高三生物一轮复习：第19讲-基因的表达

考点一遗传信息的转录和翻译考点二中心法则及基因与性状的关系经典真题•高考预测教师备用习题第19讲基因的表达1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。考点一遗传信息的转录和翻译基础自主梳理

素养全面提升1.RNA的结构与功能核糖核苷酸A、U、C、G细胞核细胞质氨基酸密码子核糖体单链

2.遗传信息的转录(1)概念:以

为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

(2)转录过程(如图6-19-1)DNA的一条链RNA聚合酶一条链核糖核苷酸RNA分子DNA链双螺旋结构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

为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

(2)密码子①概念:

上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子。

②种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有

种,终止密码子有

种。

mRNA

mRNA

61

3

项目密码子反密码子位置

。

。

作用直接决定蛋白质中

的序列识别

,转运

。

特点与

。

。。。。上的碱基互补与

上的碱基互补③密码子与反密码子的比较

mRNA

tRNA

氨基酸密码子氨基酸DNA模板链(或tRNA中反密码子)

mRNA

(3)翻译过程(如图6-19-2)图6-19-2(4)产物:多肽或蛋白质。游离的氨基酸

tRNA核糖体mRNA多肽核糖体tRNAmRNA终止密码子【易错辨析】(1)tRNA上的反密码子由mRNA转录而来。 (

)(2)每种氨基酸都对应多个密码子,每个密码子都决定一种氨基酸。 (

)(3)一个mRNA中含有多个密码子,一个tRNA中只含有一个反密码子。 (

)[解析]细胞中的RNA均由DNA转录而来。×

×[解析]一个mRNA中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基组成一个密码子,一个mRNA中含有多个密码子。一个tRNA中只含有一个反密码子。[解析]有的氨基酸只对应一个密码子如甲硫氨酸,有的密码子不决定氨基酸,如终止密码子。√【易错辨析】(4)结合在同一条mRNA上的核糖体,最终合成的肽链在结构上各不相同。(

)(5)mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA链为模板转录而来的。 (

)(6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上。 (

)√××[解析]结合在同一条mRNA上的核糖体,利用了相同的模板,所以翻译形成的肽链的氨基酸序列和结构完全相同。[解析]

DNA聚合酶与RNA聚合酶的结合位点都在DNA上。【易错辨析】(7)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。 (

)(8)基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码。

(

)√×[解析]真核细胞内某些细胞器如线粒体、叶绿体中也有DNA和RNA,线粒体内DNA和RNA可在线粒体自身内合成,叶绿体内DNA和RNA可在叶绿体自身内合成。[解析]自然界中几乎所有的生物体都共用同一套遗传密码。组成蛋白质的20种氨基酸对应多少种密码子?由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子,这对生物体的生存发展有何意义?

。

。

。

。

。

。20种氨基酸共对应61种密码子,其意义主要表现在如下两方面:①增强容错性:当密码子中有一个碱基发生改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸种类,因而有利于蛋白质或性状的稳定。②保证翻译速率: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率。1.

解析两个翻译模型图(1)图甲翻译模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。图6-19-3

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)图乙翻译模型分析①图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。②数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。③意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。④方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。⑤结果:因为模板mRNA相同,故合成多个氨基酸序列完全相同的多肽。2.DNA复制、转录和翻译的比较(1)区别比较项目DNA复制转录翻译图示

时间有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期生物个体发育的整个过程(分裂期不能进行转录)（续表）场所真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体;原核细胞在细胞质或拟核核糖体条件

模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA（续表）过程

DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化

DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA、rRNA、tRNA,mRNA进入细胞质与核糖体结合

tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子配对,另一端携带相应氨基酸,合成有一定氨基酸序列的多肽链产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链（续表）模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样,重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸产物去向两个子代DNA在细胞分裂过程中分别进入两个子细胞中转录产物mRNA与核糖体结合翻译产物多肽链经盘曲折叠形成具有特定的空间结构的蛋白质,到达细胞各个需要的部位发挥功能特点边解旋边复制;半保留复制边解旋边转录一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成（续表）碱基互补配对A—T,T—A,C—G,G—CA—U,T—A,C—G,G—CA—U,U—A,C—G,G—C意义复制遗传信息,使遗传信息从亲代传递到子代表达遗传信息,使生物体表达出各种遗传性状(2)联系图6-19-43.巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子图6-19-5(2)氨基酸、密码子和反密码子的对应关系①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性),可由一种或几种tRNA转运。②一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。③氨基酸、密码子和反密码子的对应关系图6-19-6④密码子有64种(3种终止密码子不决定氨基酸;决定氨基酸的密码子有61种);反密码子理论上有61种。不同生物共用一套遗传密码。角度一考查遗传信息,密码子与反密码子的关系1.

下列有关密码子的叙述正确的是(

)A.基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序B.每种氨基酸都对应多种密码子C.密码子的简并性可以减小有害突变对机体的危害D.密码子和反密码子中碱基可互补配对,所以两者种类数相同C[解析]密码子在mRNA上,A错误;有些氨基酸只对应一种密码子,B错误;由于密码子的简并性,当发生基因突变后所对应的氨基酸的种类可能并未发生改变,即可以减小有害突变对机体的危害,C正确;密码子共64种,反密码子共61种,D错误。2.

[2020·大连二十四中模拟]核糖体RNA即rRNA,是三类RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相对分子质量最大的一类,它可以与多种蛋白质结合,形成核糖体,从而作为蛋白质生物合成的“装配机器”。核糖体中催化肽键合成的是rRNA,蛋白质只是维持rRNA的构象,起辅助作用。下列相关叙述错误的是 (

)A.rRNA的合成需要以DNA的一条链为模板B.合成肽链时,rRNA可以降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能C.在真核细胞中,rRNA的合成与细胞核内某结构有关D.核糖体的内部只有氢键的形成没有氢键的断裂D[解析]

RNA是通过转录合成的,转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,A正确;rRNA能催化肽键的合成,所以其可以降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能,B正确;在真核细胞中,rRNA的合成与核仁有关,C正确;核糖体的内部发生翻译过程,该过程中tRNA和mRNA分离时伴有氢键的断裂,D错误。角度二考查基因控制蛋白质的合成的过程3.

下列关于人体基因表达的叙述,正确的是 (

)A.基因表达可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中B.通过碱基互补配对原则,DNA上碱基序列可决定mRNA的序列C.翻译时,一种tRNA可能转运多种氨基酸D.转录和翻译时的碱基互补配对方式完全相同B[解析]人体细胞中不存在叶绿体,因此人体基因表达过程不会发生在叶绿体,A错误;因为mRNA是DNA转录的产物,因此,通过碱基互补配对原则,DNA上碱基序列可决定mRNA的序列,B正确;翻译时,一种tRNA只能转运一种氨基酸,C错误;转录和翻译时的碱基互补配对方式不完全相同,D错误。4.如图6-19-7表示某生理过程。其中四环素抑制tRNA与A位点结合,使蛋白质合成停止,从而阻断细菌的生长,常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是(

)图6-19-7A.该生理过程代表翻译,核糖体移动的方向是从左到右B.四环素可能会使新形成的肽链长度变短C.图中从①位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸D.该过程形成的局部三肽,氨基酸顺序为H—M—WD[解析]由分析可知,该生理过程代表翻译,根据题图可知,核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右的,A正确;据“四环素抑制tRNA与A位点结合,使蛋白质合成停止”可知,四环素可能会使新形成的肽链长度变短,B正确;由题图可知,从①位点离开的tRNA携带的氨基酸是M,根据图注可知M是甲硫氨酸,C正确;正常情况下,该过程形成局部三肽的氨基酸顺序为M—H—W,D错误。5.[2020·陕西榆林模拟]图6-19-8表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程。请判断下列相关说法正确的是 (

)图6-19-8A.图中所示的生理过程中涉及的RNA有3种B.DNA的双链解开只能发生在该图所示的过程中C.图中形成③的模板是mRNA,原料是核糖核苷酸D.图示转录过程一定发生在大肠杆菌细胞的拟核A[解析]题图中所示的生理过程中涉及的RNA有3种,即mRNA、tRNA和rRNA,A正确;DNA的双链解开除了能发生在题图所示的过程外,还会发生在DNA分子的复制过程中,B错误;题图中③为多肽链,形成③的模板是mRNA,原料是氨基酸,C错误;题图所示转录过程不一定发生在大肠杆菌等的拟核中,也可以发生在大肠杆菌的细胞质中,D错误。◉

技法提炼用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图图6-19-9角度三

考查与基因表达有关的计算6.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中不正确的是(

)A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m+n)B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链C.不考虑终止密码子,胰岛素mRNA中至少含有的密码子为m+n个D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的B[解析]胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是m+n个,所以基因中对应碱基数应大于6(m+n),A正确;一个基因在编码蛋白质的过程中,只有一条链作为模板链,B错误;形成的两条肽链中氨基酸共有m+n个,根据密码子和氨基酸的对应关系(不考虑终止密码子)可知,与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为m+n个,C正确;A、B两条肽链可能是翻译形成的一条肽链经蛋白酶作用后形成的,D正确。7.[2020·重庆月考]已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。相关计算不正确的是(

)A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量可能小于N/6个D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1·a个B[解析]已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个,即A=T=a(个),则C=G=(N-2a)/2(个),由于A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为2a+3×[(N-2a)/2]=1.5N-a(个),A正确;基因是由两条脱氧核苷酸链组成的,转录形成mRNA的模板链中嘧啶碱基数量是不确定的,则转录得到的mRNA中的嘌呤碱基之和也不确定,B错误;幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,形成的mRNA中碱基数为N/3个,但是可能有终止密码子的存在,终止密码子不决定任何氨基酸,故形成的蛋白质中的氨基酸数量可能少于N/6个,C正确;根据分析,该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1·a个,D正确。◉

技法提炼基因表达相关数量关系及计算(1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1(忽略终止密码子)。图6-19-10◉

技法提炼(2)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。(3)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倍还要多一些。(4)不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略终止密码子):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。考点二中心法则及基因与性状的关系基础自主梳理

素养全面提升

1.中心法则及补充图6-19-11(1)填写字母所表示的过程。a

,b

,c

,d

,e

。

(2)用字母表示下列生物的遗传信息传递过程。①噬菌体:

,②烟草花叶病毒:

,③烟草:

,④HIV:

。

DNA复制逆转录转录翻译RNA复制abcdcabceabc(3)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息的传递方式:

。

(4)请写出洋葱根尖分生区细胞内遗传信息的传递方式:

。

2.基因控制性状的途径(1)直接控制的途径(用文字和箭头表示)基因

生物体的性状。(2)间接控制的途径(用文字和箭头表示)基因

生物体的性状。蛋白质的结构酶的合成代谢过程(3)基因控制性状的实例(连线)实例控制方式①白化病②镰刀型细胞贫血症③圆粒和皱粒豌豆④囊性纤维病⑤苯丙酮尿症⑥果蝇的红眼和白眼①—ba.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状b.通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。②—a⑤—b③—b④—a⑥—b3.基因与性状的对应关系图6-19-12(1)基因与性状的对应关系并不都是简单的

的关系。

(2)环境影响生物性状:性状(表现型)是

和

共同作用的结果。

多一一对应基因型环境一种【易错辨析】(1)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。 (

)(2)存在于叶绿体和线粒体中的DNA能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。(

)(3)某些性状由多个基因共同决定,有的基因可能影响多个性状。 (

)×[解析]白化病是由于控制酪氨酸酶合成的基因异常,患者体内缺少酪氨酸酶。[解析]叶绿体和线粒体中的DNA能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。[解析]基因与性状之间不是简单的一一对应的关系。√√【易错辨析】(4)由逆转录酶催化的过程是RNA→DNA。 (

)(5)成熟叶肉细胞无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径。 (

)(6)脱氧核苷酸序列不同的基因也可能表达出相同的蛋白质,遗传信息传递到蛋白质是表现型得以实现的基础。 (

)√[解析]成熟叶肉细胞高度分化,不能分裂,不能进行DNA复制。[解析]由于密码子的简并性等,不同的核苷酸序列也可能表达出相同的蛋白质,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状,因此,遗传信息传递到蛋白质是表现型得以实现的基础。√√(1)生物的遗传物质相同,性状一定相同吗?试解释原因

。

(2)生长素、赤霉素等不是蛋白质,它们的合成受基因控制吗?基因是通过控制性状的哪一途径控制它们的合成的?

。

。

。不一定;因为生物的性状是由遗传物质(基因型)和环境共同决定的。受基因控制。基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状这一途径控制它们合成的。角度一中心法则的综合考查1.[2020·安徽师范大学附属中学模拟]遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是 (

)A.在某些RNA病毒中发现的逆转录酶能以蛋白质为模板合成RNAB.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代D.洋葱根尖分生区细胞中DNA聚合酶主要在分裂期通过转录和翻译合成B[解析]逆转录酶催化的是RNA逆转录形成DNA的过程,A错误;烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代,B正确;果蝇体细胞中核DNA分子通过DNA复制将遗传信息传递给子代,C错误;洋葱根尖分生区细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成,以便催化S期DNA的复制,D错误。2.美国科学家Rous将禽类的恶性肉瘤组织液注射到正常禽类体内,一段时间后正常禽类也长出了一样的恶性肉瘤。经过提取分离最终发现病原体是一种单链RNA病毒(逆转录病毒),并命名为Rous肉瘤病毒。在仅感染了Rous肉瘤病毒一种病原体的家禽体内,不会出现的情况是 (

)图6-19-13A.图中①~⑤过程会发生在被Rous肉瘤病毒侵染的靶细胞中B.该病毒通过⑤得到的基因组可整合到宿主基因组中引发细胞癌变C.③过程至少有三种RNA参与,所需能量主要由线粒体提供D.没有被Rous肉瘤病毒侵染的神经细胞的细胞核中不会发生①过程A[解析]

Rous肉瘤病毒是逆转录病毒,故被该病毒侵染的靶细胞中不会进行④过程,A符合题意;宿主细胞癌变过程中发生了遗传物质的改变,而这个改变是病毒通过逆转录过程得到的基因组整合到宿主基因组中所致,B不符合题意;③为翻译过程,mRNA提供模板,tRNA转运氨基酸,rRNA参与构成核糖体,能量主要由宿主细胞的线粒体提供,C不符合题意;正常的神经细胞为高度分化的细胞,已不再进行核DNA的复制,D不符合题意。◉

方法技巧

“三据”巧判中心法则的过程(1)(2)(3)角度二结合具体实例考查基因对性状的控制3.在豌豆的DNA中插入一段外来的DNA序列后,使编码淀粉分支酶的基因被打乱,导致淀粉分支酶不能合成,最终导致豌豆种子中淀粉的合成受阻,种子成熟晒干后就形成了皱粒豌豆。下列有关分析正确的是 (

)A.插入的外来DNA序列会随豌豆细胞核DNA分子的复制而复制,复制场所为细胞质B.在核糖体上合成的DNA聚合酶均在细胞核起作用C.淀粉分支酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状D[解析]编码淀粉分支酶的基因复制场所为细胞核,A项错误;DNA聚合酶可在细胞核、线粒体、叶绿体中起作用,B项错误;淀粉分支酶基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状,C项错误;插入的外来DNA序列使淀粉分支酶基因结构发生改变,该变异属于基因突变,D项正确。4.[2020·太原模拟]如图6-19-14为人体内基因对性状的控制过程,据图分析正确的是 (

)图6-19-14A.人体成熟的红细胞中只进行①②过程,而不进行③④过程B.X1与X2的区别主要是脱氧核苷酸排列顺序的不同C.人体衰老引起白发的原因是③④过程不能完成D.图中所示过程反映了基因通过控制蛋白质的结构及酶的合成来控制生物的性状D[解析]人体成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,①②③④过程均不能进行,A错误;X1与X2为转录形成的RNA,RNA的组成单位是核糖核苷酸,故X1与X2的区别主要是核糖核苷酸排列顺序的不同,B错误;人体衰老引起白发的原因是酪氨酸酶活性降低,不是酪氨酸酶不能合成,C错误;题图反映了基因通过控制蛋白质的结构及酶的合成来控制生物的性状,D正确。经典真题•高考预测1.[2020•全国卷Ⅲ]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是(

)A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子B[解析]本题考查真核生物遗传信息的传递。由中心法则可知,在正常真核生物细胞内发生的信息传递是

,A正确;细胞中以DNA的一条单链为模板可转录出mRNA、tRNA和rRNA三种RNA,只有mRNA可编码多肽,B错误;1.[2020•全国卷Ⅲ]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是(

)A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子B真核细胞中具有遗传效应的DNA片段是基因,DNA分子中有些片段是基因,有些片段不是基因,故DNA分子的碱基总数大于所有基因碱基数之和,C正确;一个DNA分子上含有多个基因,因此一个DNA分子的一条单链可以转录出不同的RNA分子,D正确。2.[2020•全国卷Ⅲ]细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图6-19-15所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是 (

)A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变C图6-19-15[解析]分析题图可知,次黄嘌呤(I)既可以与碱基U配对也可以与碱基A、C配对,故含有I碱基的反密码子可以识别不同的密码子,A正确;密码子与反密码子都由三个碱基组成,密码子与反密码子可以碱基互补配对通过氢键结合,B正确;tRNA是呈三叶草形状的单链RNA,有些区段会发生碱基互补配对,C错误;mRNA上有密码子,密码子具有简并性,可能2个或多个密码子编码一种氨基酸,故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D正确。3.[2019•全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是 (

)①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.①②④ B.②③④ .③④⑤ D.①③⑤C[解析]根据题意,利用蛋白质的体外合成技术合成同位素标记的多肽链,需在反应体系中加入同位素标记的苯丙氨酸(提供原料,氨基酸是合成多肽链的基本单位)、人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(提供模板)、除去了DNA和mRNA的细胞裂解液(提供核糖体和tRNA等,同时避免原DNA和mRNA对实验结果的干扰),故C正确。4.[2019•海南卷]下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是 (

)A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子A[解析]一个核糖体上一次只能合成一条多肽链,A错误;一个蛋白质分子可以含有多个金属离子,B正确;一个mRNA分子可以结合多个核糖体,合成多条多肽链,C正确;一个DNA分子上含有多个基因,可以转录产生多个RNA分子,D正确。5.[2020•全国卷Ⅱ]大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是

。rRNA、tRNA[解析](1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,即进行翻译的过程中,除mRNA外还需要rRNA、tRNA的参与,其中rRNA是组成核糖体的成分,tRNA参与氨基酸的转运。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是

,作为mRNA执行功能部位的是

;作为RNA聚合酶合成部位的是

,作为RNA聚合酶执行功能部位的是

。细胞核细胞质细胞质细胞核[解析](2)mRNA主要在细胞核内通过转录过程合成,在细胞质内参与翻译过程,故作为mRNA合成部位的是细胞核,作为mRNA执行功能部位的是细胞质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的合成部位是细胞质的核糖体,RNA聚合酶在细胞核内参与转录过程,故作为RNA聚合酶合成部位的是细胞质,作为RNA聚合酶执行功能部位的是细胞核。(3)部分氨基酸的密码子如下表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是

。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为

。氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAA

GAG酪氨酸UAC

UAU组氨酸CAU

CACUAUGAGCACUGG酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸[解析](3)根据氨基酸的密码子表和大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG可推知,该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,根据所给氨基酸密码子表可知,是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸对应的密码子上的碱基发生改变,酪氨酸的密码子由UAC变为UAU、谷氨酸的密码子由GAA变为GAG、组氨酸的密码子由CAU变为CAC,此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。6.[2020•吉林长春一模]下列关于遗传信息、密码子、反密码子的叙述正确的是(

)A.mRNA上三个相邻的碱基,决定一个氨基酸,称作密码子B.每一种密码子都与一种反密码子相互对应C.DNA上核糖核苷酸的排列顺序可代表遗传信息D.每个氨基酸都对应一种密码子A[解析]mRNA上三个相邻的碱基,决定一个氨基酸,称作密码子,A正确;终止密码子不编码氨基酸,没有与之对应的反密码子,B错误;DNA上脱氧核苷酸的排列顺序可代表遗传信息,C错误;一种氨基酸对应有一种或几种密码子,D错误。7.[2020•天津河北区二模]如图6-19-16表示某真核生物细胞中基因表达的过程,下列有关叙述错误的是 (

)

A.图中的Ⅱ过程是从左向右进行的B.Ⅱ过程在细胞质中进行C.Ⅰ过程可形成磷酸二酯键,Ⅱ过程中可形成肽键,这两个过程中都有水的生成D.一个mRNA结合多个核糖体可以在短时间内合成大量的多肽链A图6-19-16[解析]根据多肽链的长短可以判断,核糖体在该mRNA上的移动方向是从右向左,A错误;Ⅱ过程表示翻译过程,在细胞质中进行,B正确;题图中Ⅰ过程是转录,在以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程中会形成磷酸二酯键,Ⅱ过程是翻译,以氨基酸为原料合成蛋白质的过程中会形成肽键,这两个过程中都有水生成,C正确;一个mRNA结合多个核糖体可以在短时间内合成大量的同种多肽链,D正确。8.[2020•北京延庆区模拟]图6-19-17中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确的是 (

)

A.a过程需要的原料为四种核糖核苷酸B.在不同功能的细胞中进行b过程的基因存在差异C.转运1号氨基酸的tRNA含有起始密码子序列D.根尖分生区细胞能进行b和c过程,不能进行a过程B图6-19-17[解析]

a为DNA复制过程,需要的原料为四种脱氧核糖核苷酸,A错误;在不同功能的细胞中进行b转录过程属于基因的选择性表达,表达的基因存在差异,B正确;转运氨基酸的tRNA上含有反密码子,密码子在mRNA上,C错误;根尖分生区的细胞可进行有丝分裂,故能进行b和c过程以及a过程,D错误。1.重要概念(1)P61基因的表达:基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,这一过程称为基因的表达。(2)P64翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质,这一过程叫作翻译。(3)P64密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称作1个密码子。(4)P70细胞质基因:为了与细胞核的基因相区别,将线粒体和叶绿体中的基因称作细胞质基因。2.重点易错语句(1)P63RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。(2)P64翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。(3)P65、P66每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA一端的3个碱基可以与mRNA上的密码子互相配对,因而叫反密码子。(4)P66核糖体是可以沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。(5)P69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,进而控制生物体的性状;二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(6)P70基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细地调控着生物体的性状。3.边角知识(1)P65地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子。一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称作密码的简并。(2)P67一个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。因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)P70线粒体肌病、神经性肌肉衰弱等这些遗传病都只能通过母亲遗传给后代。(4)P76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。1.美国科学家安德鲁•菲尔和克雷格•梅洛发现了RNA干扰现象,这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是 (

)A.有的RNA具有生物催化作用B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物C.mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应D.分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同C[解析]有些酶的本质是RNA,具有生物催化作用,A正确;RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物,B正确;mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA,C错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同,D正确。2.下列关于图中①②两种分子的说法,正确的是 (

)

A.所有病毒均含有①②B.密码子位于①上,反密码子位于②上C.②独特的结构为复