資源簡介

必修2　第六單元　第20講　基因的表達
[考綱明細]　1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)　2.基因與性狀的關系(Ⅱ)
考點1　遺傳信息的轉錄和翻譯
1．RNA的結構、種類與功能
2．比較RNA與DNA
DNA
RNA
分布
主要分布于細胞核中
主要分布于細胞質中
鏈
多為兩條鏈
多為一條鏈，較DNA短
五碳糖
脫氧核糖
核糖
堿基
A、T、C、G
A、U、C、G
基本單位
脫氧核苷酸
核糖核苷酸
3．遺傳信息的轉錄
(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補配對原則合成RNA的過程。
(2)場所：主要是細胞核，在線粒體、葉綠體中也能發生轉錄過程。
(3)過程
4．遺傳信息的翻譯
(1)概念
場所
細胞質的核糖體上
模板
mRNA
原料
20種氨基酸
產物
具有一定氨基酸順序的蛋白質
(2)密碼子
①概念：信使RNA上3個相鄰堿基決定1個氨基酸，此3個相鄰堿基稱為密碼子。
②種類：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，終止密碼子有3種。
③密碼子與氨基酸的對應關系
一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應的氨基酸)，一種氨基酸可能對應一種或幾種密碼子。
(3)tRNA
①結構：呈三葉草的葉形
②種類：61種。
③tRNA與氨基酸的對應關系
一種tRNA只能轉運一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉運。
(4)過程
(5)產物：多肽蛋白質。
(6)特點
通常一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。
1．“列表法”比較復制、轉錄和翻譯
項目
DNA的復制
轉錄
翻譯
時間
有絲分裂間期；減數第一次分裂前的間期
整個生長發育的過程中
場所
主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)
主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)
核糖體上
模板
DNA的兩條鏈
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
酶
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
多種酶
堿基配對原則
A－T，G－C，T－A，C－G
A－U，G－C，T－A，C－G
A－U，G－C，U－A，C－G
產物
2個子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA等　　　
蛋白質
特點
邊解旋邊復制，半保留復制
邊解旋邊轉錄
一個mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，提高合成蛋白質的速率
信息傳遞方向
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白質(性狀)
意義
傳遞遺傳信息
表達遺傳信息
2．“圖示法”解讀復制、轉錄、翻譯的過程
(1)圖甲、圖乙的過程判斷
①圖甲DNA兩條鏈都作為模板?復制。
②圖乙DNA的一條鏈作為模板?轉錄。
(2)圖丙的過程解讀
①一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。
②翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。
③翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。
④翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。
(3)圖丁的過程解讀
①數量關系：一個mRNA可同時結合多個核糖體，形成多聚核糖體。
②意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。
③方向：從左向右，判斷依據是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。
④結果：合成多個氨基酸序列完全相同的多肽。
3．相關數量關系
DNA堿基數∶mRNA堿基數∶氨基酸數＝6∶3∶1。
4．真核細胞和原核細胞基因表達過程的區別
(1)真核細胞基因表達過程
先轉錄后翻譯。轉錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質，與核糖體結合進行翻譯。
(2)原核細胞基因表達過程
邊轉錄邊翻譯。原核細胞沒有核膜，mRNA一經形成就會有許多核糖體結合上來，所以會出現轉錄和翻譯同時進行的現象。極大地提高了合成蛋白質的效率。
題組一　遺傳信息、密碼子、反密碼子辨析
1．如圖表示藍藻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(　　)
A．分析題圖可知①是β，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．圖中翻譯過程需要在核糖體上進行
D．能夠轉運氨基酸的③的種類有64種
答案　C
解析　根據堿基互補配對原則，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(圖中②)、tRNA(圖中③)和rRNA(核糖體RNA)，B錯誤；圖中翻譯過程在核糖體上進行，C正確；③是tRNA，能夠轉運氨基酸，其種類是61種，D錯誤。
2．有關蛋白質合成的敘述，正確的是(　　)
A．起始密碼子和終止密碼子都不編碼氨基酸
B．每種tRNA只轉運一種氨基酸
C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息
D．核糖體可在mRNA上移動，核糖體與mRNA的結合部位會形成3個tRNA的結合位點
答案　B
解析　密碼子共64個，但編碼氨基酸的密碼子只有61個，有3個終止密碼子不編碼氨基酸，但起始密碼子可編碼氨基酸，A錯誤；每種tRNA只運載一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA運載，B正確；tRNA的反密碼子不攜帶遺傳信息，遺傳信息在DNA分子上，mRNA以密碼子的形式攜帶了氨基酸序列的遺傳信息，C錯誤；核糖體與mRNA的結合部位會形成2個tRNA的結合位點，D錯誤。
遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較
遺傳信息
密碼子
反密碼子
概念
基因中脫氧核苷酸的排列順序
mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰堿基
tRNA中與密碼子互補配對的3個堿基
作用
決定蛋白質中氨基酸的排列順序
直接決定蛋白質分子中氨基酸的排列順序
攜帶氨基酸與mRNA上密碼子配對，以確定氨基酸在肽鏈上的位置
對應關系
題組二　轉錄和翻譯過程
3．(2019·湖南長沙市長郡中學一模)下圖為某六肽化合物合成的示意圖。下列敘述不正確的是(　　)
A．與①→②相比，③→⑤特有的堿基配對方式是U—A
B．根據圖中多肽的氨基酸數可以判斷出終止密碼子是UCU
C．①→②中會產生圖中④代表的物質，且④中含有氫鍵
D．若該多肽是一種DNA聚合酶，則它會催化物質①的復制
答案　B
解析　①為DNA，②③均是mRNA，④是tRNA，⑤是多肽。①→②過程表示轉錄，其堿基配對方式是A—U、T—A、G—C、C—G，③→⑤過程表示翻譯，其堿基配對方式是A—U、U—A、G—C、C—G，可見，與①→②相比，③→⑤特有的堿基配對方式是U—A，A正確；根據圖中多肽的氨基酸數可以判斷出終止密碼子是UAA，B錯誤；①→②所示的轉錄過程會產生圖中④代表的tRNA，tRNA中含有氫鍵，C正確；若該多肽是一種DNA聚合酶，則它會催化物質①DNA的復制，D正確。
4．下列有關如圖所示的生理過程(圖中④代表核糖體，⑤代表多肽鏈)的敘述，不正確的是(　　)
A．圖中所示的生理過程包括轉錄和翻譯
B．圖中所示的過程發生在原核細胞中
C．遺傳信息由②傳遞到⑤需要mRNA作中介
D．圖中①在該過程中不起作用，由此可確定①在遺傳上不具功能
答案　D
解析　圖示表示遺傳信息從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質，所以其生理過程包括轉錄和翻譯，A正確；圖中轉錄和翻譯可同時進行，說明是發生在原核細胞中，B正確；遺傳信息儲存在DNA分子中，由②傳遞到⑤需要mRNA作中介，C正確；①是DNA的一條鏈，在遺傳時參與DNA復制，D錯誤。
5．(2019·江蘇連云港東海石榴高中月考)關于如圖所示生理過程的敘述，正確的是(　　)
A．物質1上任意三個相鄰堿基叫做密碼子
B．該過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與
C．多個結構1共同完成一條物質2的合成
D．結構1讀取到終止密碼子時，物質2連接最后一個氨基酸
答案　B
解析　mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基是密碼子，A錯誤；圖示為翻譯過程，需要mRNA作為模板、tRNA運輸氨基酸、rRNA構成的核糖體為場所，B正確；每個核糖體均分別完成一條多肽鏈的合成，多個核糖體可以完成多個相同的肽鏈的合成，C錯誤；結構1核糖體讀取到終止密碼子時，翻譯過程結束，終止密碼子不編碼氨基酸，D錯誤。
題組三　轉錄和翻譯的相關計算
6．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數、合成這段多肽需要的tRNA個數及轉錄此mRNA的基因中堿基個數至少依次為(　　)
A．33　11　66
B．36　12　72
C．12　36　72
D．11　36　66
答案　B
解析　一條含有11個肽鍵的多肽，含有12個氨基酸。氨基酸數∶mRNA堿基數∶DNA堿基數＝1∶3∶6，因此，mRNA中至少含有36個堿基，DNA中至少含有72個堿基。一個氨基酸需要一個tRNA來轉運，故至少需要12個tRNA。
計算中的“最多”和“最少”問題
(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些；基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。
(2)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。
考點2　中心法則及基因與性狀的關系
1．中心法則
(1)提出者：克里克。
(2)總表達式
①DNA的復制；②轉錄；③翻譯；④RNA的復制；⑤逆轉錄。
(3)不同生物遺傳信息傳遞方向
①細胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則：
②煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：
③HIV等逆轉錄病毒的中心法則：
④不能分裂的細胞：
DNARNA蛋白質
2．基因控制性狀的途徑
(1)直接控制途徑
①機理：基因蛋白質結構生物體的性狀。
②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病。
(2)間接控制途徑
①機理：基因酶的合成代謝過程生物體的性狀。
②實例：白化病、豌豆皺粒。
1.(必修2
P70小字)(1)線粒體和葉綠體中的DNA，都能夠進行半自主自我復制，并通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成。
(2)線粒體肌病和神經性肌肉衰弱、運動失調及眼視網膜炎等都與線粒體DNA缺陷有關，通過母親遺傳給后代。
2．(必修2
P71拓展題T1改編)果蠅紅眼形成的直接原因是紅色色素的合成，而紅色色素的合成需經一系列生化反應，每個反應所涉及的酶都與相應的基因有關，但是，科學家只將其中一個因突變而導致紅眼不能形成的基因命名為紅眼基因，下列相關敘述正確的是(　　)
A．基因與紅眼性狀的關系是線性關系
B．果蠅只要有紅眼基因就能形成紅眼
C．紅眼基因突變后其遺傳性狀一定改變
D．紅眼性狀是基因通過指導蛋白質的合成來實現的
答案　D
解析　根據題干信息可知，“紅色色素的合成需經一系列生化反應，每個反應所涉及的酶都與相應的基因有關”，因此紅眼基因與性狀不是簡單的線性關系，A錯誤；科學家只將其中的一個基因命名為紅眼基因，因此并不是有紅眼基因就能形成紅眼，B錯誤；由于密碼子的簡并性，紅眼基因突變后，其遺傳性狀不一定改變，C錯誤；基因通過指導蛋白質的合成來控制生物的性狀，D正確。
題組一　中心法則過程分析及實驗
1．中心法則揭示了生物遺傳信息傳遞與表達的過程。下列有關中心法則的說法錯誤的是(　　)
A．a過程主要發生在細胞分裂的間期，b和c在細胞的整個生命過程中都能發生
B．c過程中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．逆轉錄病毒的RNA在宿主細胞內須通過d、b、c過程才能最終合成蛋白質
D．細胞中的基因通過b、c過程合成的蛋白質可直接或間接地影響生物的性狀
答案　B
解析　a、b、c、d、e分別表示DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄和RNA復制，DNA復制發生在細胞分裂的間期，轉錄和翻譯發生在整個生命過程中，A正確；tRNA上找不到與終止密碼子相對應的反密碼子，B錯誤；逆轉錄病毒攜帶的RNA在宿主細胞內必須通過逆轉錄(d)、轉錄(b)、翻譯(c)過程才能最終合成蛋白質，C正確；基因表達合成的蛋白質可直接或間接地影響生物的性狀，D正確。
2．圖甲所示為基因表達過程，圖乙為中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲所示為染色體DNA上的基因表達過程，需要多種酶參與
B．紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響基因的轉錄過程
C．圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程
D．圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤
答案　D
解析　甲圖中，轉錄和翻譯同時進行，屬于原核生物的基因表達過程，而原核生物沒有染色體，A錯誤；紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，所以影響基因的翻譯過程，B錯誤；圖乙中①是DNA復制、②是轉錄過程、③是翻譯過程、④是RNA的復制、⑤是逆轉錄過程，圖甲是基因控制蛋白質的合成過程，即轉錄和翻譯，為圖乙中的②③過程，C錯誤；圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤，①過程中只有A與T配對，D正確。
3．如圖為模擬中心法則信息傳遞過程的實驗研究裝置，據圖回答：
(1)若圖示為模擬某種病毒的信息流動過程，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，則該過程所需的酶B為________，模擬的過程為________。
(2)若圖示為模擬人體淋巴細胞的信息流動過程，裝置加入的模板A為雙鏈，其部分堿基序列為—GAACATGTT—，加入的原料B為__________，則該過程所需的酶B為RNA聚合酶，模擬的過程為________，該生理過程主要發生在該細胞的________中。
答案　(1)逆轉錄酶　逆轉錄
(2)核糖核苷酸　轉錄　細胞核
解析　(1)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，且以脫氧核苷酸為原料合成DNA，所以可確定該過程需要逆轉錄酶的參與，模擬的過程為逆轉錄過程。
(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，模擬的過程為轉錄，主要發生在該細胞的細胞核中。
1．不同細胞中遺傳信息傳遞方向
高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細胞情況不盡相同，如根尖分生區細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但葉肉細胞等高度分化的細胞中無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中無信息傳遞。2.“三步法”判斷中心法則各過程
“一看”模板
“二看”原料
“三看”產物
生理過程
DNA
脫氧核苷酸
DNA
DNA復制
核糖核苷酸
RNA
轉錄
RNA
脫氧核苷酸
DNA
逆轉錄
核糖核苷酸
RNA
RNA復制
氨基酸
蛋白質(或多肽)
翻譯
題組二　基因與生物性狀的關系
4．(2019·吉林第二次調研)有關基因、蛋白質與性狀關系的敘述中，不正確的是(　　)
A．一個基因不一定只能控制一個性狀，多個基因可以影響和控制同一個性狀
B．控制酪氨酸酶的基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物性狀
C．并不是染色體上的所有基因都能表現出相應的性狀
D．蛋白質的功能可以影響性狀
答案　B
解析　生物性狀是由基因決定的，但性狀和基因不都是一一對應關系，如一個基因不一定只能控制一個性狀，也有多個基因影響和控制同一個性狀的，A正確；控制酪氨酸酶的基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物性狀，B錯誤；有的基因為隱性基因，所控制的性狀不一定表現出來，C正確；基因通過控制蛋白質的合成控制生物的性狀，D正確。
5．(2020·安徽省皖南八校第二次聯考)如圖為人體內基因對性狀的控制過程，下列敘述正確的是(　　)
A．白化病患者由于基因突變而導致基因2的堿基配對方式改變
B．當食物缺乏酪氨酸時，即使基因2正常表達仍然會患白化病
C．基因1能夠反映基因通過控制蛋白質的合成直接控制生物體的性狀
D．鐮刀型細胞貧血癥致病的直接原因是血紅蛋白分子結構的改變
答案　D
解析　基因突變不會導致基因的堿基配對方式改變，A錯誤；酪氨酸是非必需氨基酸，食物缺乏酪氨酸時人體自身可以合成，基因2正常表達則不會患白化病，B錯誤；基因1能夠反映基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀，C錯誤；鐮刀型細胞貧血癥致病的根本原因是基因突變，直接原因是血紅蛋白分子結構的改變，D正確。高考熱點突破
1．(2019·全國卷Ⅰ)用體外實驗的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是(　　)
①同位素標記的tRNA　②蛋白質合成所需的酶　③同位素標記的苯丙氨酸　④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液
A．①②④
B．②③④
C．③④⑤
D．①③⑤
答案　C
解析　在體外合成同位素標記的多肽鏈，需要有翻譯合成該多肽鏈的模板——mRNA，即人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸；還需要有合成該多肽鏈的原料——同位素標記的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成該多肽鏈還需要酶、能量等，可由除去了DNA和mRNA的細胞裂解液提供。
2．(2018·江蘇高考)下列關于DNA和RNA的敘述，正確的是(　　)
A．原核細胞內DNA的合成都需要DNA片段作為引物
B．真核細胞內DNA和RNA的合成都在細胞核內完成
C．肺炎雙球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA和RNA都是遺傳物質
D．原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質都需要DNA和RNA的參與
答案　D
解析　原核細胞內DNA的合成需要RNA為引物，A錯誤；真核細胞中的DNA和RNA的合成主要發生在細胞核中，此外線粒體和葉綠體中也能合成DNA和RNA，B錯誤；肺炎雙球菌的體內轉化實驗說明了轉化因子的存在，體外轉化實驗證明了遺傳物質是DNA，C錯誤；真核細胞和原核細胞中基因的表達過程都包括轉錄和翻譯兩個過程，都需要DNA和RNA的參與，D正確。
3．(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生
C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生
D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補
答案　C
解析　tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉錄而來，A正確；RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉錄，同一細胞中可能有多個DNA分子同時發生轉錄，同一DNA分子上的不同基因也可同時發生轉錄，故兩種RNA可同時合成，B正確；RNA的合成主要發生在細胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發生，C錯誤；轉錄時遵循堿基互補配對原則，故轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補，D正確。
4．(2016·上海高考)從同一個體的漿細胞(L)和胰島B細胞(P)分別提取它們的全部mRNA(L－mRNA和P－mRNA)，并以此為模板在逆轉錄酶的催化下合成相應的單鏈DNA(L－cDNA和P－cDNA)。其中，能與L－cDNA互補的P－mRNA以及不能與P－cDNA互補的L－mRNA分別含有編碼(　　)
①核糖體蛋白的mRNA　②胰島素的mRNA　③抗體蛋白的mRNA　④血紅蛋白的mRNA
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
答案　A
解析　由題意知，能與L－cDNA互補的P－mRNA是在兩種細胞中均表達的基因轉錄的mRNA，不能與P－cDNA互補的L－mRNA是由在漿細胞中表達在胰島B細胞中不表達的基因轉錄的mRNA，A正確。
5．(2018·江蘇高考)長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調控功能的一類RNA分子。下圖表示細胞中lncRNA的產生及發揮調控功能的幾種方式，請回答下列問題：
(1)細胞核內各種RNA的合成都以________為原料，催化該反應的酶是________。
(2)轉錄產生的RNA中，提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是________，此過程中還需要的RNA有________。
(3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內________(圖示①)中的DNA結合，有的能穿過________(圖示②)與細胞質中的蛋白質或RNA分子結合，發揮相應的調控作用。
(4)研究發現，人體感染細菌時，造血干細胞核內產生的一種lncRNA，通過與相應DNA片段結合，調控造血干細胞的________，增加血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞的數量。該調控過程的主要生理意義是________。
答案　(1)四種核糖核苷酸　RNA聚合酶
(2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(轉運RNA和核糖體RNA)
(3)染色質　核孔
(4)分化　增強人體的免疫抵御能力
解析　(1)細胞核中的RNA都是以DNA為模板轉錄形成的，該過程需要RNA聚合酶的催化，原料是四種核糖核苷酸。
(2)轉錄可以形成mRNA、tRNA和rRNA等，其中mRNA是翻譯的模板，可以提供信息指導氨基酸分子聚合成多肽鏈；tRNA在翻譯中作為運輸氨基酸的工具；rRNA是核糖體的組成成分。
(3)由圖可知，lncRNA前體加工成熟后，可以與染色質上的DNA分子結合，也可以通過核孔與細胞質中的蛋白質和RNA結合。
(4)根據題意分析，人體感染細菌時，造血干細胞核內產生的一種lncRNA，與相應DNA片段結合后，血液中產生了單核細胞、中性粒細胞等多種吞噬細胞，說明其調控了造血干細胞的分化；吞噬細胞屬于免疫細胞，因此該調控過程的主要生理意義是增強人體的免疫抵御能力。
課時作業
一、選擇題
1．(2019·湖南湘東六校高三聯考)如圖表示真核細胞中基因指導蛋白質合成過程中相關物質間的關系。下列敘述正確的是(　　)
A．物質a表示基因，其均以染色體為載體
B．物質b的密碼子決定其攜帶氨基酸的種類
C．過程①表示轉錄，該過程發生在核糖體上
D．過程②表示翻譯，該過程中能產生水，并消耗能量
答案　D
解析　細胞質基因不是以染色體為載體，A錯誤；b代表tRNA，密碼子不在tRNA上，B錯誤；轉錄過程主要發生在細胞核，C錯誤；過程②表示翻譯，該過程中氨基酸脫水縮合形成肽鏈，能產生水，并消耗能量，D正確。
2．(2019·河北武邑中學調研)rRNA在核仁中通過轉錄形成，與核糖核蛋白組裝成核糖體前體，再通過核孔進入細胞質中進一步成熟，成為翻譯的場所。翻譯時rRNA參與催化肽鍵的連接。下列敘述錯誤的是(　　)
A．rRNA的合成需要核DNA做模板
B．原核生物中也有合成rRNA的基因
C．翻譯時，rRNA的堿基與mRNA上的密碼子配對
D．rRNA可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能
答案　C
解析　組成核糖體的rRNA是在核仁中，以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的，A正確；原核細胞中也有核糖體，因此也有合成rRNA的基因，B正確；翻譯時，tRNA的堿基與mRNA上的密碼子配對，C錯誤；翻譯時，rRNA可以降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能，催化肽鍵的連接，D正確。
3．(2019·黑龍江大慶二模)以下甲、乙兩圖，表示某真核細胞中遺傳信息傳遞的某些過程，下列敘述不正確的是(　　)
A．甲圖所示過程進行的場所可以為細胞核
B．乙圖所示過程不涉及堿基T與A的配對
C．乙圖中②③④最終形成的物質結構不會相同
D．SARS病毒不能獨立完成甲乙兩圖所示生命過程
答案　C
解析　根據甲圖所示，以DNA的一條鏈為模板，合成一條RNA，主要在細胞核中進行，A正確；乙圖所示過程是在核糖體上以mRNA為模板，合成肽鏈，有tRNA上的反密碼子和mRNA上密碼子配對，不涉及堿基T與A的配對，B正確；乙圖中②③④是正在合成的肽鏈，以同一條mRNA鏈為模板，最終是氨基酸序列相同的肽鏈，C錯誤；SARS病毒為RNA病毒，必須寄生在人體細胞中才能進行RNA的復制和翻譯，而且甲、乙為轉錄和翻譯過程，SARS病毒不存在轉錄過程，D正確。
4．(2019·河北武邑中學調研)下列有關“一定”的敘述，正確的是(　　)
A．肽鏈的合成一定以RNA為模板，一定發生在核糖體
B．DNA的合成一定以DNA為模板，RNA的合成也一定以DNA為模板
C．染色體組內一定不存在同源染色體，也一定不存在等位基因
D．翻譯過程中，一個mRNA一定與一個核糖體結合，一個核糖體一定合成一條多肽鏈
答案　A
解析　肽鏈的合成過程即翻譯過程，一定以RNA為模板，以氨基酸為原料，發生在核糖體上，A正確；DNA的合成為DNA復制過程或逆轉錄過程，不一定以DNA為模板，RNA的合成為轉錄過程或RNA復制過程，也不一定以DNA為模板，B錯誤；染色體組是指細胞中形態和功能各不相同，但攜帶著控制生物生長發育、遺傳和變異的一組非同源染色體，所以染色體組內一定不存在同源染色體，正常情況下也不含等位基因，但由于可能會發生變異，所以染色體組中可能存在等位基因，C錯誤；翻譯過程中，同一條mRNA分子能夠與多個核糖體結合，同時合成若干條相同的多肽鏈，D錯誤。
5．(2020·青島市高三質檢)研究者人工合成的一種微小RNA，不能編碼蛋白質，當其進入番茄細胞后，能作用于乙烯受體基因轉錄的mRNA，從而使該基因“沉默”。下列敘述錯誤的是(　　)
A．微小RNA可能與乙烯的受體基因轉錄的mRNA互補
B．微小RNA可能通過干擾翻譯過程從而使該基因沉默
C．微小RNA與乙烯受體基因的模板鏈堿基序列相同
D．該技術可嘗試應用于番茄儲藏與運輸過程中的保鮮
答案　C
解析　微小RNA能作用于乙烯受體基因轉錄的mRNA，可能是微小RNA與乙烯的受體基因轉錄的mRNA互補，干擾翻譯過程，從而使該基因沉默，A、B正確；微小RNA與乙烯受體基因的模板鏈堿基序列不相同，RNA中有堿基U，基因中有堿基T，C錯誤；微小RNA能與乙烯受體基因產生的mRNA結合，從而阻止翻譯過程，進而抑制乙烯受體蛋白形成，使乙烯不能發揮作用，因此可應用于番茄儲藏與運輸過程中的保鮮，D正確。
6．(2019·遼寧凌源聯考)如圖為某種細胞中進行的主要遺傳信息的表達過程。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．物質a的形成過程需要DNA聚合酶的催化
B．物質a與b的結合部位有4種堿基配對類型
C．物質c的合成過程中有水分子的生成
D．物質c合成后可能經內質網和高爾基體進行再加工
答案　C
解析　物質a是mRNA，其形成過程需要RNA聚合酶的催化，A錯誤；物質b是DNA的模板鏈，物質a與b的結合部位(即DNA與mRNA的結合部位)有3種堿基配對類型：A與U配對、T與A配對、G與C(或C與G)配對，B錯誤；物質c是由氨基酸分子通過脫水縮合而形成的多肽，此過程中有水分子的生成，C正確；題圖顯示：轉錄過程還沒有結束，翻譯過程就已經開始，由此可推知：圖示中遺傳信息的表達過程發生在原核細胞，而原核細胞中沒有內質網和高爾基體，D錯誤。
7．(2019·吉林舒蘭一中月考)下圖為一組模擬實驗，假設實驗能正常進行，四個試管都有產物產生。下列敘述錯誤的是(　　)
A．a試管內模擬的是DNA復制過程
B．a、b兩個試管內的產物都是DNA
C．c試管內模擬的是RNA復制過程
D．d試管內模擬的是逆轉錄過程
答案　B
解析　a中以DNA為模板，為脫氧核苷酸為原料，模擬的是DNA分子的復制，A正確；c中以RNA為模板，以核糖核苷酸為原料，模擬的是RNA復制過程，C正確；a試管內的產物是DNA，b試管內的產物是RNA，B錯誤；d中以RNA為模板，以脫氧核苷酸為原料，模擬的是逆轉錄過程，D正確。
8．(2020·泰安質檢)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肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數、合成蛋白質時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
答案　D
解析　mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C的數目為n個，則A＋U的數目為(m－n)個，故模板DNA中A＋T數目為2(m－n)個。根據mRNA堿基數目∶蛋白質中氨基酸數目＝3∶1可知，氨基酸數目為m/3個。脫去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝(m/3)－2。
9．(2019·貴州遵義四中月考)關于真核生物基因表達的敘述，正確的是(　　)
A．翻譯過程中存在T－A的配對方式
B．停止分裂的活細胞仍有可能進行基因表達
C．基因與性狀之間是一一對應的關系
D．核糖體中的RNA是基因表達的終產物
答案　B
解析　翻譯過程中，位于mRNA上的組成密碼子的三個堿基與位于tRNA一端的組成反密碼子的三個堿基互補配對，其配對方式有A－U和C－G，A錯誤；停止分裂的活細胞仍進行一系列的生命活動，所以有可能進行基因表達，B正確；基因與性狀之間并不都是一一對應的關系，有的性狀受多個基因控制，一個基因也可能控制多個性狀，C錯誤；基因表達的終產物是蛋白質，D錯誤。
10．(2019·皖中名校聯考)白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉變為乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體與之相關的一系列生化過程，據圖分析下列敘述錯誤的是(　　)
A．若一個皮膚角質層細胞控制酶B合成的基因發生突變，不會導致白化病
B．若一個胚胎干細胞控制酶D合成的基因發生突變，可能會導致黑尿病
C．白化病和黑尿病說明基因是通過控制酶的合成而間接控制生物性狀的
D．題圖代謝過程可說明一個基因影響一個性狀，一個性狀也受一個基因控制
答案　D
解析　基因突變發生的越早，變異范圍越大，反之越小，若一個皮膚角質層細胞控制酶B合成的基因發生突變，表現突變的范圍較小，不會導致白化病，但若一個胚胎干細胞控制酶D合成的基因發生突變，可能會導致黑尿病，A、B正確；白化病和黑尿病都是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而間接控制生物體的性狀的，C正確；由題圖代謝過程可知，酶A缺乏可影響多個性狀，即一個基因可影響多個性狀，同時尿黑酸的合成受多個基因控制，即一個性狀也可受多個基因控制，D錯誤。
11．(2020·湖南、江西十四校聯考)如圖中心法則，下列有關說法不正確的是(　　)
A．所有細胞生物遺傳信息流動的方向都包括①③⑤三條途徑
B．煙草花葉病毒不是逆轉錄病毒，因此它不包括①③④三條遺傳信息流動方向
C．逆轉錄病毒的遺傳信息流動方向包括①②③④⑤途徑
D．朊病毒是一種沒有核酸，僅由蛋白質組成的病毒，可推測朊病毒可能含有除上圖遺傳信息流動以外的途徑
答案　C
解析　所有細胞生物的遺傳物質都是DNA，其遺傳信息流動的方向都包括①③⑤三條途徑，A正確；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，但不是逆轉錄病毒，因此它不包括①③④三條遺傳信息流動方向，B正確；逆轉錄病毒的遺傳信息流動方向包括①③④⑤途徑，C錯誤；朊病毒是一種沒有核酸，僅由蛋白質組成的病毒，可推測朊病毒可能含有除上圖遺傳信息流動以外的途徑，D正確。
12．(2019·福州市高三質量抽測)下列關于中心法則的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞核和細胞質都可能發生基因復制和轉錄
B．tRNA和mRNA堿基互補配對發生在核糖體
C．逆轉錄酶的合成發生在病毒體內
D．染色體DNA的復制發生在細胞核
答案　C
解析　某些逆轉錄病毒中含有逆轉錄酶，但這些酶只能在宿主細胞內才能合成，由宿主細胞提供合成酶所需要的能量和原料，C錯誤；真核細胞中DNA主要存在于細胞核，少數存在于細胞質中的線粒體和葉綠體中，都可能發生基因復制和轉錄，A正確；tRNA和mRNA堿基互補配對發生在翻譯過程，在核糖體中進行，B正確；染色體DNA存在于細胞核中，其復制發生在細胞核中，D正確。
二、非選擇題
13．(2019·貴州畢節威寧模擬)請根據下圖回答有關遺傳信息傳遞和表達的問題。
(1)圖1為細胞中合成蛋白質的示意圖，其過程的模板是________(填序號)，圖1中所示的過程具體是指________。
(2)圖2表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質或結構，a、b、c表示生理過程。在圖2中完成遺傳信息表達的是________(填字母)過程，a過程所需的酶有______________________，在圖2
c中能特異性識別②的是________，寫出圖中的一段由②指導合成的多肽鏈中的氨基酸序列______________________________。
(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)
(3)若②中一個A替換成了U，合成的多肽鏈中氨基酸序列沒有變化，原因可能是______________________________。
答案　(1)①　翻譯
(2)b、c　解旋酶和DNA聚合酶　tRNA(或轉運RNA或⑤)　甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸
(3)一種氨基酸可能對應多種密碼子(或堿基改變后控制的氨基酸種類相同或密碼子具有簡并性)
解析　(1)圖1表示細胞中多聚核糖體合成蛋白質的過程，稱為翻譯，其中①是mRNA，作為翻譯的模板。
(2)圖2中①是DNA，a表示DNA的自我復制過程，需要解旋酶和DNA聚合酶；②是mRNA，b表示轉錄過程，③是核糖體，④是多肽鏈，⑤是tRNA，c表示翻譯過程。遺傳信息的表達是指轉錄、翻譯形成蛋白質的過程，即圖2中的b、c；②是mRNA，其上具有密碼子，由圖可知其堿基序列為“—AUGGCUUCUUUC—”，所以由②指導合成的多肽鏈中的氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸。
(3)由于一種氨基酸可能對應多種密碼子(或堿基改變后控制的氨基酸種類相同或密碼子具有簡并性)，所以若②中一個A替換成了U，合成的多肽鏈中氨基酸序列可能不變化。
14．乙肝被稱為“中國第一病”。乙肝病毒的DNA有一條環狀鏈和一條較短的半環鏈，侵染時先形成完整的環狀，再以其中一條作為原始模板復制形成新的病毒，如圖所示：
(1)發生在宿主細胞核中的過程有________(填圖中序號)，發生在宿主細胞質內的過程有________。
(2)乙肝病毒的中心法則為________________________________________。
(3)發生了堿基互補配對現象的有____________過程(填圖中序號)。
(4)物質a的作用是________________________________________________。
(5)過程⑤⑦的原料種類數可能分別為________。
答案　(1)③④　⑤⑥⑦
(2)
(3)③④⑤⑦
(4)攜帶DNA上的遺傳信息，作為翻譯和逆轉錄的模板
(5)20、4
解析　(1)③過程由DNA的單鏈片段合成DNA雙鏈，需要DNA聚合酶的作用，發生在細胞核中，④為DNA的轉錄，⑤是翻譯，⑥是組裝，這兩個過程發生在細胞質中，⑦是病毒的逆轉錄過程，場所為宿主細胞質中，發生在釋放之前。
(2)乙肝病毒的中心法則除正常的DNA轉錄、翻譯過程外，還存在逆轉錄過程。
(3)③是DNA片段合成，④是轉錄，⑤是翻譯，⑦是逆轉錄，這些過程都發生了堿基互補配對現象。
(4)物質a是RNA，可攜帶DNA上的遺傳信息，作為模板進行翻譯，將遺傳信息傳遞給蛋白質，同時可作為逆轉錄的模板，在逆轉錄酶的作用下合成DNA。
(5)⑤是翻譯形成多肽鏈的過程，需要20種氨基酸。⑦是逆轉錄形成DNA的過程，需要4種脫氧核苷酸。
15．(2020·開封高三定考)反義RNA是人工合成的一小段RNA，其應用如圖所示。請據圖回答下列問題：
(1)該真核生物的遺傳物質直接參與了圖中________過程。
(2)催化①過程的酶是____________，其作用是______________________。
(3)從基因表達的角度來看，反義RNA的作用是________________，其機理為__________________________。
(4)圖中“M”代表____________。
(5)請預測反義RNA在疾病治療方面可能的應用有_____________(至少寫出一種)。
答案　(1)轉錄(或①)
(2)RNA聚合酶　解旋、催化核糖核苷酸聚合
(3)抑制翻譯　反義RNA與mRNA互補配對，使mRNA不能參與翻譯
(4)RNA酶
(5)基因治療、腫瘤治療(合理即給分)
解析　(1)真核生物的DNA是遺傳物質，轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。遺傳物質直接參與了圖中的轉錄過程。
(2)過程①是轉錄，此過程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶的作用是解旋并催化核糖核苷酸聚合生成mRNA。
(3)根據過程圖解分析可知，反義RNA與mRNA互補配對，使mRNA不能翻譯成蛋白質，從而抑制翻譯過程。
(5)反義RNA能抑制mRNA的翻譯，可預測反義RNA在治療疾病方面可能的應用有基因治療、腫瘤治療等。

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