資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
新高考生物一輪考點梳理&分層訓練
第18講　基因的表達
內容比較——知考向 核心素養——提考能
內容要求 1.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成 2.概述基因與性狀的關系 生命觀念 結合DNA雙螺旋結構模型，闡明基因表達過程
科學思維 運用中心法則，建立模型
科學探究 模擬中心法則各過程的實驗，提升對實驗結果的分析能力
社會責任 結合實例分析基因表達異常情況，形成關注社會、關注人體健康的理念
與舊教 材對比 增：①mRNA和tRNA的3′端和5′端；②基因的選擇性表達與細胞分化；③表觀遺傳。 改：①密碼子表；②密碼子的破譯由選學變為“科學史話”。 刪：細胞質基因。
考點一　遺傳信息的轉錄和翻譯
1.RNA的結構與功能
提醒　DNA和RNA的區別
(1)正確判斷DNA和RNA
①含有堿基T或脫氧核糖 DNA；
②含有堿基U或核糖 RNA。
(2)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正在進行DNA的合成；若大量利用U，可推斷正在進行RNA的合成。
2.轉錄　以基因為單位進行，在同一個細胞內的不同基因可
以選擇性轉錄。
(1)概念：在細胞核中，通過RNA聚合酶以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，在葉綠體、線粒體中也能發生轉錄過程。
(3)過程
提醒　(1)一個DNA分子上有許多個基因，其中某個基因進行轉錄時，其他基因可能轉錄也可能不轉錄，它們之間互不影響。
(2)真核生物的DNA轉錄形成的mRNA需要在細胞核加工處理成為成熟的mRNA后才能作為翻譯的模板。
(3)轉錄完成后，RNA從DNA上釋放，原DNA恢復雙螺旋結構。
3.翻譯
(1)概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
(2)場所或裝配機器：核糖體。 唯一場所
(3)過程
(4)產物：多肽蛋白質
4.遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關系
(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯系
(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關系
①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，此時編碼甲硫氨酸。
b.有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號，但在特殊情況下，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。
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。
必修② P67“表4－1密碼子表拓展”1.起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延伸的？從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質嗎？
提示　翻譯生成的多肽鏈往往需進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中往往會被剪切掉。
翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子進行肽鏈的合成，直到讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的只能稱之為多肽，其通常經過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質。
2.密碼子的簡并性有怎樣的生物學意義？
提示　可以從增強密碼容錯性的角度來解釋，當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，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。
1.(科學思維)RNA和DNA在化學組成上的區別在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。
2.(科學思維)真核生物翻譯時少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白質的原因是：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。
1.常考圖示解讀
2.基因表達中的相關數量關系
DNA堿基數∶mRNA堿基數∶氨基酸數＝6∶3∶1。
提醒　實際基因表達過程中的數量關系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉錄出mRNA。
②在基因片段中，有的片段(如非編碼區)起調控作用，不轉錄。
③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。
④轉錄出的mRNA中有終止密碼子，正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸。
3.真核細胞和原核細胞基因表達過程的判斷方法
考向1　結合轉錄和翻譯過程分析，考查科學思維能力
1.(2021·河南名校聯盟質檢)下圖表示發生在某哺乳動物細胞內的遺傳信息傳遞過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A.a、b過程可發生在細胞核和細胞質中，a、b、c過程都能產生水
B.b過程不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋作用
C.c過程所需的模板來自b過程，c過程可以迅速合成大量相同肽鏈
D.造血干細胞中a、b、c過程都能進行，胰島B細胞中都不能進行
答案　D
解析　a是DNA復制，b是轉錄，c是翻譯，a、b過程可發生在細胞核和細胞質中，a、b、c過程都是小分子單體脫水形成大分子多聚體的過程，都能產生水，A正確；轉錄過程不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋作用，B正確；翻譯的模板是mRNA，來自轉錄過程，一個mRNA可結合多個核糖體，可同時進行多條相同肽鏈的合成，C正確；造血干細胞能進行有絲分裂，三個過程都能進行，胰島B細胞不能分裂，但能進行蛋白質的合成，D錯誤。
　“三步”判斷真、原核細胞的DNA復制、轉錄及翻譯
2.(2020·全國卷Ⅱ，29)大豆蛋白在人體內經消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽鏈)。回答下列問題：
(1)在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質時，除mRNA外還需要其他種類的核酸分子參與，它們是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)大豆細胞中大多數mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執行功能部位需要經過核孔。就細胞核和細胞質這兩個部位來說，作為mRNA合成部位的是________，作為mRNA執行功能部位的是________；作為RNA聚合酶合成部位的是________，作為RNA聚合酶執行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應的編碼序列為UACGAACAUUGG，則該小肽的氨基酸序列是____________________________________。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時編碼小肽的RNA序列為____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
氨基酸 密碼子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA　GAG
酪氨酸 UAC　UAU
組氨酸 CAU　CAC
答案　(1)rRNA、tRNA　(2)細胞核　細胞質　細胞質　細胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—組氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG
解析　(1)在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質時，還需要rRNA參與構成核糖體、tRNA參與氨基酸的轉運。(2)大豆細胞中，僅考慮細胞核和細胞質這兩個部位，mRNA的合成部位是細胞核，mRNA合成以后通過核孔進入細胞質，與核糖體結合起來進行翻譯過程；RNA聚合酶在細胞質中的核糖體上合成，經加工后，通過核孔進入細胞核，與DNA結合起來進行轉錄過程。(3)根據該小肽對應的編碼序列，結合表格中部分氨基酸的密碼子可知，該小肽的氨基酸序列是酪氨酸－谷氨酸－組氨酸－色氨酸。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，結合表格中部分氨基酸的密碼子可知，谷氨酸、酪氨酸和組氨酸的密碼子均有兩個，且均為最后一個堿基不同，因此應該是這三種氨基酸分別對應的密碼子的最后一個堿基發生了替換，此時編碼小肽的RNA序列為UAUGAGCACUGG。
考向2　結合DNA復制、轉錄與翻譯的關系，考查科學思維能力
3.(2020·湖南名校聯盟)圖中a、b、c表示生物體內三種生理過程。下列敘述正確的是(　　)
A.a過程需要的原料為四種核糖核苷酸
B.在不同功能細胞中b過程的產物存在差異
C.轉運1號氨基酸的RNA含有起始密碼子序列
D.分生區細胞能進行b和c過程，不能進行a過程
答案　B
解析　分析題圖可知，a過程表示DNA復制，b過程表示轉錄，c過程表示翻譯。a過程為DNA復制，需要的原料為4種脫氧核糖核苷酸，A錯誤；在不同功能細胞中b轉錄過程由于基因的選擇性表達，形成的產物存在差異，B正確；轉運氨基酸的是tRNA，含有反密碼子，密碼子在mRNA上，C錯誤；分生區的細胞通過有絲分裂進行增殖，故能進行b和c過程以及a過程，D錯誤。
4.(2021·湖北荊州調研)如圖為蛋白質的合成過程，有關敘述正確的是(　　)
A.若抗生素可干擾核糖體的形成，則可以影響過程②
B.①②③過程中都存在堿基互補配對
C.DNA與RNA的化學組成相同
D.③過程的進行一定需要經過內質網與高爾基體的加工
答案　A
解析　若抗生素可干擾核糖體的形成，則影響翻譯過程，即②過程，A正確；③過程是多肽鏈經過盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，不存在堿基互補配對，B錯誤；DNA與RNA在化學組成上五碳糖不同(前者是脫氧核糖，后者是核糖)和堿基種類不同(前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U)，C錯誤；真核生物細胞的分泌蛋白在核糖體合成，需要通過內質網與高爾基體的加工與運輸，而胞內蛋白一般不需要，D錯誤。
考點二　中心法則及基因表達與性狀的關系
1.中心法則
(1)提出者：克里克。
(2)補充后的內容圖解：
①DNA的復制；②轉錄；③翻譯；④RNA的復制；⑤RNA逆轉錄。
(3)分別寫出下列生物中心法則表達式
生物種類 舉例 遺傳信息的傳遞過程
DNA病毒 T2噬菌體
RNA病毒 煙草花葉病毒
逆轉錄病毒 艾滋病病毒 RNARNA蛋白質
細胞生物 動物、植物、細菌、真菌等
(4)請寫出洋蔥表皮細胞內遺傳信息傳遞情況
　　　　　　　　 高度分化的細胞
DNARNA蛋白質。
(5)請寫出洋蔥根尖分生區細胞內的遺傳信息傳遞情況
RNA蛋白質。
“三看法”判斷中心法則各過程
都遵循堿基互補配對的原則
2.基因表達產物與性狀的關系
(1)直接控制途徑
①方式：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀
②實例：鐮狀細胞貧血、囊性纖維病等
(2)間接控制途徑
①方式：基因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
②實例：
a.白化病：
b.豌豆粒形：
3.基因與性狀的關系
(1)一個基因一種性狀(多數性狀受單基因控制)
(2)一個基因多種性狀(如基因間相互作用)
(3)多個基因一種性狀(如身高、體重等)
(4)生物的性狀是基因和環境共同作用的結果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。
4.表觀遺傳
考向1　結合中心法則過程分析，考查科學思維能力
1.(2020·華大新高考聯盟)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發生以來，全國人民同舟共濟、眾志成城，打贏了一場沒有硝煙的疫情阻擊戰。經研究，該病毒是一種單股正鏈RNA病毒，其在宿主細胞內的增殖過程如圖所示。下列說法中正確的是(　　)
A.由圖示可知，＋RNA和－RNA上都含有決定氨基酸的密碼子
B.過程②消耗的嘧啶核苷酸數等于過程④消耗的嘌呤核苷酸數
C.可利用抗生素類藥物抑制新型冠狀病毒在宿主細胞內的增殖
D.新型冠狀病毒和HIV的增殖過程都需要RNA復制酶的作用
答案　B
解析　由過程①和③可知，＋RNA能指導蛋白質的合成，而－RNA不能，因此可判斷＋RNA上有決定氨基酸的密碼子，而－RNA上沒有，A錯誤；過程②和④都要遵循堿基互補配對原則，過程②消耗的嘧啶核苷酸的數量與過程④消耗的嘌呤核苷酸的數量相等，B正確；抗生素類藥物主要作用于細菌，不能抑制病毒的增殖，C錯誤；HIV是逆轉錄病毒，增殖過程需要逆轉錄酶的作用，不需要RNA復制酶的作用，D錯誤。
2.(2021·遼寧鞍山調研)下圖表示中心法則，下列有關敘述正確的是(　　)
A.過程①～⑦都會在人體的遺傳信息傳遞時發生
B.人體細胞內的過程③主要發生在細胞核中，產物都是mRNA
C.過程③存在A—U、C—G、T—A三種堿基配對方式
D.過程⑤有半保留復制的特點，過程⑥發生在核糖體上
答案　C
解析　過程①為DNA的復制，⑦②為逆轉錄，③為轉錄，④⑤均為RNA的復制，⑥為翻譯。會在人體的遺傳信息傳遞時發生的為①③⑥，A錯誤；人體細胞內的過程③轉錄主要發生在細胞核中，產物是mRNA、rRNA、tRNA，B錯誤；過程③為轉錄，即DNA轉錄為RNA，存在A—U、C—G、T—A三種堿基配對方式，C正確；由于RNA一般為單鏈，過程⑤RNA的復制沒有半保留復制的特點，DNA的復制有半保留復制的特點，過程⑥翻譯發生在核糖體上，D錯誤。
考向2　圍繞表觀遺傳，考查科學思維能力
3.(2021·華師一附中調研)下列有關表觀遺傳的說法不正確的是(　　)
A.表觀遺傳可以在個體間遺傳
B.某些RNA可干擾基因的表達
C.染色體組蛋白的乙酰化能激活基因的轉錄
D.DNA的甲基化程度與基因的表達無關
答案　D
解析　表觀遺傳可以在個體間遺傳，A正確；某些RNA可使mRNA發生降解或者翻譯阻滯，從而干擾基因的表達，B正確；乙酰化修飾可以將組蛋白中的正電荷屏蔽掉，使組蛋白與帶負電荷的DNA纏繞的力量減弱，激活基因的轉錄，C正確；DNA的甲基化程度與基因的表達有關，D錯誤。
4.(2021·哈師大附中調研)下列關于表觀遺傳的說法不正確的是(　　)
A.表觀遺傳的分子生物學基礎是DNA的甲基化等
B.表觀遺傳現象中，生物表型發生變化是由于基因的堿基序列改變
C.表觀遺傳現象與外界環境關系密切
D.DNA甲基化的修飾可以遺傳給后代，使后代出現同樣的表型
答案　B
解析　表觀遺傳是指生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。這一現象出現的原因是DNA的甲基化，染色體上的組蛋白發生甲基化、乙酰化等，A正確，B錯誤；外界環境會引起細胞中DNA甲基化水平變化，從而引起表觀遺傳現象的出現，C正確；DNA甲基化的修飾可以通過配子傳遞給后代，使后代出現同樣的表型，D正確。
重溫真題　經典再現
1.經典重組　判斷正誤
(1)細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生(2017·全國卷Ⅲ，1C)(　　)
(2)每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子(2017·海南卷，25A)(　　)
(3)轉錄和逆轉錄所需要的反應物都是核糖核苷酸(2018·海南卷，13C)(　　)
(4)一個tRNA分子中只有一個反密碼子(2015·全國卷Ⅰ，1B)(　　)
(5)mRNA從細胞核到細胞質的過程不屬于胞吐作用(2015·全國卷Ⅱ，3B)(　　)
提示　(1)×　線粒體和葉綠體中也能合成RNA。
(2)×　色氨酸只有一種密碼子與之對應。
(3)×　逆轉錄所需要的原料是脫氧核苷酸。
(4)√　(5)√
2.(2020·天津等級考，3)對于基因如何指導蛋白質合成，克里克認為要實現堿基序列向氨基酸序列的轉換，一定存在一種既能識別堿基序列，又能運載特定氨基酸的分子。該種分子后來被發現是(　　)
A.DNA B.mRNA C.tRNA D.rRNA
答案　C
解析　DNA通過轉錄和翻譯可合成蛋白質，A錯誤；mRNA是蛋白質合成的直接模板，不能運載特定氨基酸分子，B錯誤；tRNA主要是將其攜帶的氨基酸運送到核糖體上，在mRNA指導下合成蛋白質，tRNA與mRNA是通過反密碼子與密碼子相互作用而發生關系的，C正確；rRNA是組成核糖體的重要組成成分，D錯誤。
3.(2020·全國卷Ⅲ，3)細胞內有些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中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是(　　)
A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子
B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合
C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成
D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
答案　C
解析　根據圖象可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補配對，說明一種反密碼子可以識別不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的堿基互補配對，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合，B正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結構，C錯誤；由于某些氨基酸可對應多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D正確。
4.(2020·全國卷Ⅲ，1)關于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯誤的是(　　)
A.遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質
B.細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽
C.細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等
D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子
答案　B
解析　在真核生物中，遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，還可以從RNA流向蛋白質，A正確；細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能編碼多肽，B錯誤；基因是有遺傳效應的DNA片段，由于真核細胞中的DNA分子中還存在非基因片段，故真核細胞中DNA分子的堿基總數大于所有基因的堿基數之和，C正確；基因在染色體上呈線性排列，一個DNA分子上有許多個基因，轉錄是以基因為單位進行的，因此染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子，D正確。
5.(2020·天津等級考，8)完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。如圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸的過程示意圖，相關敘述正確的是(　　)
A.如圖所示過程可發生在有絲分裂中期
B.細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所
D.核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出
答案　D
解析　有絲分裂中期無核膜和核仁，A錯誤；細胞的遺傳信息儲存于DNA分子中，而不是主要儲存于核仁中的rDNA中，B錯誤；據圖可知，核仁是合成rRNA的場所，但核糖體蛋白的合成是在細胞質中的核糖體上，C錯誤；據圖分析可知，核糖體亞基的組裝部位是細胞核，核孔是細胞核和細胞質之間大分子物質交換的通道，核糖體亞基裝配完成后由核孔運出，D正確。
6.(2019·全國卷Ⅰ，2)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　蛋白質合成需要mRNA模板、游離的氨基酸、核糖體、tRNA以及相關酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作為合成多肽鏈的模板；要獲得同位素標記的多肽鏈，需要使用同位素標記的氨基酸；除去了DNA和mRNA的細胞裂解液中含有核糖體、tRNA以及相關酶等，所以C符合題意。
課后·分層訓練
(時間：35分鐘)
1.(2021·重慶巴蜀中學檢測)下列關于RNA分子的敘述，正確的是(　　)
A.線粒體中含有mRNA、tRNA和rRNA
B.ATP中的“A”在RNA分子中不存在
C.RNA分子中不含氫鍵，有的RNA具有催化功能
D.RNA可以在細胞內運輸某種物質，還可以作為細菌的遺傳物質
答案　A
解析　線粒體中含有少量的DNA和核糖體，能進行轉錄和翻譯，通過轉錄可以形成mRNA、tRNA和rRNA，A正確；ATP中的“A”是腺苷，是由腺嘌呤與核糖構成的，RNA分子中也存在腺苷，B錯誤；tRNA中存在部分雙鏈區域，雙鏈區域含有氫鍵，C錯誤；tRNA在翻譯過程中運輸氨基酸，細菌的遺傳物質是DNA，D錯誤。
2.(2021·安陽市調研)生命是物質、能量和信息的統一體。下列物質的生物合成不需要信息分子作為合成模板的是(　　)
A.DNA和mRNA
B.mRNA和血紅蛋白
C.胃蛋白酶和胃蛋白酶基因
D.ATP和NADPH
答案　D
解析　DNA、mRNA和蛋白質(胃蛋白酶也是蛋白質)的合成都需要核酸作為模板；胃蛋白酶基因是具有遺傳效應的DNA片段，其合成同樣需要模板。ATP和NADPH的合成則不需要模板。
3.(2021·河南天一大聯考)下列有關基因表達的說法，正確的是(　　)
A.同一DNA分子在細胞發育的不同階段轉錄形成的RNA可能不同
B.基因中部分堿基對的替換，都不會改變其控制合成的肽鏈的長度
C.RNA分子上都含有密碼子，不同的密碼子可能決定相同的氨基酸
D.胰島素基因和RNA聚合酶基因不能在同一細胞中表達
答案　A
解析　由于基因的選擇性表達，同一DNA分子在細胞發育的不同階段表達的基因是不完全相同的，因此轉錄得到的mRNA可能不同，A正確；基因中部分堿基對的替換，可能改變mRNA上終止密碼子的位置，導致其控制合成的肽鏈的長度發生改變，B錯誤；只有mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基才能構成一個密碼子(終止密碼子不決定氨基酸)，C錯誤；胰島素基因在胰島B細胞中表達，RNA聚合酶基因在所有細胞中均可表達，因此它們可在同一細胞中表達，D錯誤。
4.(2021·河北衡水金卷)如表是人體內的紅細胞(未成熟)、胰島B細胞、漿細胞內所含有的部分核基因及這些基因表達的情況(“＋”表示該基因表達，“－”表示該基因未表達)。下列有關說法正確的是(　　)
項目 血紅蛋白基因 胰島素基因 抗體基因 有氧呼吸有關酶基因
紅細胞 ＋ － － ＋
胰島B細胞 － ① － ＋
漿細胞 － － ＋ ②
A.①②均表示“＋”
B.此表說明細胞分化導致基因的選擇性表達
C.三種細胞中mRNA和蛋白質種類完全不同
D.三種細胞的形態、結構和生理功能不同的根本原因是核基因種類不完全相同
答案　A
解析　血紅蛋白基因只在未成熟的紅細胞中表達，胰島素基因只在胰島B細胞中表達，抗體基因只在漿細胞中表達，有氧呼吸有關酶基因在三種細胞中均表達，則①②均表示“＋”，A正確；此表說明基因的選擇性表達導致細胞分化，B錯誤；三種細胞中mRNA和蛋白質種類不完全相同，C錯誤；三種體細胞中都含有表中所列的四種基因，是因為人體細胞都來源于同一個受精卵，含有相同的遺傳信息，三種細胞的形態、結構和生理功能不同的根本原因是基因的選擇性表達，D錯誤。
5.(2021·四川成都雙流中學入學檢測)結合圖表分析，下列有關說法正確的是(　　)
抗菌藥物 抗菌機理
青霉素 抑制細菌細胞壁的合成
環丙沙星 抑制細菌DNA旋轉酶(DNA旋轉酶可促進DNA形成負超螺旋，以利于雙鏈打開)的活性
紅霉素 能與核糖體結合
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
A.環丙沙星和紅霉素分別抑制細菌的①和③
B.青霉素和利福平能抑制DNA的復制
C.結核桿菌的④和⑤都發生在細胞質中
D.①～⑤可發生在人體健康細胞中
答案　A
解析　首先判定出圖中各個過程的名稱：①為DNA復制，②為轉錄，③為翻譯，④為RNA復制，⑤為逆轉錄。然后根據表格中抗菌藥物的抗菌機理來分析各選項。青霉素的作用對象是細胞壁，與DNA復制無關；環丙沙星可抑制DNA形成負超螺旋，不利于DNA復制；紅霉素能與核糖體結合，抑制翻譯過程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，進而抑制轉錄和RNA復制；④和⑤只有某些RNA病毒在增殖過程中才能進行。
6.(2021·長沙一中調研)在甲基轉移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基導致DNA甲基化，進而使染色質高度螺旋化，失去轉錄活性。下列相關敘述不正確的是(　　)
A.DNA甲基化會導致基因堿基序列的改變
B.DNA甲基化會導致mRNA合成受阻
C.DNA甲基化可能會影響生物的性狀
D.DNA甲基化可能會影響細胞分化
答案　A
解析　DNA的胞嘧啶被選擇性地添加甲基不會導致基因堿基序列的改變，A錯誤；DNA甲基化會使染色質高度螺旋化，失去轉錄活性，因此DNA甲基化會導致mRNA合成受阻，B正確；DNA甲基化會導致mRNA合成受阻，進而導致蛋白質合成受阻，這樣可能會影響生物的性狀，C正確；細胞分化的本質是基因的選擇性表達，而DNA甲基化會導致mRNA合成受阻，這會影響基因表達，因此DNA甲基化可能會影響細胞分化，D正確。
7.(2021·寧夏銀川一中調研)豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r控制的相對性狀，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產生機制如圖所示。下列分析錯誤的是(　　)
A.a過程被稱為轉錄，需要用RNA聚合酶
B.R基因插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組
C.若淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b最多會有61種tRNA參與
D.蔗糖甜度比淀粉高，所以新鮮豌豆選擇皺粒豌豆口味更佳
答案　B
解析　圖中a表示以DNA一條鏈為模板合成mRNA的轉錄過程，需要用RNA聚合酶，A正確；根據題意可知，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因，該變異為基因突變，B錯誤；tRNA上的反密碼子是與mRNA上的密碼子互補的，mRNA上決定氨基酸的密碼子有61種，則tRNA也有61種。因此，若淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b(翻譯過程)最多會有61種tRNA參與，C正確；由題圖可知，蔗糖轉化成淀粉后，淀粉吸收水分，豌豆種子表現為圓粒，因此皺粒豌豆種子蔗糖含量高，口感好，D正確。
8.(2021·南昌市摸底考試)如圖表示人體細胞內兩類物質的合成過程，結合所學知識回答下列相關問題：
(1)圖A中生理過程發生的主要場所是________，以________作為單位進行，甲、乙代表的物質是________。
(2)圖B中若多肽鏈為前胰島素原(胰島素的前體物質)，則其合成后的去向是________(填場所)。
(3)RNA除了具有圖B所示生理功能外，還具有的功能是　
____________________________________________________。(寫出一項即可)
(4)四環素等抗生素能夠抑制細菌的生長，原因之一是干擾了細菌核糖體的形成，從而阻礙了圖________(填“A”或“B”)中所示生理過程。
答案　(1)細胞核　基因　RNA聚合酶　(2)內質網
(3)催化化學反應(作為遺傳物質)　(4)B
解析　(1)圖A表示基因表達中的轉錄過程，主要發生于細胞核中；轉錄是以基因為單位進行的。轉錄需要RNA聚合酶參與，圖A中甲、乙代表的物質是RNA聚合酶。(2)胰島素是分泌蛋白，胰島素的前體物質——前胰島素原在核糖體上合成后，需要先進入內質網中進行加工。(3)圖B表示翻譯過程，這一過程中mRNA可作為翻譯的模板，tRNA可以轉運氨基酸，此外某些酶的化學本質是RNA，故某些RNA具有催化作用。(4)核糖體是蛋白質合成的場所(即翻譯的場所)，圖B表示翻譯過程。由題中信息可知，四環素等抗生素可干擾細菌核糖體的形成，故四環素等抗生素阻礙了圖B中所示過程。
9.(2019·海南卷，20)下列關于蛋白質合成的敘述錯誤的是(　　)
A.蛋白質合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結束
B.攜帶肽鏈的tRNA會先后占據核糖體的2個tRNA結合位點
C.攜帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個tRNA結合位點結合
D.最先進入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時脫掉氨基酸
答案　C
解析　蛋白質合成中，翻譯的模板是mRNA，從起始密碼子開始到終止密碼子結束，A正確；核糖體同時占據兩個密碼子位點，攜帶肽鏈的tRNA會先后占據核糖體的2個tRNA結合位點，通過反密碼子與密碼子進行互補配對，B正確；攜帶第一個氨基酸的tRNA與核糖體的位點1結合，其他都與核糖體的位點2結合，C錯誤；最先進入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時脫掉氨基酸，繼續運輸其他氨基酸，D正確。
10.(2021·蘇州市聯考)下圖為逆轉錄病毒的遺傳信息的傳遞過程示意圖，下列敘述不正確的是(　　)
A.逆轉錄酶是在逆轉錄病毒的核糖體上合成的
B.逆轉錄得到的雙鏈DNA整合到宿主細胞DNA上屬于基因重組
C.逆轉錄病毒的遺傳信息的傳遞過程有逆轉錄酶、RNA聚合酶等參與
D.逆轉錄病毒遺傳信息的傳遞與真核生物的不完全相同
答案　A
解析　逆轉錄病毒沒有細胞結構，沒有核糖體，A錯誤；逆轉錄得到的雙鏈DNA整合到宿主細胞DNA上，是控制不同性狀基因的重新組合，屬于基因重組，B正確；據圖可知，逆轉錄病毒遺傳信息的傳遞過程包括逆轉錄、轉錄等過程，需要逆轉錄酶、RNA聚合酶等參與，C正確；逆轉錄病毒遺傳信息的傳遞包含逆轉錄過程，真核生物沒有逆轉錄過程，D正確。
11.(2020·廣深珠三校聯考)HIV是逆轉錄病毒，其RNA可在逆轉錄酶的作用下合成cDNA。AZT(疊氮胸苷)是堿基T的類似物，能取代T參與堿基配對，并且AZT是逆轉錄酶的底物，可阻斷新病毒的形成，但不是細胞中DNA聚合酶的合適底物。下列說法錯誤的是(　　)
A.AZT可作為治療艾滋病的藥物
B.AZT可與堿基A發生互補配對
C.AZT不會抑制細胞中DNA的復制
D.AZT可參與細胞中DNA的轉錄過程
答案　D
解析　由題干信息HIV為逆轉錄病毒，其RNA可在逆轉錄酶的作用下合成cDNA，AZT是逆轉錄酶的底物，能阻斷新病毒的形成，推測AZT可作為治療艾滋病的藥物，A正確；據題干信息“AZT(疊氮胸苷)是堿基T的類似物，能取代T參與堿基配對”，可知AZT能夠和堿基A配對，B正確；據題干信息AZT不是細胞中DNA聚合酶的合適底物，可知AZT不會抑制細胞中DNA的復制，C正確；DNA轉錄過程中需要A、U、G、C四種游離的堿基作為原料，而AZT是堿基T的類似物，故AZT不參與細胞中DNA的轉錄過程，D錯誤。
12.(2021·中原名校聯盟)研究發現，當在細胞外人工合成多肽時，起始密碼子的功能并非使翻譯開始，而是充當定位翻譯起始的位置信號。現有編碼含5個氨基酸的一條肽鏈的mRNA，有人測得其序列為AUGUUUAAAUUUAA(AUG為甲硫氨酸密碼子和起始密碼子)。以下說法錯誤的是(　　)
A.可判斷測得的這段mRNA序列是錯誤的
B.該多肽鏈合成過程最多涉及5種密碼子
C.當在細胞外人工合成多肽時，mRNA若無起始密碼子，翻譯的起始點是不固定的
D.細胞外的翻譯系統中需加入酶、mRNA、ATP、tRNA、核糖體、氨基酸等
答案　B
解析　因為生物決定每個氨基酸的堿基序列為三聯密碼子，所以基因轉錄的mRNA序列應為3的整數倍，A正確；編碼含5個氨基酸的一條肽鏈的mRNA，還應該有一個終止密碼子，B錯誤；由題干“當在細胞外人工合成多肽時，起始密碼子的功能并非使翻譯開始，而是充當定位翻譯起始的位置信號”推知，當在細胞外人工合成多肽時，若mRNA序列沒有起始密碼子，其上的堿基序列隨機翻譯，說明翻譯的起始點是不固定的，C正確；翻譯是在細胞質中的核糖體上進行的，需要以酶作為催化劑、mRNA為模板、ATP提供能量、21種氨基酸為原料，還需要tRNA運輸氨基酸到核糖體，D正確。
13.(2021·廣東深圳模擬)黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產生的F1(Aa)不同個體出現了不同體色。研究表明，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)，已知甲基化不影響DNA復制。下列有關分析錯誤的是(　　)
A.F1體色的差異可能與A基因甲基化程度有關
B.堿基甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結合
C.堿基甲基化不影響遺傳信息的傳遞
D.A基因中的堿基甲基化引起了基因中堿基序列的改變
答案　D
解析　F1(Aa)不同個體出現了不同體色，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化，這表明F1體色的差異可能與A基因甲基化程度有關，A正確；甲基化的CpG可能會影響RNA聚合酶與該基因的結合，B正確；堿基甲基化不影響DNA復制過程，故堿基甲基化不影響遺傳信息的傳遞，A基因中的堿基甲基化也不會引起基因中堿基序列的改變，C正確、D錯誤。
14.(2021·安徽安慶模擬)真核細胞在執行功能時會形成很多“核酸—蛋白質”復合體。回答下列問題：
(1)核糖體和染色體是真核細胞內典型的兩種“核酸—蛋白質”復合體，其組成成分中的不同點主要在于____________________________________________________。
(2)清華大學施一公教授研究團隊通過冷凍電鏡技術得到“剪接體”的三維結構，“剪接體”是由RNA和蛋白質組成的復合物。很多疾病是由“剪接體”工作異常，導致正常基因表達出不正常的蛋白質。進一步研究發現，在異常“剪接體”和正常“剪接體”分別參與的基因表達過程中，初始mRNA相同，但作為翻譯的模板mRNA卻不同。推測“剪接體”的功能可能是____________________________________________________。
(3)有人認為核糖體是原核細胞執行功能時唯一的“核酸—蛋白質”復合體。你是否贊同這種說法？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________。
答案　(1)核糖體具有RNA，染色體具有DNA
(2)對轉錄的初始產物進行加工處理(使之成為成熟的mRNA)
(3)否　原核細胞在DNA復制過程中會形成“DNA—DNA聚合酶”復合體，轉錄過程中會形成“DNA—RNA聚合酶”復合體(其他合理答案也可)
解析　(1)核糖體主要由rRNA和蛋白質組成，染色體主要由DNA和蛋白質組成。(2)基因的表達包括轉錄和轉錄后的加工、翻譯及翻譯后多肽的加工等過程。由“很多疾病是由‘剪接體’工作異常，導致正常基因表達出不正常的蛋白質。進一步研究發現……但作為翻譯的模板mRNA卻不同”可推測出“剪接體”的功能可能是對轉錄的產物進行加工處理，使之成為成熟的mRNA。(3)在原核細胞中“核酸—蛋白質”復合體有多種，如DNA復制過程中出現的“DNA—DNA聚合酶”復合體、轉錄過程中形成的“DNA—RNA聚合酶”復合體等。

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