?第4章　基因的表達(dá)
第1節(jié)　基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
第1課時　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
基礎(chǔ)過關(guān)練
題組一　區(qū)分DNA和RNA
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.(2021北京房山高一期中)比較DNA和RNA的分子結(jié)構(gòu),DNA特有的化學(xué)成分是 (　　)
A.核糖與鳥嘌呤 B.脫氧核糖與胸腺嘧啶
C.核糖與尿嘧啶 D.脫氧核糖與腺嘌呤
2.(2021山東濟寧任城高一期中)下列對甲、乙兩圖的敘述中,錯誤的是 (　　)

A.甲圖中共有5種核苷酸
B.甲、乙中都含有腺嘌呤
C.乙圖所示化合物中有2個特殊的化學(xué)鍵
D.甲圖所示物質(zhì)含有的單糖不只有核糖
題組二　分析遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
3.(2021遼寧大連普蘭店三十八中高二期中)DNA模板鏈的一段堿基序列為5'-TACAGACGA-3',正好決定一個三肽,與此對應(yīng)的信使RNA的堿基順序為 (　　)
A.5'-UCGUCUGUA-3' B.5'-AUGUCUGCU-3'
C.5'-UACAGACGA-3' D.5'-ATGGCTTCT-3'
4.(2021湖北四地七校聯(lián)盟高二期中)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都經(jīng)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
5.(2021河北秦皇島盧龍木井中學(xué)高一月考改編)如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程的示意圖,下列說法不正確的是 (　　)

A.①鏈的堿基U與②鏈的堿基A互補配對
B.②是以4種核糖核苷酸為原料合成的
C.如果③表示酶分子,則它的名稱是RNA聚合酶
D.轉(zhuǎn)錄完成后,②脫離DNA分子,DNA分子重新恢復(fù)雙螺旋
6.(2021黑龍江哈爾濱哈師大附中高二開學(xué)考試改編)真核細(xì)胞內(nèi)RNA的酶促反應(yīng)合成過程如圖所示。下列相關(guān)敘述中錯誤的是 (　　)

A.圖示兩個RNA分子堿基排列順序是不同的,而是互補的
B.該過程兩個RNA聚合酶反向移動
C.該DNA片段至少含有兩個基因
D.該DNA片段的兩條鏈均可作為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
7.如圖為真核細(xì)胞內(nèi)某生理過程。下列敘述正確的是 (　　)

A.圖中方框中C為胞嘧啶核糖核苷酸,其與②鏈上的G通過氫鍵結(jié)合
B.圖中a為DNA聚合酶,可與編碼該蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合,使DNA雙鏈解開
C.圖示①鏈上的嘧啶堿基與③鏈上的嘌呤堿基數(shù)、②鏈上的嘧啶堿基數(shù)相等
D.細(xì)胞周期中分裂期能發(fā)生圖示過程而在分裂間期不能發(fā)生
8.(2021湖南長沙南雅中學(xué)高一月考改編)如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞的轉(zhuǎn)錄過程,據(jù)圖回答問題:

(1)該過程主要發(fā)生在　　　　(填場所)中,編碼鏈與mRNA相比,二者除　　　　堿基不同外,其余堿基序列都相同。?
(2)在轉(zhuǎn)錄過程中需要解旋,但不需要專門的解旋酶,因為　　　　本身具有解旋作用,解旋過程中破壞的是　　　　鍵。?
(3)從圖示可知,同一個DNA分子中,不同基因的模板鏈　　　　(填“不同”或“相同”)。但mRNA的合成方向都是從　　　　(填“5'→3'”或“3'→5'”)。?
(4)mRNA徹底水解的產(chǎn)物有　。?




第2課時　遺傳信息的翻譯和中心法則
基礎(chǔ)過關(guān)練
題組一　理解密碼子、反密碼子及tRNA
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.(2021遼寧大連普蘭店三十八中高二開學(xué)考試)已知某些氨基酸的密碼子如下:組氨酸(CAU)、纈氨酸(GUA)、酪氨酸(UAC)、甲硫氨酸(AUG)。某轉(zhuǎn)運RNA的反密碼子為GUA,它所轉(zhuǎn)運的氨基酸是 (　　)
A.組氨酸 B.纈氨酸 C.酪氨酸 D.甲硫氨酸
2.(2021黑龍江大慶鐵人中學(xué)高一期末)下列關(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rRNA上
B.密碼子和反密碼子都可以發(fā)生堿基配對,所以它們的種類數(shù)相同
C.密碼子和反密碼子中都不含胸腺嘧啶
D.密碼子和反密碼子都具有簡并性
3.(2021河北隆化存瑞中學(xué)高一期中)關(guān)于轉(zhuǎn)運RNA和氨基酸之間相互關(guān)系的說法,正確的是 (　　)
A.每種氨基酸都可由多種轉(zhuǎn)運RNA攜帶運輸
B.一種轉(zhuǎn)運RNA可以攜帶幾種結(jié)構(gòu)上相似的氨基酸
C.每種氨基酸都有它特定的一種轉(zhuǎn)運RNA
D.一種氨基酸可由一種或幾種特定的轉(zhuǎn)運RNA來將它帶到核糖體上
4.(2021湖北鄂州高一期末聯(lián)考)1981年,我國科學(xué)工作者在世界上首次人工合成了具有生物活性的酵母丙氨酸t(yī)RNA,圖甲是酵母丙氨酸t(yī)RNA的結(jié)構(gòu)示意圖。乙和丙是甲相應(yīng)部分的放大圖,其中I表示次黃嘌呤,能夠與A、U或C配對。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)

A.圖中tRNA的p端是結(jié)合氨基酸的部位
B.該種反密碼子可以識別不同的密碼子
C.酵母丙氨酸t(yī)RNA分子由兩條鏈組成
D.圖中tRNA分子結(jié)構(gòu)中不存在堿基配對
題組二　分析遺傳信息的翻譯
5.(2021湖北十堰高一期末聯(lián)考)圖是蛋白質(zhì)合成的示意圖。下列相關(guān)描述錯誤的是 (　　)

A.圖中核糖體移動方向是從右向左,終止密碼子位于a端
B.通常決定氨基酸①的密碼子又叫起始密碼子
C.該過程中堿基互補配對的方式有A—U、U—A、C—G、G—C
D.圖中所示過程同時涉及3種RNA
6.(2021江蘇南京師范大學(xué)附屬揚子中學(xué)高一月考)如圖中①和②表示藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的生理過程。相關(guān)敘述正確的是 (　　)

A.①過程的模板是b鏈,場所是細(xì)胞核
B.②過程的直接模板是c鏈,場所是核糖體
C.①②過程可以同時進(jìn)行,所需能量由線粒體提供
D.決定氨基酸的密碼子有64個,圖中酪氨酸的密碼子是AUG
7.(2021江蘇百校聯(lián)考)如圖表示核糖體上合成蛋白質(zhì)的過程。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)

A.翻譯進(jìn)行過程中,A位點tRNA上攜帶的氨基酸會轉(zhuǎn)移到位于P位點的tRNA上
B.圖中從E位點離開的tRNA會在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被水解
C.圖中組成該蛋白質(zhì)的前三個氨基酸序列為甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸
D.當(dāng)終止密碼子進(jìn)入A位點時,因為tRNA不攜帶氨基酸,所以翻譯終止
8.(2021河北石家莊二中高二月考改編)下列兩圖表示遺傳信息在生物大分子間的傳遞規(guī)律,①②③④⑤⑥分別表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。以下有關(guān)說法正確的是 (　　)

圖1

圖2
A.圖1、圖2所示的生理過程完全相同
B.圖1表示細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)過程,圖2表示酵母菌細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)過程
C.圖2信息反映多個核糖體完成一條多肽鏈的合成,有利于提高蛋白質(zhì)的合成速率
D.若圖2最終形成的均為同一種蛋白質(zhì),則圖示RNA聚合酶將繼續(xù)向左移動
9.(2021湖南長沙長郡中學(xué)高一期中)圖1是Y基因表達(dá)的示意圖,圖2是圖1中過程②的局部放大,請據(jù)圖回答:

圖1

圖2
(1)高度螺旋化的染色體上的Y基因由于①　　　　過程受阻而不能表達(dá),該過程還需要　　　　酶的參與。?
(2)決定蘇氨酸的密碼子是　　　,將氨基酸運輸至圖2中結(jié)構(gòu)的工具是　　　。?
(3)圖1中②過程核糖體在mRNA上的移動方向是　　　(填“M→N”或“N→M”)。在②中不同的核糖體上合成的多肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?　　　　(填“相同”或“不相同”)。?
(4)②過程中,一個mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)若在蘇氨酸對應(yīng)的mRNA上的ACU后插入三個核苷酸,合成的多肽鏈中除在蘇氨酸后多一個氨基酸外,其余氨基酸序列沒有變化,由此說明:　　　　。?
題組三　分析中心法則
10.(2021安徽安慶桐城八中高二期中)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DNA
B.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(xì)胞核中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板
11.(2021福建莆田二中高二期中改編)圖中表示生物界完整的中心法則,有關(guān)敘述不正確的是 (　　)

A.上述過程均遵循堿基互補配對原則,其中②不同于③的堿基配對方式為T—A
B.①②③過程均可在線粒體、葉綠體中進(jìn)行,④⑤過程發(fā)生在某些病毒內(nèi)
C.以上過程需要ATP提供能量,可見生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體
D.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程是遺傳信息從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì)的過程
12.(2021湖南百師聯(lián)盟摸底考試)作為生物學(xué)的核心規(guī)律之一,中心法則反映了遺傳信息的傳遞和表達(dá)規(guī)律。在如圖所示的中心法則中虛線表示少數(shù)生物遺傳信息的流向。下列有關(guān)遺傳信息流向的說法錯誤的是 (　　)

A.DNA、RNA都是遺傳信息的載體,蛋白質(zhì)是遺傳信息的表達(dá)產(chǎn)物
B.ATP可以為圖中遺傳信息的流動過程提供能量
C.過程②和④所需模板不同,所需的原料、酶都相同
D.染色體上基因的②③過程是在不同結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的

能力提升練

題組一　基因表達(dá)與中心法則綜合
1.(2021山東德州高一期末聯(lián)考,)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)細(xì)胞中缺乏氨基酸時,負(fù)載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)會轉(zhuǎn)化為空載tRNA(沒有攜帶氨基酸的tRNA),進(jìn)而調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá),其過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是 (　　)

A.tRNA、rRNA和mRNA均通過轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生
B.過程②中終止密碼子與a距離最近,d結(jié)合過的tRNA最多
C.細(xì)胞缺乏氨基酸時,空載tRNA既能抑制轉(zhuǎn)錄也能抑制翻譯
D.該調(diào)控機制有利于細(xì)胞中物質(zhì)與能量的合理分配和利用
2.(2021湖北重點中學(xué)高一聯(lián)考,)miRNA是一種小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成,某真核細(xì)胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述錯誤的是 (　　)

A.RNA聚合酶在miRNA基因轉(zhuǎn)錄時發(fā)揮作用
B.miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則,即C與G、A與U配對
C.miRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄合成后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中加工,用于翻譯
D.miRNA抑制W蛋白的合成發(fā)生在翻譯過程中
3.(2021湖南五市十校高一期末,)某病毒的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA(-RNA),宿主細(xì)胞內(nèi)病毒的增殖過程如圖,-RNA和+RNA的堿基序列是互補的。下列敘述正確的是 (　　)

A.-RNA和+RNA均可與核糖體結(jié)合作為翻譯的模板
B.據(jù)圖推測,只有-RNA上有RNA復(fù)制酶的結(jié)合位點
C.過程①所需的嘌呤數(shù)和過程③所需的嘧啶數(shù)相同
D.過程②需要的tRNA來自病毒,原料及場所都由宿主細(xì)胞提供
4.(不定項)(2021山東六校高一期中聯(lián)考,)在體外用14C標(biāo)記Cys-tRNA復(fù)合物中的Cys,得到*Cys-tRNACys,再用無機催化劑鎳將其中的Cys還原成Ala,得到*Ala-tRNACys(見圖,tRNA不變)。如果*Ala-tRNACys參與翻譯過程,那么下列說法錯誤的是 (　　)

A.反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定
B.在一個mRNA分子上可以同時合成多條被14C標(biāo)記的多肽鏈
C.新合成的肽鏈中,原來Ala的位置會被替換為14C標(biāo)記的Cys
D.新合成的肽鏈中,原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的Ala
5.(不定項)(2020山東濟寧一中高三月考,)科研人員從腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了蛋白S,為了研究其功能做了如下實驗:將DNA模板和RNA聚合酶混合一段時間后加入原料,其中鳥嘌呤核糖核苷酸用32P標(biāo)記,一起培養(yǎng)一段時間后加入肝素(可以與RNA聚合酶結(jié)合),然后加入蛋白S,結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是　 (　　)

A.RNA聚合酶能識別DNA模板上特定位點的起始密碼子,并與之結(jié)合,催化RNA的合成
B.肝素與RNA聚合酶結(jié)合后能破壞RNA聚合酶的空間結(jié)構(gòu)并使之失去活性
C.對照組應(yīng)加入不含蛋白S的緩沖液,實驗組加入肝素后基本沒有新的mRNA合成
D.曲線反映的是模板DNA轉(zhuǎn)錄形成RNA的過程,蛋白S能解除肝素抑制轉(zhuǎn)錄的作用
6.(2021湖北武漢漢陽一中高一月考,)根據(jù)下列資料回答“遺傳信息表達(dá)”的相關(guān)問題:
　　資料一　20世紀(jì)60年代,科學(xué)家對“遺傳信息如何從DNA傳遞到蛋白質(zhì)”這一問題展開了廣泛而深入的研究。1961年,南非生物學(xué)家布倫納、法國生物學(xué)家雅各布和美國遺傳學(xué)家梅瑟生經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn),用噬菌體侵染細(xì)菌,在培養(yǎng)基中添加含14C標(biāo)記的尿嘧啶,培養(yǎng)一段時間后,裂解細(xì)菌離心并分離出RNA與核糖體,分離出的RNA含有14C標(biāo)記。他們把分離得到的某些RNA分子分別與細(xì)菌的DNA和噬菌體的DNA雜交,發(fā)現(xiàn)這些RNA可與噬菌體的DNA形成DNA-RNA雙鏈雜交分子,不能與細(xì)菌的DNA結(jié)合。
　　資料二　心肌細(xì)胞不能增殖,基因ARC在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá),抑制其凋亡,以維持正常數(shù)量(作用機理如圖所示)。細(xì)胞中某些基因轉(zhuǎn)錄形成的前體RNA在加工過程中會產(chǎn)生許多非編碼RNA,如miR-223(鏈狀),HRCR(環(huán)狀)。當(dāng)心肌缺血、缺氧時,基因miR-223過度表達(dá),所產(chǎn)生的miR-223可與基因ARC的mRNA特定序列結(jié)合形成核酸雜交分子。

(1)資料一實驗中,選擇尿嘧啶作為標(biāo)記物的原因是　　　　　　　　　　　,合成上述分離得到的“某些RNA分子”的模板是　　　　,新合成的含14C標(biāo)記的RNA通常和核糖體結(jié)合在一起,其功能是　　　　　　　　　　　　。?
(2)資料一實驗中RNA與噬菌體的DNA通過　　　　　　原則形成DNA-RNA雙鏈雜交分子,與基因DNA相比,DNA-RNA雙鏈雜交分子中特有的堿基對是　　　　。?
(3)資料二中,該過程最終合成的T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸順序　　　　(填“相同”或“不同”),②過程中,特異性識別mRNA上密碼子的分子是　　　　　　。?
(4)當(dāng)心肌長期缺血、缺氧時,最終會導(dǎo)致心力衰竭,其原因是?
　　　　　　　　　　　　。?
題組二　DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的綜合題組
7.(2021安徽六安新安中學(xué)高二月考改編,)甲、乙兩圖分別代表人體細(xì)胞核內(nèi)的兩個生理過程,下列敘述正確的是 (　　)

甲

乙
A.在同一個細(xì)胞中,甲圖中的每個起點最多啟動一次,乙圖中的起點可以多次啟動
B.甲過程以DNA兩條鏈同時作模板,乙過程中不同基因的模板鏈均在同一條DNA鏈上
C.幾乎每個細(xì)胞都要進(jìn)行甲過程,只有部分細(xì)胞進(jìn)行乙過程
D.甲過程產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量往往比乙過程產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量小
8.(2021山東臨沂蘭山高一期末聯(lián)考,)如圖①~③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。下列說法不正確的是 (　　)


A.若對細(xì)胞中的尿嘧啶進(jìn)行放射性標(biāo)記,則圖示①②③均可以檢測到放射性
B.圖①②中酶都需要與DNA分子結(jié)合
C.圖③中y是某種tRNA,它轉(zhuǎn)運的氨基酸的密碼子是GUU
D.若圖③中的b由20個氨基酸脫水縮合而成,則合成b的基因至少含有60個堿基對










答案全解全析
第4章　基因的表達(dá)
第1節(jié)　基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
第1課時　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.B
2.A
3.A
4.C
5.A
6.A
7.A

1.B　與RNA相比,DNA特有的化學(xué)成分是脫氧核糖與胸腺嘧啶,選擇B。
2.A　甲圖為DNA-RNA的雜交鏈,乙圖為ATP的結(jié)構(gòu)簡式。甲圖中有4種核糖核苷酸和4種脫氧核苷酸,共8種核苷酸,A錯誤;甲圖中含有腺嘌呤,乙圖中的“A”為腺苷,由腺嘌呤和核糖組成,B正確;ATP中含有2個特殊的化學(xué)鍵,C正確;甲圖中既有核糖,也有脫氧核糖,D正確。
3.A　在轉(zhuǎn)錄的過程中,遵循堿基互補配對原則,即A只能與U配對,T只能與A配對,C和G配對,DNA模板鏈為5'-TACAGACGA-3',則經(jīng)轉(zhuǎn)錄后得到的mRNA的特定堿基排列順序為3'-AUGUCUGCU-5',即5'-UCGUCUGUA-3',故選A。
4.C　mRNA、tRNA、rRNA都是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的,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(jìn)行轉(zhuǎn)錄合成RNA,C錯誤;轉(zhuǎn)錄以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。
5.A　圖示表示真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程,圖中①為DNA模板鏈,其上無堿基U,A錯誤;②為轉(zhuǎn)錄形成的mRNA,是以4種核糖核苷酸為原料合成的,B正確;如果③表示酶分子,則為RNA聚合酶,可催化轉(zhuǎn)錄過程,C正確;轉(zhuǎn)錄完成后,RNA從DNA上釋放,DNA重新恢復(fù)雙螺旋,D正確。
6.A　圖示兩個RNA分子是在DNA分子的不同部位(不同基因)形成的,所以兩個RNA分子的堿基排列順序既不相同,也不互補,A錯誤;該過程的兩個RNA聚合酶反向移動,形成兩個不同的RNA,B正確;題圖中的DNA正在轉(zhuǎn)錄出兩個不同的RNA,說明該DNA片段至少含有2個基因,C正確;圖中2個不同的RNA形成時的模板鏈?zhǔn)荄NA片段中不同的鏈,說明該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈,D正確。
7.A　圖中方框中C屬于mRNA上的,為胞嘧啶核糖核苷酸,mRNA與②DNA模板鏈的堿基互補(U—A、A—T、G—C、C—G),堿基之間靠氫鍵連接,因此C與②鏈上的G通過氫鍵結(jié)合,A正確;圖中a為RNA聚合酶,可與編碼該蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合,使DNA雙鏈解開,雙鏈的堿基得以暴露(教材第65頁),B錯誤;圖示①表示RNA分子,其模板鏈為②,③為DNA分子的另一條鏈,即圖中①與②、②與③互補,故①鏈上的嘧啶堿基與②鏈上的嘌呤堿基數(shù)、③鏈上的嘧啶堿基數(shù)相等,C錯誤;圖示表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程,分裂間期的主要特點是進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成,在細(xì)胞周期中分裂間期中DNA分子能解旋,可發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程,但分裂期染色體高度螺旋化,很難解旋,一般都不能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程,D錯誤。
8.答案　(1)細(xì)胞核　T、U　(2)RNA聚合酶　氫　(3)不同　5'→3'　(4)磷酸、核糖和含氮堿基
解析　(1)據(jù)圖可知,圖示過程表示真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過程,該過程主要發(fā)生在細(xì)胞核中;DNA中的編碼鏈與mRNA相比,前者特有的堿基是T,后者特有的堿基是U,其余堿基序列均相同。(2)因為RNA聚合酶本身具有解旋作用,所以在轉(zhuǎn)錄過程中不需要專門的解旋酶;解旋過程的本質(zhì)是打開DNA雙鏈,故破壞的是氫鍵。(3)從圖示可知,同一個DNA分子中,不同基因(基因1和基因2)的模板鏈不同;但mRNA的合成方向都是從5'→3'。(4)mRNA的基本單位是核糖核苷酸,其徹底水解產(chǎn)物為磷酸、核糖和4種含氮堿基。
第2課時　遺傳信息的翻譯和中心法則
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.A
2.C
3.D
4.B
5.A
6.B
7.C
8.D
10.C
11.B
12.C





1.A　mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸,3個相鄰堿基為1個密碼子(教材第66頁),且密碼子與反密碼子互補配對,若某轉(zhuǎn)運RNA的反密碼子為GUA,則其對應(yīng)的密碼子是CAU,編碼的氨基酸是組氨酸,因此,該轉(zhuǎn)運RNA所轉(zhuǎn)運的氨基酸是組氨酸(CAU)。
2.C　密碼子位于mRNA上,反密碼子位于tRNA上,A錯誤;密碼子有64種,終止密碼子不編碼氨基酸等,因此對應(yīng)的tRNA不是64種,B錯誤;密碼子和反密碼子中都不含胸腺嘧啶,C正確;密碼子具有簡并性,反密碼子不具有簡并性,D錯誤。
3.D　不是每種氨基酸都可以由多種tRNA攜帶運輸?shù)?如色氨酸的密碼子只有UGG一種,只能由一種tRNA運輸,A錯誤;tRNA有特異性,每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸,B錯誤;一種或幾種tRNA可以轉(zhuǎn)運同一種氨基酸,C錯誤,D正確。
4.B　tRNA一端是攜帶氨基酸的部位,另一端有3個相鄰的堿基。每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA的密碼子互補配對,稱為反密碼子,tRNA的-OH端是結(jié)合氨基酸的部位,A錯誤;根據(jù)題干信息I表示次黃嘌呤,能夠與A、U或C配對,則與圖乙中反密碼子配對的密碼子有GCA、GCU、GCC,故該種反密碼子可以識別不同的密碼子,B正確;RNA分子大部分都是單鏈,tRNA、mRNA、rRNA都是單鏈,C錯誤;tRNA分子雖然由一條鏈組成,但其分子間存在氫鍵,存在堿基配對,D錯誤。
5.A　圖示為翻譯過程,根據(jù)肽鏈的延伸可知,圖中核糖體移動方向是從左向右,起始密碼子位于a端,終止密碼子位于b端,A錯誤;通常決定氨基酸①的密碼子又叫起始密碼子,B正確;該過程堿基互補配對的方式是A—U、U—A、C—G、G—C,C正確;圖中所示過程共涉及3種RNA,即rRNA(組成核糖體的成分之一)、tRNA(識別并運載氨基酸)、mRNA(翻譯的模板),D正確。
6.B　根據(jù)堿基互補配對原則可知,①過程的模板是b鏈,藍(lán)細(xì)菌是原核生物,其細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核,A錯誤;②過程是翻譯,場所是核糖體,模板是mRNA,即圖中的c鏈,B正確;藍(lán)細(xì)菌是原核生物,其細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體,C錯誤;由于終止密碼子不能編碼氨基酸,所以決定氨基酸的密碼子不是64個,圖中酪氨酸的密碼子是UAC,D錯誤。
7.C　翻譯進(jìn)行過程中,P位點tRNA上攜帶的多肽鏈會轉(zhuǎn)移到位于A位點的tRNA上,與A位點的tRNA攜帶的氨基酸脫水縮合,使肽鏈延長,A錯誤;圖中從E位點離開的tRNA不會被水解,能再次轉(zhuǎn)運相應(yīng)的氨基酸,B錯誤;圖中組成該蛋白質(zhì)的前三個氨基酸序列為甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸,C正確;當(dāng)終止密碼子進(jìn)入E位點,而非A位點時,因為tRNA不攜帶氨基酸,所以翻譯終止,D錯誤。
8.D　圖1表示翻譯過程,①表示mRNA,⑥表示核糖體。圖2表示邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯過程,①表示DNA,②③④⑤表示mRNA,二者生理過程不完全相同,A錯誤。細(xì)菌為原核細(xì)胞,轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進(jìn)行,應(yīng)為題圖2,酵母菌是真核細(xì)胞,先轉(zhuǎn)錄后翻譯,應(yīng)為題圖1,B錯誤。題圖2中多個核糖體相繼與mRNA結(jié)合,完成多條多肽鏈的合成,C錯誤。若圖2最終形成的均為同一種蛋白質(zhì),說明RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的是同一個基因,根據(jù)各RNA的長度,可知左側(cè)RNA聚合酶是最先結(jié)合到DNA分子上啟動轉(zhuǎn)錄過程的,RNA聚合酶自右向左移動,D正確。
9.答案　(1)轉(zhuǎn)錄　RNA聚合　(2)ACU　轉(zhuǎn)運RNA　(3)N→M　相同　(4)少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)(或肽鏈)　(5)一個密碼子由3個堿基(核糖核苷酸)組成
解析　(1)高度螺旋化的染色體上的基因不能表達(dá)是由于無法解開雙螺旋結(jié)構(gòu)而阻止了①轉(zhuǎn)錄過程,轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶的參與。(2)mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫作1個密碼子,所以決定蘇氨酸的密碼子是ACU,將氨基酸運輸?shù)胶颂求w的工具是tRNA。(3)從圖1中②過程核糖體上多肽鏈的長短可判斷,核糖體在mRNA上的移動方向是N→M。由于模板鏈mRNA是一樣的,故在②中不同的核糖體上合成的多肽鏈相同。(4)過程②中,一個mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(5)若在蘇氨酸對應(yīng)的mRNA上的ACU后插入三個核苷酸,合成的多肽鏈中除在蘇氨酸后多一個氨基酸外,其余氨基酸序列沒有變化,由此說明一個密碼子由3個堿基(核糖核苷酸)組成。
10.C　DNA復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板,以脫氧核苷酸為原料合成DNA的過程;逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板,以脫氧核苷酸為原料合成DNA的過程,該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與;轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程,該過程需要RNA聚合酶的參與,A、B、D正確,C錯誤。
11.B　②存在DNA和mRNA的堿基配對,配對方式為T—A、A—U、C—G、G—C,③存在mRNA和tRNA的堿基配對,配對方式為A—U、C—G、G—C、U—A,因此②不同于③的堿基配對方式為T—A,A正確;因病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),④⑤過程發(fā)生在某些病毒寄生的宿主細(xì)胞內(nèi),B錯誤;遺傳信息的流動過程中,DNA、RNA是信息的載體,蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物,而ATP為信息流動提供能量,可見,生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體(教材第69頁),C正確;從信息傳遞的角度來看,基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程是遺傳信息從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì)的過程(教材第69頁),D正確。
12.C　在遺傳信息的流動過程中,DNA、RNA是遺傳信息的載體,蛋白質(zhì)是遺傳信息的表達(dá)產(chǎn)物,A正確;ATP作為直接能源物質(zhì),可以為中心法則中遺傳信息的流動過程提供能量,B正確;過程②表示轉(zhuǎn)錄,過程④表示RNA復(fù)制,二者需要的模板、酶的種類都不相同,其中過程②的模板為DNA,需要RNA聚合酶的催化,而過程④的模板為RNA,需要RNA復(fù)制酶的催化,C錯誤;染色體上基因的②轉(zhuǎn)錄、③翻譯過程分別在細(xì)胞核和核糖體中進(jìn)行,D正確。
能力提升練
1.B
2.C
3.C
4.AC
5.AB
7.A
8.A

1.B　圖中①為轉(zhuǎn)錄過程,②為翻譯過程。tRNA、rRNA、mRNA三種RNA均通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生,A正確;根據(jù)肽鏈的長度可知,翻譯的方向是從右向左,因此終止密碼子與a距離最近,d上的肽鏈最短,與其結(jié)合過的tRNA最少,B錯誤;由圖可知,細(xì)胞缺乏氨基酸時,空載tRNA既抑制細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄過程,又通過激活蛋白激酶來抑制翻譯過程,C正確;此種調(diào)控機制有利于細(xì)胞中物質(zhì)與能量的合理分配和利用,減少浪費,D正確。
2.C　分析題圖:miRNA基因在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的產(chǎn)物需要進(jìn)行加工,然后通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),再加工并形成復(fù)合物后,與W基因轉(zhuǎn)錄的mRNA結(jié)合,進(jìn)而阻礙翻譯過程的進(jìn)行。miRNA基因的轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶,A正確;miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則,即A與U、C與G配對,B正確;真核生物中,miRNA在細(xì)胞質(zhì)中形成miRNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物,阻止W基因mRNA翻譯,C錯誤,D正確。
3.C　由圖示可得,只有+RNA可與核糖體結(jié)合作為翻譯的模板,A錯誤;圖中既能以-RNA為模板合成+RNA,也能以+RNA為模板合成-RNA,說明-RNA和+RNA上均有RNA復(fù)制酶的結(jié)合位點,B錯誤;因為-RNA和+RNA的堿基是互補的,所以過程①所需嘌呤數(shù)與過程③所需嘧啶數(shù)相同,C正確;②為翻譯過程,該過程需要的tRNA、原料及場所都由宿主細(xì)胞提供,D錯誤。
4.AC　反密碼子與密碼子根據(jù)堿基互補配對原則進(jìn)行配對,由密碼子決定,A錯誤;一個mRNA分子上可以結(jié)合多個核糖體,同時進(jìn)行多條相同肽鏈的翻譯過程,因此在一個mRNA分子上可以同時合成多條被14C標(biāo)記的多肽鏈,B正確;根據(jù)題干信息分析,*Cys-tRNACys可以被無機催化劑鎳還原成*Ala-tRNACys,因此,新合成的肽鏈中,原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的Ala,C錯誤,D正確。
5.AB　根據(jù)題意,將DNA模板和RNA聚合酶混合一段時間后加入原料,其中鳥嘌呤核糖核苷酸用32P標(biāo)記,一起培養(yǎng),則會發(fā)生轉(zhuǎn)錄;據(jù)圖可知,加入肝素后,產(chǎn)物中32P的放射性幾乎不再變化,說明肝素會抑制轉(zhuǎn)錄;加入蛋白S后,產(chǎn)物中32P的放射性增加,推測蛋白S可解除肝素對轉(zhuǎn)錄的抑制作用,D正確。RNA聚合酶能識別DNA模板上特定的位點,催化RNA的合成,而起始密碼子位于mRNA上,不在DNA模板上,A錯誤。據(jù)分析可知,加入蛋白S后產(chǎn)物中32P的放射性增加,說明加入蛋白S后又進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄,因此肝素并沒有使RNA聚合酶失去活性,B錯誤。根據(jù)對照實驗的基本原則,無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜,實驗組加入了含有蛋白S的緩沖液,對照組應(yīng)加入不含有蛋白S的緩沖液,據(jù)圖可知,實驗組加入肝素后,產(chǎn)物中32P的放射性強度幾乎不再增加,說明肝素能抑制轉(zhuǎn)錄過程,基本沒有新的mRNA合成,C正確。
6.答案　(1)尿嘧啶是RNA分子特有的堿基　噬菌體的DNA　作為翻譯的直接模板　(2)堿基互補配對　A—U　(3)相同　tRNA　(4)當(dāng)心肌缺血、缺氧時,基因miR-223過度表達(dá),所產(chǎn)生的miR-223可與基因ARC的mRNA特定序列結(jié)合形成核酸雜交分子,抑制基因ARC的翻譯過程,凋亡抑制因子合成減少,細(xì)胞凋亡數(shù)量增多
解析　(1)尿嘧啶(U)是RNA分子特有的堿基,故選擇尿嘧啶作為標(biāo)記物,可以只標(biāo)記RNA,而不標(biāo)記DNA;題干中提到,這些分離得到的RNA分子可與噬菌體的DNA形成DNA-RNA雙鏈雜交分子,不能與細(xì)菌的DNA結(jié)合,故合成這些分離得到的RNA分子的模板是噬菌體的DNA的一條鏈;與核糖體結(jié)合的RNA是mRNA,在翻譯過程中起模板作用。(2)RNA與DNA之間形成雙鏈雜交分子,兩條鏈之間的堿基通過氫鍵連接,遵循堿基互補配對原則;DNA分子中的堿基對是A—T、C—G,DNA-RNA雙鏈雜交分子中的堿基對是A—T、C—G、A—U,故DNA-RNA雙鏈雜交分子中特有的堿基對是A—U。(3)①過程為轉(zhuǎn)錄過程,②過程為翻譯過程。三個核糖體結(jié)合在基因ARC所轉(zhuǎn)錄出來的RNA分子上,因此所翻譯出來的多肽鏈?zhǔn)窍嗤?則T1、T2、T3三條多肽鏈的氨基酸順序是相同的;②過程為翻譯過程,在翻譯過程中,tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子特異性識別,故特異性識別mRNA上密碼子的分子是tRNA。(4)題干所示,基因ARC在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá),抑制其凋亡,以維持正常數(shù)量;當(dāng)心肌長期缺血、缺氧時,基因miR-223過度表達(dá),基因miR-223的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與基因ARC的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合,形成雙鏈RNA分子,抑制基因ARC表達(dá)過程中的翻譯過程,由于基因ARC在心肌細(xì)胞中不能表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,最終細(xì)胞數(shù)目減少。
7.A　一個細(xì)胞周期中,DNA只復(fù)制一次,同種蛋白質(zhì)可多次合成,故甲所示過程在每個起點只起始一次,乙可起始多次,A正確;甲、乙所示過程分別表示DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,甲圖以DNA兩條鏈為模板,而乙過程中不同基因的模板鏈可在不同的DNA鏈上,B錯誤;幾乎每個細(xì)胞都要進(jìn)行乙過程合成蛋白質(zhì),只有部分細(xì)胞進(jìn)行甲過程,C錯誤;DNA的復(fù)制形成的子代DNA為兩條鏈,而轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是單鏈RNA,則甲過程產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量往往比乙過程產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量大,D錯誤。
8.A　圖①是以DNA分子的兩條鏈作為模板合成子代DNA分子的過程,該過程表示DNA分子的復(fù)制;圖②是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程表示轉(zhuǎn)錄;圖③過程表示發(fā)生在核糖體上的翻譯過程。尿嘧啶是RNA分子的特有堿基,圖示②③均含有RNA分子,能檢測到放射性,但①DNA復(fù)制過程不涉及RNA,不能檢測到放射性,A錯誤;圖①中的解旋酶、DNA聚合酶和圖②中的RNA聚合酶都需要與DNA分子結(jié)合,B正確;圖③中y是tRNA,其功能是識別并轉(zhuǎn)運氨基酸,由于tRNA上的反密碼子是CAA,所以對應(yīng)互補的mRNA上的密碼子是GUU,C正確;基因控制蛋白質(zhì)合成過程中,在不考慮終止密碼子等的情況下,DNA(或基因)中堿基數(shù)∶mRNA上堿基數(shù)∶蛋白質(zhì)中氨基酸個數(shù)=6∶3∶1,若多肽由20個氨基酸脫水縮合形成,則DNA中至少含有120個堿基,即60個堿基對,D正確。

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第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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