2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第七單元 第17講 基因?qū)π誀畹目刂茖W(xué)案 中圖版必修2
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1、 第17講 基因?qū)π誀畹目刂? [最新考綱] 1.基因的概念(Ⅱ)。2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。3.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。 考點一 認(rèn)識基因(5年2考) 1.基因概念的發(fā)展(科學(xué)史) 實 驗 結(jié) 論 摩爾根的果蠅實驗 一條染色體上含有許多基因,基因在染色體上呈線性排列 比德爾和泰特姆鏈孢霉的實驗 特定酶的產(chǎn)生由一個特定的基因負(fù)責(zé),提出了“一基因一酶”說 艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 基因的本質(zhì)是DNA 1953年,沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 人們對基因的認(rèn)識發(fā)展到了分子水平,認(rèn)為基因是DNA分子上的一段核苷酸序列,是遺傳的功能單位,可編碼一段肽鏈
2、或編碼一段RNA 1961年雅各布和莫諾研究大腸桿菌乳糖代謝的調(diào)節(jié)機制 基因從功能上劃分為:負(fù)責(zé)編碼某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因,以及負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)其他基因功能的調(diào)節(jié)基因和起調(diào)控作用的啟動子和操作子 2.基因的現(xiàn)代含義 (1)真、原核生物基因編碼序列的不同 原核生物的基因編碼序列是連續(xù)的。真核生物的基因編碼序列(外顯子)是不連續(xù)的,而是被不編碼的序列(內(nèi)含子)隔開。 (2)比較兩者的異同 原核細(xì)胞的基因 真核細(xì)胞的基因 相同點 ①都有編碼區(qū)和非編碼區(qū); ②在非編碼區(qū)都有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列; ③在編碼區(qū)上游均有與RNA聚合酶結(jié)合的位點 不同點 ①編碼區(qū)
3、連續(xù); ②無外顯子和內(nèi)含子之分; ③結(jié)構(gòu)簡單 ①編碼區(qū)間隔、不連續(xù);②分為能編碼蛋白質(zhì)的外顯子和不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子; ③結(jié)構(gòu)復(fù)雜 3.基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關(guān)系圖 【特別提醒】 (1)對于真核細(xì)胞來說,染色體是基因的主要載體;線粒體和葉綠體也是基因的載體。 (2)對于原核細(xì)胞來說,擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的,并不與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。 基因的本質(zhì) 1.(2014·海南單科,21)下列是某同學(xué)關(guān)于真核生物基因的敘述: ①攜帶遺傳信息?、谀苻D(zhuǎn)運氨基酸?、勰芘c核糖體結(jié)合 ④能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA ⑤每相鄰三個堿基組成一個反密碼子?、蘅?/p>
4、能發(fā)生堿基對的增添、缺失、替換 其中正確的是( ) A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑥ D.②④⑤ 解析 基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,攜帶遺傳信息,并能夠?qū)⑦z傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞到RNA,通過翻譯表現(xiàn)為蛋白質(zhì)特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu),基因中可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換,即基因突變,故選B。 答案 B 2.下列關(guān)于真核細(xì)胞內(nèi)染色體、DNA和基因的敘述中,錯誤的是( ) A.染色體是細(xì)胞核內(nèi)DNA的唯一載體 B.同源染色體上基因的數(shù)目不一定相等 C.倒位后的染色體與其同源染色體不能發(fā)生聯(lián)會 D.染色體變異時DNA分子結(jié)構(gòu)不一定改變 解析 細(xì)胞核內(nèi)的DNA都存在
5、于染色體上,A正確;異型同源染色體上的基因數(shù)目可能不同,如X、Y染色體,B正確;倒位后的染色體在減數(shù)分裂時可以與其同源染色體聯(lián)會,C錯誤;染色體數(shù)目變異時,DNA結(jié)構(gòu)不變,數(shù)目改變,D正確。 答案 C (1)針對遺傳物質(zhì)為DNA的生物而言,基因是指“有遺傳效應(yīng)的DNA片段”,但就RNA病毒而言,其基因為“有遺傳效應(yīng)的RNA片段”。 (2)并非所有DNA片段都是基因,基因不是連續(xù)分布在DNA上的,而是由堿基序列將不同的基因分隔開的?! ? 1.比較RNA與DNA (5)RNA功能 ①mRNA——蛋白質(zhì)合成的直接模板 ②rRNA——核糖體的重要組成成分 ③tR
6、NA——氨基酸的轉(zhuǎn)運工具 ④病毒RNA——RNA病毒的遺傳物質(zhì) ⑤酶——少數(shù)酶為RNA,可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(起催化作用) 2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 (1)概念:以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則合成RNA的過程。 (2)過程(見下圖) 3.遺傳信息的翻譯 (1)概念:游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 (2)場所或裝配機器:核糖體。 (3)條件 (4)過程 (5)產(chǎn)物:多肽蛋白質(zhì) 仔細(xì)觀察下面兩圖,并思考: (1)兩圖顯示的是何種生理過程?它們有何差異? 提示 圖示過程為轉(zhuǎn)錄和翻
7、譯,兩圖的區(qū)別在于圖1所示轉(zhuǎn)錄、翻譯過程有“時空”差異,即轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核,時間在前;翻譯在核糖體,時間在后。圖2所示轉(zhuǎn)錄、翻譯同時進行。 (2)大腸桿菌可進行上述哪個過程,圖1還是圖2?判斷依據(jù)是什么? 提示 圖2 大腸桿菌為原核生物,其轉(zhuǎn)錄與翻譯是同時進行的,只能進行圖2過程不能進行圖1過程(圖1在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄,在細(xì)胞質(zhì)中翻譯)。 (3)兩圖中a~f分別是什么物質(zhì)或結(jié)構(gòu)? 提示 a~f依次為mRNA、核糖體、多肽鏈、DNA、mRNA、RNA聚合酶。 教材高考 1.真題重組 判斷正誤 (1)一個tRNA分子中只有一個反密碼子(2015·全國卷Ⅰ,1B)(√) (2)mRN
8、A從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的過程不屬于外排作用(2015·全國卷Ⅱ,3B)(√) (3)密碼子位于rRNA上,反密碼子位于mRNA上(2015·海南卷,20D)(×) (4)細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與(2014·全國卷Ⅱ,5A)(√) (5)DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的(2013·全國卷Ⅰ,1B)(×) 以上內(nèi)容主要源自教材必修二 P70~74基因的表達。準(zhǔn)確界定“遺傳信息”、“密碼子”“反密碼子”等重要概念,把握轉(zhuǎn)錄、翻譯內(nèi)涵是解題關(guān)鍵。 2.組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸應(yīng)對應(yīng)多少種密碼子?由此推知一種氨基酸可能對應(yīng)多個密碼子,這對生物體的生存發(fā)展有何意義? 提示 20種氨
9、基酸共對應(yīng)61種密碼子,其意義主要表現(xiàn)為如下兩方面: (1)增強容錯性:當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時,由于密碼的簡并性,可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸,因而有利于蛋白質(zhì)或性狀的穩(wěn)定。 (2)保證翻譯速度:當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。 遺傳信息、密碼子與反密碼子 1.(2015·海南卷,20)關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述,正確的是( ) A.密碼子位于mRNA上,反密碼子位于tRNA上 B.密碼子位于tRNA上,反密碼子位于mRNA上 C.密碼子位于rRNA上,反密碼子位于tRNA上 D.密碼子位于rRNA上,反密碼子位于mRN
10、A上 解析 mRNA上3個相鄰的堿基決定一個氨基酸,每3個相鄰的堿基又稱作1個密碼子,所以密碼子位于mRNA上;每個tRNA上都有3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對,因而叫做反密碼子,B、C、D錯誤。 答案 A 2.(2017·山東濟南模擬)圖中a、b、c表示某細(xì)菌遺傳信息傳遞的各過程。下列說法正確的是( ) A.a、b過程均發(fā)生在該生物的細(xì)胞核中 B.a、b、c過程均遵循堿基互補配對原則 C.c過程主要以氨基酸和游離的核糖核苷酸作為原料 D.若b過程出現(xiàn)差錯,蛋白質(zhì)也將失去相應(yīng)的功能 解析 細(xì)菌為原核生物,無細(xì)胞核,a為DNA復(fù)制,b為轉(zhuǎn)錄,二者主要發(fā)生在
11、擬核中;c為翻譯過程,a、b、c過程都遵循堿基互補配對原則;c過程即翻譯,以游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì);密碼子具有簡并性,轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生差錯,產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可能不變。 答案 B 巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子 (1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子 (2)辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系 ①每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子(即密碼子簡并性),可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 ②除終止密碼子外,一種密碼子只能決定一種氨基酸;一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 ③密碼子有64種(3種終止密碼子;61種決定氨基酸的密碼子);反密碼子理論上有61種?!? 轉(zhuǎn)錄
12、過程及產(chǎn)物種類 1.(2017·全國卷Ⅲ,1)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯誤的是( ) A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來 B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C.細(xì)胞中的RNA合成過程不會在細(xì)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 轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板,以核糖核苷酸為原料,合成RNA的過程,包括tRNA、rRNA和mRNA三種,A正確;不同的RNA由不同的基因轉(zhuǎn)錄而來,所以同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生,B正確;細(xì)胞中的RNA合成過程主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生,在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中也能進行轉(zhuǎn)錄合成RNA,C錯
13、誤;轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板,以核糖核苷酸為原料,遵循堿基互補配對原則,所以轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補,D正確。 答案 C 2.如圖為人體細(xì)胞中發(fā)生的幾個重要的生理過程,下列敘述不正確的是( ) A.過程①、③發(fā)生在細(xì)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2n-1·a個 C.若過程②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100+2m個氧原子 D.過程②最多需要61種tRNA,該過程表明細(xì)胞可以迅速合成大量的蛋白質(zhì) 解析 人體中不存在葉綠體,A
14、錯誤。含有a個腺嘌呤的DNA分子第n次復(fù)制,其實就是有2n-1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2n-1個DNA分子復(fù)制就需要2n-1·a個腺嘌呤脫氧核苷酸,B正確。合成具有m條多蛋白質(zhì)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100+2m個氧原子,C正確。過程②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。 答案 A 基因表達及相關(guān)計算 1.(2017·
15、海南卷,25)下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達的敘述,正確的是( ) A.每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子 B.HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板 C.真核生物基因表達的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程 D.一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA 解析 色氨酸只有一種密碼子與之對應(yīng),A錯誤;HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,當(dāng)侵入細(xì)胞后,能以RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA,B正確;基因表達過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,蛋白質(zhì)合成只是翻譯過程,C錯誤;基因的兩條鏈為互補關(guān)系,所以分別轉(zhuǎn)錄出的RNA序列互補不相同,D錯誤。 答案 B 2.(2017·山西省運城模擬)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程
16、,下列敘述錯誤的是( ) A.含n個堿基的DNA分子,控制合成的多肽中氨基酸數(shù)少于 B.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點均在DNA上 C.細(xì)菌細(xì)胞核中的一個基因轉(zhuǎn)錄時以其中一條鏈作為模板 D.在細(xì)胞周期中,mRNA的種類和含量均會發(fā)生變化 解析 真核生物的基因中含有不能編碼蛋白質(zhì)的內(nèi)含子等,因此含n個堿基的DNA分子,控制合成的多肽中氨基酸數(shù)少于,A正確;DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點均在DNA上,B正確;細(xì)菌屬于原核生物,其細(xì)胞中沒有成形的細(xì)胞核,C錯誤;在細(xì)胞周期中,基因也會發(fā)生選擇性表達,因此mRNA的種類和含量均會發(fā)生變化,D正確。 答案 C 1.DN
17、A復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(以真核生物為例) 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 場所 主要在細(xì)胞核 主要在細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì) (核糖體) 模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 原則 T-A;A-T; G-C;C-G T-A;A-U; G-C;C-G U-A;A-U; G-C;C-G 結(jié)果 兩個子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白質(zhì) 信息傳遞 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白質(zhì) 意義 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息 2.DNA和RNA合成的判斷 用放射性同
18、位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推斷正發(fā)生DNA的合成;若大量利用U,可推斷正進行RNA的合成。 3.基因表達中相關(guān)計算 (1)DNA模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA中A+U(或C+G)相等,則(A+T)總%=(A+U)mRNA%。 (2)DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系,如下圖所示: 可見,蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=mRNA堿基數(shù)目=DNA(或基因)堿基數(shù)目?! ? 1.中心法則 (1)總表達式 ①DNA的復(fù)制;②轉(zhuǎn)錄;③翻譯;④RNA的復(fù)制;⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。 (2)分別寫出下列生物中心法則表達式 生物種類
19、舉例 遺傳信息的傳遞過程 DNA病毒 T2噬菌體 RNA病毒 煙草花葉病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒 艾滋病病毒 RNARNA蛋白質(zhì) 細(xì)胞生物 動物、植物、細(xì)菌、真菌等 (3)請寫出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞式 DNARNA蛋白質(zhì)。 (4)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式 RNA蛋白質(zhì)。 2.基因控制性狀的途徑 (1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示) 基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀。 (2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示) 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) 1.從中心法則的名稱上可以看出遺傳信息的流動過
20、程在生物學(xué)中的重要地位,這個法則反映了遺傳物質(zhì)的哪兩大功能? 提示 中心法則反映了遺傳物質(zhì)的傳遞與表達這兩大功能。 2.下圖為生物遺傳信息流動過程,針對下圖回答: (1)細(xì)胞分裂間期發(fā)生了上述哪些過程?分裂期發(fā)生了哪些過程? 提示 a、b、c;c。 (2)需要tRNA和核糖體同時參與的是哪個過程?能進行A—U,G—C配對的過程有哪些? 提示 c;b、c、e。 (3)健康的人體內(nèi)不會發(fā)生上述哪些過程? 提示 d和e。 3.HIV的寄主細(xì)胞是什么?它進行蛋白質(zhì)合成的場所是什么?其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供? 提示 艾滋病病毒的寄主細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞,該病毒進行蛋白
21、質(zhì)合成的場所是寄主細(xì)胞的核糖體,其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供,原料由寄主細(xì)胞提供。 中心法則過程分析 1.(2016·海南卷,13)某種RNA病毒在增殖過程中,其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似,可抑制該病毒的增殖,但不抑制宿主細(xì)胞的增殖。那么Y抑制該病毒增殖的機制是( ) A.抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程 B.抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程 C.抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程 D.抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程 解析 由題干信息可知,該RNA病毒需進行逆轉(zhuǎn)錄過程,需脫氧核苷酸作原料,而物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似,故Y可抑制該
22、RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程。 答案 C 2.下面是4種遺傳信息的流動過程,對應(yīng)的敘述不正確的是( ) A.甲可表示胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B.乙可表示含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 C.丙可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時的遺傳信息傳遞方向 D.丁可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向 解析 胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向中不包括DNA復(fù)制。 答案 A 1.“三步法”判斷中心法則各過程 “一看”模板 “二看”原料 “三看”產(chǎn)物 生理過程 DNA
23、 脫氧核苷酸 DNA DNA復(fù)制 核糖核苷酸 RNA 轉(zhuǎn)錄 RNA 脫氧核苷酸 DNA 逆轉(zhuǎn)錄 核糖核苷酸 RNA RNA復(fù)制 氨基酸 蛋白質(zhì)(或多肽) 翻譯 2.細(xì)胞種類與信息傳遞途徑的關(guān)系歸納 高等動植物共有的途徑是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同,如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有;但成熟葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無DNA復(fù)制途徑,只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑;哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無信息傳遞?! ? 基因?qū)π誀畹目刂? 1.(2017·全國卷Ⅲ,6)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述,錯誤的是( ) A.兩個個體的身高
24、不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同 B.某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色,這種變化是由環(huán)境造成的 C.O型血夫婦的子代都是O型血,說明該性狀是由遺傳因素決定的 D.高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖,說明該相對性狀是由環(huán)境決定的 解析 表現(xiàn)型是具有特定基因型的個體所表現(xiàn)出的性狀,是由基因型和環(huán)境共同決定的,所以兩個個體的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同,A正確;葉綠素的合成需要光照,某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色,說明這種變化是由環(huán)境造成的,B正確;O型血夫婦的基因型為ii,其子代都是O型血(ii),說明該性狀是由遺傳因素決定的,C正確;高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖,
25、說明該高莖豌豆是雜合體,自交后代出現(xiàn)性狀分離,不能說明該相對性狀是由環(huán)境決定的,D錯誤。 答案 D 2.下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系的描述中,正確的是( ) A.皺粒豌豆種子中,編碼淀粉分支酶的基因被打亂,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量低而蔗糖含量高 B.人類白化病癥狀是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀來實現(xiàn)的 C.基因與性狀的關(guān)系呈線性關(guān)系,即一種性狀由一個基因控制 D.囊性纖維病患者中,編碼一個CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基,這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 解析 皺粒豌豆種子中,編碼淀粉分支酶的基因被打亂,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量低而蔗糖含量高,A正確;人類
26、白化病癥狀是基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀來實現(xiàn)的,B錯誤;基因與性狀的關(guān)系不是一一對應(yīng)的關(guān)系,C錯誤;囊性纖維病患者中,編碼一個CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基,這種變異屬于基因突變,D錯誤。 答案 A 基因與性狀的關(guān)系整合 (1)一個基因一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制) (2)一個基因多種性狀(如基因間相互作用) (3)多個基因一種性狀(如身高、體重等) 圖解如下 (4)生物的性狀還受環(huán)境條件的影響,生物性狀是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果,如水毛茛,其裸露于空氣中的葉為卵形,而沉于水中的葉卻為絲狀。 基因型相同,表現(xiàn)型可能不同,基因型不同,表現(xiàn)型也可能相
27、同。 注意:體現(xiàn)某性狀的物質(zhì)并不一定是“蛋白質(zhì)”,如甲狀腺激素、黑色素、淀粉等,則該類性狀往往是通過基因控制性狀的間接途徑實現(xiàn)的,即基因酶的合成產(chǎn)生該非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的代謝過程控制性狀?! ? 易錯·防范清零 [易錯清零] 易錯點1 不能詮釋基因表達計算中的“最多”或至少 點撥 基因表達過程中,蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目=mRNA的堿基數(shù)目=基因中的堿基數(shù)目。這個比例關(guān)系都是最大值,原因如下: ①DNA中有的片段無遺傳效應(yīng),即基因間區(qū)不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。 ②真核生物基因中存在不編碼氨基酸的編碼區(qū)內(nèi)的內(nèi)含子或非編碼區(qū)。 ③轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子,終止密碼子不對應(yīng)氨基酸,并且合成
28、的肽鏈在加工過程中可能會剪切掉部分氨基酸,所以基因或DNA上堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多。 易錯點2 誤認(rèn)為所有細(xì)胞均可進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯 點撥 并非所有細(xì)胞均可進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯: ①只有分生組織細(xì)胞才能進行“復(fù)制(當(dāng)然也進行轉(zhuǎn)錄與翻譯)”。 ②高度分化的細(xì)胞只進行轉(zhuǎn)錄、翻譯,不進行復(fù)制。 ③哺乳動物成熟紅細(xì)胞“復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯”均不進行。 易錯點3 誤認(rèn)為所有生物轉(zhuǎn)錄和翻譯均能同時進行 點撥 ①凡轉(zhuǎn)錄、翻譯有核膜隔開或具“時空差異”的應(yīng)為真核細(xì)胞“核基因”指導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄、翻譯。 ②原核細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯可“同時”進行。 ③真核細(xì)胞的線粒體、葉綠體中也有DNA
29、及核糖體,其轉(zhuǎn)錄翻譯也存在“同時進行”的局面。 [糾錯小練] 1.(2017·安徽部分中學(xué)聯(lián)考)如圖表示某細(xì)胞中遺傳信息的傳遞,據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.DNA雙鏈在細(xì)胞核中合成,多肽鏈在細(xì)胞質(zhì)中合成 B.圖中酶a代表DNA聚合酶,酶b代表RNA聚合酶 C.轉(zhuǎn)錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸有序地與DNA鏈上的堿基相撞 D.結(jié)構(gòu)c與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點 解析 圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行,由此可判斷該細(xì)胞為原核細(xì)胞,無以核膜為界限的細(xì)胞核,A錯誤;圖中酶a代表解旋酶,酶b代表RNA聚合酶,B錯誤;轉(zhuǎn)錄形成mRNA時,游離的核糖核苷酸隨機
30、地與DNA鏈上的堿基碰撞,只有能夠進行堿基互補配對的核糖核苷酸才能按次序進行連接,C錯誤;結(jié)構(gòu)c為核糖體,其與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點,D正確。 答案 D 2.(2017·河南焦作二模,5)胰腺癌曾奪走了喬布斯的生命,近來發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者血液中的一種名為HSATⅡ的非編碼RNA(即不編碼蛋白質(zhì)的RNA),這一特殊RNA可以作為胰腺癌的生物標(biāo)記,用于胰腺癌的早期診斷,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.這種特殊的非編碼RNA與mRNA徹底水解后,均可得到6種終產(chǎn)物 B.核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和此種特殊的RNA自由進出 C.作為胰腺癌生物標(biāo)記的RNA,其翻譯成的蛋白質(zhì)
31、中一般含20種氨基酸 D.這種特殊的非編碼RNA在胰腺癌患者細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成 解析 RNA徹底水解后有6種產(chǎn)物,包括4種堿基、核糖和磷酸,A正確;細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和RNA并非自由出入核孔,核孔具有選擇透過性,細(xì)胞核需要的DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白質(zhì)才可通過核孔進入細(xì)胞核,各種RNA可以通過核孔進入細(xì)胞質(zhì),但不是自由地進出細(xì)胞核,B錯誤;這種可作為胰腺癌生物標(biāo)記的RNA屬于非編碼RNA,不能翻譯形成蛋白質(zhì),C錯誤;這種特殊的非編碼RNA(HSATⅡ)可能是在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的,也可能是在細(xì)胞質(zhì)的線粒體中轉(zhuǎn)錄形成的,D錯誤。 答案 A 隨堂·真題&預(yù)測 1.(2016·海南卷,25
32、)依據(jù)中心法則,若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,則該DNA序列的變化是( ) A.DNA分子發(fā)生斷裂 B.DNA分子發(fā)生多個堿基增添 C.DNA分子發(fā)生堿基替換 D.DNA分子發(fā)生多個堿基缺失 解析 原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,可能的原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基增添或缺失均會導(dǎo)致多個氨基酸序列的改變。 答案 C 2.(2019·高考預(yù)測)如圖表示某個體的一個細(xì)胞中控制功能蛋白A的基因的表達過程,下列說法錯誤的是( ) A.過程①以核糖核苷酸為原料,催化該過程的酶是RNA聚合酶 B.過程②中
33、核糖體移動方向是從右向左,需要兩種RNA參與 C.若基因發(fā)生突變,則功能蛋白A的相對分子質(zhì)量可能增大 D.該個體的某些細(xì)胞內(nèi)控制功能蛋白A的基因可能沒有表達 解析 過程①是轉(zhuǎn)錄,需要細(xì)胞質(zhì)提供的核糖核苷酸為原料,該過程在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA,A正確;過程②是翻譯,根據(jù)肽鏈的長度可判斷,核糖體的移動方向是從右向左,但翻譯需要rRNA、tRNA、mRNA三種RNA參與,B錯誤;若基因突變導(dǎo)致終止密碼子后移,則功能蛋白A的相對分子質(zhì)量將增大,C正確;由于基因的選擇性表達,該個體的某些細(xì)胞內(nèi)控制功能蛋白A的基因可能沒有表達,D正確。 答案 B 3.(2015·重慶卷)結(jié)合題圖
34、分析,下列描述錯誤的是( ) A.生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核酸苷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 核酸分子中核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息,A正確;由于密碼子的簡并性等原因,不同的核苷酸序列可表達出相同的蛋白質(zhì),B正確;基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀,因此遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ),C正確;構(gòu)成基因的兩條鏈?zhǔn)腔パa的,其堿基排列順序不同,D錯誤。 答案 D 4.(2014·四川高考)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞
35、,選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細(xì)胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是( ) A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.該基因轉(zhuǎn)錄時,遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C.連續(xù)分裂n次后,子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n+1 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等 解析 細(xì)胞中核酸有DNA和RNA兩種,含有A、G、C、T、U5種堿基,4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸共8種核苷酸,A正確;轉(zhuǎn)錄時只以DNA的一條鏈為模板鏈,按照堿基互補配對原則合成mRNA,B正確;細(xì)胞分裂n次獲得2n個子細(xì)胞,含32P的母鏈只有兩條,因此只能有兩個子細(xì)胞含有32P,
36、其所占比例是1/2n-1,C錯誤;某種氨基酸的密碼子可以有多個,因此翻譯時同一氨基酸可能由不同tRNA來轉(zhuǎn)運,D正確。 答案 C (時間:30分鐘 滿分:100分) 1.(2018·焦作市新高三定位考試,6)SP8噬菌體侵染枯草桿菌后,將產(chǎn)生的mRNA與分開的SP8—DNA的每條單鏈混合并進行核酸分子的雜交實驗,檢測發(fā)現(xiàn)mRNA只和其中一條富含嘌呤堿的重鏈形成雜交分子。下列分析錯誤的是( ) A.上述mRNA是在酶的作用下利用細(xì)菌的原料合成的 B.轉(zhuǎn)錄及上述核酸分子的雜交過程遵循相同的堿基配對原則 C.上述mRNA是以DNA中富含嘌呤堿的重鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來 D.為檢測核
37、酸的雜交結(jié)果,可用放射性同位素標(biāo)記細(xì)菌的DNA 解析 要檢測核酸雜交結(jié)果,需用放射性同位素標(biāo)記mRNA,D錯誤。 答案 D 2.(2017·濰坊三模)下列有關(guān)密碼子的敘述正確的是( ) A.基因突變可能改變基因中密碼子的種類或順序 B.每種氨基酸都對應(yīng)多種密碼子 C.密碼子的簡并性可以減少有害突變 D.密碼子和反密碼子中堿基可互補配對,所以兩者種類數(shù)相同 解析 密碼子位于mRNA上,基因突變可改變基因中的堿基排列順序,A錯誤;有的氨基酸對應(yīng)多種密碼子,有的氨基酸只對應(yīng)一種密碼子,B錯誤;由于密碼子的簡并性,遺傳時生物的性狀可能不變,從而可以減少有害突變的發(fā)生,C正確;由于終止
38、密碼子不能決定氨基酸,故密碼子和反密碼子的種類數(shù)存在差異,D錯誤。 答案 C 3.(2018·中原名校第一次質(zhì)量考評,19)基因轉(zhuǎn)錄出的初始RNA,經(jīng)不同方式的剪切可被加工成翻譯不同蛋白質(zhì)的mRNA。大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA只在個體發(fā)育的某一階段合成,不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。有關(guān)敘述正確的是( ) A.一個成熟的mRNA只能合成出一條多肽鏈 D.對初始RNA進行剪切加工的酶在作用機理上與RNA(水解)酶相同 C.一個基因不可能參與控制生物體的多種性狀 D.mRNA的產(chǎn)生與降解與個體發(fā)育階段有關(guān) 解析 一個mRNA上可依次結(jié)合多個核糖體,在短時間內(nèi)能合成出多條相同的
39、肽鏈,A錯誤;對初始RNA進行剪切加工的酶在作用機理上與限制酶相同,可將核苷酸鏈切除一部分或切成若干片段;RNA酶、DNA酶的作用是將核苷酸長鏈水解為單核苷酸,B錯誤;初始RNA可被加工成翻譯不同蛋白質(zhì)的mRNA,說明一個基因可參與控制多個性狀,C錯誤;大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA只在個體發(fā)育某一階段合成,又以不同的速度被降解,這說明mRNA的產(chǎn)生和降解與個體發(fā)育階段有關(guān),D正確。 答案 D 4.(2017·山東青島即墨期中,12)埃博拉出血熱(EBHF)是由EBV(一種絲狀單鏈RNA病毒)引起的,EBV與宿主細(xì)胞結(jié)合后,將其核酸-蛋白復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì),通過下圖途徑進行增殖。如直接將EBV的R
40、NA注入人體細(xì)胞,則不會引起EBHF。下列推斷正確的是( ) A.過程②的場所是宿主細(xì)胞的核糖體,過程①所需的酶可來自宿主細(xì)胞 B.過程②合成兩種物質(zhì)時所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量相同 C.EBV增殖過程需細(xì)胞提供四種脫氧核苷酸和ATP D.過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同 解析 根據(jù)題干信息,過程②的場所是宿主細(xì)胞的核糖體,過程①所需的酶可來自EBV,A錯誤;過程②翻譯形成兩種不同的蛋白質(zhì),因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量不同,B錯誤;EBV增殖過程需細(xì)胞提供四種核糖核苷酸、ATP等,C錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則,-RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相
41、同,因此過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同,D正確。 答案 D 5.(2017·煙臺測評)下圖甲所示為基因表達過程,圖乙為中心法則,①~⑤表示生理過程;圖丙表示某真核生物的DNA復(fù)制過程。下列敘述正確的是( ) A.圖甲為染色體DNA上的基因表達過程,需要多種酶參與 B.圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程 C.圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤ D.從圖丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP 解析 圖甲中所示基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯是同時進行的,為原核生物基因的表達,原核生物無染色體;圖甲所示過程為圖乙中的②③過程;圖乙中①為DNA的復(fù)制過程
42、,不涉及A與U的配對,②為轉(zhuǎn)錄,③為翻譯,④為RNA的自我復(fù)制,⑤為反轉(zhuǎn)錄,這四個過程均涉及堿基A與U配對。圖丙中,DNA復(fù)制過程中的解旋不需DNA聚合酶的催化。 答案 C 6.(2018·河南八市第一次測評,16)如圖為真核細(xì)胞中分泌蛋白(丙)的合成與加工過程,甲、乙為單鏈核酸。下列敘述錯誤的是( ) A.密碼子存在于甲和乙上,最多有64種 B.a過程發(fā)生在核糖體上,需要多種RNA的作用 C.b過程所需要的酶分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中 D.圖示中遺傳信息的傳遞過程為基因→mRNA→蛋白質(zhì) 解析 圖示甲、乙是mRNA,a過程是翻譯,b過程是多肽鏈盤曲、折疊形成蛋白質(zhì)。密碼子位
43、于mRNA上,最多有64種,A正確;翻譯過程需要rRNA、mRNA和tRNA,B正確;分泌蛋白的加工是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進行,C正確;圖示中沒有基因的轉(zhuǎn)錄,D錯誤。 答案 D 7.(2017·山東省濟寧市高三模擬)下列關(guān)于圖中①②兩種分子的說法,正確的是( ) A.①中的嘌呤堿基數(shù)多于嘧啶堿基 B.密碼子位于②上 C.②的—OH部位為結(jié)合氨基酸的部位 D.肺炎雙球菌和噬菌體均含①② 解析 DNA分子一般是由2條鏈組成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè),2條鏈上的堿基由氫鍵連接形成堿基對,且遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補
44、配對原則;RNA一般是由核糖核苷酸組成的單鏈結(jié)構(gòu)。①是雙鏈DNA,嘌呤與嘧啶數(shù)相等,A錯誤;②是tRNA,密碼子位于mRNA上,B錯誤;②是tRNA,—OH部位為結(jié)合氨基酸的部位,C正確;噬菌體是DNA病毒,沒有RNA,因此沒有②,D錯誤。 答案 C 8.(2017·山西太原二模,4)有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)普遍存在于動物中的磁受體基因,其編碼的磁受體蛋白能識別外界磁場和順應(yīng)磁場方向排列,并據(jù)此提出一個新的“生物指南針”分子模型。下列敘述正確的是( ) A.磁受體基因的骨架是由磷酸和核糖相間排列而成的 B.基因中相鄰堿基之間通過一個五碳糖和一個磷酸相連 C.同位素標(biāo)記該基因中的兩條鏈,每次復(fù)制
45、后帶有標(biāo)記的DNA分子數(shù)目不變 D.翻譯時,每種密碼子都有與之相對應(yīng)的反密碼子 解析 DNA的基本骨架由脫氧核糖和磷酸交替連接而成,A錯誤;基因中相鄰的堿基有兩種類型,兩條鏈的相鄰堿基之間通過氫鍵連接,一條鏈上相鄰堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接,B錯誤;由于DNA的半保留復(fù)制,同位素標(biāo)記DNA分子的兩條鏈,每次復(fù)制后帶有標(biāo)記的DNA分子始終是2條,C正確;終止密碼沒有與之相對應(yīng)的反密碼子,D錯誤。 答案 C 9.(2017·河北石家莊二模,6)核糖體RNA(rRNA)在核仁中通過轉(zhuǎn)錄形成,與核糖核蛋白組裝成核糖體前體,再通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)中進一步成熟,成為翻譯的場所。
46、翻譯時rRNA催化肽鍵的連接,下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.rRNA的合成需要DNA做模板 B.rRNA的合成及核糖體的形成與核仁有關(guān) C.翻譯時,rRNA的堿基與tRNA上的反密碼子互補配對 D.rRNA可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能 解析 核糖體RNA(rRNA)在核仁中以DNA為模板通過轉(zhuǎn)錄形成,A、B正確;翻譯時,mRNA的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對,C錯誤;翻譯時rRNA可降低氨基酸間脫水縮合所需的活化能,催化肽鍵的形成,D正確。 答案 C 10.(2017·河南安陽模擬)如圖為DNA、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系示意圖,下列有關(guān)說法錯誤的是( ) 某段DN
47、AmRNA蛋白質(zhì)性狀 A.①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA B.②過程中需要多種tRNA,不同tRNA所轉(zhuǎn)運的氨基酸一定不同 C.DNA上某個基因發(fā)生了基因突變,不一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變 D.人的白化癥狀體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來間接控制生物體的性狀 解析?、偈寝D(zhuǎn)錄過程,轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,以四種核糖核苷酸為原料合成RNA的過程,A正確;tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子進行堿基互補配對,多種密碼子可以編碼同一個氨基酸,因此多種tRNA可以轉(zhuǎn)運同一種氨基酸,B錯誤;基因突變會導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄形成的密碼子發(fā)生改變,但是由于密碼子具有簡并性,故翻
48、譯形成的肽鏈的氨基酸序列不一定發(fā)生改變,因此蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不一定改變,C正確;人白化癥狀的原因是基因突變導(dǎo)致酪氨酸酶缺乏,不能合成黑色素,因此體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀,D正確。 答案 B 11.(2018·湖南部分示范性高三聯(lián)考)圖中α、β是真核細(xì)胞某基因的兩條鏈,γ是另外一條多核苷酸鏈,下列說法正確的是( ) A.圖中的酶是DNA聚合酶 B.γ徹底水解后可能生成6種小分子物質(zhì) C.若該基因為核基因,則該過程發(fā)生在分裂期 D.若β鏈中堿基G占28%,則γ中堿基A占22% 解析 圖中顯示的是轉(zhuǎn)錄過程,圖中的酶是RNA聚合酶,A錯誤;γ是核糖
49、核苷酸鏈,徹底水解的產(chǎn)物是核糖、磷酸、A、G、C、U四種堿基,共6種小分子,B正確;該過程主要發(fā)生在細(xì)胞核中,則該過程發(fā)生在分裂間期,C錯誤;若β鏈中堿基G占28%,能推出α鏈中C占28%,但無法計算出α鏈T占多少,因此γ中A的含量也不可知,D錯誤。 答案 B 12.(2017·廣東肇慶一模,1)下面關(guān)于RNA的敘述中,不正確的是( ) A.RNA可以被染色 B.1個tRNA上一定只有一個反密碼子 C.RNA一般較DNA小,能夠通過核孔 D.RNA酶就是具有催化作用的RNA分子 解析 RNA酶是催化RNA水解的酶,本質(zhì)是蛋白質(zhì),不是RNA分子,D錯誤。 答案 D 13.如圖
50、為某種真菌細(xì)胞中有關(guān)物質(zhì)合成的示意圖,①~⑤表示生理過程,Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。據(jù)圖分析回答: (1)由圖可知,真菌細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場所有 、 。物質(zhì)Ⅱ的基本組成單位是 。 (2)過程①需要解旋酶和 酶等。過程③中,一個mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是________________________________________________________。 (3)用某藥物處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少,由此推測該藥物抑制了 (填序號)過程,線粒體功能 (填“會”“不會”)受到影響。 (4)圖中遺傳信息的流動途徑可表示為__
51、________________________________(用文字和箭頭表示)。 答案 (1)細(xì)胞核 線粒體 脫氧核苷酸 (2)DNA聚合 短時間內(nèi)能合成大量多肽鏈(蛋白質(zhì)) (3)② 會 (4) 14.(2017·豫北四市二模)下圖為人體某致病基因控制異常蛋白質(zhì)合成的過程示意圖。請回答: (1)圖中過程①是 ,此過程既需要 作為原料,還需要能與基因啟動子結(jié)合的 酶進行催化。 (2)若圖中異常多肽鏈中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—谷氨酸—”,攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU,則物質(zhì)a中模板鏈堿基序列為 。 (3)圖
52、中所揭示的基因控制性狀的方式是___________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)致病基因與正常基因是一對 。若致病基因由正?;虻闹虚g部分堿基替換而來,則兩種基因所得b的長度一般是 的。在細(xì)胞中由少量b就可以短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),其主要原因是______________________________ _____________________________________________________
53、________________。 解析 (1)據(jù)圖可以判斷①是轉(zhuǎn)錄過程,②是翻譯過程,物質(zhì)a是DNA,物質(zhì)b是RNA,轉(zhuǎn)錄過程既需要核糖核苷酸作為原料,還需要RNA聚合酶進行催化。(2)根據(jù)攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU,可以推知絲氨酸和谷氨酸的密碼子為UCU、GAA,進而可以推知物質(zhì)a模板鏈對應(yīng)堿基序列為—AGACTT—。(3)據(jù)圖可以看出該異常蛋白質(zhì)沒有起催化作用,所以致病基因控制性狀的方式是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(4)致病基因與正常基因是一對等位基因。若致病基因是由正常基因的中間部分堿基替換而來,則基因中的堿基數(shù)量并未發(fā)生改變,所以兩
54、種基因的長度一般是相同的。在細(xì)胞中由少量b就可以在短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),從圖可以看出其主要原因是一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈。 答案 (1)轉(zhuǎn)錄 核糖核苷酸 RNA聚合 (2)—AGACTT— (3)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 (4)等位基因 相同 一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈 15.(2017·河南天一大聯(lián)考)在真核生物中,最初轉(zhuǎn)錄生成的RNA稱為hnRNA,經(jīng)過剪接體剪接去除非編碼信息,可將編碼信息連成一體使之成為成熟的mRNA,進而機體以mRNA為模板,將編碼信息翻譯成蛋白質(zhì)。清華大學(xué)施一公課題組闡釋了酵母菌細(xì)胞
55、內(nèi)的剪接體對mRNA前體執(zhí)行剪接的工作機理,如下圖所示。請分析回答下列問題: (1)該圖表示的過程中遺傳信息的傳遞方向為 。若X內(nèi)部若干個堿基對的增添導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,則這種DNA的變化稱為 。 (2)完成過程①需要的酶主要是 ?。缓芏嗉膊∈怯蛇^程②出現(xiàn)錯誤,導(dǎo)致有DNA編碼的遺傳信息不能轉(zhuǎn)化為成熟的mRNA,過程②中剪接體合成的場所是 。 (3)過程③中,正常mRNA通過核孔后的去向及作用分別是__________________。 (4)若異常mRNA編碼合成了蛋白質(zhì),進一步研究發(fā)現(xiàn),異常蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大于正常
56、蛋白質(zhì),出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是 。 (5)若異常蛋白質(zhì)位于生物膜上,則異常蛋白質(zhì)不可能分布在人體細(xì)胞的 (填細(xì)胞器)中。 解析 (1)由圖得出,遺傳信息的傳遞方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì),基因內(nèi)部若干個堿基對的增添導(dǎo)致基因突變。 (2)①是轉(zhuǎn)錄過程,需要RNA聚合酶;過程②中所用剪接體的組成成分是RNA和蛋白質(zhì),合成場所分別是細(xì)胞核和核糖體。 (3)過程③中正常mRNA經(jīng)過核孔后到達細(xì)胞質(zhì),與核糖體結(jié)合,作為翻譯的模板合成蛋白質(zhì)。 (4)由圖可知,未剪盡的核苷酸片段可能會導(dǎo)致終止密碼子推遲出現(xiàn)(或原有終止密碼子被破壞),蛋白質(zhì)繼續(xù)合成(或未被剪去的片段進行了翻譯),從而導(dǎo)致異常mRNA編碼合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目比正常蛋白質(zhì)的多。 (5)因為該異常蛋白質(zhì)位于生物膜上,而人體細(xì)胞中的中心體和核糖體沒有膜結(jié)構(gòu),所以沒有異常蛋白質(zhì)分布。 答案 (1)DNA→RNA→蛋白質(zhì) 基因突變 (2)RNA聚合酶 細(xì)胞核和核糖體 (3)與核糖體結(jié)合,作為翻譯的模板合成蛋白質(zhì) (4)終止密碼子推遲出現(xiàn)(或原有終止密碼子被破壞),蛋白質(zhì)繼續(xù)合成(或未被剪去的片段進行了翻譯) (5)中心體和核糖體 24
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