（通用版）2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第二單元 第3講 基因的表達學(xué)案（含解析）（必修2）一、RNA的組成、結(jié)構(gòu)與種類1RNA的結(jié)構(gòu)與功能2RNA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mRNAtRNA作用直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸的序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸特點與DNA模板鏈上的堿基互補與mRNA中密碼子的堿基互補三、中心法則及基因與性狀的關(guān)系基礎(chǔ)微點全練1判斷正誤(1)在真核細胞中，tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來(2017·全國卷，T1A)()(2)DNA雙鏈不能解開，則DNA復(fù)制發(fā)生障礙，此時，DNA轉(zhuǎn)錄仍可發(fā)生，蛋白質(zhì)合成不受影響(2016·全國卷，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)感染人體過程的遺傳信息流動示意圖為()(8)基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系(×)2如圖中表示轉(zhuǎn)錄過程的是()解析：選DA、C均是在核糖體上以mRNA為模板翻譯蛋白質(zhì)的過程；B是以DNA的兩條鏈為模板進行DNA復(fù)制的過程；D是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程。3下面的概念圖表示了基因表達過程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系。下列有關(guān)說法錯誤的是()A、分別表示基因、tRNAB過程中的堿基配對方式有AU、TA、GC、CGC過程需要tRNA將氨基酸運輸?shù)胶颂求wD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由于密碼子具有簡并性，即一個氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子，故根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列所推測出的基因中脫氧核苷酸序列并不是唯一的。4如圖表示人體基因Y的表達過程，表示過程。下列敘述正確的是()A過程在分裂間期進行，需要解旋酶的催化作用B過程在細胞質(zhì)中進行，需要RNA酶的催化作用C過程在甲狀腺細胞中進行，需要核糖體參與D過程在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進行，需要ATP參與解析：選D圖中為轉(zhuǎn)錄，發(fā)生于分裂間期或不分裂的細胞中，需RNA聚合酶參與，不需解旋酶，A錯誤；是RNA加工過程，主要在細胞核內(nèi)進行，需RNA酶催化，B錯誤；為翻譯，由于最終合成的是促甲狀腺激素，故該過程在垂體細胞中進行，C錯誤。5(2019·臨沂期中檢測)下列不能提高翻譯效率的是()A多個核糖體參與一條多肽鏈的合成B一條mRNA上結(jié)合多個核糖體C一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子D一個細胞中有多條相同的mRNA解析：選A翻譯過程中一般不會出現(xiàn)多個核糖體參與一條肽鏈的合成狀況，倘若存在該狀況，只會降低翻譯效率。6.如圖是真核生物信使RNA合成過程圖，請據(jù)圖判斷下列說法正確的是()AR所示正處于解旋狀態(tài)，DNA雙鏈堿基得以暴露B圖中是以4種脫氧核苷酸為原料合成的C如果圖中表示酶分子，則它的名稱是DNA聚合酶D圖中的合成后，通過跨膜運輸進入到細胞質(zhì)中解析：選A該過程為轉(zhuǎn)錄，圖中的為雙鏈DNA，為mRNA。圖中R正處于解旋狀態(tài)，DNA雙鏈堿基得以暴露；mRNA是以4種核糖核苷酸為原料合成的；若圖中表示酶分子，則其是RNA聚合酶；mRNA合成后，通過核孔進入細胞質(zhì)中，不進行跨膜運輸。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，下列說法錯誤的是()A逆轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的產(chǎn)物都是DNAB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錯誤；細胞核中的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絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a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上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基，密碼子由CGG變成AGA，說明植酸酶mRNA序列改變；密碼子由CGG變成AGA，說明編碼植酸酶的DNA中CG堿基對的比例降低，氫鍵數(shù)目減少，使DNA熱穩(wěn)定性降低；與AGA配對的反密碼子為UCU。3(2019·太原模擬)如圖為人體細胞中發(fā)生的幾個重要的生理過程，下列敘述錯誤的是()A過程可以發(fā)生在細胞核、線粒體、葉綠體中B含有a個腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制時需要腺嘌呤脫氧核苷酸2n1·a個C若過程合成的物質(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)時脫去了100個水分子，則該蛋白質(zhì)中至少含有1002m個氧原子D過程最多需要61種tRNA，該過程表明細胞可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)解析：選A人體中不存在葉綠體，A錯誤。含有a個腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制，其實就是有2n1個DNA分子在復(fù)制，每個DNA分子有a個腺嘌呤脫氧核苷酸，那么2n1個DNA分子復(fù)制就需要2n1·a個腺嘌呤脫氧核苷酸，B正確。合成具有m條多肽鏈的蛋白質(zhì)時脫去了100個水分子，說明該蛋白質(zhì)有100個肽鍵，蛋白質(zhì)中的氧原子存在于肽鍵(100個)、羧基端(2個)和R基(可有可無)中，故該蛋白質(zhì)中至少有1002m個氧原子，C正確。過程表示翻譯過程，此過程需要tRNA運載氨基酸，tRNA共有61種，由于mRNA可結(jié)合多個核糖體，故可以在較短的時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì)，D正確。強知能·補欠缺1必明基因表達的三個易錯點(1)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄并非只在細胞核中進行，線粒體、葉綠體中也進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(2)轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，并非整個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)能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯的細胞不一定能進行DNA復(fù)制，只有分裂的細胞才進行DNA復(fù)制。2辨析遺傳信息、密碼子與反密碼子3基因表達中堿基數(shù)量的推算方法(1)DNA和mRNA對應(yīng)堿基及數(shù)量的計算找準(zhǔn)DNA和mRNA之間對應(yīng)堿基及其比例關(guān)系，即DNA模板鏈中AT(或CG)與mRNA中AU(或CG)相等，則(AT)總%(AU)mRNA%(2)基因控制蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計算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，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·全過關(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”表示的是一個決定谷氨酸的密碼子，則該mRNA的起始密碼子可能是()A1B2C3 D4解析：選B從核糖體移動方向分析，該起始密碼子應(yīng)在下劃線“0”的左側(cè)，由下劃線“0”開始以3個堿基為單位往左推，得出“2”GUG為起始密碼子。2(2017·全國卷)下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是()AtRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來B同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生C細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生D轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補解析：選C真核細胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的；由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時的DNA片段不同，因此同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生；真核細胞細胞質(zhì)中葉綠體、線粒體中的DNA也可以轉(zhuǎn)錄形成RNA；轉(zhuǎn)錄的過程遵循堿基互補配對原則，因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補。3假設(shè)某一段mRNA上有60個堿基，其中A有15個，G有25個，那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中，“CT”的個數(shù)以及該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個數(shù)分別是(不考慮終止密碼子)()A60、20B80、40C40、20 D40、30解析：選A該mRNA上有60個堿基，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中有120個堿基。根據(jù)堿基互補配對原則，在雙鏈DNA分子中，AT、CG，所以CT占了全部堿基的一半；mRNA上相鄰的三個堿基編碼一個氨基酸，所以該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個數(shù)60/320(個)。4圖1、圖2表示遺傳信息在生物大分子間的傳遞規(guī)律，分別表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。下列說法正確的是()A圖1、圖2所示的生理過程完全相同B圖1表示細菌細胞內(nèi)基因的表達過程，圖2表示酵母菌細胞內(nèi)基因的表達過程C圖2信息反映多個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中的移動方向是從右向左，表示正在合成的4條肽鏈解析：選D圖1中有核糖體和mRNA，表示翻譯過程，圖2中有核糖體，同時注明有RNA聚合酶，RNA聚合酶與DNA結(jié)合，所以圖2表示轉(zhuǎn)錄和翻譯兩過程同時進行，A錯誤；圖2表示邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，代表了原核細胞(如細菌)中基因表達過程，圖1表示翻譯過程單獨進行，可以表示真核生物(如酵母菌)的翻譯過程，B錯誤；每個核糖體獨立合成一條完整的肽鏈，C錯誤；圖1中肽鏈右短左長，說明(核糖體)從右側(cè)開始向左側(cè)移動，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過程圖 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，下列敘述錯誤的是()A生物的遺傳信息儲存在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對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細胞生物及部分DNA病毒來說，遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；對于RNA病毒來說，遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。由于密碼子的簡并性(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^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的。具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈，另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈。兩條鏈之間的堿基互補配對，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過程與DNA復(fù)制的共同點是都以DNA單鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下進行B過程直接需要的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖體、酶、ATPC人的鐮刀型細胞貧血癥是通過蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)的，白化病是通過蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)的DHIV和T2噬菌體都可獨自進行這兩個基本過程解析：選B過程是轉(zhuǎn)錄，以DNA一條鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下進行，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；過程是翻譯，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，是通過蛋白質(zhì)間接表現(xiàn)的，人的鐮刀型細胞貧血癥是通過蛋白質(zhì)直接表現(xiàn)的；HIV和T2噬菌體是病毒，必須寄生在宿主細胞內(nèi)，利用宿主細胞提供的物質(zhì)和能量才能完成過程。強知能·補欠缺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的兩大基本功能信息傳遞功能：過程體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細胞增殖過程中；過程表示以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。信息表達功能：(轉(zhuǎn)錄)、(翻譯)過程共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達功能，發(fā)生在個體發(fā)育過程中；V過程表示了部分以RNA作為遺傳物質(zhì)的病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程，是RNA中遺傳信息表達的首要步驟。此類生物專營寄生生活，必須在宿主細胞中完成其遺傳物質(zhì)的信息表達，所以需先通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA，整合在宿主DNA中，再進行、過程。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)系生物體的一個性狀有時受多個基因的影響，如玉米細胞葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關(guān)。一般而言，一個基因只決定一種性狀。環(huán)境因素會影響生物性狀，如人類身高不完全取決于基因，可受后天營養(yǎng)及鍛煉狀況影響。練題點·全過關(guān)1(2019·貴州模擬)2017年11月我國爆發(fā)了較嚴重的流感。某流感病毒是一種負鏈RNA病毒，侵染宿主細胞后會發(fā)生RNARNARNA和RNARNA蛋白質(zhì)的過程，再組裝成子代流感病毒。“RNA”表示負鏈RNA，“RNA”表示正鏈RNA。下列敘述錯誤的是()A該流感病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段BRNA具有信使RNA的功能C該流感病毒由RNA形成RNA需在宿主細胞內(nèi)復(fù)制2次D入侵機體的流感病毒被清除后相關(guān)漿細胞數(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錯誤；根據(jù)“RNARNA蛋白質(zhì)”的過程可知，RNA具有信使RNA的功能，B正確；該流感病毒由RNA形成RNA的過程為“RNARNARNA”，可見RNA形成RNA需在宿主細胞內(nèi)復(fù)制2次，C正確；漿細胞能產(chǎn)生抗體，抗體可與抗原特異性結(jié)合，入侵機體的流感病毒(抗原)被清除后相關(guān)漿細胞數(shù)量減少，D正確。2.(2019·沈陽模擬)某細胞內(nèi)相關(guān)的生理活動如圖所示，下列表述正確的是()A若該細胞為記憶B細胞，其細胞核、細胞質(zhì)中均能發(fā)生a、b過程B細胞發(fā)生c過程時，mRNA沿著核糖體移動，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分化的細胞中mRNA和蛋白質(zhì)一定不同解析：選A記憶B細胞能增殖、分化，其DNA分布在細胞核和線粒體中，因此其細胞核、細胞質(zhì)中均能發(fā)生a、b過程，A正確；細胞發(fā)生c過程時，核糖體沿著mRNA移動，參與的tRNA可能有61種，B錯誤；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錯誤；分化的細胞中mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同，D錯誤。3如圖表示中心法則，下列有關(guān)敘述正確的是()A過程都會在人體的遺傳信息傳遞時發(fā)生B人體細胞內(nèi)的過程主要發(fā)生在細胞核中，產(chǎn)物都是mRNAC過程存在的堿基配對方式有AU、CG、TA、GCD過程有半保留復(fù)制的特點，過程發(fā)生在核糖體上解析：選C不會在人體的遺傳信息傳遞時發(fā)生，A錯誤；人體細胞內(nèi)的過程主要發(fā)生在細胞核中，產(chǎn)物是RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA，B錯誤；過程是轉(zhuǎn)錄過程，存在的堿基配對方式有AU、TA、CG、GC，C正確；過程是RNA分子的復(fù)制，沒有半保留復(fù)制的特點，過程是翻譯，發(fā)生在核糖體上，D錯誤。一、?？紙D示翻譯過程的三種模型圖解讀翻譯過程的三種模型圖信息解讀1圖甲模型分析(1)、分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。(2)一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點。(3)翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。(4)翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。(5)翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。2圖乙模型分析圖乙表示真核細胞的翻譯過程，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mRNA可同時結(jié)合多個核糖體，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)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。(4)結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進一步加工。(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圖丙模型分析圖丙表示原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中是DNA模板鏈，表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。針對訓(xùn)練1(2019·河南中原名校聯(lián)考)關(guān)于如圖所示生理過程的敘述，正確的是()A物質(zhì)1上的三個相鄰堿基叫密碼子B該過程需要mRNA、tRNA、rRNA參與C多個結(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，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相鄰堿基是密碼子；每個核糖體獨立完成一條多肽鏈的合成；據(jù)多肽鏈長短可知，該多肽鏈從左向右合成，所以應(yīng)該是讀取到UAA時，肽鏈合成終止。2如圖為基因表達過程的示意圖，下列敘述正確的是()A是DNA，其一條鏈可進入細胞質(zhì)作為轉(zhuǎn)錄的模板B上有n個堿基，則新形成的肽鏈含有n1個肽鍵C是核糖體，翻譯過程中將由3向5方向移動D是tRNA，能識別mRNA上的密碼子解析：選D據(jù)圖可判斷依次代表DNA、mRNA、核糖體、tRNA，其中mRNA是以DNA的一條鏈為模板合成的，場所是細胞核，A錯誤；mRNA上有n個堿基，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/31)個，B錯誤；核糖體沿著mRNA由5向3方向移動，C錯誤；tRNA上的反密碼子可以識別mRNA上的密碼子，D正確。3(2015·安徽高考)Q噬菌體的遺傳物質(zhì)(Q RNA)是一條單鏈RNA。當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后，Q 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Q RNA。下列敘述正確的是()AQ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄過程BQ RNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程C一條Q RNA模板只能翻譯出一條肽鏈DQ RNA復(fù)制后，復(fù)制酶基因才能進行表達解析：選B根據(jù)題意可知，噬菌體侵染大腸桿菌后，Q RNA翻譯出了RNA復(fù)制酶，沒有逆轉(zhuǎn)錄酶，因此Q RNA的復(fù)制沒有經(jīng)歷逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程。Q噬菌體在RNA復(fù)制酶的作用下，以單鏈RNA為模板，根據(jù)堿基互補配對原則形成子鏈，因此會經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程。據(jù)圖中信息可知，該Q噬菌體的單鏈RNA在大腸桿菌內(nèi)可以同時翻譯出多條肽鏈。復(fù)制酶基因表達后生成RNA復(fù)制酶，才能催化RNA的復(fù)制。素養(yǎng)提升解答基因表達圖示類題應(yīng)明確一個關(guān)鍵點分析此類問題要正確分清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)合的是多個核糖體，同時合成的是若干條多肽鏈。二、科學(xué)思維模擬中心法則各過程1下面是幾種抗菌藥物的抗菌機理以及中心法則的圖解。青霉素：抑制細菌細胞壁的合成；環(huán)丙沙星：抑制細菌DNA解旋酶的活性；紅霉素：能與細菌細胞中的核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用；利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有關(guān)說法錯誤的是()A環(huán)丙沙星會抑制a過程，利福平將會抑制b過程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的作用C過程d涉及的氨基酸最多有20種、tRNA最多有64種De過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶解析：選C由題干可知，環(huán)丙沙星會抑制細菌DNA解旋酶的活性，故可抑制細菌DNA的復(fù)制過程(a過程)。利福平會抑制RNA聚合酶的活性，故可抑制DNA的轉(zhuǎn)錄過程(b過程)。紅霉素能與核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用，故可抑制細菌的翻譯過程(d過程)。青霉素抑制細菌細胞壁的合成，其不影響遺傳信息的傳遞和表達過程。e過程是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。翻譯過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程的實驗研究裝置，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(fā)生在該細胞的_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，所以可確定該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與，模擬的過程為逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在該細胞的細胞核中。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄(2)核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄細胞核素養(yǎng)提升學(xué)會用“三看法”判斷中心法則各過程 一、選擇題1下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程的說法中，錯誤的是()A均以核酸為直接的模板B均遵循堿基的互補配對C都需要運輸原料的工具D都需要能量和相應(yīng)的酶解析：選C翻譯需tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸，轉(zhuǎn)錄時則不需轉(zhuǎn)運工具。2(2019·沈陽模擬)下列關(guān)于人體內(nèi)某些物質(zhì)的敘述，正確的是()ARNA是由多個脫氧核苷酸形成的多聚體B食物中的蔗糖可被小腸上皮細胞直接吸收C無機鹽離子含量過低可導(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和數(shù)量有關(guān)解析：選CRNA是由多個核糖核苷酸形成的多聚體，A錯誤；食物中的蔗糖不能被小腸上皮細胞直接吸收，需要水解成單糖才能被吸收，B錯誤；無機鹽能夠維持細胞的酸堿平衡，如果含量過低可導(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、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錯誤。3將DNA雙鏈都被32P標(biāo)記的某一雄性動物細胞(染色體數(shù)為2N)置于不含32P的培養(yǎng)基中，該細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂形成4個大小形態(tài)相同的子細胞。下列分析錯誤的是()A若子細胞的染色體數(shù)為N，則子細胞的DNA均含32PB若子細胞的染色體數(shù)為2N，則子細胞的DNA可能均含32PC若子細胞中的染色體都含32P，則細胞分裂過程中會發(fā)生基因重組D若子細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若子細胞中染色體數(shù)為N，則其進行的是減數(shù)分裂，該過程中DNA分子進行了一次復(fù)制，根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點，則子細胞的DNA均含32P，A正確；若子細胞的染色體數(shù)為2N，則其進行的是有絲分裂，在有絲分裂過程中，第一次分裂后子細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，隨著姐妹染色單體分開，被標(biāo)記的DNA隨機分配移向兩極，所以第二次分裂得到的子細胞被標(biāo)記的DNA數(shù)在02N之間，B正確；若子細胞中的染色體都含32P，則其進行的是減數(shù)分裂，在減數(shù)第一次分裂過程中會發(fā)生基因重組，C正確；若子細胞中的染色體都不含32P，則其進行的是有絲分裂，有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體的分離，D錯誤。4(2019·佛山模擬)反義RNA通常是指與mRNA互補的RNA分子。由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA，所以反義RNA與mRNA互補結(jié)合后，會抑制該mRNA的翻譯。下列說法錯誤的是()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C反義RNA合成受基因的調(diào)控，同時反義RNA本身又能調(diào)控基因的表達D真核細胞內(nèi)反義RNA主要是在細胞核內(nèi)合成，經(jīng)核孔出細胞核后發(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，通過抑制翻譯過程來抑制相關(guān)基因的表達，C正確；真核細胞內(nèi)反義RNA主要是在細胞核內(nèi)合成，經(jīng)核孔出細胞核后發(fā)揮作用，D正確。5(2019·豐臺區(qū)一模)如圖表示核糖體上合成蛋白質(zhì)的過程。四環(huán)素抑制tRNA與細菌核糖體的A位點結(jié)合，使蛋白質(zhì)合成停止，從而阻斷細菌的生長，常用于治療一些細菌引起的疾病。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mRNAB四環(huán)素與A位點結(jié)合促進了新肽鍵的形成C圖中從E位點離開的tRNA可轉(zhuǎn)運甲硫氨酸D人體細胞與細菌細胞的核糖體沒有差異解析：選C核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和rRNA，A錯誤；四環(huán)素與A位點結(jié)合，阻止tRNA進入核糖體A位點，導(dǎo)致肽鏈的延伸受阻而使細菌蛋白質(zhì)無法合成，因此不能促進新肽鍵的形成，B錯誤；由于該tRNA的反密碼子是UAC，所以可轉(zhuǎn)運甲硫氨酸(AUG)，C正確；人體細胞與細菌細胞的核糖體有差異，如細菌核糖體沉降系數(shù)為70S，人體細胞核糖體沉降系數(shù)為80S，D錯誤。6下列關(guān)于細胞內(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)細胞與骨骼肌細胞具有相同的DNA和RNAC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)細胞與骨骼肌細胞具有相同的DNA，但RNA不同，B錯誤；蛋白質(zhì)功能多樣性的根本原因是DNA具有多樣性，C錯誤；基因只能以一條鏈作模板進行轉(zhuǎn)錄，D錯誤。7(2019·合肥模擬)核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，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)BDNA和RNA可以作為同一生物在不同發(fā)育時期的遺傳物質(zhì)C細胞中參與蛋白質(zhì)的生物合成過程的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)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；遺傳物質(zhì)只有一種，DNA或RNA，同一生物在不同發(fā)育時期的遺傳物質(zhì)是相同的，B錯誤；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)排列順序代表遺傳信息，D錯誤。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基因不會同時出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中B苯丙酮尿癥的患者會因為苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)化為酪氨酸而同時患上白化病C當(dāng)人體衰老時，因酶的活性降低而導(dǎo)致頭發(fā)變白D基因的功能說明基因通過控制酶的合成從而控制生物的性狀解析：選C同一個體體細胞中所含基因一般相同，因此基因會存在于同一個細胞中。苯丙酮尿癥患者可以從環(huán)境中攝取酪氨酸，因此不一定會患上白化病。基因的功能說明基因通過控制酶的合成從而控制生物的性狀，基因的功能說明基因通過控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀。9如圖所示為真核細胞中發(fā)生的某些相關(guān)生理和生化反應(yīng)過程，下列敘述錯誤的是()A結(jié)構(gòu)a是核糖體，物質(zhì)b是mRNA，過程是翻譯過程B過程在形成細胞中的某種結(jié)構(gòu)，這一過程與細胞核中的核仁密切相關(guān)C如果細胞中r­蛋白含量較多，r­蛋白就與b結(jié)合，阻礙b與a結(jié)合Dc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；過程形成核糖體，核仁與核糖體的形成有關(guān)，B正確；細胞中r­蛋白含量較多時，r­蛋白就與b即mRNA結(jié)合，阻礙mRNA與核糖體結(jié)合，從而抑制翻譯過程，這是一種反饋調(diào)節(jié)過程，C正確；c轉(zhuǎn)錄形成rRNA時需要RNA聚合酶的催化，D錯誤。10(2019·河北衡水中學(xué)調(diào)研)研究發(fā)現(xiàn)細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胞有關(guān)的敘述，錯誤的是()A擬核的DNA中不含有端粒B正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAC人體內(nèi)癌細胞一般都表現(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)類似逆轉(zhuǎn)錄酶。11對下列各圖分析不準(zhǔn)確的是()A甲圖中的均遵循堿基互補配對原則B乙圖中核糖體在mRNA上移動方向為從右到左，所用原料是氨基酸C對于丙圖，人體內(nèi)的T細胞可以進行過程D丁圖中該段內(nèi)有6種核苷酸解析：選C甲圖中過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復(fù)制過程，都遵循堿基互補配對原則，A正確；根據(jù)多肽鏈的長度可知，核糖體在mRNA上的移動方向是從右到左，所用原料是氨基酸，B正確；丙圖中過程分別為DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程，T細胞可增殖分化成效應(yīng)T細胞和記憶細胞，可發(fā)生過程，不能發(fā)生過程，C錯誤；丁圖為轉(zhuǎn)錄過程，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種核苷酸，D正確。12下面是4種遺傳信息的流動過程，對應(yīng)的敘述正確的是()A甲可表示胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向B能進行乙過程的生物也能進行丁過程C丙可表示DNA病毒(如T2噬菌體)在宿主細胞內(nèi)繁殖時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胰島細胞內(nèi)胰島素合成過程中，遺傳信息的傳遞方向不包括DNA復(fù)制，A錯誤；逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV或某些致癌病毒)能進行乙過程，而煙草花葉病毒進行的是丁過程，B錯誤；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錯誤。二、非選擇題13核基因編碼的蛋白質(zhì)能夠有條不紊地被運送到各自的目的地，關(guān)鍵是蛋白質(zhì)在合成時帶有分選信號，而目的地就是能夠識別分選信號的受體。分選信號取決于氨基酸序列中的信號序列，如圖所示。分析回答下列問題：(1)線粒體所需的蛋白質(zhì)一部分來自過程，另一部分是在_指導(dǎo)下合成的。某些蛋白質(zhì)經(jīng)過程進入細胞核需要通過_，這一過程具有_性。(2)經(jīng)過程進入內(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)中未折疊或錯誤折疊的蛋白質(zhì)，會在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量堆積，此時細胞通過改變基因表達減少新蛋白質(zhì)的合成，或增加識別并降解錯誤折疊蛋白質(zhì)的相關(guān)分子，進行細胞水平的_調(diào)節(jié)。(3)送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有_，這是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)定向運輸所必需的，這種序列最終是由_決定的。各類成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合，說明受體具有_的特點。解析：(1)線粒體是半自主性細胞器，自身含有基因，該基因也能表達形成蛋白質(zhì)。細胞質(zhì)中合成的某些蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶、RNA聚合酶)通過核孔進入細胞核，核孔對物質(zhì)的運輸具有選擇性。(2)核糖體上合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行折疊加工，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)未折疊或錯誤折疊，反過來會減少新蛋白質(zhì)的合成，或增加識別并降解錯誤折疊蛋白質(zhì)的相關(guān)分子，這種調(diào)節(jié)屬于細胞水平的反饋調(diào)節(jié)。(3)根據(jù)題干中信息“分選信號取決于氨基酸序列中的信號序列”，可知送往不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有不同的信號序列，該信號序列是由細胞核基因最終決定的。各類成熟蛋白質(zhì)分別與不同的受體結(jié)合，說明受體具有專一性。答案：(1)線粒體基因(DNA)核孔選擇(2)空間結(jié)構(gòu)反饋(3)不同的信號序列核基因?qū)Ｒ恍?4(2019·安慶聯(lián)考)如圖表示病毒侵入宿主體內(nèi)的復(fù)制過程示意圖，請回答下列問題：(1)病毒核酸進入宿主細胞后，此時用血清學(xué)方法和電鏡檢查無病毒顆粒，稱為“隱蔽期”，這是因為_。(2)物質(zhì)D、H分別可能是_、_。(3)B、F的區(qū)別是_。過程f稱為_。(4)假如A為RNA，經(jīng)實驗分析確定其堿基總數(shù)為X，其中鳥嘌呤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程與人體不同的步驟可能有_、_。解析：(1)病毒核酸進入宿主細胞后，將利用宿主細胞的原料和場所形成子代病毒，在子代病毒未釋放之前，無法用血清學(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(過程g)，所以物質(zhì)D可能是病毒核苷酸完成復(fù)制(過程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。過程f稱為裝配。(4)假如A為RNA，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，雖然經(jīng)實驗分析確定其堿基總數(shù)為X，其中鳥嘌呤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)病毒進入宿主細胞后尚未形成完整的病毒體(2)病毒核苷酸完成復(fù)制(過程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，因為RNA是單鏈，堿基數(shù)無法確定RNA的自我復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄15中國科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命。研究人員發(fā)現(xiàn)了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑(實線方框所示)和酵母細胞產(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。請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)過程需要_識別DNA中特定的堿基序列，該過程在細胞的分裂期很難進行的原因是_。(2)在青蒿的不同組織細胞中，相同DNA轉(zhuǎn)錄起點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)虢湍讣毎箅m能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素卻很少，據(jù)圖分析原因可能是_。為提高酵母菌合成青蒿素的產(chǎn)量，請你提出科學(xué)的解決方案。_。(4)若FPP合成酶基因中含4 300個堿基對，其中一條單鏈中ACTG1234，則該基因連續(xù)復(fù)制3次至少需要_個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸。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)不同組織細胞中的基因選擇性表達通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀(3)酵母細胞中的大部分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) (4)18 060