（新课改省份专用）2020版高考生物一轮复习第六单元第三讲基因的表达讲义（含解析）.docx

基因的表达知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过掌握遗传信息的传递过程，能够从分子水平阐述生命的延续性，从而理解生命的延续和发展规律理性思维通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力科学探究通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的逻辑分析能力社会责任通过掌握抗菌药物作用机理及有关中心法则内容，形成关注社会、关注人类健康的理念考点一遗传信息的转录和翻译1RNA的结构与功能2遗传信息的转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)过程(见下图)3遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)场所或装配机器：核糖体。(3)条件模板原料能量酶搬运工具mRNA氨基酸ATP多种酶tRNA(4)过程4密码子与反密码子项目密码子反密码子位置mRNAtRNA作用直接决定蛋白质中氨基酸的序列识别密码子，转运氨基酸特点与DNA模板链上的碱基互补与mRNA中密码子的碱基互补基础自测1判断下列叙述的正误(1)少数RNA具有生物催化作用()(2)真核生物的tRNA呈三叶草结构()(3)与DNA相比，RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶()(4)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基()(2013全国卷，T1C)(5)转录和翻译都可在细胞核中发生()(6)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料()(7)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(8)每种氨基酸仅由一种密码子编程()(9)DNA复制就是基因表达的过程()(10)转录和翻译过程都存在TA、AU、GC碱基配对方式()2据图填空(1)图1为DNA，含有脱氧核糖和碱基T，图2为RNA，含有核糖和碱基U。(2)图2中A是mRNA，功能是传递遗传信息；B是rRNA，功能是组成核糖体；C是tRNA，功能是识别并转运氨基酸。3学透教材、理清原因、规范答题用语专练仔细观察下面两图，并思考(1)两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？_。提示：图示过程为转录和翻译，两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。图2所示转录、翻译同时进行(2)大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？_。提示：图2；大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程(图1在细胞核中转录，在细胞质中翻译)(3)两图中af分别是什么物质或结构？_。提示：af依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶1比较记忆复制、转录和翻译遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质模板亲代DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸模板去向子代DNA分子中DNA链重新聚合降解成核糖核苷酸产物完全相同的两个DNA分子RNA蛋白质(多肽)碱基配对AT、TA、CG、GCAU、TA、CG、GCAU、UA、CG、GC特点半保留复制边解旋边复制边解旋边转录一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链信息传递DNADNADNARNAmRNA蛋白质2辨析遗传信息、密码子与反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)，可由一种或几种tRNA转运。除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子)。3基因表达中相关计算(1)DNA模板链中AT(或CG)与mRNA中AU(或CG)相等，则(AT)总%(AU)mRNA%。(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：可见，蛋白质中氨基酸数目1/3mRNA碱基数目1/6DNA(或基因)碱基数目。对点落实题点(一)DNA复制、转录和翻译1(2017浙江11月选考单科卷)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述，正确的是()A每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码B遗传密码由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质C一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子DRNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开解析：选C有的氨基酸如甲硫氨酸只有一个对应的遗传密码；遗传密码位于mRNA并非DNA上；一个DNA分子上有多个基因，由于基因的选择性表达，故可转录形成多个不同RNA分子；RNA聚合酶与DNA分子结合可使一个或多个基因的DNA片段的双螺旋解开。2(2017全国卷)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补解析：选C真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA也可以转录形成RNA；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。易错提醒转录、翻译过程中的四个易错点(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。题点(二)遗传信息、密码子、反密码子的区别3如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法正确的是()A分析图示可知是，完成基因的场所是细胞核B除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNAC图中需要在核糖体上进行D能够决定氨基酸的的种类有61种解析：选C根据碱基互补配对原则，从图中的碱基组成可以确定链是转录模板；蓝藻属于原核生物，没有细胞核。RNA包括mRNA(图中)、tRNA(图中)和rRNA(核糖体RNA)。图中是翻译过程，在核糖体上进行。能够决定氨基酸的密码子有61种，密码子在mRNA上，而是tRNA。4某研究人员利用酵母菌成功合成了氨基酸序列为PheProLys的三肽。三种氨基酸的密码子见下表：氨基酸密码子苯丙氨酸(Phe)UUU、UUC脯氨酸(Pro)CCU、CCC、CCA、CCG赖氨酸(Lys)AAA、AAG据此分析，正确的是()A控制该三肽合成的基因共有9对脱氧核苷酸B合成该三肽过程中需要mRNA、tRNA和rRNA参与CmRNA上编码该三肽的核苷酸序列可能为AAGGGAUUCD转录过程中会形成基因的编码链与RNA的杂交区域解析：选B控制该三肽合成的mRNA中对应氨基酸的密码子有3个，还有不编码氨基酸的终止密码子，因此根据碱基互补配对的原则，该基因中至少含有12个碱基对；蛋白质合成过程中需要mRNA、rRNA、tRNA的参与；mRNA上编码该三肽的核苷酸序列为AAGGGAUUC时，AAG编码赖氨酸，GGA不编码上述三种氨基酸的任何一种，UUC编码苯丙氨酸；转录形成的RNA是以模板链为模板合成的，只能与模板链形成RNADNA杂交区域，不能与编码链形成杂交区域。题点(三)与基因表达有关的计算5一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽链，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为()A33、11、66B36、12、72C12、36、72D11、36、66解析：选B一条含有11个肽键的多肽链，含有12个氨基酸。mRNA中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸，一个氨基酸需要一个tRNA来转运，因此mRNA中至少含有36个碱基，至少需要12个tRNA，DNA中至少含有72个碱基。6已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有()A600个B700个C800个D900个解析：选D根据由2条肽链组成的蛋白质分子共有肽键198个，可知该蛋白质由200个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的mRNA分子中至少含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子至少含有1 200个碱基。mRNA中A和U共占25%，可知AU150个，则转录形成该mRNA的DNA模板链上TA150个，DNA分子中非模板链上AT150个，整个DNA分子中AT300个，则该DNA分子中CG900个。 7一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()Am、(m/3)1Bm、(m/3)2C2(mn)、(m/3)1D2(mn)、(m/3)2解析：选DmRNA分子中有m个碱基，其中GC数目为n个，推出AU数目为(mn)个，故DNA中AT数目为2(mn)。根据mRNA中碱基数目蛋白质中氨基酸数目31可知，氨基酸数目为m/3，脱去水分子数氨基酸数肽链数(m/3)2。易错提醒关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍多。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。翻译过程的三种模型图典型图示问题设计1图甲模型分析(1)、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。(2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。(3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。(4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。(5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。2图乙模型分析图乙表示真核细胞的翻译过程，其中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下：(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。(2)意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)方向：核糖体的移动方向为从右向左，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。(5)形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。3图丙模型分析图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。对点落实8(2018浙江4月选考单科卷)miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述正确的是()AmiRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合BW基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译CmiRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对DmiRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致解析：选BmiRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致。9下图表示细胞内蛋白质的合成过程，下列叙述正确的是()A图示中的物质甲为DNA解旋酶B图示过程主要发生在真核细胞中C氨基酸转运过程中有磷酸生成D核糖体沿着mRNA从左向右移动解析：选C据图可知，图中左侧表示DNA转录形成mRNA的过程，此过程需要的模板为DNA的一条链，原料为四种游离的核糖核苷酸，同时需要RNA聚合酶的参与，因此甲是RNA聚合酶；图示过程(转录与翻译)同时进行，说明此过程发生在原核细胞中；翻译过程中需要tRNA运输氨基酸，此过程需要ATP的水解供能，而ATP的水解可以产生ADP与磷酸；根据tRNA的移动方向可知，核糖体沿着mRNA从右向左移动。类题通法基因表达过程图的分析方法(1)分析此类问题要分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，可同时合成若干条多肽链。(2)用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图：考点二中心法则及基因与性状的关系1中心法则(据图填空)DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；RNA逆转录。2基因控制性状的途径 基础自测1判断下列叙述的正误(1)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则()(2)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则()(3)原核生物的tRNA合成无需基因指导()(4)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成()(5)基因与性状之间是一一对应的关系()(6)两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同()(7)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的()2连线基因对性状控制的方式与实例3学透教材、理清原因、规范答题用语专练油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是_。(2)图乙表示基因B，链是转录链，经诱导链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是_。(3)为什么基因B经诱导后转录出mRNA就能提高产油量？_答案：(1)抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)(2)mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖(3)双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)形成酶b，而细胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高1中心法则的内容与各种生物的信息传递(1)中心法则的内容(2)中心法则体现DNA的两大基本功能信息传递功能：过程体现了遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中；过程表示以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。信息表达功能：(转录)、(翻译)过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中；过程表示了部分以RNA作为遗传物质的病毒的逆转录过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物专营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行、过程。2基因对性状的控制(1)控制生物性状的两种途径(2)基因与生物性状的关系一般而言，一个基因决定一种性状。生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。有些基因可影响多种性状，如图中基因1可影响B和C性状。生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。对点落实1如图所示为基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关叙述正确的是()A过程与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行B过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATPC人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的，白化病是通过蛋白质直接表现的DHIV和T2噬菌体都可独自进行这两个基本过程解析：选B过程是转录，以DNA一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下进行，而DNA的复制是以DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶的作用下完成；过程是翻译，直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP；白化病患者体内缺乏酪氨酸酶，是通过控制酶的合成间接表现的，人的镰刀型细胞贫血症是通过控制蛋白质结构直接表现的；HIV和T2噬菌体是病毒，必须寄生在宿主细胞内，利用宿主细胞提供的物质和能量才能完成过程。2下图是基因M、N、P对某种生物性状控制关系(三对等位基因分别位于三对同源染色体上)，下列相关叙述错误的是()A表现出性状3的个体基因型可能有4种B表现出性状2的个体基因型是ppM_nnC图示表明基因对性状的控制可通过控制酶的合成实现D基因型PpMmNn个体测交，后代中表现出性状1的个体占3/16解析：选D据图分析，性状3的个体基因型为ppM_N_，因此该性状有4种基因型；表现出性状2的个体基因型是ppM_nn；图示表明基因对性状的控制可通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状；表现出性状1的基因型是P_(含基因P，共18种)或ppmm_(不含基因M，共3种)，测交后代基因型与F1产生的配子种类相同，根据基因的自由组合定律，PpMmNn个体产生的配子有8种，其中P_占4/8，pm_占2/8，故基因型PpMmNn个体测交，后代中表现出性状1的个体占3/4。利用图示分类剖析中心法则及补充内容典型图示问题设计(1)图中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。(3)分别写出下列生物中心法则表达式：(填表)生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒细胞生物动物、植物、细菌、真菌等对点落实3(2016海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是()A抑制该病毒RNA的转录过程B抑制该病毒蛋白质的翻译过程C抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程D抑制该病毒RNA的自我复制过程解析：选CRNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。4.(2019滨州一模)如图表示DNA及相关的生理活动，下列表述错误的是()A过程a、b、c均可在胰岛B细胞细胞核中发生Bf和g过程可能通过反馈调节实现C过程a、b、c、d、e与碱基配对有关D某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达解析：选A胰岛B细胞已经高度分化，不再分裂，因此不会发生DNA的复制(a)过程，翻译(c)过程发生在胰岛B细胞细胞质中；f和g过程可能通过反馈调节实现；过程a、b、c、d、e都遵循碱基互补配对原则；某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达。 类题通法“三看法”判断中心法则各过程抗菌药物是治疗感染性疾病的特效药物，由于广泛大量地使用，使细菌耐药性不断增强，已成为全球性的突出问题。高考中可能以此为背景考查与之相关的细胞结构和功能、转录和翻译、变异等相关知识。对点落实5下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成；环丙沙星：抑制细菌DNA解旋酶的活性；红霉素：能与细菌细胞中的核糖体结合以阻止其发挥作用；利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有关说法错误的是()A环丙沙星会抑制a过程，利福平将会抑制b过程B除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用C过程d涉及的氨基酸最多有20种、tRNA最多有64种De过程需要逆转录酶解析：选C由题干可知，环丙沙星会抑制细菌DNA解旋酶的活性，故可抑制细菌DNA的复制过程(a过程)。利福平会抑制RNA聚合酶的活性，故可抑制DNA的转录过程(b过程)。红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用，故可抑制细菌的翻译过程(d过程)。青霉素抑制细菌细胞壁的合成，其不影响遗传信息的传递和表达过程。e过程是逆转录过程，需要逆转录酶。翻译过程涉及的氨基酸最多有20种、tRNA最多有61种。6抗生素是目前临床上应用极广泛的特效抗菌药物，下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，请思考并回答下列问题。抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性(1)青霉素对细菌类感染治疗效果突出，据表推测其引发细菌死亡的机制是什么？(2)结合“中心法则”中遗传信息传递过程，请依次说出环丙沙星、红霉素、利福平的具体杀菌机制。答案：(1)细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护，其会因吸水而破裂死亡。(2)DNA复制时首先需DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻；RNA聚合酶作用于转录过程，故利福平治疗结核病的机制很可能是抑制了结核杆菌的转录过程，从而导致其无法合成蛋白质。 课堂一刻钟 1(2018海南高考)关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是()A逆转录和DNA复制的产物都是DNAB转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板易错探因记忆不准转录的产物是RNA，需要的反应物是核糖核苷酸；逆转录的产物是DNA，需要的反应物是脱氧核苷酸。 解析：选C转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸。2(2017海南高考)下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是()A每种氨基酸都至少有两种相应的密码子BHIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA易错探因概念不清基因表达包括转录和翻译两个过程，蛋白质的合成只是翻译过程。在复习中只有明确生物核心概念的内涵和外延，才能准确理解生物学现象，正确答题。 解析：选B一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；HIV的遗传物质为RNA，可以作为逆转录过程的模板合成DNA；蛋白质的合成过程即为翻译过程，而真核生物基因表达的过程包括转录和翻译两个过程；一个基因的转录是以DNA的一条链为模板进行的。3(2017江苏高考，多选)在体外用14C标记半胱氨酸tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*AlatRNACys(见图，tRNA不变)。如果该*AlatRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是()A在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys易错探因张冠李戴反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对，与tRNA携带的氨基酸无关。命题者故意将密码子、反密码子、tRNA、氨基酸的关系混淆、张冠李戴，以考查学生对知识掌握的准确程度。 解析：选AC一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*AlatRNACys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换。4(2018江苏高考)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：(1)细胞核内各种RNA的合成都以_为原料，催化该反应的酶是_。(2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_，此过程中还需要的RNA有_。(3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内_(图示)中的DNA结合，有的能穿过_(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。解题关键识图析图解答此小题时只要能读懂图示即可作答，图示表示lncRNA与染色质结合，图示表示核孔，lncRNA能穿过核孔与细胞质中的蛋白质结合发挥调控作用。(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的_，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是_。解析：(1)细胞核内各种RNA的合成原料都是四种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)转录产生的各种RNA中，指导氨基酸分子合成多肽链的是mRNA，翻译过程中还需要tRNA和rRNA参与。(3)通过图示过程可知，lncRNA前体加工成熟后，有的与细胞核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。(4)血液中的单核细胞和中性粒细胞等吞噬细胞由造血干细胞分化而来。lncRNA与细胞核内相应的DNA结合后，可以调控造血干细胞的分化，增加吞噬细胞的数量，该过程能够增强人体的免疫抵御能力。答案：(1)四种核糖核苷酸RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)(3)染色质核孔(4)分化增强人体的免疫抵御能力学情考情了然于胸一、明考情知能力找准努力方向考查知识1.DNA和RNA的组成、结构和功能，重点考查DNA和RNA与基因表达的关系。2遗传信息的传递和表达，多角度考查复制、转录和翻译的过程。考查能力1.识记能力：主要考查对复制、转录和翻译的过程、条件等知识的识记能力。2模型构建能力：主要通过构建基因表达过程模式图，考查识图和析图能力。3推理能力：通过基因表达过程的相关数量计算，考查逻辑思维能力和推理能力。二、记要点背术语汇总本节重点1RNA与DNA在化学组成上的区别RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。2基因的表达(1)转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。(2)密码子位于mRNA上，由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成。(3)一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种密码子来决定。(4)决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上，理论上也有61种。3基因与性状的关系基因对性状的控制有两条途径：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状(间接途径)；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状(直接途径)。课下达标检测 一、选择题1下列关于RNA的叙述，正确的是()A75个碱基组成的tRNA，其上含有25个反密码子B900个碱基组成的mRNA，其上含有的密码子均决定氨基酸C结核杆菌的rRNA的形成与核仁密切相关D人体的不同细胞中，mRNA的种类不一定相同解析：选D一个tRNA上只有1个反密码子；mRNA上终止密码子不对应氨基酸；结核杆菌是原核细胞，没有细胞核，也没有核仁；人体的不同细胞中，不同的基因选择性表达，也有部分相同基因表达，所以mRNA的种类不一定相同。2下列关于生物体内遗传信息传递的叙述，正确的是()A翻译时，每种密码子都有与之对应的反密码子B没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错C转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的起始密码结合D翻译时，一个核糖体上结合多条mRNA分子，有利于加快翻译的速度解析：选B翻译时，终止密码子不能编码氨基酸，因此终止密码子没有与之对应的反密码子；没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错；启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，可见，转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合；翻译时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，有利于加快翻译的速度。3下列关于中心法则的叙述，正确的是()A亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间表达遗传信息B真核生物基因表达的过程需要多种RNA参与C基因的转录过程发生在细胞核中D在烟草花叶病毒颗粒内可以合成自身的RNA和蛋白质解析：选B亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间传递遗传信息；真核生物基因表达的过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与；细胞核和线粒体以及叶绿体中均含有DNA，都可以发生基因的转录过程；烟草花叶病毒没有细胞结构，不能独立生活，必须寄生于活细胞中，因此其蛋白质和RNA的合成都发生在烟草细胞中。42017年11月我国爆发了较严重的流感。某流感病毒是一种负链RNA病毒，侵染宿主细胞后会发生RNARNARNA和RNARNA蛋白质的过程，再组装成子代流感病毒。“RNA”表示负链RNA，“RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是()A该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段BRNA具有信使RNA的功能C该流感病毒由RNA形成RNA需在宿主细胞内复制2次D入侵机体的流感病毒被清除后，相关浆细胞数量减少解析：选A根据题意分析可知，该病毒的遗传物质是RNA，因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段；在RNA的复制和控制蛋白质的合成过程中，都先形成了RNA，说明RNA具有信使RNA的功能；该流感病毒侵染宿主细胞后，由RNA形成RNA的过程为“RNARNARNA”，说明其发生了2次RNA的复制；入侵机体的流感病毒被清除后，相关浆细胞的数量会减少。5如图为人体内遗传信息传递的部分图解，其中a、b、c、d表示生理过程。下列有关叙述正确的是()Aa过程需要某种蛋白质的催化，c过程需要用到某种核酸参与运输Bb过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分脱氧核苷酸C基因表达过程中可同时进行a过程和c过程Dd过程形成的促甲状腺激素释放激素可同时作用于垂体和甲状腺解析：选A图中a过程表示转录，需要RNA聚合酶的催化，而RNA聚合酶的本质是蛋白质，c过程表示翻译，需要用到tRNA参与转运氨基酸；据图可知，b过程应为RNA的加工过程，剪切掉了部分核糖核苷酸，RNA中不含脱氧核苷酸；人体细胞属于真核细胞，a过程(转录)发生在细胞核内，而c过程(翻译)发生在核糖体上，转录后形成的mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译；促甲状腺激素释放激素只能作用于垂体，促进垂体分泌促甲状腺激素，而不能直接作用于甲状腺。6如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是()A过程、所需的酶相同B过程、产物的碱基序列相同C病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNAD病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质解析：选C为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶；过程、产物的碱基序列互补，不相同；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA形成RNA，因此其遗传信息还能从DNA流向RNA；病毒N的遗传信息也能控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质。7.下列关于图中遗传信息传递与表达过程的叙述，正确的是()A图中只有过程遵循碱基互补配对原则B人体正常细胞内可发生过程C过程可能发生基因突变和基因重组D基因可通过过程控制生物的性状解析：选D图中过程都遵循碱基互补配对原则；人体正常细胞内不能发生过程(RNA复制)；表示的DNA复制过程可能发生基因突变，但不会发生基因重组；基因可通过(转录)和(翻译)过程控制生物的性状。8人的线粒体DNA能够进行自我复制，并在线粒体中通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，下列说法正确的是()A线粒体DNA复制时需要以核糖核苷酸作为原料B线粒体DNA进行转录时需要DNA聚合酶的参与C线粒体中存在能识别并转运特定氨基酸的tRNAD线粒体DNA发生突变后可通过父亲遗传给后代解析：选CDNA复制的原料是脱氧核苷酸；DNA复制需要DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶参与；线粒体是半自主性细胞器，能够进行基因的表达，含tRNA；受精过程中进入卵细胞的是精子的头部(主要含细胞核)，因此线粒体基因发生突变后不能通过父亲传给后代。9(2019东营质检)真核细胞中mRNA可能和DNA模板稳定结合形成DNARNA双链，使另外一条DNA链单独存在，此三链DNARNA杂合片段称为R环。下列关于R环的叙述，正确的是()A形成于DNA复制过程B嘌呤数一定等于嘧啶数C无AU、TA间的碱基互补配对D易导致某些蛋白质含量下降解析：选D由题意“mRNA可能和DNA模板稳定结合”可知：R环形成于转录过程；R环是三链DNARNA杂合片段，mRNA为单链结构，因此R环中的嘌呤数(A、G)不一定等于嘧啶数(C、T、U)；R环中的mRNA与DNA模板链之间存在AU、TA间的碱基互补配对；R环结构的形成会导致mRNA不能与核糖体结合，所以易导致某些蛋白质含量下降。10许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述，正确的是()A在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接B胞嘧啶甲基化导致已经表达的蛋白质结构改变C胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合D基因的表达水平与基因的甲基化程度无关解析：选C在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合；由于甲基化会抑制转录过程，所以基因的表达水平与基因的甲基化程度有关。11B基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基酸的100蛋白，而在人小肠细胞中的表达产物48蛋白是由100蛋白的前48个氨基酸构成的。研究发现，小肠细胞中B基因转录出的mRNA中某一“CAA”密码子上的C被编辑成了U。以下判断正确的是()A肝脏和小肠细胞中B基因的结构有差异B组成100蛋白和48蛋白的化学元素不同C100蛋白与48蛋白的空间结构相同D小肠细胞中编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA解析：选D肝脏细胞和小肠细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，含有相同的基因；根据题干中信息，不能确定组成100蛋白和48蛋白的化学元素是否相同；100蛋白和48蛋白由于氨基酸数量不同，空间结构也不同；小肠细胞中B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一“CAA”密码子上的C被编辑成了U，导致形成48蛋白，可见编辑后的mRNA第49位密码子是终止密码UAA。12某哺乳动物的毛色由位于常染色体上、独立遗传的3对等位基因控制，其控制过程如下图所示。下列分析正确的是()A发生一对同源染色体之间的交叉互换，一个基因型为ddAaBb的精原细胞可产生4种精子B基因型为ddAaBb的雌雄个体相互交配，子代的表现型及比例为黄色褐色133C图示说明基因通过控制酶的合成来控制该生物的所有性状D图示说明基因与性状之间是一一对应的关系解析：选A由于某哺乳动物的毛色由位于常染色体上、独立遗传的3对等位基因控制，因此其遗传遵循孟德尔的自由组合定律，一个基因型为ddAaBb的精原细胞如果不发生交叉互换可产生dAB、dab(或daB、dAb)两种类型的精子，如果发生一对同源染色体之间的交叉互换，会产生dAB、dAb、daB、dab四种类型的精子；由控制色素合成的图解可知，体色为黄色的个体的基因型为D_、ddaaB_、ddaabb，体色为褐色的个体的基因型为ddA_bb，体色为黑色的个体的基因型为ddA_B_。基因型为ddAaBb的雌雄个体相互交配，其后代的基因型及比例为ddA_B_ddA_bbddaaB_ddaabb9331，子代的表现型及比例为黑色褐色黄色934；基因对性状的控制方式包括：基因通过控制蛋白质结构来直接控制性状；基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，因此图示只是基因控制性状的方式之一，并不能控制生物的所有性状；基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定或影响多种性状，图示说明动物的体色由三对等位基因控制。二、非选择题13微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin4)调控基因lin14表达的相关作用机制。请回答下列问题：(1)过程A需要酶、_等物质，该过程还能发生在线虫细胞内的_中；在过程B中能与发生碱基互补配对的分子是_。(2)图中最终形成的上氨基酸序列_(填“相同”或“不同”)。图中涉及的遗传信息的传递方向为_。(3)由图可知，微RNA调控基因lin14表达的机制是RISCmiRNA复合物抑制_过程。研究表明，线虫体内不同微RNA仅出