新高考2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第6單元第4課時(shí)基因的表達(dá)新人教版

PAGEPAGE1第4課時(shí)基因的表達(dá)課標(biāo)要求概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)?？键c(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．RNA的結(jié)構(gòu)與功能2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)源于必修2P65“圖4－4”：①遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程不須要(填“須要”或“不須要”)解旋酶。②一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的一條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的全部基因的模板鏈不肯定(填“肯定”或“不肯定”)相同。③轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：已合成的mRNA釋放的一端(5′－端)為轉(zhuǎn)錄的起始方向。(2)源于必修2P64～65“正文”：RNA適合做信使的緣由是RNA由核糖核苷酸連接而成，可以攜帶遺傳信息；一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。3．遺傳信息的翻譯(1)概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有肯定氨基酸依次的蛋白質(zhì)的過程。(2)易混淆的遺傳信息、密碼子與反密碼子①概念辨析比較項(xiàng)目實(shí)質(zhì)聯(lián)系遺傳信息DNA中脫氧核苷酸的排列依次遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列依次。通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列依次上；密碼子干脆限制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列依次，反密碼子可識(shí)別密碼子密碼子mRNA上確定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基反密碼子位于tRNA上的能與mRNA上對應(yīng)密碼子互補(bǔ)配對的三個(gè)相鄰堿基②數(shù)量關(guān)系Ⅰ.密碼子有64種a．有2種起始密碼子：在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸。b．有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常狀況下，終止密碼子不編碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號(hào)，但在特殊狀況下，終止密碼子UGA可以編碼硒代半胱氨酸；不同生物共用一套遺傳密碼。Ⅱ.通常一種密碼子確定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。Ⅲ.每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(1)必修2P67“思索·探討”：從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認(rèn)為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？提示當(dāng)一個(gè)密碼子中有一個(gè)堿基變更時(shí)，可能并不會(huì)變更其對應(yīng)的氨基酸，增加了密碼子的容錯(cuò)性；當(dāng)某種氨基酸運(yùn)用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。(2)幾乎全部的生物體都共用一套密碼子，這體現(xiàn)了密碼子的什么特點(diǎn)？提示這體現(xiàn)了密碼子的通用性，說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。(3)過程①源于必修2P67“圖4－6”：tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個(gè)tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有三個(gè)堿基。②源于必修2P68～P69圖片：翻譯過程的三種模型圖解讀a．模型甲中一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合位點(diǎn)形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)，核糖體沿著mRNA移動(dòng)的方向是由左往右。b．模型乙反映出mRNA與核糖體存在的數(shù)量關(guān)系是一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體。圖中核糖體移動(dòng)的方向是由右向左；多聚核糖體形成的意義是少量的mRNA分子可以快速合成大量的蛋白質(zhì)。c．模型丙是原核細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，特點(diǎn)是邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，與真核細(xì)胞不同的緣由是原核細(xì)胞無以核膜為界限的細(xì)胞核，原核細(xì)胞的基因中無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不須要加工即可作為翻譯的模板。4．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)分項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯作用傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板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21種氨基酸能量都須要酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種酶產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA分子一個(gè)單鏈RNA分子肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個(gè)細(xì)胞或子代通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA復(fù)原原狀翻譯結(jié)束后，mRNA被降解成單體堿基配對A—T、T—A、C—G、G—CA—U、T—A、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C5．基因表達(dá)過程中堿基數(shù)和氨基酸數(shù)之間的關(guān)系特殊提示實(shí)際基因表達(dá)過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的緣由1基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。2在基因中，有的片段非編碼區(qū)起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。3合成的肽鏈在加工過程中可能會(huì)被剪切掉部分氨基酸。4轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸?？枷蛞贿z傳信息、密碼子、反密碼子的分析1．如圖表示藍(lán)細(xì)菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系，下列說法中正確的是()A．由圖分析可知①鏈應(yīng)為DNA的α鏈B．DNA形成②的過程發(fā)生的場所是細(xì)胞核C．酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUAD．圖中②與③配對的過程須要在核糖體上進(jìn)行答案D解析由圖分析可知，①鏈應(yīng)為DNA的β鏈，A項(xiàng)錯(cuò)誤；藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，沒有由核膜包被的細(xì)胞核，B項(xiàng)錯(cuò)誤；tRNA一端的三個(gè)相鄰的堿基是反密碼子，密碼子在mRNA上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中②與③配對的過程是翻譯，須要在核糖體上進(jìn)行，D項(xiàng)正確。2．生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基變更后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的tRNA。tRNA上識(shí)別遺傳密碼的三個(gè)堿基稱為反密碼子。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．tRNA分子上的反密碼子并不確定其攜帶的氨基酸種類B．新合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置可被替換為甘氨酸C．此種突變變更了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列D．校正tRNA分子的存在可以彌補(bǔ)某些突變引發(fā)的遺傳缺陷答案C解析依據(jù)題干信息可知，此種突變發(fā)生在編碼tRNA的DNA序列上，且產(chǎn)生了校正tRNA分子，并沒有變更編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯(cuò)誤?？枷蚨D(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制過程的分析3．DNA上含有的一段能被RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的序列稱為啟動(dòng)子，假如啟動(dòng)子序列的某些堿基被甲基化修飾(DNA分子上連入甲基基團(tuán))，其將不能被RNA聚合酶識(shí)別。擬南芥種子的萌發(fā)依靠于NIC基因的表達(dá)，該基因啟動(dòng)子中的甲基基團(tuán)能夠被R基因編碼的D酶切除。如圖表示NIC基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，下列敘述不正確的是()A．種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同限制B．R基因缺失突變體細(xì)胞中的NIC基因不能發(fā)生圖示過程C．圖甲中合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)D．若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，則導(dǎo)致肽鏈中氨基酸種類發(fā)生變更答案D解析分析題意可知，R基因的表達(dá)產(chǎn)物可以解除NIC基因的甲基化，使NIC基因表達(dá)，從而影響種子萌發(fā)，即種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同限制，A正確；圖甲為轉(zhuǎn)錄，圖乙為翻譯，R基因缺失突變體細(xì)胞中的NIC基因被甲基化，不能發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯，即不能發(fā)生圖示過程，B正確；圖甲中C鏈?zhǔn)荝NA鏈，故合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)，C正確；確定氨基酸的是mRNA上的密碼子，若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，肽鏈中氨基酸種類不發(fā)生變更，D錯(cuò)誤。4．(2024·湖南長沙市雅禮中學(xué)高三一模)植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類蛋白質(zhì)，在植物反抗逆境，如干旱、低溫柔高鹽時(shí)發(fā)揮重要作用。科研人員對水稻OrERF基因進(jìn)行系列探討。試驗(yàn)檢測OrERF基因在高鹽條件下的表達(dá)水平，結(jié)果如圖1，植物感受外界干旱、高鹽、低溫等信號(hào)，通過一系列信息傳遞合成轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子OrERF對下游基因調(diào)整過程如圖2。下列說法錯(cuò)誤的是()A．試驗(yàn)結(jié)果表明，自然條件下OrERF基因的表達(dá)水平較低，高鹽處理12小時(shí)后，OrERF基因的表達(dá)顯著增加B．轉(zhuǎn)錄因子OrERF合成的場所是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，發(fā)揮作用的場所主要是細(xì)胞核C．轉(zhuǎn)錄因子OrERF的作用機(jī)理可能是通過與RNA聚合酶結(jié)合，激活RNA聚合酶與DNA上特定的序列結(jié)合，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的過程D．干旱、高鹽、低溫等不同環(huán)境條件誘導(dǎo)植物產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄因子OrERF的空間結(jié)構(gòu)可能不相同，從而調(diào)控不同基因的表達(dá)答案B解析圖1試驗(yàn)結(jié)果表明，自然條件下(未經(jīng)高鹽處理)水稻中OrERF基因的表達(dá)較低，高鹽處理12小時(shí)后OrERF基因的表達(dá)顯著增加，A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類蛋白質(zhì)，是胞內(nèi)蛋白，其合成場所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，而不是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，轉(zhuǎn)錄因子OrERF作用于轉(zhuǎn)錄過程，而轉(zhuǎn)錄的主要場所是細(xì)胞核，因此轉(zhuǎn)錄因子OrERF作用的場所主要是細(xì)胞核，B錯(cuò)誤；由圖可知，轉(zhuǎn)錄因子OrERF通過與RNA聚合酶結(jié)合，激活RNA聚合酶，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的過程，C正確；轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類而不是一種蛋白質(zhì)，從圖中可以看出轉(zhuǎn)錄因子OrERF在結(jié)構(gòu)上具有特異性，除了與RNA聚合酶特異性結(jié)合外，還可以與結(jié)合在基因調(diào)控序列上的某種特定結(jié)構(gòu)特異性結(jié)合，在高鹽、干旱、低溫不同信號(hào)的誘導(dǎo)下，會(huì)導(dǎo)致植物體表達(dá)出不同的OrERF蛋白，以調(diào)控不同基因的表達(dá)，從而適應(yīng)高鹽、干旱、低溫等不同環(huán)境，D正確?？枷蛉虮磉_(dá)中的有關(guān)計(jì)算5．圖①②③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程，下列敘述正確的是()A．造血干細(xì)胞發(fā)生①②過程的場所是細(xì)胞核B．已知過程②的α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤分別占27%、17%，該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為24%C．同一種tRNA攜帶的氨基酸種類可能不同D．胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程②時(shí)產(chǎn)生的mRNA可能相同答案D解析造血干細(xì)胞中，含有DNA分子的有細(xì)胞核和線粒體，故造血干細(xì)胞發(fā)生①DNA復(fù)制和②轉(zhuǎn)錄的場全部細(xì)胞核和線粒體，A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄時(shí)α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤(G)分別占27%、17%，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可得出模板鏈的C占27%，則模板鏈C＋G占44%，因此雙鏈DNA中的C＋G占44%，雙鏈DNA分子中A＋T占56%，雙鏈中A＝T，則該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為28%，B錯(cuò)誤；同一種tRNA的反密碼子一樣，對應(yīng)的密碼子一樣，所以攜帶的氨基酸種類一樣，C錯(cuò)誤；相同DNA在不同細(xì)胞中可能出現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)，產(chǎn)生的mRNA可能不同；但是限制基本生命活動(dòng)的基因(管家基因)在胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞都會(huì)表達(dá)，如限制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故產(chǎn)生的mRNA也可能相同，D正確。6．下圖為人體內(nèi)胰島素基因的表達(dá)過程。胰島素含有2條多肽鏈，其中A鏈含有21個(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，含有3個(gè)二硫鍵，(二硫鍵是由2個(gè)－SH連接而成)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．過程①以核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶催化該過程B．過程②發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，須要3種RNA參加C．胰島素基因的兩條鏈分別限制A、B兩條肽鏈的合成D．51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來削減了888答案C解析轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板，胰島素基因的一條鏈限制胰島素分子中A、B兩條肽鏈的合成，C錯(cuò)誤；51個(gè)氨基酸形成胰島素后，其相對分子質(zhì)量的削減量＝脫水?dāng)?shù)×18＋形成的二硫鍵×2＝49×18＋3×2＝888，D正確?？键c(diǎn)二中心法則1．提出者：克里克。2．補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解3．各種生物遺傳信息的傳遞途徑(1)能分裂的細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒遺傳信息的傳遞：。(2)具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)遺傳信息的傳遞。(3)具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遺傳信息的傳遞。(4)高度分化的細(xì)胞遺傳信息的傳遞。4．生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體(1)DNA、RNA是信息的載體。(2)蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物。(3)ATP為信息的流淌供應(yīng)能量。考向遺傳信息傳遞過程分析7．圖1所示為某種生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的部分生理活動(dòng)，圖2表示中心法則，圖中字母代表詳細(xì)過程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖1所示過程可在原核細(xì)胞中進(jìn)行，其轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可同時(shí)進(jìn)行B．圖2中過程c和d的產(chǎn)物不同，但涉及的堿基配對方式完全相同C．圖1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙則催化磷酸二酯鍵的水解D．圖1體現(xiàn)了圖2中的a、b、c三個(gè)生理過程答案C解析圖1所示過程中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，可在原核細(xì)胞中進(jìn)行，A正確；圖2中c為翻譯，d為RNA的復(fù)制，都涉及A－U、G－C配對，B正確；酶甲和酶乙分別是DNA聚合酶與RNA聚合酶，催化形成的都是磷酸二酯鍵，但酶丙是解旋酶，催化的是氫鍵的水解，C錯(cuò)誤；圖1體現(xiàn)了圖2中的aDNA復(fù)制、b轉(zhuǎn)錄、c翻譯三個(gè)生理過程，D正確。8．TATA框是多數(shù)真核生物基因的一段DNA序列，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游，作為啟動(dòng)子的重要組分，在轉(zhuǎn)錄mRNA前，先由轉(zhuǎn)錄因子TFⅡ－D蛋白和TATA框結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物，然后由RNA聚合酶依據(jù)模板鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。繼而基因進(jìn)行表達(dá)形成相應(yīng)的蛋白質(zhì)分子。下圖所示為人體內(nèi)基因1、基因2表達(dá)從而限制生物性狀的過程，以下說法正確的是()A．TATA框共含有2種五碳糖和5種堿基B．TATA框經(jīng)RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄形成的片段中含有啟動(dòng)子C．人體的紅細(xì)胞中能進(jìn)行①②過程，不能進(jìn)行③④過程D．人體蒼老引起白發(fā)的緣由是③④過程不能完成答案C解析TATA框?yàn)镈NA序列，含有1種五碳糖，4種堿基，A錯(cuò)誤；依據(jù)題干可知，TATA框是位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游，作為啟動(dòng)子的重要組分，TATA框片段本身不進(jìn)行轉(zhuǎn)錄形成RNA，B錯(cuò)誤；人體紅細(xì)胞屬于分化的細(xì)胞，分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，可以合成血紅蛋白而不能合成黑色素，故能進(jìn)行①②過程，不能進(jìn)行③④過程，C正確；人體蒼老出現(xiàn)白發(fā)是酪氨酸酶活性降低導(dǎo)致的，D錯(cuò)誤。重溫高考真題演練1．(2024·河北，8)關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．全部生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的精確性D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息答案C解析一些RNA病毒的蛋白質(zhì)由病毒自身的遺傳物質(zhì)RNA編碼合成，A錯(cuò)誤；DNA雙鏈解開，RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄，B錯(cuò)誤；翻譯過程中，核酸之間通過堿基互補(bǔ)配對相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的精確性，C正確；沒有相應(yīng)的反密碼子與mRNA上的終止密碼子配對，故tRNA不能讀取mRNA上全部堿基序列信息，D錯(cuò)誤。2．(2024·廣東，7)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用干脆影響的過程是()A．DNA復(fù)制 B．轉(zhuǎn)錄C．翻譯 D．逆轉(zhuǎn)錄答案C3．(2024·遼寧，17改編)脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。下圖為10－23型脫氧核酶與靶RNA結(jié)合并進(jìn)行定點(diǎn)切割的示意圖。切割位點(diǎn)在一個(gè)未配對的嘌呤核苷酸(圖中R所示)和一個(gè)配對的嘧啶核苷酸(圖中Y所示)之間，圖中字母均代表由相應(yīng)堿基構(gòu)成的核苷酸。下列有關(guān)敘述正確的是()A．脫氧核酶的作用過程受溫度的影響B(tài)．圖中Y與兩個(gè)R之間通過氫鍵相連C．脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對方式有兩種D．利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的轉(zhuǎn)錄過程答案A解析脫氧核酶的化學(xué)本質(zhì)是DNA，溫度會(huì)影響脫氧核酶的結(jié)構(gòu)，從而影響脫氧核酶的作用，A正確；圖中Y與同一條鏈上的R之間通過磷酸二酯鍵相連，B錯(cuò)誤；脫氧核酶本質(zhì)是DNA，與靶RNA之間的堿基配對方式有A－U、T－A、C－G、G－C四種，C錯(cuò)誤；利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻譯過程，D錯(cuò)誤。4．(2024·湖南，13改編)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。下列敘述不正確的是()A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子答案D解析基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，圖中基因A表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量明顯多于基因B表達(dá)的蛋白質(zhì)分子，說明基因A表達(dá)的效率高于基因B，A正確；核基因的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的過程，發(fā)生的場所為細(xì)胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有氨基酸排列依次的多肽鏈，翻譯發(fā)生的場所在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，B正確；三種RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；反密碼子位于tRNA上，rRNA是構(gòu)成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯(cuò)誤。5．(2024·浙江1月選考，22)下圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是()A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D．該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中答案B解析圖中①對應(yīng)的密碼子為AUU，所以①是異亮氨酸，A錯(cuò)誤；核糖體沿mRNA從5′到3′移動(dòng)進(jìn)行翻譯，所以②從右向左移動(dòng)，B正確；該過程中tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子之間發(fā)生堿基配對，因此會(huì)有氫鍵的形成和斷裂，C錯(cuò)誤；細(xì)胞核中不會(huì)發(fā)生翻譯過程，D錯(cuò)誤。一、易錯(cuò)辨析1．rRNA是核糖體的組成成分，原核細(xì)胞中可由核仁參加合成(×)2．RNA有傳遞遺傳信息、催化反應(yīng)和轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)等功能(√)3．mRNA上的GCA在人細(xì)胞中和小麥細(xì)胞中確定的是同一種氨基酸(√)4．一個(gè)DNA只能限制合成一種蛋白質(zhì)(×)5．細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率(×)二、填空默寫1．(必修2P65)RNA有三種，它們分別是mRNA、tRNA和rRNA；真核細(xì)胞中核仁受損會(huì)影響rRNA的合成，進(jìn)而影響核糖體(細(xì)胞器)的形成。2．基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。3．(必修2P67)mRNA上3個(gè)相鄰的堿基確定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。4．(必修2P67)tRNA的種類許多，但是，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)相鄰的堿基。每個(gè)tRNA的這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。5．(必修2P69)通常，一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以快速合成大量的蛋白質(zhì)。下面圖示中核糖體移動(dòng)的方向是從左向右。6．(必修2P69)科學(xué)家克里克于1957年提出了中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。隨著探討的不斷深化，科學(xué)家對中心法則作出了補(bǔ)充，請寫出完善后的中心法則。。7．轉(zhuǎn)錄的場所：細(xì)胞核(主)、線粒體、葉綠體；模板：DNA的一條鏈；原料：4種核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP；遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對(A與U、T與A、C與G、G與C)；產(chǎn)物：產(chǎn)生單鏈RNA。8．翻譯的場所：核糖體；模板：mRNA；原料：氨基酸；轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA；酶；能量(ATP)。遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對(A與U、U與A、C與G、G與C)。產(chǎn)物：肽鏈。課時(shí)精練一、選擇題1．(2024·河北衡水中學(xué)檢測)circRNA是一類特殊的非編碼閉合環(huán)狀RNA，廣泛存在于生物體內(nèi)，其形成過程如圖所示。有些circRNA具有多個(gè)microRNA(微小RNA)的結(jié)合位點(diǎn)，進(jìn)而解除microRNA對其靶基因的抑制作用，上升靶基因的表達(dá)水平，因此在基因表達(dá)的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．circRNA是環(huán)狀分子，不含游離的磷酸基團(tuán)B．microRNA可以調(diào)控細(xì)胞中特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生數(shù)量C．前體mRNA的形成須要RNA聚合酶作用D．circRNA和microRNA通過磷酸二酯鍵結(jié)合成局部雙鏈答案D解析circRNA和microRNA通過氫鍵結(jié)合成局部雙鏈，D錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)DNA、基因、RNA、蛋白質(zhì)的說法，錯(cuò)誤的是()A．反向平行的DNA兩條鏈所含有的堿基序列不相同B．基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程只須要兩種RNA參加C．同一DNA中不同基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈并不都在同一條單鏈上D．RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過程中可使DNA雙鏈解開答案B解析基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程須要mRNA、rRNA和tRNA三種RNA的參加，B錯(cuò)誤。3．(2024·張家口市宣化第一中學(xué)高三模擬)科學(xué)家發(fā)覺下丘腦SCN細(xì)胞中基因表達(dá)產(chǎn)物PER蛋白的濃度呈周期性變更，在夜晚不斷積累，到了白天又會(huì)被分解，PER蛋白的濃度變更與生物晝夜節(jié)律驚人一樣。下圖表示人體生物鐘的部分機(jī)理，據(jù)圖分析，下列說法正確的是()A．過程①須要解旋酶，過程②③體現(xiàn)了核孔的選擇性B．Per基因徹底水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸C．PER蛋白可能與下丘腦有關(guān)生物節(jié)律的中樞活動(dòng)有著親密關(guān)聯(lián)D．圖中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是從左到右答案C解析圖中①為轉(zhuǎn)錄過程，②為翻譯過程，③過程表示PER蛋白能進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)整Per基因的轉(zhuǎn)錄過程。過程①轉(zhuǎn)錄不須要解旋酶，RNA聚合酶本身具有解旋功能，A錯(cuò)誤；Per基因徹底水解，其產(chǎn)物有4種堿基、磷酸、脫氧核糖共6種，B錯(cuò)誤；PER蛋白的濃度呈周期性變更，在夜晚不斷積累，到了白天又會(huì)被分解，PER蛋白的濃度變更與生物晝夜節(jié)律驚人一樣，PER蛋白可能與下丘腦有關(guān)生物節(jié)律的中樞活動(dòng)有著親密關(guān)聯(lián)，C正確；依據(jù)肽鏈的長短，可推斷核糖體移動(dòng)的方向是從右向左，D錯(cuò)誤。4．新冠病毒為RNA病毒，包膜上的S蛋白能與人體細(xì)胞表面的ACE2受體特異性結(jié)合，從而使病毒的RNA進(jìn)入細(xì)胞。新冠病毒的RNA進(jìn)入細(xì)胞后可干脆作為模板進(jìn)行翻譯。下圖為新冠病毒RNA的部分序列(其中包含S蛋白基因的起始部分)和S蛋白的起始氨基酸序列，AUG既是起始密碼子也編碼甲硫氨酸。下列說法正確的是()A．S蛋白的氨基酸數(shù)與S蛋白基因的核苷酸數(shù)目之比為1∶6B．圖中箭頭所指的堿基A突變?yōu)镚不影響S蛋白的結(jié)構(gòu)C．新冠病毒的RNA在核糖體上從左向右移動(dòng)進(jìn)行翻譯D．由S蛋白制備的疫苗可與病毒的S蛋白結(jié)合，抑制病毒侵染答案B解析圖中箭頭所指的堿基A突變?yōu)镚，密碼子由原來的UUA變成了UUG，不變更氨基酸的編碼依次，同時(shí)UUA和UUG都編碼同一種氨基酸，即亮氨酸，因此不影響S蛋白的結(jié)構(gòu)，B正確；在翻譯過程中，是核糖體沿著mRNA移動(dòng)，C錯(cuò)誤；由S蛋白制備的疫苗注射機(jī)體后產(chǎn)生的特異性抗體可與病毒的S蛋白結(jié)合，抑制病毒侵染，而不是S蛋白制備的疫苗干脆與病毒的S蛋白結(jié)合，D錯(cuò)誤。5．SARS病毒是一種單鏈＋RNA病毒。該＋RNA既能作為mRNA翻譯出蛋白質(zhì)，又能作為模板合成－RNA。如圖表示SARS病毒的增殖過程，相關(guān)敘述正確的是()A．過程①所需的嘌呤比例與過程②所需的嘌呤比例相同B．過程③所需的模板、原料、核糖體均由宿主細(xì)胞供應(yīng)C．單鏈－RNA在SARS病毒的生命活動(dòng)過程中必不行少D．參加①②過程的酶是RNA聚合酶，作用于磷酸二酯鍵答案D解析過程①的模板為＋RNA，過程②的模板為－RNA，＋RNA與－RNA的堿基互補(bǔ)，可知＋RNA中的A＋G與－RNA中的T＋C相等，＋RNA中的T＋C與－RNA中的A＋G相等，但＋RNA中的A＋G與T＋C不肯定相等，故過程①與過程②中所需的嘌呤比例不肯定相同，A錯(cuò)誤；過程③中，模板由SARS病毒供應(yīng)，原料與核糖體由宿主細(xì)胞供應(yīng)，B錯(cuò)誤；由題意可知，＋RNA在SARS病毒生命活動(dòng)中必不行缺，－RNA為＋RNA復(fù)制過程中的中間產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；過程①②為RNA復(fù)制，須要RNA聚合酶，用于連接核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D正確。6．科學(xué)家發(fā)覺，當(dāng)四膜蟲缺乏必需氨基酸時(shí)，tRNA會(huì)被細(xì)胞內(nèi)某些蛋白類內(nèi)切酶切割成若干個(gè)片段，從而影響蛋白質(zhì)的合成，而非必需氨基酸缺乏時(shí)，不會(huì)引起tRNA的切割。下列說法正確的是()A．內(nèi)切酶破壞tRNA中的磷酸二酯鍵將其切割成若干片段B．內(nèi)切酶與tRNA之間可能通過堿基互補(bǔ)配對相互識(shí)別C．缺乏必需氨基酸會(huì)干脆影響轉(zhuǎn)錄過程，削減蛋白質(zhì)的合成D．四膜蟲細(xì)胞合成蛋白質(zhì)時(shí)不須要非必需氨基酸的參加答案A解析依據(jù)題文，內(nèi)切酶能將tRNA切割成若干片段，推想其破壞的是tRNA中核苷酸之間的磷酸二酯鍵，A正確；當(dāng)四膜蟲缺乏必需氨基酸時(shí)，tRNA會(huì)被細(xì)胞內(nèi)某些蛋白類內(nèi)切酶切割成若干個(gè)片段，不缺乏時(shí)，不會(huì)切割，說明內(nèi)切酶和tRNA之間能相互識(shí)別，但內(nèi)切酶為蛋白質(zhì)，其中不含堿基，故內(nèi)切酶與tRNA之間不能通過堿基互補(bǔ)配對相互識(shí)別，B錯(cuò)誤；必需氨基酸缺乏會(huì)引起tRNA的切割，因此干脆影響翻譯過程，削減蛋白質(zhì)的合成，C錯(cuò)誤；四膜蟲細(xì)胞合成蛋白質(zhì)時(shí)須要非必需氨基酸的參加，D錯(cuò)誤。7．(2024·北京海淀區(qū)人大附中高三模擬)果蠅F基因在成體頭部細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄時(shí)存在可變剪接的現(xiàn)象，即相同的mRNA前體可通過剪接將不同外顯子對應(yīng)的mRNA序列組合成不同的成熟mRNA。下圖是雌雄成體頭部細(xì)胞中剪接形成的五種成熟mRNA序列示意圖。方框代表外顯子對應(yīng)的mRNA序列，c1～c5表示引物，箭頭方向代表5′→3′。為驗(yàn)證F基因的轉(zhuǎn)錄存在性別差異，探討者分別提取分別成體果蠅頭部細(xì)胞的基因組DNA(gDNA)和成熟mRNA，后者反轉(zhuǎn)錄成cDNA。選取不同模板和引物的組合，雌雄個(gè)體擴(kuò)增結(jié)果不同的一組是()A．gDNAc2＋c5 B．cDNAc1＋c5C．gDNAc1＋c3 D．cDNAc2＋c4答案D解析假如F基因的轉(zhuǎn)錄存在性別差異，則雌雄個(gè)體形成的mRNA就存在差異，以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄的cDNA就不同。由圖可知，c2和c4引物箭頭方向相反，則會(huì)導(dǎo)致雌雄個(gè)體擴(kuò)增結(jié)果不同，D正確。8．多聚谷氨酰胺結(jié)合蛋白1(PQBP1)主要定位于細(xì)胞核中，其參加基因轉(zhuǎn)錄和mRNA的剪接過程。最新探討發(fā)覺，存在于細(xì)胞質(zhì)中的PQBP1負(fù)責(zé)mRNA向核糖體的轉(zhuǎn)運(yùn)，且PQBP1可與翻譯延長因子(促進(jìn)肽鏈延長的蛋白質(zhì))結(jié)合，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．PQBP1可影響轉(zhuǎn)錄和翻譯B．PQBP1在細(xì)胞不同部位的作用不同C．翻譯延長因子可促進(jìn)肽鏈中肽鍵的形成D．PQBP1可促進(jìn)翻譯過程中mRNA在核糖體上的移動(dòng)答案D解析據(jù)題干信息可知PQBP1在細(xì)胞核中參加基因轉(zhuǎn)錄和mRNA的剪接過程，在細(xì)胞質(zhì)中促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，A、B正確；依據(jù)題干信息可知，翻譯延長因子可促進(jìn)肽鏈延長，肽鏈延長過程中有新肽鍵的形成，C正確；在翻譯過程中，核糖體沿著mRNA移動(dòng)，使mRNA上的密碼子依次翻譯出氨基酸，D錯(cuò)誤。9．1957年，克里克提出了中心法則，隨著探討的不斷深化，科學(xué)家對中心法則作出了補(bǔ)充(如圖)，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．中心法則描述了生物界遺傳信息的傳遞過程B．堿基互補(bǔ)配對保證了遺傳信息傳遞的精確性C．圖中①～⑤過程都可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生D．中心法則揭示了生物界共用同一套遺傳密碼答案D解析圖中①表示轉(zhuǎn)錄，②表示逆轉(zhuǎn)錄，③表示DNA復(fù)制，④表示RNA復(fù)制，⑤表示翻譯，以上過程均發(fā)生在細(xì)胞中，C項(xiàng)正確；中心法則沒有揭示生物界共用同一套遺傳密碼，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．真核基因轉(zhuǎn)錄出的初始RNA，經(jīng)剪切可被加工成正常的mRNA，其中某些剪切過程所需的酶與雙縮脲試劑不發(fā)生紫色反應(yīng)。在表達(dá)過程中若出現(xiàn)異樣mRNA則會(huì)被細(xì)胞分解。如圖是S基因的表達(dá)過程，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．①、③過程中堿基互補(bǔ)配對方式不完全相同B．S基因的RNA前體的某些剪切過程須要RNA催化C．④過程中生成的核苷酸可以接著用于DNA的復(fù)制D．S基因中存在著不能編碼出肽鏈的片段答案C解析①是轉(zhuǎn)錄，堿基互補(bǔ)配對方式為A－U、T－A、G－C、C－G，③過程是翻譯，堿基互補(bǔ)配對方式為A－U、U－A、C－G、G－C，不完全相同，A正確；有的酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA，由題干信息可知，S基因的RNA前體的某些剪切過程中須要RNA類的酶的催化，B正確；④過程中生成的核苷酸為核糖核苷酸，DNA復(fù)制的原料為脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；S基因中存在著不能編碼出肽鏈的片段，即非編碼區(qū)和編碼區(qū)的內(nèi)含子部分，D正確。11．細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)，含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對時(shí)，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列敘述不正確的是()A．tRNA分子由基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生，該分子內(nèi)存在氫鍵B．密碼子與反密碼子的堿基配對發(fā)生在核糖體上C．反密碼子CCI能與密碼子GGU、GGC、GGA配對D．蛋白質(zhì)的氨基酸序列由專一性的反密碼子來確定答案D解析tRNA分子由基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生，tRNA中存在局部雙鏈結(jié)構(gòu)，因此含有氫鍵，A正確；在核糖體上進(jìn)行翻譯的過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子發(fā)生堿基配對，B正確；由圖示信息可知，與tRNA上的反密碼子CCI結(jié)合的密碼子有GGU、GGC、GGA，C正確；蛋白質(zhì)的氨基酸序列由mRNA中的密碼子來確定，D錯(cuò)誤。12．如圖表示細(xì)胞中出現(xiàn)的異樣mRNA被SURF復(fù)合物識(shí)別而發(fā)生降解的過程，該過程被稱為NMD作用，能阻擋異樣蛋白的產(chǎn)生(AUG、UAG分別表示起始密碼子和終止密碼子)，圖中異樣mRNA與正常mRNA長度相同。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是()A．SURF復(fù)合物與RNA酶的作用可能相同B．SURF復(fù)合物能識(shí)別全部mRNA的終止密碼子C．NMD作用失效，細(xì)胞內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生肽鏈較短的異樣蛋白質(zhì)D．異樣mRNA產(chǎn)生的緣由是轉(zhuǎn)錄它的基因發(fā)生了堿基對替換或增加答案A解析SURF復(fù)合物和RNA酶均可對mRNA發(fā)生降解，A正確；SURF復(fù)合物只能識(shí)別異樣mRNA的終止密碼子，B錯(cuò)誤；NMD作用失效，翻譯可能提前結(jié)束，肽鏈變短，C錯(cuò)誤；異樣mRNA與正常mRNA長度相同，可能是轉(zhuǎn)錄它的基因發(fā)生了堿基對替換，不行能發(fā)生增加，D錯(cuò)誤。二、非選擇題13．如圖①～③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)細(xì)胞中過程②發(fā)生的主要場所是__________________________________________。(2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________________________。(3)由于基因中一個(gè)堿基對發(fā)生替換，而導(dǎo)致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個(gè)堿基對替換狀況是________________________________________________________________________________