1、第第1818讲基因的表达讲基因的表达第六单元第六单元2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破悟考情悟考情 演练真题演练真题研专项研专项 前沿命题前沿命题知考向明考情提素养重考能全国卷内容要求1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成2.概述基因与性状的关系生命观念结合DNA双螺旋结构模型,阐明基因表达过程科学思维运用中心法则,建立模型近五年全国卷考情2020全国(29)、2020全国(1,3)、2019全国(2)、2018全国(2)、2018全国(30)、2017全国(1)科学探究模拟中心法则各过程的实验,提升对实验结果的分析能力社会责任通过掌
2、握抗菌药物作用机理及有关中心法则内容,形成关注社会、关注人体健康的理念强基础强基础 增分策略增分策略一、遗传信息的转录和翻译一、遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与功能 核糖核苷酸蛋白质氨基酸密码子核糖体遗传物质2.RNA与DNA的比较 DNARNA双单绿红TU3.转录以基因为单位进行,在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录(1)概念:以为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)场所:主要是,在中也能发生转录过程。DNA的一条链细胞核叶绿体、线粒体(3)过程游离的核糖核苷酸RNAmRNA提醒 (1)一个DNA分子上有许多个基因,其中某个基因进行转录时,其他基因可能转录也可能不转录,它
3、们之间互不影响。(2)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。(3)转录完成后,RNA从DNA上释放,原DNA恢复双螺旋结构。4.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)场所或装配机器:核糖体。唯一场所mRNA(3)过程(4)产物:多肽链蛋白质tRNAmRNAtRNA终止密码脱离提醒 DNA复制与转录的时间、模板及解旋等差异 旁栏边角(必修2P65“表4-1”拓展)起始密码子AUG决定甲硫氨酸,为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸?翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸的?从核糖体
4、上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗?提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉。翻译过程中,核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子进行肽链的合成,直到读取到mRNA上的终止密码,合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽链,其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。易错辨析(1)(2020全国,1B)新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成。()(2)(2020全国,1B)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。()(3)(2017全国,1A)tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来。()新冠病毒无核
5、糖体,其蛋白质合成场所为寄主细胞的核糖体。细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可能是mRNA、rRNA或tRNA,只有mRNA能编码多肽。 (4)mRNA上碱基改变即可改变肽链中的氨基酸序列。()(5)原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与。()(6)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。()mRNA上碱基改变即可改变相应的密码子,但由于密码子的简并性,其控制合成的肽链中氨基酸序列不一定发生改变。 真核细胞的细胞质内也可进行DNA、RNA合成。应用提升(析图建模)仔细观察下面两图,请分析并回答下列问题。(1)两图中af依次为、(酶)。(2)大肠杆菌可进
6、行上述的(填“图甲”或“图乙”)过程,判断的依据是。大肠杆菌为原核生物,其转录与翻译是同时进行的,只能进行图乙过程不能进行图甲过程(图甲在细胞核中转录,在细胞质中翻译)(3)多个核糖体从右向左长多个氨基酸序列完全相同mRNA核糖体多肽链DNAmRNARNA聚合酶图乙(3)解读图甲、乙的过程数量关系:一个mRNA可同时结合,形成多聚核糖体。意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向:图甲从左向右,图乙,判断依据是多肽链的长短,肽链的翻译在前。结果:合成的多肽链,因为模板mRNA相同。多个核糖体从右向左长多个氨基酸序列完全相同二、中心法则及基因与性状的关系二、中心法则及基因与性状的关
7、系1.中心法则(1)提出者:。(2)补充后的内容图解DNA的复制;翻译;。克里克转录RNA的复制逆转录(3)分别写出下列生物中心法则表达式2.基因控制性状的途径(1)基因控制性状的间接途径途径实例1:白化病致病机理图解酶的合成代谢过程酪氨酸酶酪氨酸酶黑色素不能合成黑色素实例2:皱粒豌豆的形成机制DNA序列降低受阻失水(2)基因控制性状的直接途径途径实例:囊性纤维病蛋白质结构生物体的性状3.基因与性状间的对应关系 简单的一一对应多个基因多个性状环境基因基因表达产物环境旁栏边角(必修2P70“正文内容”)什么是细胞质基因?其控制的性状在遗传上有何特点?提示 将线粒体和叶绿体中的基因称做细胞质基因。
8、细胞质基因控制的性状具有“母系遗传”的特点。易错辨析(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)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸。()(4)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。() DNA病毒遗传信息的传递仍遵循中心法则。逆转录所需原料为脱氧核苷酸。 应用提升图示分类剖析中心法则。(1)图示中1、8为过程;2、5、9为过程;3、10为过程;4、6为过程;7为过程。(2)若甲、乙、丙为病毒,则甲为病毒,如噬菌体;乙为病毒,如烟草花叶病毒;丙为病毒,如HIV。转录翻译DNA复制RNA复制逆转录DNARNA
9、逆转录增素能增素能 精准突破精准突破主题一主题二能力解读主题一主题一 遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译主题一主题二命题解读主题一主题二考向探究考向1基因的表达过程1.(2021河北)关于基因表达的叙述,正确的是()A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息主题一主题二答案 C解析 RNA病毒的基因表达用到的RNA和蛋白质由RNA编码,A项错误;转录时,RNA聚合酶移动到终止子时停止
10、转录,B项错误;翻译过程中,tRNA和mRNA相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C项正确;tRNA不读取mRNA上的终止密码子,D项错误。主题一主题二考向2密码子与反密码子2.(2020全国)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主题一主题二答案 C解析 由题图可知,含有I的反
11、密码子可识别图中mRNA上的三种密码子,A项正确。密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合,B项正确。tRNA分子是由一条RNA链经过折叠形成的,C项错误。由图中信息可知,三个mRNA上的密码子不同,但它们所决定的氨基酸相同,这种一种氨基酸对应几个密码子的现象称为密码子的简并性,由此可推断mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D项正确。主题一主题二考向3基因表达过程中相关物质内在关系分析3.下图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质的关系。下列说法错误的是()A.图中表示基因,主要位于染色体上B.图中表示转录,该过程中碱基配对方式与DNA复制过程中有所不同C.图中表示翻
12、译,该过程离不开D.图中上的密码子决定其携带的氨基酸的种类主题一主题二答案 D解析 基因是DNA上有遗传效应的片段,所以图中表示基因,其载体主要是染色体,此外还有线粒体和叶绿体,A项正确;图中表示转录,该过程中碱基配对方式为AU、TA、GC、CG,DNA复制过程中碱基配对方式为AT、TA、GC、CG,B项正确;表示翻译,图中是tRNA,翻译过程中,需要tRNA转运氨基酸,C项正确;RNA包括mRNA、rRNA和tRNA,图中是tRNA,其上存在反密码子,mRNA上存在密码子,D项错误。主题一主题二考向4界定原核细胞与真核细胞中转录、翻译4.下图是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图分析,下列叙述
13、不正确的是()A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料B.甲细胞没有核膜围成的细胞核,所以转录、翻译在同一空间内同时发生C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质D.甲、乙细胞均需要RNA聚合酶主题一主题二答案 A解析 原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中,甲细胞是原核细胞,乙细胞是真核细胞,则甲细胞不含线粒体,A项错误,B项正确;乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体,细胞核基因转录出来的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质,C项正确;甲、乙细胞内均存在转录过程,均需RNA聚合酶的参与,D项正确。主题一主题二考向5蛋白质合成过程及相关计算5.下图为蛋白质合成示意图
14、(图中甲表示甲硫氨酸,丙表示丙氨酸),下列说法正确的是()A.若上的某一个碱基发生了改变,一定会引起生物性状的改变B.组成的单体是核糖核苷酸C.该图表示翻译过程,丙氨酸的密码子是CGAD.若合成蛋白质的基因中有3000个碱基对,则合成的蛋白质中最多有氨基酸500个主题一主题二答案 B解析 由题图可知,为mRNA,由于密码子具有简并性,若上的某个碱基发生了改变,不一定会引起生物性状的改变,A项错误。表示tRNA,其单体为核糖核苷酸,B项正确。该图表示翻译过程,丙氨酸的密码子是GCU,C项错误。若合成蛋白质的基因中有3000个碱基对,则合成的蛋白质中最多有氨基酸1000个,D项错误。主题一主题二方
15、法突破1.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系主题一主题二2.DNA复制、转录和翻译的区别 项目 复制转录翻译时间 细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所 主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板 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种氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶产物 2个双链DNA分子一个单链RNA多肽链(或蛋白质)产物去向传递到2个细胞或子代通过核孔进入细胞质组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录,转录后DNA恢复原状翻译结束后,mRNA被降解成单体碱基配对AT、TA,CG、GCAU、TA,CG、GC
16、AU、UA,CG、GC主题一主题二3.基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系DNA碱基数 mRNA碱基数 氨基酸数=6 3 1。主题一主题二提醒 实际基因表达过程中的数量关系不符合6 3 1的原因 主题一主题二4.巧用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程 主题一主题二主题一主题二能力解读主题二主题二 基因与性状的关系基因与性状的关系主题一主题二命题解读主题一主题二角度一、中心法则及其模拟实验与应用角度一、中心法则及其模拟实验与应用考向探究考向1中心法则过程分析1.研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图),下列相关叙
17、述错误的是()A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病主题一主题二答案 B解析 HIV是RNA病毒,在宿主细胞中经逆转录合成DNA,再转录合成mRNA才能合成蛋白质,A项正确;HIV侵染人体细胞时,通过胞吞的形式进入细胞中,所以病毒的蛋白质外壳能进入宿主细胞,B项错误;逆转录合成的DNA整合到宿主DNA上,再借助人体细胞的酶系统和能量、原料合成RNA,C项正确;通过抑制逆转录过程可减少HIV的增殖速度和数量,D项正确。主题一主题二考
18、向2中心法则特例2.(2021浙江6月选考)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中代表相应的过程。下列叙述正确的是()A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程的进行需RNA聚合酶的催化D.过程在该病毒的核糖体中进行主题一主题二答案 A解析 由图可知,+RNA复制出的子代+RNA可以翻译形成病毒蛋白,因此+RNA具有mRNA的功能,A项正确;该病毒的遗传物质为+RNA,其复制过程不具有半保留复制的特点,B项错误;过程是翻译,不需要RNA聚合酶的催化,C项错误;病毒不具有细胞
19、结构,没有核糖体,过程在宿主细胞的核糖体中进行,D项错误。主题一主题二考向3中心法则原理应用3.下图为遗传信息传递和表达的途径,下表为几种抗生素的作用原理。结合图表分析,下列说法正确的是()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(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性主题一主题二A.环丙沙星和红霉素都能抑制过程B.青霉素和利福平均不能抑制细菌的过程C.结核杆菌的过程都发生在细胞质中D.过程可发生在人体的健康细胞中答案 B解析 DNA复制过程需要解旋酶,所以环丙沙星可以抑制过程,红霉素与核糖体结合,干扰mRNA与核糖体结合,只抑
20、制过程,A项错误;据表可知,青霉素抑制的应该是合成细胞壁的酶的活性,不能抑制过程,只有转录过程需要RNA聚合酶,所以利福平只可抑制过程,不能抑制过程,B项正确;细菌细胞中不发生过程,过程只发生在RNA病毒的遗传信息传递过程中,C项错误;人体健康的细胞中只发生过程,D项错误。主题一主题二考向4遗传信息传递综合4.对下列各图分析不准确的是()A.图甲中的均遵循碱基互补配对原则B.图乙中核糖体在mRNA上移动方向为从右到左,所用原料是氨基酸C.对于图丙,人体内的T淋巴细胞可以进行过程D.图丁中该段内有6种核苷酸主题一主题二答案 C解析 图甲过程分别为转录、翻译和DNA复制,都遵循碱基互补配对,A项正
21、确;根据多肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸,B项正确;图丙中过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制,T细胞可增殖分化成效应T细胞和记忆细胞,可发生过程,不可发生过程,C项错误;图丁为转录过程,其中的DNA链中含有3种核苷酸,RNA链中也含3种核苷酸,共计6种核苷酸,D项正确。主题一主题二考向5中心法则模拟实验5.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是()A.若X是RNA,Y是DNA,试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶B.若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内必须加入氨基酸和其他RNAC.若X和Y都是DNA,则试管内必须加入
22、核糖核苷酸和DNA聚合酶D.若X是DNA,Y是RNA,则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶主题一主题二答案 B解析 若X是RNA,Y是DNA,则试管内模拟的是逆转录过程,必须加入逆转录酶,A项不合理;若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内模拟的是翻译过程,翻译需要以氨基酸为原料,mRNA为模板,tRNA为运输工具,因此试管内必须加入氨基酸和其他RNA,B项合理;若X与Y都是DNA,则试管内模拟的是DNA的复制过程,必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶,C项不合理;若X是DNA,Y是RNA,则试管内模拟的是转录过程,试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸,D项不合理。主题一主题二方法突破1.中心法则体现的
23、两大基本功能(1)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。中心法则的内容图示主题一主题二(2)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。主题一主题二2.“三看法”判断中心法则各过程 都遵循碱基互补配
24、对原则主题一主题二角度二、基因对性状的控制角度二、基因对性状的控制考向探究考向1基因对性状的控制途径1.我国科学家研究发现水稻细胞核中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要影响。根据此项研究结果可以得出的结论是()A.Ghd7基因的表达是边转录边翻译形成多肽,多肽还要经内质网和高尔基体的加工B.Ghd7基因编码的蛋白质可参与植物开花调节表明基因可通过控制酶的合成来控制代谢,从而间接控制生物性状C.该项研究表明生物的性状与基因之间并不是简单的一一对应关系D.水稻植物的开花只受细胞核中Ghd7基因的控制主题一主题二答案 C解析 真核生物细胞核中的基因的
25、表达是先转录后翻译,A项不符合题意;Ghd7基因编码的蛋白质可以参与开花的调节,说明该蛋白质不属于酶,可能属于激素等信号分子,这表明了基因可以控制蛋白质的结构,从而直接控制生物体的性状,B项不符合题意;Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要影响,说明该基因可以影响生物多个性状,性状与基因之间并不是简单的一一对应关系,C项符合题意;根据题干信息无法判断植物开花只受细胞核中Ghd7基因的控制,D项不符合题意。主题一主题二2.(2021江西南昌摸底检测,改编)下图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解。下列叙述正确的是()A.淀粉分支酶基因与外来DNA
26、序列发生了基因重组B.图示两实例表明基因控制性状既存在直接途径也存在间接途径C.淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察D.CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译答案 B 主题一主题二考题点睛 主题一主题二考向2基因控制性状的机制分析3.下图表示基因控制麝香豌豆花颜色的部分过程。图示过程显示()A.基因在染色体上呈线性排列B.基因通过控制蛋白质的结构直接控制紫花性状C.基因突变导致生物产生新的性状,为生物进化提供原始材料D.非同源染色体上非等位基因的自由组合导致基因重组,进而导致生物产生新的性状主题一主题二答案 A解析 通过分析图示过程可以看出,基因通过控制酶的合成来影响代谢过程,从而决
27、定生物的性状;题图显示基因在染色体上呈线性排列。主题一主题二考向3基因与性状的复杂关系4.(2021湖北武汉模拟)下面是果蝇眼睛色素合成的生化途径,没有色素物质时眼色为白色。下列哪项结论与之不相符合?()A.生物体的一种性状可以受多对基因的控制B.基因可以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C.控制果蝇眼色的基因在遗传时必须遵循基因自由组合定律D.出现白眼果蝇的原因除了基因突变外,还可能有其他原因主题一主题二答案 C解析 从眼睛色素合成的生化途径中可以看出,果蝇的眼色由多对基因控制,A项正确;由图可知,基因可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,B项正确;从图中
28、看不出与眼色有关的基因是位于一对染色体上还是多对染色体上,C项错误;据图可知,基因突变可能会影响酶的合成,使之不能形成有关色素物质,缺少相应的前体物质、某种环境条件使酶失去了活性或环境条件不适宜,均可影响有关基因的表达和色素的合成,D项正确。主题一主题二考向4细胞质基因与性状的关系5.科学家发现一个男孩的线粒体DNA是通过其母亲遗传了其外祖父母的线粒体DNA。下列有关叙述正确的是()A.生物性状的遗传不受线粒体DNA的控制B.线粒体中等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期C.线粒体DNA中遗传信息的传递不符合中心法则D.子代的线粒体DNA可以来自双亲主题一主题二答案 D解析 生物的性状是由细胞
29、核中的DNA和细胞质中的DNA共同控制的,线粒体DNA属于细胞质DNA,A项错误;线粒体中的DNA是裸露的,没有形成染色体结构,不存在同源染色体和等位基因,B项错误;线粒体DNA中遗传信息的传递符合中心法则,C项错误;根据题干信息可知,该男孩母亲的线粒体DNA来自该男孩的外祖父母的线粒体DNA,说明子代的线粒体DNA可以来自双亲,D项正确。主题一主题二方法突破基因与性状间的关系归纳主题一主题二此外生物的性状还受环境条件的影响,生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果,如水毛茛,其裸露于空气中的叶为卵形,而沉于水中的叶却为丝状。注:若涉及的物质并非蛋白质(如植物激素),则基因对其控制往往是通过“
30、控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状”这一间接途径实现的。悟考情悟考情 演练真题演练真题1.(2020全国)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分子答案 B解析 真核细胞中遗传信息的流动包括DNA复制(从DNA流向DNA)、转录(从DNA流向RNA)和翻译(从RNA流向蛋白质),A项正确。细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可能是mRN
31、A、rRNA或tRNA,只有mRNA能编码多肽,B项错误。基因是有遗传效应的DNA片段,DNA分子中还有非基因片段,所以细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等,C项正确。染色体DNA分子中含有许多个基因,转录通常以基因为单位进行,因此DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子,D项正确。2.(2021浙江1月选考)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(53)是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是()A.图中为亮氨酸B.图中结构从右向左移动C.该过程中没有氢键的形成和断裂D.该过程可发生在
32、线粒体基质和细胞核基质中答案 B解析 已知密码子的方向为53,由图可知,携带的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此图中为异亮氨酸,A项错误;由图可知,tRNA的移动方向是由左向右,则结构核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左,B项正确;互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C项错误;细胞核内不存在核糖体,细胞核基质中不会发生图示的翻译过程,D项错误。3.(2020海南)下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述,正确的是()A.转录时基因的两条链可同时作
33、为模板B.转录时会形成DNARNA杂合双链区C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性答案 B解析 转录是以DNA(基因)的一条链为模板合成RNA分子的过程,会形成DNARNA杂合双链区,A项错误,B项正确;RNA聚合酶结合启动子启动转录过程,C项错误;翻译产生的新生多肽链还需要经过加工才能成为具有生物学活性的胃蛋白酶,D项错误。4.(2020天津)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是()A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C.核仁是合
34、成rRNA和核糖体蛋白的场所D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出答案 D解析 在有丝分裂前期,核仁解体,核膜消失,直到有丝分裂末期,出现新的核膜、核仁,因此图中所示过程不可能发生在有丝分裂中期,A项错误。细胞的遗传信息主要储存于染色体上的DNA中,B项错误。核仁是rRNA的合成场所,而核糖体蛋白的合成场所是核糖体,C项错误。核糖体亚基由rRNA和蛋白质组成,在细胞核中装配完成后由核孔运出,D项正确。5.(2020全国)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
35、们是。(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。(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GAAGAG酪氨酸UACUAU组氨酸CAUCAC答案 (1)rRNA、tRNA(2)细胞核细胞质细胞质细胞核(
36、3)酪氨酸谷氨酸组氨酸色氨酸UAUGAGCACUGG解析 (1)以mRNA为模板合成蛋白质时,需要tRNA来运输氨基酸,该过程在核糖体上完成,因此还需要rRNA参与。(2)大豆作为真核生物,大多数mRNA都是由细胞核中的DNA转录而来的,再通过核孔进入细胞质执行功能,而RNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的,再通过核孔进入细胞核催化DNA的转录。(3)由密码子表可知,UACGAACAUUGG对应的氨基酸序列为酪氨酸谷氨酸组氨酸色氨酸。由于谷氨酸、组氨酸和酪氨酸都有两种密码子,且每种氨基酸的两种密码子都只有一个碱基不同,故如果发生3处碱基替换但氨基酸序列不变,则UAC替换为UAU,GAA替换为
37、GAG,CAU替换为CAC,替换后的RNA序列应为UAUGAGCACUGG。研专项研专项 前沿命题前沿命题基因表达的调控及实例分析基因表达的调控及实例分析把握方法1.基因表达的调控(1)特点:生物性状受细胞内基因是否表达,以及基因表达水平高低的影响。(2)基因表达调控机制:可由DNA甲基化、RNA干扰或激活等多种因素引发。2.表观遗传及实例分析(1)表观遗传概念生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。(2)表观遗传实例柳穿鱼花的形态结构的遗传项目柳穿鱼植株A柳穿鱼植株B性状表现开两侧对称花开辐射对称花Lcyc基因测序结果植株A和植株B碱基组成及序列一样,没有差异L
38、cyc基因表达情况检测表达不表达Lcyc基因甲基化检测与植株A相比,植株B的Lcyc基因高度甲基化杂交实验植株A与植株B杂交,F1开两侧对称花,F2绝大部分植株开两侧对称花,少部分植株开辐射对称花小鼠毛色的遗传(将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交)子一代小鼠基因型 均为Avya子一代小鼠表现型不同小鼠表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型Avy基因甲基化检测 毛色越深的小鼠,Avy基因甲基化程度越高(3)表观遗传与表型模拟的比较比较表型模拟表观遗传区别概念生物表现型不仅取决于基因型,还受所处环境影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中表现型有差异生物体基因的碱基序列保持不变,但基因的
39、表达和表现型发生可遗传变化特点 所获得的性状不可遗传所获得的性状可遗传实例某种兔的基因型为Ww,其在30下为白色,但在-15下则与ww一样表现为黑色柳穿鱼植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因因发生甲基化不表达,从而导致两种植株花的形态结构不同相同点 遗传信息不发生变化,但表现型发生变化专项突破专项训练1.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
40、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mRNA结合所致答案 B解析 miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,A项错误;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,B项正确;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,C项错误;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,D项错误。2.(2021湖南,改编)细胞内不同基因
41、的表达效率存在差异,如下图所示。下列叙述不正确的是()A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因BB.真核生物核基因表达的和过程分别发生在细胞核和细胞质中C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D.过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子答案 D解析 与基因B相比,基因A转录合成的mRNA数量以及等量mRNA翻译合成的蛋白质分子数量明显较多,说明基因A的表达效率高于基因B,A项正确;图中和过程分别表示转录和翻译,真核生物核基因的转录和翻译分别发生在细胞核和细胞质中,B项正确;人体内与翻译过程有关的3种RNA都是转录的产物,C项正确;反密码子位于tRNA上,可与mRNA上的密码子互补配对,D项错误。本本 课课 结结 束束
