(通用版)2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 第3講 基因的表達(dá)學(xué)案(含解析)(必修2)
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1、(通用版)2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 第3講 基因的表達(dá)學(xué)案(含解析)(必修2) 一、RNA的組成、結(jié)構(gòu)與種類(lèi) 1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能 2.RNA與DNA的比較 二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1.轉(zhuǎn)錄 2.翻譯 3.密碼子與反密碼子 密碼子 反密碼子 位置 mRNA tRNA 作用 直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸的序列 識(shí)別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 特點(diǎn) 與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ) 與mRNA中密碼子的堿基互補(bǔ) 三、中心法則及基因與性狀的關(guān)系 [基礎(chǔ)微點(diǎn)全練] 1.判斷正誤 (1)在真核細(xì)胞中,tRNA、rRNA和mRNA都從
2、DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)(2017·全國(guó)卷Ⅲ,T1A)(√) (2)DNA雙鏈不能解開(kāi),則DNA復(fù)制發(fā)生障礙,此時(shí),DNA轉(zhuǎn)錄仍可發(fā)生,蛋白質(zhì)合成不受影響(2016·全國(guó)卷Ⅱ,T2改編)(×) (3)線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則(√) (4)DNA病毒中沒(méi)有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則(×) (5)原核生物的tRNA合成無(wú)需基因指導(dǎo)(×) (6)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成(√) (7)HIV(逆轉(zhuǎn)錄病毒)感染人體過(guò)程的遺傳信息流動(dòng)示意圖為 (√) (8)基因與性狀之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系(×) 2.如圖中表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程的是( ) 解析:選D A、C
3、均是在核糖體上以mRNA為模板翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程;B是以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行DNA復(fù)制的過(guò)程;D是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄合成RNA的過(guò)程。 3.下面的概念圖表示了基因表達(dá)過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.①、④分別表示基因、tRNA B.②過(guò)程中的堿基配對(duì)方式有A—U、T—A、G—C、C—G C.③過(guò)程需要tRNA將氨基酸運(yùn)輸?shù)胶颂求w D.可以根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序確定基因中堿基的唯一排列順序 解析:選D 由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,即一個(gè)氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子,故根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列所推測(cè)出的基因中脫氧核苷酸序列并不是唯一的。 4.如圖表示
4、人體基因Y的表達(dá)過(guò)程,①~④表示過(guò)程。下列敘述正確的是( ) A.①過(guò)程在分裂間期進(jìn)行,需要解旋酶的催化作用 B.②過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,需要RNA酶的催化作用 C.③過(guò)程在甲狀腺細(xì)胞中進(jìn)行,需要核糖體參與 D.④過(guò)程在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進(jìn)行,需要ATP參與 解析:選D 圖中①為轉(zhuǎn)錄,發(fā)生于分裂間期或不分裂的細(xì)胞中,需RNA聚合酶參與,不需解旋酶,A錯(cuò)誤;②是RNA加工過(guò)程,主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,需RNA酶催化,B錯(cuò)誤;③為翻譯,由于最終合成的是促甲狀腺激素,故該過(guò)程在垂體細(xì)胞中進(jìn)行,C錯(cuò)誤。 5.(2019·臨沂期中檢測(cè))下列不能提高翻譯效率的是( ) A.多個(gè)核糖體參與一
5、條多肽鏈的合成 B.一條mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體 C.一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子 D.一個(gè)細(xì)胞中有多條相同的mRNA 解析:選A 翻譯過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)核糖體參與一條肽鏈的合成狀況,倘若存在該狀況,只會(huì)降低翻譯效率。 6.如圖是真核生物信使RNA合成過(guò)程圖,請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法正確的是( ) A.R所示正處于解旋狀態(tài),DNA雙鏈堿基得以暴露 B.圖中②是以4種脫氧核苷酸為原料合成的 C.如果圖中③表示酶分子,則它的名稱(chēng)是DNA聚合酶 D.圖中的②合成后,通過(guò)跨膜運(yùn)輸進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中 解析:選A 該過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,圖中的①為雙鏈DNA,②為mRNA。圖中R正處于解旋狀態(tài),DN
6、A雙鏈堿基得以暴露;mRNA是以4種核糖核苷酸為原料合成的;若圖中③表示酶分子,則其是RNA聚合酶;mRNA合成后,通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,不進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 [試考題·查欠缺] 1.(2018·海南高考)關(guān)于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的敘述,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNA B.轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶,逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶 C.轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應(yīng)物都是核糖核苷酸 D.細(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板 解析:選C 逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNA,A正確;轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶,逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶,B正確;轉(zhuǎn)錄所需要
7、的反應(yīng)物是核糖核苷酸,而逆轉(zhuǎn)錄所需的反應(yīng)物是脫氧核糖核苷酸,C錯(cuò)誤;細(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板,D正確。 2.(2016·江蘇高考改編)為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶,通過(guò)基因改造,將原來(lái)的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢?ài)的密碼子AGA,由此發(fā)生的變化不包括( ) A.植酸酶氨基酸序列改變 B.植酸酶mRNA序列改變 C.編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低 D.配對(duì)的反密碼子為UCU 解析:選A 分析題意可知,CGG和AGA都是編碼精氨酸的密碼子;密碼子是mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基,密碼子由CGG變成AGA,說(shuō)明植酸酶mRNA序列改變;密碼子由CG
8、G變成AGA,說(shuō)明編碼植酸酶的DNA中C—G堿基對(duì)的比例降低,氫鍵數(shù)目減少,使DNA熱穩(wěn)定性降低;與AGA配對(duì)的反密碼子為UCU。 3.(2019·太原模擬)如圖為人體細(xì)胞中發(fā)生的幾個(gè)重要的生理過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.過(guò)程①③可以發(fā)生在細(xì)胞核、線粒體、葉綠體中 B.含有a個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制時(shí)需要腺嘌呤脫氧核苷酸2n-1·a個(gè) C.若過(guò)程②合成的物質(zhì)b經(jīng)加工后形成具有m條多肽鏈的蛋白質(zhì),在形成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去了100個(gè)水分子,則該蛋白質(zhì)中至少含有100+2m個(gè)氧原子 D.過(guò)程②最多需要61種tRNA,該過(guò)程表明細(xì)胞可以迅速合成大量的蛋白質(zhì) 解析:選A 人體中
9、不存在葉綠體,A錯(cuò)誤。含有a個(gè)腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制,其實(shí)就是有2n-1個(gè)DNA分子在復(fù)制,每個(gè)DNA分子有a個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸,那么2n-1個(gè)DNA分子復(fù)制就需要2n-1·a個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸,B正確。合成具有m條多肽鏈的蛋白質(zhì)時(shí)脫去了100個(gè)水分子,說(shuō)明該蛋白質(zhì)有100個(gè)肽鍵,蛋白質(zhì)中的氧原子存在于肽鍵(100個(gè))、羧基端(2個(gè))和R基(可有可無(wú))中,故該蛋白質(zhì)中至少有100+2m個(gè)氧原子,C正確。過(guò)程②表示翻譯過(guò)程,此過(guò)程需要tRNA運(yùn)載氨基酸,tRNA共有61種,由于mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體,故可以在較短的時(shí)間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),D正確。 [強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺] 1.必明基因表達(dá)
10、的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄并非只在細(xì)胞核中進(jìn)行,線粒體、葉綠體中也進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。 (2)轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因,并非整個(gè)DNA分子。DNA的兩條鏈都可作模板,但一次轉(zhuǎn)錄只以一條鏈的片段作模板。 (3)能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯的細(xì)胞不一定能進(jìn)行DNA復(fù)制,只有分裂的細(xì)胞才進(jìn)行DNA復(fù)制。 2.辨析遺傳信息、密碼子與反密碼子 3.基因表達(dá)中堿基數(shù)量的推算方法 (1)DNA和mRNA對(duì)應(yīng)堿基及數(shù)量的計(jì)算 找準(zhǔn)DNA和mRNA之間對(duì)應(yīng)堿基及其比例關(guān)系,即DNA模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA中A+U(或C+G)相等,則(A+T)總%=(A+U)mRNA% (2)基因
11、控制蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計(jì)算 DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系,如圖所示: 可見(jiàn),蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=1/3mRNA堿基數(shù)目=1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目。 [練題點(diǎn)·全過(guò)關(guān)] 1.大多數(shù)生物的翻譯起始密碼子為AUG或GUG。在如圖所示的某mRNA部分序列中,若下劃線“0”表示的是一個(gè)決定谷氨酸的密碼子,則該mRNA的起始密碼子可能是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:選B 從核糖體移動(dòng)方向分析,該起始密碼子應(yīng)在下劃線“0”的左側(cè),由下劃線“0”開(kāi)始以3個(gè)堿基為單位往左推,得出“2”GUG為起始密碼子。 2.(20
12、17·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) 解析:選C 真核細(xì)胞的各種RNA都是通過(guò)DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的;由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時(shí)的DNA片段不同,因此同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生;真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中葉綠體、線粒體中的DNA也可以轉(zhuǎn)錄形成RNA;轉(zhuǎn)錄的過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)。 3.假設(shè)某一段mRNA上有60個(gè)堿
13、基,其中A有15個(gè),G有25個(gè),那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中,“C+T”的個(gè)數(shù)以及該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個(gè)數(shù)分別是(不考慮終止密碼子)( ) A.60、20 B.80、40 C.40、20 D.40、30 解析:選A 該mRNA上有60個(gè)堿基,則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中有120個(gè)堿基。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,在雙鏈DNA分子中,A=T、C=G,所以C+T占了全部堿基的一半;mRNA上相鄰的三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸,所以該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個(gè)數(shù)=60/3=20(個(gè))。 4.圖1、圖2表示遺傳信息在生物大分子間的傳遞規(guī)律,①②③
14、④⑤⑥分別表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是( ) A.圖1、圖2所示的生理過(guò)程完全相同 B.圖1表示細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)過(guò)程,圖2表示酵母菌細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)過(guò)程 C.圖2信息反映多個(gè)核糖體完成一條肽鏈的合成,有利于提高蛋白質(zhì)的合成速率 D.圖1中⑥的移動(dòng)方向是從右向左,②③④⑤表示正在合成的4條肽鏈 解析:選D 圖1中有核糖體和mRNA,表示翻譯過(guò)程,圖2中有核糖體,同時(shí)注明有RNA聚合酶,RNA聚合酶與DNA結(jié)合,所以圖2表示轉(zhuǎn)錄和翻譯兩過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,A錯(cuò)誤;圖2表示邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,代表了原核細(xì)胞(如細(xì)菌)中基因表達(dá)過(guò)程,圖1表示翻譯過(guò)程單獨(dú)進(jìn)行,可以表示真核生物(如酵母菌)的
15、翻譯過(guò)程,B錯(cuò)誤;每個(gè)核糖體獨(dú)立合成一條完整的肽鏈,C錯(cuò)誤;圖1中肽鏈右短左長(zhǎng),說(shuō)明⑥(核糖體)從右側(cè)開(kāi)始向左側(cè)移動(dòng),②③④⑤代表了4條肽鏈,D正確。 [方法技巧] “兩看法”判斷真核生物與原核生物基因表達(dá)過(guò)程圖 二、中心法則及基因與性狀的關(guān)系 [試考題·查欠缺] 1.(2015·重慶高考)結(jié)合下圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.生物的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表達(dá)出相同的蛋白質(zhì) C.遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ) D.編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 解析:選D 對(duì)于以DNA為遺傳物質(zhì)的細(xì)胞
16、生物及部分DNA病毒來(lái)說(shuō),遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的脫氧核苷酸序列中;對(duì)于RNA病毒來(lái)說(shuō),遺傳信息儲(chǔ)存在RNA的核糖核苷酸序列中。由于密碼子的簡(jiǎn)并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因,核苷酸序列不同的基因,也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者,基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的。具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈,另一條無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈。兩條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對(duì),核苷酸排列順序不同,含有不同的遺傳信息。 2.(2019·臨沂模擬)如圖所示為基因的作用與性狀的表現(xiàn)之間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.①過(guò)程與DNA復(fù)制的共同點(diǎn)是
17、都以DNA單鏈為模板,在DNA聚合酶的作用下進(jìn)行 B.③過(guò)程直接需要的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP C.人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是通過(guò)蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)的,白化病是通過(guò)蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)的 D.HIV和T2噬菌體都可獨(dú)自進(jìn)行①③這兩個(gè)基本過(guò)程 解析:選B?、龠^(guò)程是轉(zhuǎn)錄,以DNA一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下進(jìn)行,而DNA的復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板,在DNA聚合酶的作用下完成;③過(guò)程是翻譯,直接需要的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATP;白化病患者體內(nèi)缺乏酪氨酸酶,是通過(guò)蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)的,人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥是通過(guò)蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)的;HIV
18、和T2噬菌體是病毒,必須寄生在宿主細(xì)胞內(nèi),利用宿主細(xì)胞提供的物質(zhì)和能量才能完成①③過(guò)程。 [強(qiáng)知能·補(bǔ)欠缺] 1.中心法則的內(nèi)容與各種生物的信息傳遞 (1)中心法則的內(nèi)容 (2)中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 ①信息傳遞功能:Ⅰ過(guò)程體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能,它是通過(guò)DNA復(fù)制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程或細(xì)胞增殖過(guò)程中;Ⅳ過(guò)程表示以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物親代與子代之間遺傳信息的傳遞功能。 ②信息表達(dá)功能:Ⅱ(轉(zhuǎn)錄)、Ⅲ(翻譯)過(guò)程共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能,發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中;V過(guò)程表示了部分以RNA作為遺傳物質(zhì)的病毒的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,是RNA中遺傳信息表達(dá)的首要
19、步驟。此類(lèi)生物專(zhuān)營(yíng)寄生生活,必須在宿主細(xì)胞中完成其遺傳物質(zhì)的信息表達(dá),所以需先通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程形成DNA,整合在宿主DNA中,再進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ過(guò)程。 2.基因?qū)π誀畹目刂? (1)控制途徑 (2)基因與生物性狀的關(guān)系 ①生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響,如玉米細(xì)胞葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān)。 ②一般而言,一個(gè)基因只決定一種性狀。 ③環(huán)境因素會(huì)影響生物性狀,如人類(lèi)身高不完全取決于基因,可受后天營(yíng)養(yǎng)及鍛煉狀況影響。 [練題點(diǎn)·全過(guò)關(guān)] 1.(2019·貴州模擬)2017年11月我國(guó)爆發(fā)了較嚴(yán)重的流感。某流感病毒是一種負(fù)鏈RNA病毒,侵染宿主細(xì)胞后會(huì)發(fā)生-RNA→+RNA
20、→-RNA和-RNA→+RNA→蛋白質(zhì)的過(guò)程,再組裝成子代流感病毒。“-RNA”表示負(fù)鏈RNA,“+RNA”表示正鏈RNA。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該流感病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 B.+RNA具有信使RNA的功能 C.該流感病毒由-RNA形成-RNA需在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制2次 D.入侵機(jī)體的流感病毒被清除后相關(guān)漿細(xì)胞數(shù)量減少 解析:選A 病毒只含有一種核酸,根據(jù)題干可知該流感病毒所含核酸為RNA,因此其基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段,A錯(cuò)誤;根據(jù)“-RNA→+RNA→蛋白質(zhì)”的過(guò)程可知,+RNA具有信使RNA的功能,B正確;該流感病毒由-RNA形成-RNA的過(guò)程為“-RNA
21、→+RNA→-RNA”,可見(jiàn)-RNA形成-RNA需在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制2次,C正確;漿細(xì)胞能產(chǎn)生抗體,抗體可與抗原特異性結(jié)合,入侵機(jī)體的流感病毒(抗原)被清除后相關(guān)漿細(xì)胞數(shù)量減少,D正確。 2.(2019·沈陽(yáng)模擬)某細(xì)胞內(nèi)相關(guān)的生理活動(dòng)如圖所示,下列表述正確的是( ) A.若該細(xì)胞為記憶B細(xì)胞,其細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中均能發(fā)生a、b過(guò)程 B.細(xì)胞發(fā)生c過(guò)程時(shí),mRNA沿著核糖體移動(dòng),參與的tRNA可能有61種 C.圖中蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能是由DNA中堿基的排列順序和環(huán)境條件共同決定的 D.分化的細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)一定不同 解析:選A 記憶B細(xì)胞能增殖、分化,其DNA分布在細(xì)胞核和線粒體
22、中,因此其細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中均能發(fā)生a、b過(guò)程,A正確;細(xì)胞發(fā)生c過(guò)程時(shí),核糖體沿著mRNA移動(dòng),參與的tRNA可能有61種,B錯(cuò)誤;圖中蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能是由DNA中堿基的排列順序決定的,C錯(cuò)誤;分化的細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同,D錯(cuò)誤。 3.如圖表示中心法則,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.過(guò)程①~⑦都會(huì)在人體的遺傳信息傳遞時(shí)發(fā)生 B.人體細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程③主要發(fā)生在細(xì)胞核中,產(chǎn)物都是mRNA C.過(guò)程③存在的堿基配對(duì)方式有A-U、C-G、T-A、G-C D.過(guò)程⑤有半保留復(fù)制的特點(diǎn),過(guò)程⑥發(fā)生在核糖體上 解析:選C ②④⑤⑦不會(huì)在人體的遺傳信息傳遞時(shí)發(fā)生,A錯(cuò)誤;人體細(xì)
23、胞內(nèi)的③過(guò)程主要發(fā)生在細(xì)胞核中,產(chǎn)物是RNA,包括mRNA、tRNA和rRNA,B錯(cuò)誤;過(guò)程③是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,存在的堿基配對(duì)方式有A-U、T-A、C-G、G-C,C正確;過(guò)程⑤是RNA分子的復(fù)制,沒(méi)有半保留復(fù)制的特點(diǎn),過(guò)程⑥是翻譯,發(fā)生在核糖體上,D錯(cuò)誤。 一、??紙D示——翻譯過(guò)程的三種模型圖解讀 翻譯過(guò)程的三種模型圖 [信息解讀] 1.圖甲模型分析 (1)Ⅰ、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
24、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.圖乙模型分析 圖乙表示真核細(xì)胞的翻譯過(guò)程,其中a是mRNA,f是核糖體,b、c、d、e表示正在合成的4條多肽鏈,具體內(nèi)容分析如下: (1)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。 (2)目的意義:少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。 (3)方向:從右向左,判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短,長(zhǎng)的翻譯在前。 (4)結(jié)果:合成的僅是多肽鏈,要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。 (5)形成的多條肽鏈氨基酸序列相同的原因:有相同的模板mRNA。 3.圖丙模型分析
25、 圖丙表示原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程,圖中①是DNA模板鏈,②③④⑤表示正在合成的4條mRNA,在核糖體上同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.(2019·河南中原名校聯(lián)考)關(guān)于如圖所示生理過(guò)程的敘述,正確的是( ) A.物質(zhì)1上的三個(gè)相鄰堿基叫密碼子 B.該過(guò)程需要mRNA、tRNA、rRNA參與 C.多個(gè)結(jié)構(gòu)1共同完成一條物質(zhì)2的合成 D.結(jié)構(gòu)1讀取到AUG時(shí),物質(zhì)2合成終止 解析:選B 物質(zhì)1是mRNA,物質(zhì)2是多肽,結(jié)構(gòu)1是核糖體。mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰堿基是密碼子;每個(gè)核糖體獨(dú)立完成一條多肽鏈的合成;據(jù)多肽鏈長(zhǎng)短可知,該多肽鏈從左向右合成,所以應(yīng)該是讀取到U
26、AA時(shí),肽鏈合成終止。 2.如圖為基因表達(dá)過(guò)程的示意圖,下列敘述正確的是( ) A.①是DNA,其一條鏈可進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)作為轉(zhuǎn)錄的模板 B.②上有n個(gè)堿基,則新形成的肽鏈含有n-1個(gè)肽鍵 C.③是核糖體,翻譯過(guò)程中③將由3′向5′方向移動(dòng) D.④是tRNA,能識(shí)別mRNA上的密碼子 解析:選D 據(jù)圖可判斷①②③④依次代表DNA、mRNA、核糖體、tRNA,其中②mRNA是以①DNA的一條鏈為模板合成的,場(chǎng)所是細(xì)胞核,A錯(cuò)誤;②mRNA上有n個(gè)堿基,則新形成的肽鏈最多含有的氨基酸數(shù)目為n/3,則肽鍵數(shù)最多為(n/3-1)個(gè),B錯(cuò)誤;③核糖體沿著mRNA由5′向3′方向移動(dòng),C錯(cuò)誤;
27、④tRNA上的反密碼子可以識(shí)別②mRNA上的密碼子,D正確。 3.(2015·安徽高考)Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)(Qβ RNA)是一條單鏈RNA。當(dāng)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(fù)制酶(如圖所示),然后利用該復(fù)制酶復(fù)制Qβ RNA。下列敘述正確的是( ) A.Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程 B.Qβ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過(guò)程 C.一條Qβ RNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D.Qβ RNA復(fù)制后,復(fù)制酶基因才能進(jìn)行表達(dá) 解析:選B 根據(jù)題意可知,噬菌體侵染大腸桿菌后,Qβ RNA翻譯出了RNA復(fù)制酶,沒(méi)有逆轉(zhuǎn)錄酶,
28、因此Qβ RNA的復(fù)制沒(méi)有經(jīng)歷逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過(guò)程。Qβ噬菌體在RNA復(fù)制酶的作用下,以單鏈RNA為模板,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成子鏈,因此會(huì)經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過(guò)程。據(jù)圖中信息可知,該Qβ噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時(shí)翻譯出多條肽鏈。復(fù)制酶基因表達(dá)后生成RNA復(fù)制酶,才能催化RNA的復(fù)制。 [素養(yǎng)提升] 解答基因表達(dá)圖示類(lèi)題應(yīng)明確一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 分析此類(lèi)問(wèn)題要正確分清mRNA鏈和多肽鏈的關(guān)系。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA,而在同一條mRNA鏈上結(jié)合的是多個(gè)核糖體,同時(shí)合成的是若干條多肽鏈。 二、科學(xué)思維——模擬中心法則各過(guò)程 1.下面是幾種抗菌藥物的抗菌
29、機(jī)理以及中心法則的圖解。 ①青霉素:抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成;②環(huán)丙沙星:抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性;③紅霉素:能與細(xì)菌細(xì)胞中的核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用;④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。以下有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.環(huán)丙沙星會(huì)抑制a過(guò)程,利福平將會(huì)抑制b過(guò)程 B.除青霉素外,其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達(dá)的作用 C.過(guò)程d涉及的氨基酸最多有20種、tRNA最多有64種 D.e過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶 解析:選C 由題干可知,環(huán)丙沙星會(huì)抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性,故可抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制過(guò)程(a過(guò)程)。利福平會(huì)抑制RNA聚合酶的活性,故可抑制DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程(b過(guò)程)。紅霉
30、素能與核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用,故可抑制細(xì)菌的翻譯過(guò)程(d過(guò)程)。青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,其不影響遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程。e過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶。翻譯過(guò)程涉及的氨基酸最多有20種、tRNA最多有61種。 2.如圖為模擬中心法則信息傳遞過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究裝置,據(jù)圖回答: (1)若圖示為模擬某種病毒的信息流動(dòng)過(guò)程,裝置加入的模板A為單鏈,其部分堿基序列為—GAACACGUC—,加入的原料B為脫氧核苷酸,則該過(guò)程所需的酶B為_(kāi)_______,模擬的過(guò)程為_(kāi)_______。 (2)若圖示為模擬人體淋巴細(xì)胞的信息流動(dòng)過(guò)程,裝置加入的模板A為雙鏈,其部分堿基序列為—GAACAT
31、GTT—,加入的原料B為_(kāi)_______,則該過(guò)程所需的酶B為RNA聚合酶,模擬的過(guò)程為_(kāi)_______,該生理過(guò)程主要發(fā)生在該細(xì)胞的________中。 解析:(1)由模板的部分堿基序列“—GAACACGUC—”中含有U且為單鏈可知,該病毒為RNA病毒,且可以用脫氧核苷酸為原料合成DNA,所以可確定該過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與,模擬的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。(2)由“模板A為雙鏈”和“堿基序列為—GAACATGTT—”中含T等信息可知,模板A為雙鏈DNA分子,在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA,利用的原料為核糖核苷酸,模擬的過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,主要發(fā)生在該細(xì)胞的細(xì)胞核中。 答案:(1)逆轉(zhuǎn)錄酶 逆轉(zhuǎn)
32、錄 (2)核糖核苷酸 轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞核 [素養(yǎng)提升] 學(xué)會(huì)用“三看法”判斷中心法則各過(guò)程 一、選擇題 1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是( ) A.均以核酸為直接的模板 B.均遵循堿基的互補(bǔ)配對(duì) C.都需要運(yùn)輸原料的工具 D.都需要能量和相應(yīng)的酶 解析:選C 翻譯需tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,轉(zhuǎn)錄時(shí)則不需轉(zhuǎn)運(yùn)工具。 2.(2019·沈陽(yáng)模擬)下列關(guān)于人體內(nèi)某些物質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.RNA是由多個(gè)脫氧核苷酸形成的多聚體 B.食物中的蔗糖可
33、被小腸上皮細(xì)胞直接吸收 C.無(wú)機(jī)鹽離子含量過(guò)低可導(dǎo)致人體酸堿平衡紊亂 D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性只與氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān) 解析:選C RNA是由多個(gè)核糖核苷酸形成的多聚體,A錯(cuò)誤;食物中的蔗糖不能被小腸上皮細(xì)胞直接吸收,需要水解成單糖才能被吸收,B錯(cuò)誤;無(wú)機(jī)鹽能夠維持細(xì)胞的酸堿平衡,如果含量過(guò)低可導(dǎo)致人體酸堿平衡紊亂,C正確;蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量、排列順序,以及組成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)的不同有關(guān),D錯(cuò)誤。 3.將DNA雙鏈都被32P標(biāo)記的某一雄性動(dòng)物細(xì)胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中,該細(xì)胞經(jīng)過(guò)兩次連續(xù)分裂形成4個(gè)大小形態(tài)相同的子細(xì)胞。下列分析錯(cuò)誤的是
34、( ) A.若子細(xì)胞的染色體數(shù)為N,則子細(xì)胞的DNA均含32P B.若子細(xì)胞的染色體數(shù)為2N,則子細(xì)胞的DNA可能均含32P C.若子細(xì)胞中的染色體都含32P,則細(xì)胞分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生基因重組 D.若子細(xì)胞中有的染色體不含32P,則這是同源染色體彼此分離的結(jié)果 解析:選D 若子細(xì)胞中染色體數(shù)為N,則其進(jìn)行的是減數(shù)分裂,該過(guò)程中DNA分子進(jìn)行了一次復(fù)制,根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn),則子細(xì)胞的DNA均含32P,A正確;若子細(xì)胞的染色體數(shù)為2N,則其進(jìn)行的是有絲分裂,在有絲分裂過(guò)程中,第一次分裂后子細(xì)胞中每條染色體上的DNA都有1條鏈被標(biāo)記,但第二次分裂后期半數(shù)DNA被標(biāo)記,隨著姐妹染色
35、單體分開(kāi),被標(biāo)記的DNA隨機(jī)分配移向兩極,所以第二次分裂得到的子細(xì)胞被標(biāo)記的DNA數(shù)在0~2N之間,B正確;若子細(xì)胞中的染色體都含32P,則其進(jìn)行的是減數(shù)分裂,在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生基因重組,C正確;若子細(xì)胞中的染色體都不含32P,則其進(jìn)行的是有絲分裂,有絲分裂過(guò)程中不會(huì)發(fā)生同源染色體的分離,D錯(cuò)誤。 4.(2019·佛山模擬)反義RNA通常是指與mRNA互補(bǔ)的RNA分子。由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA,所以反義RNA與mRNA互補(bǔ)結(jié)合后,會(huì)抑制該mRNA的翻譯。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.反義RNA的合成需要RNA聚合酶催化 B.反義RNA是由mRNA的模板鏈反向轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的
36、C.反義RNA合成受基因的調(diào)控,同時(shí)反義RNA本身又能調(diào)控基因的表達(dá) D.真核細(xì)胞內(nèi)反義RNA主要是在細(xì)胞核內(nèi)合成,經(jīng)核孔出細(xì)胞核后發(fā)揮作用 解析:選B 反義RNA的合成需要RNA聚合酶催化,A正確;反義RNA是由轉(zhuǎn)錄mRNA的基因的反義基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;反義RNA合成受基因調(diào)控,反義RNA可與mRNA結(jié)合引起mRNA構(gòu)象變化,從而使mRNA不能與核糖體結(jié)合,通過(guò)抑制翻譯過(guò)程來(lái)抑制相關(guān)基因的表達(dá),C正確;真核細(xì)胞內(nèi)反義RNA主要是在細(xì)胞核內(nèi)合成,經(jīng)核孔出細(xì)胞核后發(fā)揮作用,D正確。 5.(2019·豐臺(tái)區(qū)一模)如圖表示核糖體上合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。四環(huán)素抑制tRNA與細(xì)菌核糖體的A位點(diǎn)結(jié)
37、合,使蛋白質(zhì)合成停止,從而阻斷細(xì)菌的生長(zhǎng),常用于治療一些細(xì)菌引起的疾病。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和mRNA B.四環(huán)素與A位點(diǎn)結(jié)合促進(jìn)了新肽鍵的形成 C.圖中從E位點(diǎn)離開(kāi)的tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸 D.人體細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞的核糖體沒(méi)有差異 解析:選C 核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和rRNA,A錯(cuò)誤;四環(huán)素與A位點(diǎn)結(jié)合,阻止tRNA進(jìn)入核糖體A位點(diǎn),導(dǎo)致肽鏈的延伸受阻而使細(xì)菌蛋白質(zhì)無(wú)法合成,因此不能促進(jìn)新肽鍵的形成,B錯(cuò)誤;由于該tRNA的反密碼子是UAC,所以可轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸(AUG),C正確;人體細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞的核糖體有差異,如細(xì)菌核糖體沉降系數(shù)為70S
38、,人體細(xì)胞核糖體沉降系數(shù)為80S,D錯(cuò)誤。 6.下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸及其相互關(guān)系的敘述,正確的是( ) A.控制合成不同蛋白質(zhì)的DNA分子堿基含量可能相同 B.同一人體的神經(jīng)細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞具有相同的DNA和RNA C.蛋白質(zhì)功能多樣性的根本原因是控制其合成的mRNA具有多樣性 D.基因的兩條鏈可分別作模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,以提高蛋白質(zhì)合成的效率 解析:選A 同一人體的神經(jīng)細(xì)胞與骨骼肌細(xì)胞具有相同的DNA,但RNA不同,B錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)功能多樣性的根本原因是DNA具有多樣性,C錯(cuò)誤;基因只能以一條鏈作模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,D錯(cuò)誤。 7.(2019·合肥模擬)核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),
39、在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。下列說(shuō)法正確的是( ) A.艾弗里等人利用熒光技術(shù),證明了DNA是遺傳物質(zhì) B.DNA和RNA可以作為同一生物在不同發(fā)育時(shí)期的遺傳物質(zhì) C.細(xì)胞中參與蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程的RNA有三種 D.遺傳信息是指一條染色體上的基因排列順序 解析:選C 艾弗里等人利用體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),A錯(cuò)誤;遺傳物質(zhì)只有一種,DNA或RNA,同一生物在不同發(fā)育時(shí)期的遺傳物質(zhì)是相同的,B錯(cuò)誤;RNA有三種,即mRNA、tRNA和rRNA,這3種RNA都參與蛋白質(zhì)的生物合成,C正確;基因中的脫氧核苷酸(堿基對(duì))排列順序代表遺傳信息,D錯(cuò)誤
40、。 8.如圖是人體內(nèi)苯丙氨酸與酪氨酸代謝的部分途徑,下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.基因①②③不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中 B.苯丙酮尿癥的患者會(huì)因?yàn)楸奖彼岵荒苻D(zhuǎn)化為酪氨酸而同時(shí)患上白化病 C.當(dāng)人體衰老時(shí),因酶②的活性降低而導(dǎo)致頭發(fā)變白 D.基因①②③的功能說(shuō)明基因通過(guò)控制酶的合成從而控制生物的性狀 解析:選C 同一個(gè)體體細(xì)胞中所含基因一般相同,因此基因①②③會(huì)存在于同一個(gè)細(xì)胞中。苯丙酮尿癥患者可以從環(huán)境中攝取酪氨酸,因此不一定會(huì)患上白化病?;颌佗诘墓δ苷f(shuō)明基因通過(guò)控制酶的合成從而控制生物的性狀,基因③的功能說(shuō)明基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀。 9.如
41、圖所示為真核細(xì)胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.結(jié)構(gòu)a是核糖體,物質(zhì)b是mRNA,過(guò)程①是翻譯過(guò)程 B.過(guò)程②在形成細(xì)胞中的某種結(jié)構(gòu),這一過(guò)程與細(xì)胞核中的核仁密切相關(guān) C.如果細(xì)胞中r-蛋白含量較多,r-蛋白就與b結(jié)合,阻礙b與a結(jié)合 D.c是基因,是指導(dǎo)rRNA合成的直接模板,需要DNA聚合酶參與催化 解析:選D 據(jù)圖分析可知,a是核糖體,b是mRNA,c是DNA片段,A正確;過(guò)程②形成核糖體,核仁與核糖體的形成有關(guān),B正確;細(xì)胞中r-蛋白含量較多時(shí),r-蛋白就與b即mRNA結(jié)合,阻礙mRNA與核糖體結(jié)合,從而抑制翻譯過(guò)程,這是一種反饋調(diào)節(jié)過(guò)程
42、,C正確;c轉(zhuǎn)錄形成rRNA時(shí)需要RNA聚合酶的催化,D錯(cuò)誤。 10.(2019·河北衡水中學(xué)調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞癌變與端粒酶的活性有關(guān)。端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,能以自身的核酸為模板,在其蛋白組分的催化下合成端粒DNA序列。下列與端粒酶和癌細(xì)胞有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.?dāng)M核的DNA中不含有端粒 B.正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA C.人體內(nèi)癌細(xì)胞一般都表現(xiàn)出較高的端粒酶活性 D.從功能上看,端粒酶屬于RNA聚合酶 解析:選D 合成端粒DNA序列所需原料為四種脫氧核苷酸,故相關(guān)酶的功能應(yīng)類(lèi)似逆轉(zhuǎn)錄酶。 11.對(duì)下列各圖分析不準(zhǔn)確的是( ) A.甲圖中的
43、①②③均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 B.乙圖中核糖體在mRNA上移動(dòng)方向?yàn)閺挠业阶?,所用原料是氨基? C.對(duì)于丙圖,人體內(nèi)的T細(xì)胞可以進(jìn)行①②③⑤過(guò)程 D.丁圖中該段內(nèi)有6種核苷酸 解析:選C 甲圖中①②③過(guò)程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制過(guò)程,都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A正確;根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)度可知,核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是從右到左,所用原料是氨基酸,B正確;丙圖中①~⑤過(guò)程分別為DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過(guò)程,T細(xì)胞可增殖分化成效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞,可發(fā)生①②③過(guò)程,不能發(fā)生④⑤過(guò)程,C錯(cuò)誤;丁圖為轉(zhuǎn)錄過(guò)程,其中的DNA鏈中含有3種核苷酸,RNA鏈中也含有3種核苷酸,共6
44、種核苷酸,D正確。 12.下面是4種遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程,對(duì)應(yīng)的敘述正確的是( ) A.甲可表示胰島細(xì)胞中胰島素合成過(guò)程中的遺傳信息的傳遞方向 B.能進(jìn)行乙過(guò)程的生物也能進(jìn)行丁過(guò)程 C.丙可表示DNA病毒(如T2噬菌體)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時(shí)的遺傳信息傳遞方向 D.丙、乙、丁三幅圖就已經(jīng)全面涵蓋了生物界遺傳信息傳遞的情況 解析:選C 胰島細(xì)胞內(nèi)胰島素合成過(guò)程中,遺傳信息的傳遞方向不包括DNA復(fù)制,A錯(cuò)誤;逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV或某些致癌病毒)能進(jìn)行乙過(guò)程,而煙草花葉病毒進(jìn)行的是丁過(guò)程,B錯(cuò)誤;生物界還有一種朊病毒,它的遺傳信息傳遞情況可能是蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。 二、非選擇題
45、13.核基因編碼的蛋白質(zhì)能夠有條不紊地被運(yùn)送到各自的目的地,關(guān)鍵是蛋白質(zhì)在合成時(shí)帶有分選信號(hào),而目的地就是能夠識(shí)別分選信號(hào)的受體。分選信號(hào)取決于氨基酸序列中的信號(hào)序列,如圖所示。分析回答下列問(wèn)題: (1)線粒體所需的蛋白質(zhì)一部分來(lái)自過(guò)程⑥,另一部分是在______________指導(dǎo)下合成的。某些蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)程⑧進(jìn)入細(xì)胞核需要通過(guò)________,這一過(guò)程具有________性。 (2)經(jīng)過(guò)程②進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多肽,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊成為具有一定________的蛋白質(zhì),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中未折疊或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì),會(huì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量堆積,此時(shí)細(xì)胞通過(guò)改變基因表達(dá)減少新蛋白質(zhì)的合成,或增加識(shí)別并降解錯(cuò)誤折疊
46、蛋白質(zhì)的相關(guān)分子,進(jìn)行細(xì)胞水平的________調(diào)節(jié)。 (3)送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有________,這是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)定向運(yùn)輸所必需的,這種序列最終是由________決定的。各類(lèi)成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合,說(shuō)明受體具有________的特點(diǎn)。 解析:(1)線粒體是半自主性細(xì)胞器,自身含有基因,該基因也能表達(dá)形成蛋白質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中合成的某些蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶、RNA聚合酶)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,核孔對(duì)物質(zhì)的運(yùn)輸具有選擇性。(2)核糖體上合成的多肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行折疊加工,從而形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)未折疊或錯(cuò)誤折疊,反過(guò)來(lái)會(huì)減少新蛋白質(zhì)的合成,或增加識(shí)別并降解錯(cuò)
47、誤折疊蛋白質(zhì)的相關(guān)分子,這種調(diào)節(jié)屬于細(xì)胞水平的反饋調(diào)節(jié)。(3)根據(jù)題干中信息“分選信號(hào)取決于氨基酸序列中的信號(hào)序列”,可知送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有不同的信號(hào)序列,該信號(hào)序列是由細(xì)胞核基因最終決定的。各類(lèi)成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合,說(shuō)明受體具有專(zhuān)一性。 答案:(1)線粒體基因(DNA) 核孔 選擇 (2)空間結(jié)構(gòu) 反饋 (3)不同的信號(hào)序列 核基因 專(zhuān)一性 14.(2019·安慶聯(lián)考)如圖表示病毒侵入宿主體內(nèi)的復(fù)制過(guò)程示意圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后,此時(shí)用血清學(xué)方法和電鏡檢查無(wú)病毒顆粒,稱(chēng)為“隱蔽期”,這是因?yàn)開(kāi)_______________________
48、。 (2)物質(zhì)D、H分別可能是_________________________________________________、 ________________。 (3)B、F的區(qū)別是__________________________________________________________。過(guò)程f稱(chēng)為_(kāi)_______。 (4)假如A為RNA,經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析確定其堿基總數(shù)為X,其中鳥(niǎo)嘌呤G的數(shù)量為Y,你能否推斷出構(gòu)成A的幾種堿基數(shù)量分別是多少,為什么?_____________________________。根據(jù)中心法則分析,RNA病毒遺傳信息的傳遞過(guò)程與人體不同的步驟可能有
49、_________________________________________________、______________________。 解析:(1)病毒核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后,將利用宿主細(xì)胞的原料和場(chǎng)所形成子代病毒,在子代病毒未釋放之前,無(wú)法用血清學(xué)方法和電鏡檢查到病毒顆粒,此為“隱蔽期”。(2)分析圖示可知,物質(zhì)D為蛋白質(zhì),參與病毒核酸的復(fù)制(過(guò)程g),所以物質(zhì)D可能是病毒核苷酸完成復(fù)制(過(guò)程g)所需要的酶;物質(zhì)H與病毒核酸組裝成新的病毒,故物質(zhì)H可能是病毒的蛋白質(zhì)外殼。(3)B與相關(guān)酶的合成有關(guān),F(xiàn)與病毒的蛋白質(zhì)外殼的形成有關(guān),因此,B、F的區(qū)別是轉(zhuǎn)錄的信息不同。過(guò)程f稱(chēng)為裝配。
50、(4)假如A為RNA,RNA是單鏈結(jié)構(gòu),雖然經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析確定其堿基總數(shù)為X,其中鳥(niǎo)嘌呤G的數(shù)量為Y,但仍不能推斷出構(gòu)成A的另外幾種堿基數(shù)量分別是多少。依據(jù)中心法則可推知,RNA病毒遺傳信息的傳遞過(guò)程與人體不同的步驟可能有:RNA的自我復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄。 答案:(1)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后尚未形成完整的病毒體 (2)病毒核苷酸完成復(fù)制(過(guò)程g)所需要的酶 病毒的蛋白質(zhì)外殼 (3)轉(zhuǎn)錄的信息不同 裝配 (4)不能,因?yàn)镽NA是單鏈,堿基數(shù)無(wú)法確定 RNA的自我復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 15.中國(guó)科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。研究人員發(fā)現(xiàn)了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合
51、成途徑(實(shí)線方框所示)和酵母細(xì)胞產(chǎn)生合成青蒿酸的中間產(chǎn)物FPP的途徑(虛線方框所示)如圖。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題: (1)過(guò)程①需要________識(shí)別DNA中特定的堿基序列,該過(guò)程在細(xì)胞的分裂期很難進(jìn)行的原因是__________________________。 (2)在青蒿的不同組織細(xì)胞中,相同DNA轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)不完全相同的原因是________________________。青蒿素的合成體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是________________________________。 (3)研究表明,相關(guān)基因?qū)虢湍讣?xì)胞后雖能正常表達(dá),但酵母菌合成的青蒿素卻很少,據(jù)圖分析原因可能是_
52、_______________________。為提高酵母菌合成青蒿素的產(chǎn)量,請(qǐng)你提出科學(xué)的解決方案。______________________________________________________。 (4)若FPP合成酶基因中含4 300個(gè)堿基對(duì),其中一條單鏈中A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,則該基因連續(xù)復(fù)制3次至少需要________個(gè)游離的鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸。 答案:(1)RNA聚合酶 染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體,DNA難于解旋 (2)不同組織細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá) 通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物性狀 (3)酵母細(xì)胞中的大部分FPP用于合成了固醇 抑制ERG9酶的活性(或阻斷ERG9酶基因的表達(dá)) (4)18 060
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