（鲁京津琼）2020版高考生物总复习第18讲基因的表达教案.docx

第18讲基因的表达课程内容核心素养提考能1.概述遗传信息的转录和翻译。2.举例说明基因与性状的关系。生命观念通过分析讨论遗传信息的转录和翻译，理解生命的延续和发展规律。科学思维通过讨论归纳比较转录与翻译的过程，构建遗传信息传递的模型。科学探究通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的分析能力。社会责任通过分析讨论抗菌药物机理，形成关注社会、关注人体健康的理念。考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的组成、结构与种类(1)RNA的结构与功能(2)RNA与DNA的比较2.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)场所：主要是细胞核，在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。(3)过程(见下图)3.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。(4)过程(5)产物：多肽蛋白质1.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(即密码子的简并性)，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)。2.(科学思维)翻译过程的三种模型的构建及相关问题的解读(1)图甲模型分析、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。(2)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：数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。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。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。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)图丙可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。3.(科学探究)蛙的卵细胞在体外受精后的20小时内，能分裂产生数千个细胞，蛋白质合成量迅速增加，常作为生命研究的实验材料。某研究小组查阅资料发现，在蛙未受精的卵细胞质中贮存大量mRNA，该小组推测：受精卵早期分裂过程中(20小时内)，蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA。已知物质甲能抑制mRNA的合成，请帮助该小组设计实验方案探究上述推测是否正确(以蛋白质合成量为检测指标)。 实验材料：蛙受精卵(刚完成受精)、物质甲溶液、生理盐水等必备的实验用品；实验思路：_结果分析：当实验结果为_时，该小组的推测正确。提示设计两组实验，取蛙的受精卵平均分为A、B两组，其中A组加入适量的物质甲溶液，B组加入等量的生理盐水。置于适宜的恒温条件下培养，20小时后分别测定两组早期胚胎的蛋白质的合成量，并进行比较两组的蛋白质合成量基本相同教材高考1.判断正误(1)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在，若复合物中正在进行RNA的合成，则复合物中含有RNA聚合酶(2018全国，T2D)()(2)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014全国，T5A)()(3)DNA聚合酶是在细胞核内合成的(2013全国，T1B)()(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015全国，1B)()提示(1)(2)(3)DNA聚合酶是蛋白质，是在细胞质中的核糖体上合成的。(4)2.深挖教材(1)阅读教材P63转录的文字介绍：转录过程中DNA双链解开，需要解旋酶吗？提示不需要，RNA聚合酶有解旋的作用。(2)教材P65“思考与讨论”：密码子的简并性有怎样的生物学意义？提示可以从增强密码子容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。围绕DNA与RNA的比较考查生命观念1.(2013全国卷)关于DNA和RNA的叙述，正确的是()A.DNA有氢键，RNA没有氢键B.一种病毒同时含有DNA和RNAC.原核细胞中既有DNA，也有RNAD.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA解析在tRNA中，也存在碱基之间的互补配对，故也有氢键，A错误；一种病毒中只含有一种核酸，可能是DNA，也可能是RNA，B错误；核糖体由蛋白质和核糖体RNA组成，不含有DNA，D错误。答案C2.(2019山师附中模拟)从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下1，1据此结果，该样品()A.确定是双链DNA B.确定是单链DNAC.无法确定单双链 D.只存在细胞核中解析依题意可知：该核酸样品含有碱基“T”，判断为DNA；由该样品中“ (AT)/(GC)1、(AG)/(TC) 1”可推知AGTC。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中AT、GC，但在单链DNA中也有可能满足以上条件，因此该核酸样品能确定是DNA，但无法确定单双链，A、B错误，C正确；DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中，D错误。答案C围绕遗传信息转录与翻译考查科学思维3.(20184月浙江选考)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()A.miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合B.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C.miRNA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D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致解析本题考查的是基因的表达。转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位相结合，起始密码在mRNA上，A错误；miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间，也遵循碱基互补配对原则，为A与U、C与G配对，C错误；据图可知miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链，该单链与W基因mRNA结合，抑制W蛋白的合成，D错误。答案B4.(2019北京四中模拟)如图为原核生物某基因控制蛋白质合成的示意图，下列叙述正确的是()A.过程DNA分子的两条链可分别作模板以提高合成蛋白质的效率B.过程需要RNA聚合酶参与，此酶能识别RNA中特定的碱基序列C.过程都发生碱基互补配对，配对方式均为A和U、G和CD.不同密码子编码同种氨基酸可减少由于基因中碱基的改变而造成的影响解析过程为转录，转录是以DNA分子一条链中的部分片段(基因的模板链)为模板合成mRNA的过程；转录过程需要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶能识别DNA分子中特定的碱基序列(启动子)，并与之结合驱动转录过程；过程碱基互补配对方式为AU、TA、GC、CG，过程为翻译过程，碱基互补配对方式为AU、UA、GC、CG；不同密码子编码同种氨基酸，增加了遗传密码的容错性，可减少因基因中碱基的改变而造成的影响。答案D“两看法”判断真核生物(核基因)和原核生物基因表达过程图围绕遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系考查科学思维 5.(2017江苏卷，T23改编)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(见下图，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 分子上不能同时合成多条被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解析多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体，可同时合成多条被14C标记的多肽链，A错误；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，B错误；由于该tRNA携带的氨基酸由Cys替换成Ala，则新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换成Ala，C正确；该tRNA本应运输Cys，则Ala的位置不会替换为Cys，D错误。答案C6.(2019山东烟台模拟)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；蓝藻是原核生物，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，是tRNA。答案C考点二中心法则及基因与性状的关系1.中心法则(1)提出者：克里克。(2)补充后的内容图解：DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；RNA逆转录。(3)分别写出下列生物中心法则表达式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2.基因控制性状的途径(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因蛋白质的结构生物体的性状(完善实例分析如下)(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)基因酶的合成代谢过程生物体的性状(完善实例分析如下)白化病致病机理图解豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解1.(科学思维)中心法则与基因表达关系的归纳与整合2.(科学思维)理清基因与性状的联系教材高考1.判断正误(1)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。由此可推知端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶(2015全国，T2B，改编)()(2)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定(2017海南，T23D)()提示(1)可推知端粒酶中的蛋白质为逆转录酶。(2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。2.深挖教材(1)(教材必修2 P70“批判性思维”)如何客观评价基因决定生物体的性状这一观点？提示生物性状的形成往往是内因(基因)与外因(环境因素等)相互作用的结果。(2)(教材必修2 P70文字信息)细胞质基因有怎样的遗传特点？提示只能通过母方传给后代。围绕“中心法则”考查科学思维与科学探究1.(2016海南卷，13)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病毒的反转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程解析由题干信息可知，该RNA病毒需进行逆转录过程，需脱氧核苷酸作原料，而物质Y与脱氧核苷酸结构相似，故Y可抑制该RNA病毒的反转录过程。答案C2.如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置，据图回答：(1)若图示为模拟某种病毒的信息流动过程，装置加入的模板A为单链，其部分碱基序列为GAACACGUC，加入的原料B为脱氧核苷酸，则该过程所需的酶B为_，模拟的过程为_。(2)若图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程，装置加入的模板A为双链，其部分碱基序列为GAACATGTT，加入的原料B为_，则该过程所需的酶B为RNA聚合酶，模拟的过程为_，该生理过程主要发生在该细胞的_中。解析(1)由模板的部分碱基序列“GAACACGUC”中含有U且为单链可知，该病毒为RNA病毒，且可以用脱氧核苷酸为原料合成DNA，所以可确定该过程需要逆转录酶的参与，模拟的过程为逆转录过程。(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为GAACATGTT”中含T等信息可知，模板A为双链DNA分子，在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA，利用的原料为核糖核苷酸，模拟的过程为转录，主要发生在该细胞的细胞核中。答案(1)逆转录酶逆转录(2)核糖核苷酸转录细胞核 “三看法”判断中心法则各过程围绕“中心法则”考查科学探究与社会责任3.(2019山东名校联盟)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D.e过程需要逆转录酶解析由题干可知，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)。只有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。答案C4.人们通过研究发现，有些抗生素能阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，欲探究新型抗生素能否阻断细菌DNA的转录过程。备用药品：某种细菌DNA、新型抗生素溶液、生理盐水等。(1)写出实验思路；(2)预期实验结果并得出实验结论答案(1)实验思路：取A、B两支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液；A试管中加入适量生理盐水，B试管中加入等量的新型抗生素溶液；分别在A、B试管中加入等量某种细菌DNA，在相同且适宜的条件下培养一段时间，再分别检测试管中是否有RNA生成。(2)预期实验结果并得出实验结论：如果A试管中含有RNA，B试管中不含有RNA，则说明该抗生素能阻断细菌DNA的转录；如果A、B两试管都含有RNA，则说明该抗生素不能阻断细菌DNA的转录。围绕基因对性状的控制考查生命观念与科学思维5.(2019山东青岛模拟)如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知()A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中B.图中过程需RNA聚合酶的参与，过程需tRNA的协助C.过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同D.过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状解析同一个个体的细胞是受精卵经过有丝分裂产生的，细胞核基因相同，因此基因1和基因2一般会出现在人体内的同一个细胞中；图中是转录过程，需要RNA聚合酶，过程是翻译过程，需要tRNA作为运载工具运输氨基酸到核糖体上；过程结果存在差异的根本原因是基因突变，直接原因是血红蛋白的结构不同；图中是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状的途径，基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。答案B澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1误认为转录的产物只有mRNA点拨转录的产物不只是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。易错点2对转录、翻译的过程理解不清点拨(1)转录是边解旋边转录，且不要专门的解旋酶，RNA聚合酶肩负着解旋作用。(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。易错点3对密码子的种类、组成及特点认识不清点拨(1)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。(2)tRNA含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基)，不是仅由 3个核糖核苷酸(碱基)构成。(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。(4)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。(5)密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子)，而反密码子理论上有61种。易错点4误认为所有细胞均可进行复制、转录与翻译点拨并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译：只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。高度分化的细胞只进行转录、翻译，不进行复制。哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。深度纠错1.(针对易错点1)关于真核细胞中转录的叙述，正确的是()A.转录时DNA聚合酶能识别基因的特定碱基序列B.mRNA、rRNA和tRNA都是由细胞核DNA转录而来C.同一个体不同组织细胞相同DNA转录的起始点都相同D.DNA转录时通过碱基互补配对原则保证遗传信息传递的准确性解析转录时RNA聚合酶能识别基因的特定碱基序列，A错误；mRNA、rRNA和tRNA是由细胞核、线粒体、叶绿体中的DNA转录而来，B错误；同一个体不同组织细胞的相同DNA进行转录时起始点不完全相同，C错误；DNA转录时通过碱基互补配对原则保证遗传信息传递的准确性，D正确。答案D2.(针对易错点2)如图甲、乙分别表示蛋白质合成过程的两个步骤，下列有关叙述正确的是()A.图甲所示的过程叫作翻译，翻译结束后图甲所示的3条多肽链是相同的B.图甲所示的过程仅需2种RNA参与，且核糖体沿着mRNA的移动方向是从左向右C.图乙所示的过程叫作转录，转录时需要RNA酶的参与D.图乙中含U的原料是尿嘧啶脱氧核苷酸解析图甲中，同一mRNA上结合三个核糖体，以同一mRNA为模板合成的三条肽链氨基酸序列是相同的，A正确；图甲过程中mRNA做模板，tRNA识别并搬运氨基酸，rRNA参与核糖体组成，三种RNA参与翻译过程，B错误；RNA酶的作用是水解RNA，转录时需要RNA聚合酶参与，C错误；转录需要的含U的原料是尿嘧啶核糖核苷酸，D错误。答案A3.(针对易错点3)下列有关基因表达的叙述，错误的是()A.密码子种类数与构成蛋白质的氨基酸种类数不同B.翻译过程中有A与U的配对，没有A与T的配对C.密码子的简并性增强了遗传密码的容错性D.转录时由具有三个高能磷酸键的ATP供能解析组成蛋白质的氨基酸只有20种，而能决定氨基酸的密码子有61种，A正确；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子配对，因此有A与U的配对，没有A与T的配对，B正确；密码子的简并性指的是不同的密码子可以决定同一种氨基酸，所以密码子的简并性增强了遗传密码的容错性，C正确；ATP的分子结构中含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键，D错误。答案D4.(针对易错点4)下列有关甲、乙、丙三个与DNA分子相关图形的说法，错误的是()A.甲图DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占总链的7/8，图中(A T)/(GC)可体现DNA分子的特异性B.乙图中有8种核苷酸，它可以表示转录过程C.丙图所示的生理过程为转录和翻译，在蓝藻细胞中可同时进行D.形成丙图的过程可发生在拟核中，人的神经细胞能进行乙图所示生理过程的结构只有细胞核解析复制2代，DNA分子总数为4个，其中三个为15N/15N，一个为15N/14N，共含8条脱氧核苷酸链，其中只有一条链含14N，其余均为15N，因而子代含15N的DNA单链占总链的7/8，DNA分子的特异性体现在两个方面：碱基的排列顺序、嘌呤与嘧啶比例，而图中(A T)/(GC)对该DNA分子而言是特定的，故能体现DNA分子的特异性，A正确；乙图有DNA链(含四种脱氧核苷酸)和RNA链(含四种核糖核苷酸)，共8种核苷酸，它可以表示转录过程，B正确；丙图是边转录边翻译，可表示蓝藻细胞基因表达过程，C正确；丙图为翻译过程可发生在拟核中，人的神经细胞能进行乙图所示生理过程的结构不只有细胞核，还有线粒体，D错误。 答案D随堂真题&预测1.(2018海南卷，13)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为模板解析逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程，A正确；转录需要RNA聚合酶的催化，逆转录需要逆转录酶的催化，B正确；转录的原料是核糖核苷酸，逆转录的原料是脱氧核苷酸，C错误；DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。答案C2.(2015全国卷，29)某基因的反义基因可抑制该基因的表达，为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A组，即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验，在番茄植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：组别乙烯释放量/(Lkg1h1)20 d35 d40 d45 dA0271715B0952C0000回答下列问题：(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有_，B组果实中与乙烯含量有关的基因有_。(2)三组果实中，成熟最早的是_组，其原因是_。如果在35 d时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是_组。解析(1)B组果实没有检测到X基因表达的蛋白质，乙烯释放量比对照组在相应天数要少，C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质，C组乙烯释放量为零，说明反义X或反义Y基因抑制X基因或Y基因表达后，就影响了乙烯的合成，因此，对照组A组果实中与乙烯含量有关的基因有X、Y；B组除X、Y基因以外还有反义X基因与乙烯含量有关。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用，A组在相同天数释放的乙烯最多，因此三组果实中A组成熟最早；在35 d时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应该是成熟程度较轻的B组，因为A组35 d后释放较多的乙烯，B组释放乙烯量少。答案(1)X基因和Y基因X基因、Y基因和反义X基因(2)A乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实乙烯含量(或释放量)高于其他组B3.(2020选考预测)密度梯度离心法可用来分离核酸，双链DNA、单链DNA有不同的密度，经密度梯度离心后会移动到离心管中的不同位置，形成不同的纯样品区带(如图所示)。现有一定量的相同碱基序列的模板RNA和RNA酶(可催化RNA水解)，进行逆转录等反应所需要的条件完全具备，进行一次逆转录和水解样品中全部RNA所需时间已知。请设计实验，利用密度梯度离心法探究在逆转录过程中是只形成了和RNA互补的单链DNA，还是逆转录得到的单链DNA会有一部分形成双链DNA(不要求写出逆转录的具体操作过程，假设实验结果中仅出现核酸的区带)。(1)实验思路：_。(2)预期实验结果和分析：_。解析据题干信息分析可知，设计本实验时应明确最终需要将RNA水解，将剩下的DNA经密度梯度离心即可，则实验思路为：在逆转录所需条件下，使模板RNA进行逆转录，待反应结束后，用RNA酶将RNA除去，此时反应液中剩余的只有DNA，将反应液装入离心管中进行密度梯度离心。如果离心管中只有一条样品区带，则逆转录过程只形成了与RNA互补的DNA单链，如果离心管中出现了两条样品区带，则逆转录得到的单链DNA会有一部分形成双链DNA。答案(1)将一定量的RNA分子在一定的条件下完成一次或数次逆转录后，加入RNA酶使RNA完全水解，用密度梯度离心的方法处理，观察离心管中样品区带的数量(2)经过离心后，若离心管中只有一条样品区带，则RNA逆转录过程中只形成了与之互补的单链DNA；如果在离心管中不同的位置出现两条样品区带，则逆转录过程得到的单链DNA有一部分形成了双链DNA(时间：35分钟)1.下列有关说法正确的是()A.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.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D.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上解析真核生物基因表达的过程指的是基因控制蛋白质的合成过程，包括转录和翻译过程，A错误；反密码子与密码子的配对由碱基互补配对原则决定，B错误；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条相同的肽链的合成，C正确；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，D错误。答案C2.(2019山东济南模拟)RNA聚合酶能以一条DNA链或RNA为模板催化RNA的合成，因为在细胞内遗传信息转录与RNA有关，所以也称转录酶。下列有关叙述中错误的是()A.DNA的复制和基因的转录时，DNA双链都要先解旋，前者需要到解旋酶B.RNA聚合酶催化RNA合成期间，一定有腺嘌呤与胸腺嘧啶的配对现象C.转录过程消耗的原料是核糖核苷酸，而逆转录消耗脱氧核苷酸D.肌细胞内有蛋白质的更新，其细胞质内应存在有活性的呼吸酶解析DNA的复制和基因的转录时，DNA双链都要先解旋，但DNA复制时需要在解旋酶的催化下进行解旋，A正确；RNA聚合酶催化RNA合成期间，若以RNA为模板，则不存在腺嘌呤与胸腺嘧啶的配对现象，B错误；转录的产物是RNA，其过程消耗的原料是核糖核苷酸，而逆转录的产物是DNA，其过程需要消耗脱氧核苷酸，C正确；肌细胞内有蛋白质的更新，也能进行细胞呼吸，所以其细胞质内应存在有活性的呼吸酶，D正确。答案B3.(2019山东K12联盟)下列关于中心法则的叙述，正确的是()A.亲代DNA能通过复制在子代中表达遗传信息B.同一细胞中两种不同RNA合成有可能同时发生C.HIV侵入人的T淋巴细胞可利用自身的核糖体合成其蛋白质D.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和解析亲代DNA能通过转录和翻译在子代中表达遗传信息，A错误；RNA是由DNA上的基因转录形成的，同一细胞中两种不同RNA合成有可能同时发生，B正确；HIV是病毒，没有核糖体，C错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，D错误。答案B4.下列有关基因表达的叙述，正确的是()A.一条DNA上所有基因的转录都以同一条链作为模板B.转录形成的成熟mRNA分子都能与模板链全部互补C.翻译时多肽链随着mRNA分子在核糖体上的移动而延长D.在翻译过程中已经形成的多肽链序列连接到新的氨基酸上解析一条DNA上所有基因的转录并不都是以同一条链作为模板，A错误；在真核细胞中，转录形成的RNA，需要经过剪切和加工后才能形成成熟的mRNA分子，可见该成熟mRNA分子的碱基不能与模板链全部互补，B错误；翻译时多肽链随着核糖体在mRNA分子上的移动而延长，C错误；在翻译过程中已经形成的多肽链序列连接到新的氨基酸上，D正确。答案D5.(2019北京海淀模拟)基因在转录形成mRNA时，有时会形成难以分离的DNARNA杂交区段，这种结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性。以下说法正确的是()A.DNA复制和转录的场所在细胞核中B.DNARNA杂交区段最多存在5种核苷酸C.正常基因转录时不能形成DNARNA杂交区段D.mRNA难以从DNA上分离可能跟碱基的种类和比例有关解析真核细胞内，DNA复制和转录的场所主要在细胞核中，少数可以在线粒体和叶绿体中，A错误；DNARNA杂交区段最多存在8种核苷酸，因为DNA中可存在4种脱氧核苷酸，RNA中可存在4种核糖核苷酸，B错误；正常基因转录时也需要形成DNARNA杂交区段，C错误；mRNA难以从DNA上分离可能跟GC碱基对形成比例较多有关，因为GC碱基对之间氢键较AU或TA的多，D正确。答案D6.(2019北京义顺模拟)下面是 4 种遗传信息的流动过程，对应的叙述正确的是()A.甲可表示成熟胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向B.乙可表示 RNA 病毒在独立存在时遗传信息的传递方向C.丙可表示 DNA 病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D.丙、乙、丁三幅图就已经全面涵盖了生物界信息传递的情况解析成熟胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向包括转录和翻译，没有DNA复制过程，A错误；病毒只能营专性寄生生活，其遗传信息的传递过程只能在寄主细胞内完成，B错误；DNA 病毒可在宿主细胞内繁殖，此时病毒的遗传信息传递方向包括其DNA复制、转录和翻译，C正确；丙、乙、丁三幅图涵盖了生物界遗传信息传递的情况，但生物界还有其他信息的传递，如不同细胞间还可以通过激素、神经递质等信息分子传递信息，还有生态系统的信息传递等，D错误。答案C7.(2019山东烟台模拟)下图表示某细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：_(以流程图的形式表示)，图示过程可发生在_中。(2)mRNA是以图中的为模板，在_(填名称)的催化作用下，以4种游离的_为原料，依次连接形成的。(3)能特异性识别mRNA上密码子的分子是_，它所携带的小分子有机物可通过_反应用于合成图中。(4)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个GC对被AT对替换，导致由此转录形成的mRNA上_个密码子发生改变，经翻译形成的中_发生相应改变。解析(1)图示表示遗传信息的转录和翻译过程，则该过程中涉及的遗传信息传递方向为：DNARNA蛋白质；图中的转录和翻译是同时进行的，可以发生在原核细胞或真核细胞的线粒体、叶绿体中。(2)mRNA是以DNA的一条链()为模板，在RNA聚合酶的催化作用下，以4种游离的核糖核苷酸为原料合成的。(3)在翻译过程中，携带氨基酸的tRNA上的反密码子可以与mRNA上的密码子特异性识别，tRNA所携带的氨基酸通过脱水缩合形成图中多肽(肽链)。(4)根据题意分析，基因中一个GC对被AT对替换，导致由此转录形成的mRNA上1个密码子发生改变，进而导致翻译形成的中氨基酸的种类或数目发生相应改变。答案(1)DNARNA蛋白质原核细胞或真核细胞的线粒体、叶绿体(2)RNA聚合酶核糖核苷酸(3)tRNA脱水缩合(4)1氨基酸的种类或数目8.科研人员经过科学研究获得了乌金猪FTO基因(与肥胖相关基因)及其表达的相关结果，请据图回答：(1) FTO基因表达包括和过程。(2)由图结果表明，FTO基因在乌金猪的多种组织和器官中普遍表达，但是存在差异，在中最高。(3)测定FTO基因表达量的方法是：首先提取待测组织中的RNA，利用RNA做模板在酶的作用下合成DNA分子，然后将DNA分子经过体外大量复制后测定其含量，此含量反映不同细胞中的RNA含量，即FTO基因的相对表达量。(4)经过DNA测序可获得FTO基因的碱基对排列顺序，通过此顺序可以推测出FTO蛋白的排列顺序，进而预测FTO蛋白的结构。解析(1) 基因的表达包括转录和翻译过程。(2)题图显示：FTO基因在乌金猪的多种组织和器官中普遍表达，但是相对表达量存在差异，其中在肝中的相对表达量最高。(3)以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶的催化。(4)依据FTO基因的碱基对排列顺序可以推测出FTO蛋白的氨基酸的排列顺序，进而预测FTO蛋白的空间结构。答案(1)转录翻译(2)(FTO基因)相对表达量肝(3)逆转录(4)氨基酸空间9.(2019山东K12联盟)研究发现，人类的常染色体中几乎每一对核苷酸对都会发生转录现象。能稳定存在的转录产物中信使RNA不超过2%，其余绝大部分为非编码RNA(ncRNA)，目前关于ncRNA的分类一种是依据其表达特点及功能，将其划分为组成型ncRNA和调节型ncRNA；另一种是依据ncRNA分子大小划分为lncRNA和小分子非编码RNA。在人体内，lncRNA在数量上占全部ncRNA转录的大部分。根据以上资料分析，下列说法不合理的是()A.核DNA的转录产物既有信使RNA也有ncRNA，可能还有别的产物B.ncRNA可能是常染色体上DNA的无效应片段转录的产物C.信使RNA和ncRNA都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同D.常染色体中核苷酸的转录产物大部分是lncRNA，由此可见lncRNA是所有的RNA解析核DNA的转录产物既有信使RNA也有ncRNA，可能还有别的产物，A正确；ncRNA可能是常染色体上DNA的无效应片段转录的产物，B正确；信使RNA和ncRNA都有表达功能，但表达产物的结构和功能不同，C正确；根据题干信息可知，RNA分为信使RNA和非编码RNA(ncRNA)，ncRNA包括lncRNA和小分子非编码RNA，D错误。答案D10.(2019山东青岛模拟)近年来研究表明，赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件。据此，可判断下列表述正确的是()A.赤霉素能催化DEL蛋白分解B.赤霉素不利于SPL蛋白发挥作用C.DEL是开花的激活因子D.DEL间接抑制SOC编码基因的转录解析据题意可知，赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件，故DEL蛋白能抑制开花，而赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促进开花。根据前面的分析可知，赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，不是其催化作用，A错误；赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，故赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用，B错误；DEL蛋白能抑制开花，C错误；DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，故DEL间接抑制SOC编码基因的转录，D正确。答案D11.(2019北京海淀模拟)阿糖胞苷是一种嘧啶类抗癌药物，在细胞中能有