√

3.√

4.√5.√考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]3.成熟葉肉細(xì)胞高度分化不能分裂,不能進(jìn)行DNA復(fù)制;哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核和細(xì)胞器,故無(wú)信息傳遞。5.由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因,不同的核苷酸序列可表達(dá)出相同的蛋白質(zhì),基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物的性狀,因此,遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。角度1結(jié)合中心法則過(guò)程圖解進(jìn)行綜合考查1.[2017·濟(jì)南一模]

如圖6-19-15表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程。相關(guān)敘述不正確的是 (

)A.①②③④⑤⑥過(guò)程均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B.艾滋病病毒侵染宿主細(xì)胞后會(huì)進(jìn)行④①②③過(guò)程C.在硝化細(xì)菌體內(nèi)②和③過(guò)程可同時(shí)進(jìn)行D.在菠菜葉肉細(xì)胞的細(xì)胞核、線(xiàn)粒體、葉綠體中均可進(jìn)行①②③過(guò)程考點(diǎn)互動(dòng)探究

命題角度圖6-19-15

考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]D[解析]題圖中①②③④⑤⑥過(guò)程分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制、翻譯,這些過(guò)程均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A正確;艾滋病病毒為RNA病毒,可在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成DNA,再通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成,即圖中的④①②③過(guò)程,B正確;硝化細(xì)菌等原核生物無(wú)成形的細(xì)胞核,其轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程可同時(shí)進(jìn)行,C正確;菠菜葉肉細(xì)胞已經(jīng)高度分化,不再進(jìn)行DNA的復(fù)制,D錯(cuò)誤。

2.圖6-19-16所示為細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞過(guò)程,在記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞內(nèi),所能進(jìn)行的生理過(guò)程是(

)A.兩者都只有①B.前者只有①,后者有①②和③C.兩者都只有②和③D.前者有①②和③,后者只有②③考點(diǎn)互動(dòng)探究

[答案]D[解析]記憶B細(xì)胞的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng),對(duì)抗原十分敏感,能“記住”入侵的抗原;相同抗原再次入侵時(shí),記憶B細(xì)胞比普通的B細(xì)胞會(huì)更快地作出反應(yīng),即很快增殖分化產(chǎn)生新的漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞,而在有絲分裂的間期能進(jìn)行DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成,即記憶B細(xì)胞能進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。漿細(xì)胞是高度分化的動(dòng)物細(xì)胞,一般不能進(jìn)行細(xì)胞分裂,能產(chǎn)生特異性的抗體,抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),則漿細(xì)胞能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯。圖6-19-16題后歸納各類(lèi)生物遺傳信息的傳遞過(guò)程考點(diǎn)互動(dòng)探究生物種類(lèi)遺傳物質(zhì)遺傳信息的傳遞過(guò)程RNA病毒(SARS病毒)以RNA為遺傳物質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV)以RNA為遺傳物質(zhì)原核生物以DNA為遺傳物質(zhì)真核生物DNA病毒(噬菌體)角度2結(jié)合具體實(shí)例考查基因?qū)π誀畹目刂?.如圖6-19-17表示基因控制生物性狀的兩個(gè)途徑,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)途徑1:基因→蛋白質(zhì)→性狀途徑2:基因→酶(代謝)→性狀圖6-19-17A.囊性纖維病體現(xiàn)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(gè)細(xì)胞中C.途徑1和2所表現(xiàn)的性狀可能受多個(gè)基因控制D.途徑1和2中的一個(gè)基因可能控制多個(gè)性狀考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]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(dǎo)致運(yùn)輸Cl-的CFTR跨膜蛋白的第508位的氨基酸缺失,體現(xiàn)了基因以途徑1的方式控制性狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;途徑1和2分別表示基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀、基因通過(guò)控制酶的合成進(jìn)而控制代謝活動(dòng)來(lái)間接控制生物性狀,可以發(fā)生在同一個(gè)細(xì)胞中,B項(xiàng)正確;基因與性狀的關(guān)系并不都是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系,有的性狀可能受多個(gè)基因控制,有些基因則會(huì)影響多種性狀,C、D項(xiàng)正確。4.[2017·衡水中學(xué)三調(diào)]

周期性共濟(jì)失調(diào)是一種編碼細(xì)胞膜上的鈣離子通道蛋白的基因發(fā)生突變導(dǎo)致的遺傳病,該突變基因相應(yīng)的mRNA的長(zhǎng)度不變,但合成的肽鏈縮短使通道蛋白結(jié)構(gòu)異常。下列有關(guān)該病的敘述正確的是 (

)A.翻譯的肽鏈縮短說(shuō)明編碼的基因一定發(fā)生了堿基對(duì)的缺失B.突變導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變C.該病例說(shuō)明了基因能通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物的性狀D.該病可能是由于堿基對(duì)的替換而導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]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(duì)的替換,導(dǎo)致mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼子,A錯(cuò)誤,D正確;突變不會(huì)導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;細(xì)胞膜上鈣離子通道蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白,該病例說(shuō)明了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀,C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究1.[2017·全國(guó)卷Ⅲ]

下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯(cuò)誤的是 (

)A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生C.細(xì)胞中的RNA合成過(guò)程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)

歷年真題明考向[答案]C[解析]真核細(xì)胞中的RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA)均由DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)轉(zhuǎn)錄而來(lái),轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ),A、D項(xiàng)正確。同一細(xì)胞中,不同的DNA可同時(shí)轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)正確。線(xiàn)粒體和葉綠體中的DNA也可轉(zhuǎn)錄合成mRNA,C項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究2.[2017·海南卷]

下列有關(guān)生物體內(nèi)基因表達(dá)的敘述,正確的是(

)A.每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子B.HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C.真核生物基因表達(dá)的過(guò)程即是蛋白質(zhì)合成的過(guò)程D.一個(gè)基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA[解析]有的氨基酸如甲硫氨酸(AUG)和色氨酸(UGG)只有1個(gè)密碼子,A項(xiàng)錯(cuò)誤。HIV的遺傳物質(zhì)為RNA,可以作為模板通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程合成DNA,B項(xiàng)正確?；虮磉_(dá)指基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制性狀,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,C項(xiàng)錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板,D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]B考點(diǎn)互動(dòng)探究3.[2016·全國(guó)卷Ⅱ]

某種物質(zhì)可插入DNA分子兩條鏈的堿基對(duì)之間,使DNA雙鏈不能解開(kāi)。若在細(xì)胞正常生長(zhǎng)的培養(yǎng)液中加入適量的該物質(zhì),下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.隨后細(xì)胞中的DNA復(fù)制發(fā)生障礙B.隨后細(xì)胞中的RNA轉(zhuǎn)錄發(fā)生障礙C.該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂中期D.可推測(cè)該物質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用[解析]DNA是邊解旋邊復(fù)制或邊轉(zhuǎn)錄的,該物質(zhì)插入DNA分子中后DNA雙鏈不能解開(kāi),會(huì)導(dǎo)致DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程發(fā)生障礙,A、B項(xiàng)正確。DNA的復(fù)制發(fā)生在分裂間期,故該物質(zhì)可將細(xì)胞周期阻斷在分裂間期,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該物質(zhì)可阻斷細(xì)胞周期,因此對(duì)癌細(xì)胞的增殖有抑制作用,D項(xiàng)正確。[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究4.[2016·江蘇卷]

近年誕生的具有劃時(shí)代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。通過(guò)設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識(shí)別序列,可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖6-19-18)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成B.向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對(duì)原則C.向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成D.若α鏈剪切位點(diǎn)附近序列為……TCCAGAATC……則相應(yīng)的識(shí)別序列為……UCCAGAAUC……圖6-19-18考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]C[解析]蛋白質(zhì)都是基因表達(dá)的結(jié)果,翻譯階段在核糖體上完成,A項(xiàng)正確。核酸中的雙鏈區(qū)都是通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)連接在一起的,堿基配對(duì)都要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,B項(xiàng)正確。逆轉(zhuǎn)錄是指以RNA為模板合成DNA的過(guò)程,所以向?qū)NA不可能通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程產(chǎn)生,C項(xiàng)錯(cuò)誤。識(shí)別序列屬于向?qū)NA中的序列,所以識(shí)別序列中有U而沒(méi)有T,其余的堿基與α鏈剪切位點(diǎn)附近序列的堿基相同,D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)互動(dòng)探究5.[2015·安徽卷]Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)(QβRNA)是一條單鏈RNA,當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后,QβRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復(fù)制酶(如圖6-19-19所示),然后利用該復(fù)制酶復(fù)制QβRNA。下列敘述正確的是(

)

A.QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程B.QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過(guò)程C.一條QβRNA模板只能翻譯出一條肽鏈D.QβRNA復(fù)制后,復(fù)制酶基因才能進(jìn)行表達(dá)圖6-19-19考點(diǎn)互動(dòng)探究[答案]B[解析]逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程是以RNA為模板合成DNA的過(guò)程,QβRNA在復(fù)制酶的作用下復(fù)制產(chǎn)生QβRNA的過(guò)程不屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,A項(xiàng)錯(cuò)誤。QβRNA的復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,需以QβRNA為模板先合成雙鏈Q(jìng)βRNA,B項(xiàng)正確。由題意可知,Qβ噬菌體中的QβRNA可以作為模板合成三種蛋白質(zhì),因此一條QβRNA模板翻譯出的肽鏈不止一條,C項(xiàng)錯(cuò)誤。QβRNA的復(fù)制需要RNA復(fù)制酶的催化作用,復(fù)制酶基因的表達(dá)應(yīng)在QβRNA復(fù)制之前,D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)互動(dòng)探究6.[2014·四川卷]

將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞,選取僅有一條染色體上整合有單個(gè)目的基因的某個(gè)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸B.該基因轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息通過(guò)模板鏈傳遞給mRNAC.連續(xù)分裂n次后,子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n+1D.該基因翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類(lèi)數(shù)不一定相等[答案]C考點(diǎn)互動(dòng)探究[解析]本題理解基因及其與染色體的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。動(dòng)物細(xì)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(xiàng)正確?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段,DNA中的四種堿基的排列順序包含了遺傳信息,當(dāng)轉(zhuǎn)錄形成mRNA時(shí),遺傳信息也就傳遞給mRNA,B項(xiàng)正確。DNA為雙鏈結(jié)構(gòu),DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,染色體(沒(méi)復(fù)制時(shí)一條染色體含一個(gè)DNA分子)是DNA的載體,體細(xì)胞中的染色體復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,染色體數(shù)保持不變,細(xì)胞分裂n次,形成2n個(gè)細(xì)胞,其中有32P的細(xì)胞是2個(gè),所以子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于密碼子的簡(jiǎn)并性,一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子,所以tRNA與氨基酸種類(lèi)數(shù)不一定相等,D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)小體系1.下列有關(guān)RNA的敘述中,錯(cuò)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(zhuǎn)錄的產(chǎn)物C.mRNA上有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)tRNA與之對(duì)應(yīng)D.分化后的不同形態(tài)的細(xì)胞中mRNA的種類(lèi)和數(shù)量有所不同教師備用習(xí)題[答案]C[解析]有的RNA是酶,具有生物催化作用。RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物。mRNA上的終止密碼子沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的tRNA。細(xì)胞分化形成不同形態(tài)的細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,不同形態(tài)的細(xì)胞中mRNA種類(lèi)和數(shù)量有所不同。2.如圖是蛋白質(zhì)合成時(shí)tRNA分子上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對(duì)的情形,以下有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (

)A.tRNA上結(jié)合氨基酸分子的部位為甲端B.與此tRNA反密碼子配對(duì)的密碼子為UCGC.圖中戊處上下鏈中間為氫鍵D.蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞內(nèi)的核糖體上進(jìn)行的,核糖體沿著mRNA由丙到丁移動(dòng)教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題[答案]

B[解析]由題圖可知,tRNA上結(jié)合氨基酸分子的部位是甲端,A項(xiàng)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(bǔ)配對(duì)的密碼子應(yīng)為GCU,B項(xiàng)錯(cuò)誤。單鏈tRNA分子中部分堿基通過(guò)氫鍵互補(bǔ)配對(duì),形成三葉草結(jié)構(gòu),C項(xiàng)正確。由密碼子GCU可知,在翻譯過(guò)程中,核糖體是沿著mRNA由丙向丁移動(dòng)的