資源簡介

高考生物一輪專題知識梳理
第18講　基因的表達
課標解讀 核心素養(yǎng)
1.概括遺傳信息的轉錄和翻譯 2.舉例說明基因與性狀的關系 3.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現象 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
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
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(qū)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.遺傳信息的轉錄。
(1)場所:主要是細胞核,在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉錄過程。
(2)條件
(3)過程。
(4)產物:信使RNA、核糖體RNA、轉運RNA。
提醒?、僖粋€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.遺傳信息的翻譯。
(1)場所或裝配機器:核糖體。
(2)條件
(3)過程。
(4)產物:多肽蛋白質。
提醒　一條mRNA可翻譯出一條多肽鏈,也可能產生多條肽鏈,此時的多肽鏈不具有空間結構。
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(lián)系。
(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關系。
①密碼子有64種,其中AUG既可以編碼甲硫氨酸,又是起始密碼子;GUG在原核生物中,可以作為起始密碼子,此時它編碼甲硫氨酸;在其他情況下,它編碼纈氨酸;UGA在正常情況下是終止密碼子,在特殊情況下可以編碼硒代半胱氨酸。
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。
正誤判斷
(1)rRNA是核糖體的組成成分,原核細胞中可由核仁參與合成。 (×)
(2)RNA有傳遞遺傳信息、催化反應和轉運物質等功能。 (√)
(3)mRNA上的GCA在人細胞中和小麥細胞中決定的是同一種氨基酸。 (√)
(4)轉錄和翻譯過程都存在T—A、A—U、G—C的堿基配對方式。 (×)
(5)一個DNA只能控制合成一種蛋白質。 (×)
(6)細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板,提高轉錄效率。 (×)
(7)DNA復制和轉錄時,其模板都是DNA的一整條鏈。 (×)
教材微點
1.(必修2 P65“圖4-4”)(1)遺傳信息的轉錄過程中也有DNA的解旋過程,該過程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
(2)一個基因轉錄時以基因的一條鏈為模板,一個DNA分子上的所有基因的模板鏈不一定(填“一定”或“不一定”)相同。
(3)轉錄方向的判定方法:已合成的mRNA釋放的一端(5'-端)為轉錄的起始方向。
2.(必修2 P67“圖4-6”)(1)tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氫鍵,一個tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有三個堿基。
(2)反密碼子的讀取方向為由氨基酸連接端開始讀(由長臂端向短臂端讀取)。
3.(必修2 P64~65“正文信息”)RNA適合做信使的原因是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,從細胞核轉移到細胞質中。
長句突破
1.(事實概述)具有一定氨基酸序列的蛋白質的編碼與密碼子有關,密碼子是指mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基。
2.(科學思維)根據mRNA中堿基的排列順序能否準確寫出氨基酸的序列 若已知氨基酸的序列,能否確定mRNA中的堿基排列順序
提示　前者可以,后者不能確定;因為一種密碼子只對應一種氨基酸(在一般情況下,終止密碼子沒有對應的氨基酸),但一種氨基酸可以有多種密碼子。
3.(科學思維)一條mRNA可結合多個核糖體,其意義是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。
4.(科學思維)研究發(fā)現細胞中正常的mRNA的壽命從幾秒到幾天不等,不同種類的mRNA的壽命不同的意義是使細胞能夠快速改變蛋白質合成以響應其不斷變化的生理需求(合理即可)。
5.(科學思維)真核細胞的線粒體和葉綠體內也能進行基因表達的原因是線粒體和葉綠體內都含有DNA和核糖體,能進行DNA復制和基因表達。
6.(生命觀念)人體不同組織細胞的相同DNA分子,進行轉錄過程時啟用的起始點不完全相同(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是不同組織細胞中基因進行選擇性表達。
1.幾種?？紙D示解讀。
圖1
圖2
圖3
圖4
2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較。
3.用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程。
4.理順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(qū))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,終止密碼子不編碼氨基酸。
角度一 借助遺傳信息、密碼子與反密碼子的關系,考查理解能力
1.(2023·上海虹口模擬)將兩種人工合成的mRNA序列(CA)n和(CAA)n翻譯成多肽,其氨基酸序列分別如下表所示。據表分析,能確定的密碼子是 (　　)
人工合成mRNA 多肽產物
……CACACACACACA…… → ……組氨酸-蘇氨酸-組氨酸-蘇氨酸……
……CAACAACAACAA…… → ……谷氨酰胺-谷氨酰胺-谷氨酰胺-谷氨酰胺……
→ ……天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸-天冬氨酸……
→ ……蘇氨酸-蘇氨酸-蘇氨酸-蘇氨酸……
A.CAC(組氨酸) B.CAA(蘇氨酸)
C.AAC(谷氨酰胺) D.ACA(天冬酰胺)
解析　如重復的RNA序列是(AC)n,此序列會有2種密碼子ACA、CAC,其決定的氨基酸為蘇氨酸與組氨酸;重復的RNA序列是(AAC)n,此序列會有AAC、ACA、CAA 3種密碼子,其決定的氨基酸為蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。由于均有蘇氨酸,說明蘇氨酸的密碼子為ACA,而人工合成的第一個mRNA只有2種密碼子,則另一種氨基酸組氨酸的密碼子為CAC,A項正確,B、C、D三項錯誤。
答案　A
2.(2023·遼寧模擬)如圖甲表示酵母轉運丙氨酸的tRNA結構示意圖。乙和丙是甲相應部分的放大圖,其中I表示次黃嘌呤,能夠與A、U或C配對。下列有關敘述正確的是 (　　)
A.圖中tRNA的p端是結合氨基酸的部位
B.丙氨酸的密碼子與反密碼子是一一對應的
C.tRNA分子內部不存在堿基互補配對
D.轉錄丙所示序列的雙鏈DNA片段含有3個腺嘌呤
解析　圖中tRNA的3' OH端是結合氨基酸的部位,A項錯誤;據題意可知,丙氨酸的反密碼子是IGC,則丙氨酸的密碼子可能是ACG、UCG、CCG,B項錯誤;tRNA分子的雙鏈部位存在堿基互補配對,單鏈部位不存在堿基互補配對,C項錯誤;轉錄時遵循堿基互補配對原則,轉錄丙的雙鏈DNA片段為TGGACGAG/ACCTGCTC,D項正確。
答案　D
角度二 結合轉錄和翻譯過程分析,考查科學思維能力
3.(2021·廣東卷)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結合,該作用直接影響的過程是 (　　)
A.DNA復制 B.轉錄
C.翻譯 D.逆轉錄
解析　翻譯時,mRNA為模板,tRNA是轉運氨基酸的工具,通過一端的反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補配對;金霉素可抑制tRNA與mRNA的結合,故會影響翻譯過程,C項符合題意。
答案　C
4.(2021·浙江1月選考)如圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。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.圖中結構②從右向左移動
C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂
D.該過程可發(fā)生在線粒體基質和細胞核基質中
解析　圖中①氨基酸對應的密碼子是AUU,代表異亮氨酸,A項錯誤;圖中②表示核糖體,從右向左移動,B項正確;該過程中有密碼子和反密碼子的堿基互補配對及分離,故有氫鍵的形成和斷裂,C項錯誤;該過程表示翻譯,可發(fā)生在線粒體基質中,不能發(fā)生在細胞核基質中,D項錯誤。
答案　B
5.(不定項)植物體內的轉錄因子OrERF是一類蛋白質,在植物抵抗逆境,如干旱、低溫和高鹽時發(fā)揮重要作用。科研人員對水稻OrERF基因進行系列研究。實驗檢測OrERF基因在高鹽條件下的表達水平,結果如圖1,植物感受外界干旱、高鹽、低溫等信號,通過一系列信息傳遞合成轉錄因子。轉錄因子OrERF對下游基因調節(jié)過程如圖2。下列說法正確的是 (　　)
圖1 圖2
A.實驗結果表明,自然條件下OrERF基因的表達水平較低,高鹽處理12小時后,OrERF基因的表達顯著增加
B.轉錄因子OrERF合成的場所是附著在內質網上的核糖體,發(fā)揮作用的場所主要是細胞核
C.轉錄因子OrERF的作用機理可能是通過與RNA聚合酶結合,激活RNA聚合酶與DNA上特定的序列結合,啟動轉錄的過程
D.干旱、高鹽、低溫等不同環(huán)境條件誘導植物產生的轉錄因子OrERF的空間結構可能不相同,從而調控不同基因的表達
解析　圖1實驗結果表明,自然條件下(未經高鹽處理)水稻中OrERF基因的表達較低,高鹽處理12小時后OrERF基因的表達顯著增加,A項正確;轉錄因子OrERF是一類蛋白質,是胞內蛋白,其合成場所是細胞質中的核糖體,而不是附著在內質網上的核糖體,轉錄因子OrERF作用于轉錄過程,而轉錄的主要場所是細胞核,因此轉錄因子OrERF作用的場所主要是細胞核,B項錯誤;由圖可知,轉錄因子OrERF通過與RNA聚合酶結合,激活RNA聚合酶,啟動轉錄的過程,C項正確;轉錄因子OrERF是一類而不是一種蛋白質,從圖中可以看出轉錄因子OrERF在結構上具有特異性,除了與RNA聚合酶特異性結合外,還可以與結合在基因調控序列上的某種特定結構特異性結合,在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導下,會導致植物體表達出不同的OrERF蛋白,以調控不同基因的表達,從而適應高鹽、干旱、低溫等不同環(huán)境,D項正確。
答案　ACD
角度三 圍繞基因表達中的相關計算,考查理解能力和推理能力
6.已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質分子,共有198個肽鍵,控制翻譯該蛋白質分子的mRNA中A和U共占25%,則控制轉錄形成該mRNA的DNA分子中,C與G應該共有 (　　)
A.600個 B.700個
C.800個 D.900個
解析　根據“由2條肽鏈組成的蛋白質分子共有198個肽鍵”可知,該蛋白質由200個氨基酸組成,則翻譯形成該蛋白質的mRNA分子中至少含有600個堿基,轉錄形成該mRNA的DNA分子至少含有1 200個堿基。mRNA中A和U共占25%,可知A+U=150(個),則轉錄形成該mRNA的DNA模板鏈上T+A=150(個),DNA分子中非模板鏈上A+T=150(個),整個DNA分子中A+T=300(個),則該DNA分子中C+G=900(個)。
答案　D
7.(不定項)(2023·郴州模擬)如圖是控制蛋白質合成的一個DNA片段,已知起始密碼子是AUG,下列敘述錯誤的是 (　　)
A.合成該mRNA的模板鏈可能是①
B.該片段DNA所指導合成的多肽最多包括6個氨基酸
C.模板鏈上某堿基被替換不一定導致氨基酸的改變
D.該DNA片段有12個密碼子
解析　已知起始密碼子是AUG,mRNA是以DNA的一條鏈為模板通過堿基互補配對原則轉錄而來的,因此合成mRNA的模板鏈可能是②,A項錯誤;該DNA片段共有18個堿基對,轉錄形成的mRNA有18個堿基,即6個密碼子,因此所指導合成的多肽最多包括6個氨基酸,B項正確;模板鏈上某堿基被替換,可能導致密碼子改變,但是由于密碼子的簡并性,不一定導致氨基酸的改變,C項正確;密碼子存在于mRNA上,D項錯誤。
答案　AD
考點二　中心法則及基因表達與性狀的關系
1.中心法則及其補充。
(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)生命是物質、能量和信息的統(tǒng)一體。
在遺傳信息的流動過程中,DNA、RNA是信息的載體,蛋白質是信息的表達產物,而ATP為信息的流動提供能量。
提醒　高度分化的細胞不可進行DNA復制過程,如神經元、葉肉細胞等。
2.基因控制性狀的途徑。
(1)直接控制途徑。
基因蛋白質的結構生物體的性狀
(2)間接控制途徑。
基因酶的合成代謝過程生物體的性狀
(3)基因控制性狀的實例(連線)。
3.基因的選擇性表達與細胞分化。
(1)細胞分化的本質:基因的選擇性表達。
(2)表達的基因的分類。
①在所有細胞中都能表達的基因,指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需的,如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某類細胞中特異性表達的基因,如卵清蛋白基因、胰島素基因。
(3)基因選擇性表達的原因:與基因表達的調控有關。
4.表觀遺傳。
5.基因與性狀的關系。
(1)
基因控
制生物
體的性
狀　　
提醒　生物體的性狀也不完全是由基因決定的,環(huán)境對性狀也有著重要影響。
(2)基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用,這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡,精細地調控著生物體的性狀。
正誤判斷
(1)遺傳信息只能從DNA流向RNA,進而流向蛋白質。 (×)
(2)線粒體中遺傳信息的傳遞也遵循中心法則。 (√)
(3)DNA病毒中沒有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。 (×)
(4)細胞分化形成的細胞一般會保持分化后的狀態(tài),不可逆轉。 (√)
(5)表觀遺傳現象由于基因的堿基序列沒有改變,因此生物體的性狀也不會發(fā)生改變。 (×)
(6)吸煙會導致精子中DNA的甲基化水平升高,從而影響基因的表達。 (√)
(7)表觀遺傳現象比較少見,不能普遍存在于生物體整個生命活動的過程中。 (×)
長句突破
1.(科學思維)[2017·全國卷Ⅱ,T38(5)]若獲得的轉基因植株(幾丁質酶基因已經整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據中心法則分析,其可能的原因是目的基因的轉錄或翻譯異常。
2.(事實概述)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,所需的材料除了人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸還有同位素標記的苯丙氨酸、除去了DNA和mRNA的細胞提取液。
3.(科學思維)線粒體中基因控制的性狀只能通過母方遺傳給后代的原因是受精時,精子的頭部進入卵細胞中,故受精卵中的細胞質基因幾乎全部來自卵細胞。
4.(科學思維)某種實驗小鼠的毛色受一對等位基因Avy和a的控制, Avy為顯性基因,表現為黃色體毛,a為隱性基因,表現為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交,子一代小鼠的基因型都是Avya,卻表現出不同的毛色:介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。請分析可能的原因。
提示　在Avy基因的前端(或稱“上游”)有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達水平,這段堿基序列具有多個可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點。當這些位點沒有甲基化時, Avy基因正常表達,小鼠表現為黃色;當這些位點甲基化后, Avy基因的表達就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高, Avy基因的表達受到的抑制越明顯,小鼠體毛的顏色就越深。
1.不同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 DNARNA蛋白質
RNA 病毒 煙草花 葉病毒 RNA蛋白質
逆轉 錄病毒 艾滋病 病毒 RNADNA RNA蛋白質
細胞 生物 動物、植物、 細菌、真菌等 DNARNA 　蛋白質
2.比較表觀遺傳與基因控制生物性狀遺傳。
項目 表觀遺傳 基因控制的遺傳
控制性狀方式 甲基化等影響基因表達 是否含有相應的基因
堿基序列 不變 改變
顯隱性 隱性 顯性或隱性
傳遞給下一代 可以 可以
角度一 結合中心法則過程分析,考查科學思維能力
1.(2021·浙江6月選考)某單鏈RNA病毒的遺傳物質是正鏈RNA(+RNA)。該病毒感染宿主后,合成相應物質的過程如圖所示,其中①~④代表相應的過程。下列敘述正確的是 (　　)
A.+RNA復制出的子代RNA具有mRNA的功能
B.病毒蛋白基因以半保留復制的方式傳遞給子代
C.過程①②③的進行需RNA聚合酶的催化
D.過程④在該病毒的核糖體中進行
解析　據圖分析,①②表示RNA自我復制,③④表示+RNA翻譯形成病毒蛋白質和RNA聚合酶。病毒蛋白與+RNA形成子代病毒。由此知,+RNA復制出的子代RNA具有mRNA的功能,能作為合成RNA聚合酶的模板,A項正確;病毒蛋白基因是單鏈RNA,所以不能以半保留復制的方式傳遞給子代,B項錯誤;過程③為翻譯,不需要RNA聚合酶的催化,C項錯誤;病毒沒有細胞結構,不含核糖體,D項錯誤。
答案　A
2.(2023·沈陽模擬)美國科學家Rous將禽類的惡性肉瘤組織液注射到正常禽類體內,一段時間后正常禽類也長出了一樣的惡性肉瘤。經過提取分離最終發(fā)現病原體是一種單鏈RNA病毒(逆轉錄病毒),并命名為Rous肉瘤病毒。在僅感染了Rous肉瘤病毒一種病原體的家禽體內,不會出現的情況是 (　　)
A.圖中①~⑤過程會發(fā)生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶細胞中
B.該病毒通過⑤得到的基因組可整合到宿主基因組中引發(fā)細胞癌變
C.③過程至少有三種RNA參與,所需能量主要由線粒體提供
D.沒有被Rous肉瘤病毒侵染的神經細胞核中不會發(fā)生①過程
解析　圖中①~⑤過程中,只有⑤①②③會發(fā)生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶細胞中,A項錯誤;Rous肉瘤病毒通過⑤得到的基因組可整合到宿主基因組中引發(fā)細胞癌變,長出惡性肉瘤,B項正確;③過程至少有mRNA、tRNA、rRNA三種RNA參與,所需能量主要由線粒體提供,C項正確;神經細胞高度分化,不再分裂,所以沒有被Rous肉瘤病毒侵染的神經細胞核中不會發(fā)生①過程,D項正確。
答案　A
角度二 圍繞細胞分化及基因與性狀的關系,考查科學思維能力
3.細胞內不同基因的表達效率存在差異,如圖所示。下列敘述不正確的是 (　　)
注: B代表蛋白質分子。
A.細胞能在轉錄和翻譯水平上調控基因表達,圖中基因A的表達效率高于基因B
B.真核生物核基因表達的①和②過程分別發(fā)生在細胞核和細胞質中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進行轉錄的產物
D.②過程中,rRNA中含有與mRNA上密碼子互補配對的反密碼子
解析　基因表達包括轉錄和翻譯過程,可以從轉錄和翻譯水平上調控基因表達,從圖中可以看出基因A的轉錄和翻譯水平都高于基因B,A項正確;真核生物核基因的轉錄發(fā)生在細胞核中,翻譯發(fā)生在細胞質的核糖體中,B項正確;RNA分為三種:mRNA、tRNA和rRNA,它們都是由DNA的一條鏈作為模板轉錄而來的,C項正確;翻譯過程中,tRNA中的反密碼子和mRNA上的密碼子可以堿基互補配對,D項錯誤。
答案　D
4.(不定項)如圖為皺粒豌豆形成的原因和囊性纖維化的病因圖解。下列敘述正確的是 (　　)
A.淀粉分支酶基因與外來DNA序列發(fā)生了基因重組
B.圖中CFTR基因和淀粉分支酶基因都發(fā)生了基因突變
C.淀粉分支酶基因發(fā)生的結構變化可以用顯微鏡觀察
D.CFTR基因結構異常后仍能進行轉錄和翻譯
解析　由題圖可知,插入外來DNA序列后,淀粉分支酶基因結構異常,從這一結果上來看,基因結構改變是發(fā)生了基因突變,而不是基因重組,A項錯誤;CFTR基因發(fā)生了堿基缺失,使基因結構改變,同樣屬于基因突變,B項正確;基因突變不能在顯微鏡下觀察到,C項錯誤;由圖中信息CFTR基因結構異常,合成的CFTR蛋白功能異常可知,CFTR基因結構異常后進行了轉錄和翻譯,D項正確。
答案　BD
角度三 圍繞表觀遺傳與表型模擬,考查科學思維能力
5.(2023·山東日照一中模擬預測)研究表明,神經元DNA的甲基化會影響長期記憶的形成。多次重復刺激可誘導大腦神經元內ecRNA(一種特殊的RNA)的合成,而ecRNA可與DNA甲基轉移酶結合,抑制神經元中相關基因啟動子處的DNA甲基化。下列敘述正確的是 (　　)
A.ecRNA是一種mRNA,可以控制蛋白質的合成
B.多次重復刺激有助于促進長期記憶的形成
C.ecRNA主要存在于細胞質中
D.ecRNA 含有與長期記憶相關基因類似的脫氧核苷酸序列
解析　DNA甲基轉移酶通過識別基因啟動子的堿基序列使DNA甲基化,ecRNA與基因啟動子競爭結合DNA甲基轉移酶,故ecRNA含有與長期記憶相關基因類似的堿基序列,其功能不是控制蛋白質的合成,A項錯誤;多次重復刺激可誘導大腦神經元ecRNA的合成,而ecRNA可以與DNA甲基轉移酶結合,抑制神經元中與記憶有關的基因啟動子處的DNA甲基化,不對長期記憶產生影響,B項正確;ecRNA可與DNA甲基轉移酶結合,抑制神經元中相關基因啟動子處的DNA甲基化,可見起作用部位主要在細胞核中,C項錯誤;RNA基本單位是核糖核苷酸,因此,ecRNA 含有與長期記憶相關基因類似的核糖核苷酸序列,D項錯誤。
答案　B
6.(不定項)(2023·山東煙臺模擬)在一個蜂群中,少數幼蟲一直取食蜂王漿才能發(fā)育成蜂王,大多數幼蟲以一般的蜂蜜為食而發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉移酶,能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團,如圖甲所示,圖乙是被甲基化的DNA片段。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼蟲不取食蜂王漿也可直接發(fā)育成蜂王。下列分析正確的是 (　　)
甲 乙
A.蜂王漿的作用可能是抑制DNMT3基因的表達
B.胞嘧啶甲基化可能會干擾RNA聚合酶與DNA結合,從而影響DNA復制
C.DNA甲基化后不會改變遺傳信息,但可能會改變生物性狀
D.敲除DNMT3基因與取食蜂王漿對幼蟲發(fā)育有相同的作用
解析　取食蜂王漿的幼蟲和不含DNMT3基因的幼蟲都會發(fā)育成蜂王,因此可推測蜂王漿可能會抑制DNMT3基因的表達,A項正確;胞嘧啶甲基化影響了DNA分子的結構,可能會干擾DNA聚合酶的作用,從而影響DNA復制,B項錯誤;DNA甲基化后并沒有改變堿基的序列,但可能會影響基因的表達過程,因此可能會改變生物的性狀,C項正確;題干中敲除DNMT3基因與取食蜂王漿都能使幼蟲發(fā)育成蜂王,推知它們對幼蟲的發(fā)育具有相同的作用,D項正確。
答案　ACD
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(fā)生。(全國卷Ⅲ,1C) (×)
(2)每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子。(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。(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。(全國卷Ⅱ,3B) (√)
2.(2022·湖南卷)大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強,二者組裝成核糖體。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白可通過結合到自身mRNA分子上的核糖體結合位點而產生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體,同時合成多條肽鏈
B.細胞中有足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子
C.核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數量上的平衡
D.編碼該核糖體蛋白的基因轉錄完成后,mRNA才能與核糖體結合進行翻譯
解析　一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體,同時合成多條肽鏈,以提高翻譯效率,A項正確;細胞中有足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子,與rRNA分子結合,二者組裝成核糖體,B項正確;當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時,核糖體蛋白只能結合到自身mRNA分子上,導致蛋白質合成停止,核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數量上的平衡,C項正確;大腸桿菌為原核生物,沒有核膜,轉錄形成的mRNA在轉錄未結束時即和核糖體結合,開始翻譯過程,D項錯誤。
答案　D
3.(2020·全國卷Ⅲ)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
解析　根據題圖可知,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項正確;密碼子與反密碼子的堿基互補配對,堿基之間通過氫鍵結合,B項正確;tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結構,C項錯誤;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項正確。
答案　C
4.(2021·海南卷)終止密碼子為UGA、UAA和UAG。圖中①為大腸桿菌的一段mRNA序列,②~④為該mRNA序列發(fā)生堿基缺失的不同情況(“-”表示一個堿基缺失)。下列有關敘述正確的是 (　　)
A.①編碼的氨基酸序列長度為7個氨基酸
B.②和③編碼的氨基酸序列長度不同
C.②~④中,④編碼的氨基酸排列順序與①最接近
D.密碼子有簡并性,一個密碼子可編碼多種氨基酸
解析　由于在正常情況下終止密碼子不編碼氨基酸,因此①編碼的氨基酸序列長度為6個氨基酸,A項錯誤;根據圖中密碼子顯示:在該段mRNA鏈中,②和③編碼的氨基酸序列長度相同,B項錯誤;②缺失一個堿基,③缺失2個堿基,④缺失一個密碼子中的3個堿基,因此②~④中,④編碼的氨基酸排列順序與①最接近,C項正確;密碼子有簡并性是指一種氨基酸可以有多個密碼子對應,但一個密碼子只能編碼一種氨基酸,D項錯誤。
答案　C
5.(2020·全國卷Ⅱ)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)?；卮鹣铝袉栴}:
(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(zhí)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(zhí)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(zhí)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(fā)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
解析　(1)以mRNA為模板翻譯合成蛋白質時,還需要tRNA作為氨基酸的運載工具,另外,rRNA參與構成的核糖體為蛋白質的合成場所。(2)mRNA在細胞核中合成后,需經過核孔進入細胞質中與核糖體結合,執(zhí)行翻譯功能。RNA聚合酶的化學本質是蛋白質,是在細胞質中的核糖體上合成的,其合成后需經過核孔進入細胞核中參與轉錄過程。(3)小肽的編碼序列為mRNA的堿基序列,其上有決定氨基酸的密碼子,因此編碼序列中的UAC對應的氨基酸是酪氨酸,GAA對應的氨基酸是谷氨酸,CAU對應的氨基酸是組氨酸,UGG對應的氨基酸是色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和組氨酸不僅僅對應一種密碼子,故若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發(fā)生了替換,但小肽的氨基酸序列不變,則對照已知的密碼子表,可判斷是該小肽對應的mRNA上編碼序列由UACGAACAUUGG變?yōu)閁AUGAGCACUGG。
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

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