基因指導蛋白質的合成(解析版)-2024-2025學年高一生物下學期同步教學講義(人教版必修2)_第1頁
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文檔簡介

第1節基因指導蛋白質的合成

?題型梳理

【題型1遺傳信息的轉錄】

【題型2遺傳信息的翻譯】

【題型3中心法則】

?舉一反三

【題型1遺傳信息的轉錄】

【緊扣教材】

1.概念圖解

四-I主要在螂核中

邂挽-|DNA的一條鏈

轉------

旦匕14種游離的核糖核昔酸

錄產也A|RNA(mRNA、tRNA>rRNA)

_酶》|RNA聚合酶

2.過程

解旋:雙鏈解開,暴露堿基

?原則:堿基互補配對原則

配對

ZO<Z.模板:解開的DNA雙鏈中的一條鏈

HCZ

:聚合酶

J連接BRNA

結果:形成一個RNA

合成的RNA從DNA鏈上釋放

DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構

【題型突破】

【例。

完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。下圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸過程示意圖,

相關敘述正確的是()

§

1核仁

§一田喋仁外氤

§

§V一

核§核糖體

N^^^SrRNA#

rD小亞基

前體

展rRNA蠹

核糖體蛋白核糖體

大亞基

A.下圖所示過程可發生在真核和原核細胞中

B.細胞的遺傳信息主要儲存于核仁中的rDNA中

C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所

D.核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出

【答案】D

【分析】圖中顯示出了核糖體的合成過程,位于核仁中的rDNA經過轉錄形成了rRNA前體物質,核糖體

蛋白從核孔進入細胞核后,和rRNA前體結合,一部分生成了核糖體小亞基,另一部分和核仁外DNA轉錄

形成的5SrRNA結合生成核糖體大亞基,都從核孔進入細胞質。

【詳解】A、圖中過程發生場所是細胞核的核仁,原核細胞沒有核仁,A錯誤;

B、rDNA上的信息主要與核糖體合成有關,不是細胞的遺傳信息的主要儲存載體,B錯誤;

C、核仁是合成rRNA的場所,核糖體蛋白的合成場所是核糖體,C錯誤;

D、核糖體亞基由核糖體蛋白和rRNA結合而成,裝配完成后由核孔運出至細胞質中,D正確。

故選D。

【變式1-1】

下列關于遺傳信息的復制、轉錄和翻譯的敘述,正確的是()

A.復制時,解旋酶使DNA雙鏈由5,端向3,端解旋

B.翻譯時,tRNA的3,端是攜帶氨基酸的部位

C.復制和轉錄時,在能量的驅動下解旋酶將DNA雙鏈解開

D.翻譯過程中,核糖體從mRNA的3,端向夕端移動

【答案】B

【分析】在真核細胞中,轉錄是以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA,主要發生在細胞核中;翻譯是以

mRNA為模板合成蛋白質,該過程發生在核糖體上。翻譯:翻譯是指以mRNA為模板,合成具有一定氨基

酸排列順序的蛋白質的過程。

【詳解】A、復制時,解旋酶使得DNA雙鏈從復制起點開始,以雙向進行的方式解旋,這并不是從5,端到

3,端的單向解旋,A錯誤;

B、tRNA的亨一0H為攜帶氨基酸的部位,B正確;

C、復制時,在能量的驅動下解旋酶將DNA雙鏈解開,轉錄時,在能量的驅動下RNA聚合酶的作用下將

DNA雙鏈解開,C錯誤;

D、翻譯過程中,核糖體從mRNA的5'端向3'端移動,D錯誤。

故選B。

【變式1-2]

miRNA是細胞內一種單鏈小分子RNA,可與mRNA靶向結合并使其降解。circRNA是細胞內一種閉合環

狀RNA,可靶向結合miRNA使其不能與mRNA結合,從而提高mRNA的翻譯水平。P蛋白具有抑制細胞

凋亡的作用,circRNA可以通過miRNA調控P基因表達進而影響細胞凋亡,調控機制如圖所示。下列敘述

正確的是()

DNA

[轉錄P基因mRNAp圣日一細胞

P蛋日T凋亡

前體mRNAmiRNA

H£RNA/

翦切miRNA

circRJ^—CircRNA)—I抑制

P基因mRNAX停止

細胞核

A.miRNA是由P基因mRNA逆轉錄而來

B.減少細胞內circRNA的含量則凋亡的細胞會增加

C.circRNA與miRNA的堿基互補配對形式與DNA轉錄過程相同

D.circRNA與P基因mRNA可以堿基配對形成復合物

【答案】B

【分析】基因的表達:①轉錄:以DNA為模板,通過堿基互補配對原則,在RNA聚合酶的作用下合成

mRNA;②翻譯:以mRNA為模板,在核糖體的參與和酶的催化作用下,合成多肽鏈。

【詳解】A、miRNA也是由DNA轉錄后加工而來,A錯誤;

B、減少細胞內circRNA的含量,可減少miRNA與之結合,使miRNA更多的與P基因的mRNA結合,從

而降低mRNA的翻譯水平,則表達出的P蛋白減少,P蛋白具有抑制細胞凋亡的作用,凋亡的細胞會增加,

B正確:

C、circRNA與miRNA的堿基互補配對形式有A-U、U-A、C-G、G-C,基因的轉錄過程的堿基互補配對形

式有A-U、T-A、C-G、G-C,C錯誤;

D、circRNA與miRNA可以堿基配對形成復合物,D錯誤。

故選Bo

【變式1-3]

RNA的生物合成有兩種方式,一種是轉錄,一種是RNA的復制(以RNA為模板的RNA合成)。下列相

關敘述正確的是()

A.人體正常細胞中可以進行轉錄和RNA的復制

B.RNA的兩種生物合成過程中所發生的堿基互補配對方式相同

C.一條RNA鏈上相鄰核糖核甘酸是通過磷酸二酯鍵連接的

D.兩種方式合成的RNA都是遺傳物質

【答案】C

【分析】中心法則:

(1)遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復制;

(2)遺傳信息可以從DNA流向RNA,進而流向蛋白質,即遺傳信息的轉錄和翻譯.后來中心法則又補充

了遺傳信息從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA兩條途徑。

【詳解】A、人體正常細胞中不能進行RNA的復制,A錯誤;

B、轉錄的模板和產物分別是DNA和RNA,該過程發生的堿基互補配對方式是A—U、T—A、G—C、

C—G,而RNA復制的模板和產物都是RNA,堿基互補配對方式是A—U、U—A、G—C、C—G,B錯誤;

C、無論是脫氧核甘酸還是核糖核昔酸,一條鏈上相鄰的核甘酸都是通過磷酸二酯鍵連接的,c正確;

D、轉錄產生的RNA不一定是遺傳物質,一些RNA病毒在宿主細胞中復制出的RNA可能是遺傳物質,D

錯誤。

故選Co

【變式1-4]

CHD1L基因在肝癌細胞中的表達遠高于正常細胞。研究發現CHD1L基因的轉錄產物LINC00624能與

CHD1L基因的轉錄阻遏復合體結合,加速轉錄阻遏復合體的降解,具體過程如下圖所示。下列敘述正確的

是(

A.核糖體直接參與該過程的發生

B.a鏈右端是5,一端

C.。鏈與LINC00624結合部位中存在的堿基互補配對方式為A—T、T—A、C—G、G—C

D.過量表達產生LINC00624會促進肝癌的進展

【答案】D

【分析】1、轉錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成RNA的過程。

2、翻譯是指以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質的過程。

【詳解】A、分析題圖,圖示是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,表示轉錄,轉錄的場所主要是

細胞核,核糖體不參與轉錄,A錯誤;

B、轉錄時mRNA延伸方向是S3,則可推知p鏈的右側是夕端,DNA的兩條鏈反向平行,故a鏈右端是

3,端,B錯誤;

C、LINC00624是轉錄產物,為RNA,|3鏈與LINC00624結合部位中存在的堿基互補配對方式為A—U、

T—A、C—G、G—C,C錯誤;

D、據圖可知,LINCO0624能與CHD1L基因的轉錄阻遏復合體結合,加速轉錄阻遏復合體的降解,消除其

對轉錄的抑制作用,加速CHD1L基因的轉錄,促進肝癌的進展,故LINC00624的過量表達會促進肝癌的

進展,D正確。

故選D。

【題型2遺傳信息的翻譯】

【緊扣教材】

1.密碼子

(1)概念:上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基。

起始密碼子:AUG口甲硫氨酸口、GUG

,八種類(口繳氨酸口’

⑷□共64種□《終止密碼子:UAA,UAG、UGA

[其他密碼子

2.tRNA:RNA鏈經過折疊,看上去像三葉草的葉形,其一端是攜帶氨基酸的部位,另一端有3個相

鄰的堿基可以與mRNA上的密碼壬互補配對,叫作反密碼子。

3.翻譯

⑴概念圖解:

o°Ogo---原料:氨基酸

啜X-----------搬運工具:tRNA

GUA

產物:肽鏈

場所:核糖體

模板:mRNA

(2)過程:

起始mRNA與核糖體結合

乏9口tRNA攜帶氨基酸到達特定位置

核糖體沿mRNA移動,讀取下一個密碼子,由

延皎一對應tRNA運輸相應的氨基酸加到延伸中的肽

鏈上(一個mRNA可以結合多個核糖體)

春力當核糖體遇到mRNA上的終止密碼子時,合成

干「停止

J,肽鏈合成后,就從核糖體與mRNA的復合物上

麴尸脫離,盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的

蛋白質分子

【題型突破】

【例2】

如圖所示為某細胞中遺傳信息的表達的某個過程示意圖,下列說法正確的是()

A.在胚胎干細胞、哺乳動物成熟紅細胞中,都可發生圖示過程

B.基因表達時,DNA雙鏈打開及子鏈延伸需要ATP水解提供能量

C.圖示過程表示翻譯,參與該過程的RNA有三種,結合在圖中mRNA上的多個核糖體可合成多種肽

D.圖示過程在核糖體中進行,圖中決定丙氨酸的密碼子是S-CGA3

【答案】B

【分析】1、轉錄過程以四種核糖核甘酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下合

成RNA的過程。轉錄過程中需要RNA聚合酶與DNA上的啟動子識別并結合啟動轉錄,轉錄的場所主要在

細胞核內。

2、翻譯過程以氨基酸為原料,以轉錄過程產生的mRNA為模板,在酶的作用下,合成具有一定氨基酸序

列的多肽鏈的過程。在翻譯過程中往往一條mRNA可以相繼結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成,

多肽鏈經過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質。

3、密碼子是指mRNA上編碼一個氨基酸的3個相鄰的堿基。tRNA上含有反密碼子,能與相應的密碼子互

補配對。一種tRNA只能轉運一種氨基酸,而一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉運。

【詳解】A、圖示過程為翻譯,哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器,不能進行翻譯過程,A錯誤;

B、ATP直接給細胞的生命活動提供能量,基因表達時,DNA雙鏈打開及子鏈延伸需要ATP水解提供能量,

B正確;

C、圖示過程為翻譯,參與該過程的RNA有mRNA(信使RNA)、tRNA(轉運RNA)、rRNA(核糖

體RNA)三種,結合在圖中mRNA上的多個核糖體可合成相同的肽鏈,C錯誤;

D、密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基,圖中決定丙氨酸的密碼子是5,-GCU3,D錯

誤。

故選B。

【變式2-1]

如圖表示細胞內遺傳信息的傳遞過程,下列有關敘述錯誤的是()

A.相較于過程②和③,過程①特有的堿基配對方式是A-T

B.②③合稱為遺傳信息的表達過程,②過程需的原料是4種核糖核甘酸

C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是a到b

D.密碼子位于圖中tRNA的環狀結構上,密碼子與編碼的氨基酸并不都是一一對應的

【答案】D

【分析】分析題圖:過程①為DNA復制;過程②由DNA形成RNA,為轉錄過程;過程③以mRNA為模

板合成多肽鏈,為翻譯過程。

【詳解】A、過程①為DNA復制;過程②為轉錄,過程③為翻譯,過程①中的堿基配對方式為A-T、

G—C、T-A、C—G,過程②和③中的配對方式均為A—U、G-C、U-A、C—G,因此相較于過程②和

③,過程①特有的堿基配對方式是A-T,A正確;

B、過程②為轉錄,過程③為翻譯,②③合稱為遺傳信息的表達過程,②過程需的原料是4種核糖核甘酸,

B正確;

C、根據肽鏈的長短可知,過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是a到b,C正確;

D、密碼子位于圖中mRNA上,D錯誤。

故選D。

【變式2-2]

下列有關圖中的生理過程(圖中④代表核糖體,⑤代表多肽鏈)的敘述,錯誤的是()

CATCGTC-----------V-@

GUAGCAGAC\UGCcu3

A.該圖可表示原核生物遺傳信息的表達過程

B.一種細菌的③由480個核甘酸組成,它所編碼的蛋白質的長度一定為160個氨基酸

C.①鏈中(A+T)/(G+C)的比值與②鏈中此項比值相同

D.遺傳信息由③傳遞到⑤需要tRNA作工具

【答案】B

【分析】基因的表達:①轉錄:以DNA為模板,通過堿基互補配對原則,在RNA聚合酶的作用下合成

mRNA:②翻譯:以mRNA為模板,在核糖體的參與和酶的催化作用下,合成多肽鏈。

【詳解】A、據圖可知,轉錄和翻譯同時進行,說明是原核生物遺傳信息的表達過程,A正確;

B、一種細菌的③mRNA由480個核昔酸組成,其中含有不編碼氨基酸的終止密碼子,它所編碼的蛋白質的

長度可能小于160個氨基酸,B錯誤;

C、根據堿基互補配對原則可知,①鏈中(A+T)/(G+C)的比值與②鏈中此項比值相同,C正確;

D、翻譯過程中,以③mRNA為模板,tRNA識別并搬運特定的氨基酸到核糖體,隨后經脫水縮合形成⑤多

肽鏈,D正確。

故選Bo

【變式2-3]

多聚核糖體是指合成蛋白質時,多個核糖體串聯附著在一條mRNA分子上,形成的似念珠狀結構。圖是某

生物合成蛋白質的過程簡圖。下列有關說法正確的是()

------轉錄方向

DNA模板鏈RNA聚合酶

A.上圖可表示真核生物核基因的轉錄和翻譯過程

B.圖中有4條多肽鏈正在合成

C.RNA聚合酶在DNA模板鏈上移動的方向是從5,端到T端

D.多聚核糖體可使一個基因在短時間內指導合成大量相同的蛋白質

【答案】D

【分析】分析題圖:圖示表示遺傳信息的翻譯過程,該過程發生在細胞質的核糖體上,需要以氨基酸為原

料,以mRNA為模板,同時還需酶、ATP和tRNA;多個核糖體串聯附著在一條mRNA分子上,可提高合

成蛋白質的效率。

【詳解】A、上圖中轉錄和翻譯在同時進行,因此該細胞無完整的核膜包被的細胞核,因此上圖表示原核生

物的基因的轉錄和翻譯過程,A錯誤;

B、圖中有多個核糖體進行翻譯,有多條肽鏈正在合成,B錯誤;

C、RNA聚合酶參與轉錄過程,在DNA模板鏈上移動的方向是從3,端到5,端,C錯誤;

D、一條mRNA上同時結合多個核糖體進行翻譯,可提高合成蛋白質的效率,因此多聚核糖體可使一個基

因在短時間內指導合成大量相同的蛋白質,D正確。

故選D。

【變式2-4]

如圖為某生物細胞內發生的一系列生理變化,下列相關敘述錯誤的是()

Iu

A.該細胞可能是藍細菌

B.X代表的是DNA聚合酶,可連接相鄰兩個核昔酸間的磷酸二酯鍵

C.過程I中堿基互補配對方式為A—U、T-A、C-G、G-C

D.過程n中核糖體沿mRNA從右向左移動

【答案】B

【分析】分析圖I:圖I表示轉錄過程,其中a為DNA分子,b為DNA模板鏈,X為RNA聚合酶;

分析圖n:圖II表示翻譯過程.

【詳解】A、如圖過程I是轉錄,過程II是翻譯,且該生物細胞呈現邊轉錄邊翻譯的特點,應該為原核細胞,

可能是藍細菌,A正確;

B、X代表的是RNA聚合酶,作用為解開DNA的雙螺旋(斷裂氫鍵)和連接相鄰核糖核甘酸間的磷酸二酯

鍵,B錯誤;

C、過程I為轉錄,模板為DNA,產物為RNA,其中堿基互補配對方式為A—U、T—A、C—G、G—C,C

正確;

D、過程II為翻譯,可根據核糖體上結合的多肽鏈長短判斷翻譯的方向,應該為由肽鏈短的一側向肽鏈長的

一側移動,因此核糖體沿mRNA從右向左移動,D正確。

故選B。

【題型3中心法則】

【緊扣教材】

1.提出者:克里克。

2.圖解:

復A轉錄-ETA翻譯--A匡

制[DNA------ARNA------?蛋白質

3.中心法則的發展

補充后的中心法則圖解

復制復制

轉錄翻譯

DNAW1:RNA蛋白質

逆轉錄

4.生命是物質、能量和信息的統一體

在遺傳信息的流動過程中,DNA、RNA是信息的載體,蛋白質是信息的表達產物,而ATP為信息的

流動提供能量。

【題型突破】

【例3】

下圖為中心法則示意圖。下列相關敘述正確的是()

A.病毒的遺傳信息都會沿著④或⑤流動B.哺乳動物的體內能發生過程①②③

C.除了③過程外,其他4個過程所需原料相同D.過程①④所發生的堿基互補配對方式相同

【答案】B

【分析】分析題圖,①表示DNA分子復制,②表示轉錄,③表示翻譯,④表示逆轉錄,⑤表示RNA復制。

【詳解】A、圖中的①?⑤表示的過程分別是DNA的復制、轉錄、翻譯、逆轉錄和RNA的復制,只有部分

病毒(RNA病毒)的遺傳信息可以會沿著④或⑤流動,A錯誤;

B、①表示DNA復制,②表示轉錄,③表示翻譯,哺乳動物的體內有些細胞會發生分裂而進行DNA復制,

能合成蛋白質,可以進行轉錄和翻譯,故哺乳動物的體內能發生過程①②③,B正確;

C、③是翻譯過程,該過程的原料是氨基酸,而①和④的原料是脫氧核甘酸,②和⑤的原料是核糖核甘酸,

C錯誤;

D、過程①DNA復制的堿基互補配對方式是A-T、T-A、G-C、C-G,而④逆轉錄過程的堿基互補配對方式

是A-T、U-A、G-C、C-G,不完全相同,D錯誤。

故選Bo

【變式3-11

病毒的基因組有正鏈與負鏈之分,將基因的堿基序列與mRNA相同的定為正鏈記作+RNA,與mRNA互補

的定為負鏈記作一RNA,流感病毒是一種負鏈病毒,該病毒合成蛋白質的過程是()

A.—RNAT+RNA—蛋白質B.DNAT+RNAT蛋白質

C.+RNA——RNAI蛋白質D.—RNATDNA—蛋白質

【答案】A

【分析】1、mRNA:信使RNA,蛋白質合成的直接模板。

2、tRNA:轉運RNA,識別密碼子,轉運氨基酸。

【詳解】由題意“流感病毒是一種負鏈RNA病毒”可知,該病毒的遺傳物質是RNA,且“與mRNA互補的

定為負鏈記作-RNA”,所以流感病毒需要先進行RNA的復制,即-RNA-+RNA,然后以+RNA為模板合成

蛋白質,即+RNAT蛋白質,因此A正確,BCD錯誤。

故選Ao

【變式3-2]

2020年的諾貝爾醫學獎授予了在發現丙型肝炎病毒方面作出貢獻的三位科學家。下圖為丙型肝炎病毒(HCV)

在宿主細胞內增殖的示意圖,子代病毒經胞吐的方式離開宿主細胞,再去感染其他細胞。下列敘述錯誤的

是()

「衣殼

HCV-結構蛋白

-+RNA①>-RNA—>+RNA-1

?催化『刁

衣殼-

>NS5B-ITCV

結構蛋白衣殼蛋白-------------

A.子代病毒中的蛋白質和RNA都是由宿主細胞提供原料合成的

B.合成結構蛋白和衣殼蛋白時氨基酸的種類和數量一定不同

C.HCV的遺傳物質既可以作復制的模板也可以作翻譯的模板

D.病毒離開宿主細胞的過程體現了細胞膜的結構特性

【答案】B

【分析】病毒是一類沒有細胞結構的特殊生物,主要由蛋白質外殼和內部的遺傳物質構成,不能獨立的生

活和繁殖,只有寄生在其他生物的活細胞內才能生活和繁殖,一旦離開了活細胞,病毒就無法進行生命活

動。

【詳解】A、病毒沒有細胞結構,營寄生生活,子代病毒中的蛋白質和RNA都是由宿主細胞提供原料合成

的,A正確;

B、結構決定功能,結構蛋白和衣殼蛋白的功能不同,因此其結構也不相同,即合成結構蛋白和衣殼蛋白時

氨基酸的種類和數量不一定相同,B錯誤;

C、由圖可知,HCV的遺傳物質是+RNA,既可以作復制的模板(合成-RNA)也可以作翻譯的模板(合成

結構蛋白和衣殼蛋白等),C正確;

D、子代病毒經胞吐的方式離開宿主細胞,病毒離開宿主細胞的過程體現了細胞膜的結構特性,一定的流動

性,D正確。

故選B。

【變式3-3]

下圖為逆轉錄病毒增殖過程的體外模擬實驗,其中RNaseH為一種酶.下列敘述錯誤的是()

逆轉錄RNaseH②II

RNA①

A.①為DNA-RNA雜交鏈

B.RNaseH的作用是特異性地催化特定核酸鏈降解

C.②過程需要額外加入解旋酶、DNA聚合酶等物質

D.①和③中含有相同數量的磷酸二酯鍵和氫鍵

【答案】C

【分析】①表示雜交雙鏈,一條為DNA鏈,另一條為RNA鏈,②是形成雙鏈DNA分子的過程,③是雙

鏈DNA。

【詳解】A、①表示雜交雙鏈,一條為DNA鏈,另一條為RNA鏈,即①為DNA-RNA雜交鏈,A正確;

B、①為DNA-RNA雜交鏈,RNaseH的作用是特異性地催化特定核酸鏈降解,只剩下DNA鏈,B正確;

C、②是通過DNA單鏈形成雙鏈DNA分子的過程,無需加入解旋酶,C錯誤;

D、①為DNA-RNA雜交鏈,③為DNA-DNA雜交鏈,①和③中含有相同數量的磷酸二酯鍵和氫鍵,D正

確。

故選C。

【變式3-41

下面是幾種抗菌藥物的抗菌機理以及中心法則的圖解。

①青霉素:抑制細菌細胞壁的合成②環丙沙星:抑制細菌DNA解旋酶的活性③紅霉素:能與細菌細胞中

的核糖體結合以阻止其發揮作用④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。以下有關說法錯誤的是()

Z'b_/cd

IaDNA>RNA-----蛋白質

A.環丙沙星會抑制過程a,利福平將會抑制過程b

B.除青霉素外,其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達的作用

C.過程d涉及的氨基酸最多有21種、tRNA最多有64種

D.過程e需要逆轉錄酶

【答案】C

【分析】分析題圖可知,a為DNA復制的過程、b為轉錄、c為RNA自我復制、d為翻譯、e為逆轉錄的過

程,據此分析解答問題。

【詳解】A、a過程表示DNA的復制,其需要的酶有DNA解旋酶和DNA聚合酶,環丙沙星抑制細胞DNA

解旋酶的活性,即可抑制a過程;b過程表示DNA的轉錄,需要RNA聚合酶,利福平抑制RNA聚合酶的

活性即可抑制b過程,A正確;

B、青霉素抑制細菌細胞壁的合成,與遺傳信息傳遞和表達無作用。而其他抗菌藥物分別抑制DNA的復制、

轉錄和翻譯過程,均具有抑制遺傳信息傳遞和表達的作用,B正確;

C、過程d表示翻譯過程,涉及的氨基酸最多有21種,密碼子有64種,但是有3種終止密碼子通常不編碼

氨基酸,故tRNA<64種,C錯誤;

D、e過程表示由單鏈的RNA得到雙鏈DNA分子,屬于逆轉錄過程,需要逆轉錄酶,D正確。

故選C。

,題型通關

一、單選題

1.中新網10月7日下午,2024年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,科學家安布羅斯和加里因發現微小核糖核

酸(microRNA,簡稱miRNA)及其在轉錄后基因調控中的作用獲獎。miRNA是一類由內源基因編碼的長

度約為22個核昔酸的非編碼單鏈RNA分子,它們在動植物中參與轉錄后基因表達調控,下列相關敘述正

確的是()

A.構成miRNA的堿基有五種,分別是A、T、C、G、U

B.miRNA在擬南芥葉肉細胞中參與相關蛋白質的合成

C.miRNA上有兩個游離的磷酸基團,呈單鏈結構

D.miRNA是以碳鏈為骨架的生物活性分子,其單體是脫氧核昔酸

【答案】B

【分析】基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程,其中轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過

程主要在細胞核中進行,需要RNA聚合酶的參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,該過程發

生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA等。

【詳解】A、miRNA是RNA的一種,含有4種堿基,分別是A、U、C、G,A錯誤;

B、依據題干信息,miRNA是一類由內源基因編碼的長度約為22個核甘酸的非編碼單鏈RNA分子,它們

在動植物中參與轉錄后基因表達調控,即miRNA在擬南芥葉肉細胞中參與相關蛋白質的合成,B正確;

C、miRNA是單鏈,所以只含有1個游離的磷酸基團,C錯誤;

D、miRNA的單體是核糖核甘酸,D錯誤。

故選B。

2.20世紀50年代,科學家在研究DNA復制的酶促反應機制時,發現了一種從未見過的生物化學反應,這

種反應需要酶對底物模板指令的絕對依賴。后經眾多科學家的不斷探索,最終揭示了遺傳信息傳遞的一般

規律一中心法則。下列敘述錯誤的是()

A.DNA分子堿基排列順序的千變萬化構成了遺傳信息的多樣性

B.遺傳信息的復制、轉錄、翻譯和逆轉錄都需要模板

C.轉錄時,RNA聚合酶與編碼蛋白質的一段RNA結合

D.DNA復制與轉錄的過程中,堿基互補配對方式不完全相同

【答案】C

【分析】中心法則:(1)遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復制;(2)遺傳信息可以從DNA

流向RNA,進而流向蛋白質,即遺傳信息的轉錄和翻譯。后來中心法則又補充了遺傳信息從RNA流向RNA

以及從RNA流向DNA兩條途徑。

【詳解】A、DNA分子的堿基排序具有多樣性,構成了DNA分子的多樣性,即遺傳信息的多樣性,A正確;

B、遺傳信息的復制(模板是DNA的兩條鏈)、轉錄(模板是DNA的一條鏈)、翻譯(模板是mRNA)

和逆轉錄(模板是RNA)都需要模板,B正確;

C、轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,轉錄時,RNA聚合酶識別并結合DNA的特定序列,

C錯誤;

D、DNA復制時堿基配對方式是A-T、T-A、G-C、C-G,轉錄的過程中堿基配對方式是A-U、T-A、G-C、

C-G,堿基互補配對方式不完全相同,D正確。

故選C。

3.大腸桿菌被噬菌體侵染后裂解,釋放出大量的噬菌體。對此過程敘述錯誤的是()

A.噬菌體和大腸桿菌共用一套遺傳密碼

B.噬菌體和大腸桿菌的基因轉錄、翻譯的原料是相同

C.噬菌體和大腸桿菌蛋白質合成都需要三種RNA的參與

D.噬菌體蛋白質合成的能量、模板和原料都是由大腸桿菌提供

【答案】D

【分析】噬菌體侵染大腸桿菌時,噬菌體DNA進入到大腸桿菌細胞中,而蛋白質外殼仍留在細菌細胞外;

在噬菌體DNA的指導下,利用大腸桿菌細胞中的物質來合成噬菌體的組成成分。

【詳解】A、遺傳密碼具有通用性,噬菌體和大腸桿菌共用一套遺傳密碼,A正確;

B、噬菌體和大腸桿菌的基因都是有遺傳效應的DNA片段,轉錄、翻譯的原料分別是核糖核甘酸、氨基酸,

B正確;

C、噬菌體和大腸桿菌的蛋白質合成均是通過翻譯過程實現的,在翻譯過程中,模板是mRNA,tRNA為運

載氨基酸的工具,場所是核糖體,rRNA是核糖體的組成成分之一,因此都需要三種RNA的參與,C正確;

D、噬菌體蛋白質合成的能量和原料都是由大腸桿菌提供的,轉錄的模板是噬菌體DNA的一條鏈,D錯誤。

故選D。

4.下列關于復制、轉錄和翻譯的說法正確的是()

A.三個過程的原料都含有核糖核甘酸

B.三個過程在所有活細胞中都會發生

C.三個過程都要通過堿基互補配對來完成

D.復制和轉錄的模板相同,而與翻譯的模板不同

【答案】C

【分析】真核生物轉錄和復制主要發生在細胞核中,翻譯發生在核糖體中。

【詳解】A、復制的原料是脫氧核昔酸,轉錄的原料是核糖核甘酸,翻譯的原料是氨基酸,A錯誤;

B、復制只能發生在某些細胞中,高度分化的細胞中不進行復制,B錯誤;

C、三個過程中都有堿基的互補配對,如A-T7U,C-G,C正確;

D、復制是以DNA的兩條鏈分別為模板進行,轉錄只以DNA的一條鏈為模板進行,D錯誤。

故選Co

5.結合如表信息,推測絲氨酸的密碼子為()

TA

DNA堿基序列

G

mRNA堿基序列A

tRNA堿基序列G

氨基酸種類絲氨酸

A.UCAB.AGUC.TCAD.AGT

【答案】A

【分析】密碼子是指mRNA上編碼一個氨基酸的3個相鄰的堿基。mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄

形成的,其堿基序列與DNA模板鏈上的堿基序列互補配對;tRNA上含有反密碼子,能與相應的密碼子互

補配對。

【詳解】mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的,根據mRNA第三個堿基可知,DNA的下面一條鏈

為轉錄的模板鏈,即堿基序列為AGT,根據堿基互補配對原則,則mRNA上第一個堿基為U,第二個堿基

為C,據此可知絲氨酸密碼子為UCA。綜合所述,A正確,BCD錯誤。

故選A。

6.下圖是人體細胞內細胞核基因的表達過程示意圖,前體mRNA在細胞核內剪切、拼接后參與翻譯過程。

下列敘述正確的是()

駕一生成熟mRNAl多肽鏈]

基因前體mRNA\

拼接2翻譯

成熟mRNA2多肽鏈2

A.基因的轉錄過程中,堿基配對涉及喋吟堿基和嚏咤堿基各兩種

B.由圖可知一個基因控制合成不同的多肽鏈與轉錄時的模板鏈不同有關

C.翻譯過程需要tRNA、氨基酸、成熟的mRNA、能量和核糖體等

D.若該基因為呼吸酶基因,則圖示過程可發生在任何成熟的細胞中

【答案】C

【分析】基因的表達是指遺傳信息轉錄和翻譯形成蛋白質的過程。轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA

的過程,該過程需要核糖核甘酸作為原料;翻譯是指在核糖體上,以mRNA為模板、以氨基酸為原料合成

蛋白質的過程,該過程還需要tRNA來運轉氨基酸。

【詳解】A、基因的轉錄過程中,配對方式為A-U、T-A、G-C,涉及喋吟堿基兩種,喀咤堿基3種,A錯

誤;

B、據圖可知,核基因轉錄形成的前體mRNA經加工后可形成多種mRNA,控制多條肽鏈的合成,說明這

些mRNA最初是一條mRNA鏈,則可推知轉錄時的模板鏈為同一條DNA單鏈,B錯誤;

C、翻譯過程需要成熟的mRNA作為模板、tRNA作為轉運氨基酸的工具、氨基酸作為原料、細胞提供能量

和核糖體作為合成蛋白質的機器,C正確;

D、哺乳動物成熟的紅細胞不含有任何基因,因此不會發生圖示的基因表達過程,D錯誤。

故選Co

7.噬菌體①X174的遺傳物質為單鏈環狀DNA分子,部分序列如圖。

E基因起始E基因終止Met:甲硫氨酸

IVai儆氨酸

12390Arg:精氨酸

MetVaiArgGlu|Glu:谷氨酸

5TA^GJ…10vpl?A4>GTG^Gy…??料A-A1G

MetVaiMet”

159152

f

。基因起始。基因終止

下列有關敘述正確的是()

A.D基因包含456對堿基,編碼152個氨基酸

B.E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列,其互補DNA序列是5JGCGTAC3

C.噬菌體0X174的DNA復制需要DNA聚合酶和4種核糖核甘酸

D.E基因和D基因的編碼區序列存在部分重疊,且重疊序列編碼的氨基酸序列相同

【答案】B

【分析】1、DNA分子是由兩條鏈組成的,這兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結構。

2、DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。這一過程是在細胞有絲分裂的間期和減數

第一次分裂前的間期,隨著染色體的復制而完成的。

【詳解】A、根據圖示信息,D基因編碼152個氨基酸,但D基因上包含終止密碼子對應序列,故應包含

152x3+3=459對堿基,A錯誤;

B、分析圖示信息,E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列5JGTACGC3,根據DNA分子兩條鏈

反向平行,其互補DNA序列是5JGCGTAC-3)B正確;

C、DNA的基本單位是脫氧核糖核酸,噬菌體①X174的DNA復制需要DNA聚合酶和4種脫氧核糖核甘酸,

c錯誤;

D、E基因和D基因的編碼區序列存在部分重疊,且重疊部分在不同基因中轉錄出的mRNA中的密碼子組

合不同,因而重疊序列編碼的氨基酸序列不相同,D錯誤。

故選B。

8.RNA病毒有正單鏈RNA(+RNA)、負單鏈RNA(-RNA)和雙鏈RNA(iRNA)病毒。下圖是遺傳物

質為+RNA的丙肝病毒指導蛋白質合成的圖解,①②③表示過程。下列分析正確的是()

親代病毒

I

吸附、入侵、脫殼

I①②

+RNA一±RNA-+RNA—結構蛋白

I③I「I

酶工/L主

子代病毒

A.+RNA和士RNA均攜帶了丙肝病毒的遺傳信息

B.①過程表示逆轉錄過程,②③過程均表示翻譯過程

C.丙肝病毒的+RNA上只含有一個起始密碼子和一個終止密碼子

D.整個過程需要宿主細胞提供模板、原料、酶和能量

【答案】A

【分析】1、病毒是一類沒有細胞結構的特殊生物,主要有由蛋白質外殼和內部的遺傳物質構成,不能獨立

的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活細胞內才能生活和繁殖,一旦離開了活細胞,病毒就無法進行生

命活動。

2、病毒是寄生生物,其蛋白質的合成場所是宿主細胞的核糖體,如圖病毒屬于正鏈RNA(+RNA)病毒,

RNA進入宿主細胞,就直接作為mRNA,翻譯出蛋白質(酶),該病毒重新合成+RNA的過程可用圖中①

表示。

【詳解】A、+RNA是丙肝病毒的遺傳物質,遺傳信息可通過復制從+RNA傳遞到士RNA,因此遺傳信息可

以儲存在+RNA和士RNA中,A正確;

B、①過程為RNA復制過程,②、③過程均表示翻譯過程(形成了酶和結構蛋白),B錯誤;

C、丙肝病毒的+RNA可作為翻譯的模板,能翻譯出RNA復制酶和結構蛋白,因此其上含有不止一個起始

密碼子和一個終止密碼子,C錯誤;

D、①②③過程的模板都是RNA,模板由病毒自身提供,原料、酶和能量由宿主細胞提供,D錯誤。

故選Ao

9.在人體內合成氨基酸時,硒取代絲氨酸(C3H7O3N)R基上羥基(一0H)中的氧原子,形成硒代半胱氨

酸。硒代半胱氨酸由密碼子UGA編碼(通常情況下,UGA是終止密碼子),其參與形成的蛋白質稱為硒

蛋白。下列有關敘述正確的是()

A.人體細胞中存在攜帶反密碼子ACU的tRNA

B.硒代半胱氨酸與絲氨酸都屬于人體的必需氨基酸

C.絲氨酸的R基中沒有氨基,可能存在竣基

D.人體缺硒可能會導致硒蛋白的分子量增大

【答案】A

【分析】翻譯過程以氨基酸為原料,以轉錄過程產生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產生多肽

鏈。多肽鏈經過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質。

【詳解】A、人體細胞中存在攜帶反密碼子ACU的tRNA,用于轉運硒代半胱氨酸,A正確;

B、硒代半胱氨酸與絲氨酸可在人體內合成,均不屬于人體的必需氨基酸,B錯誤;

C、氨基酸的結構式為C2H4O2NR,由絲氨酸的結構式(C3H7O3N)可知,絲氨酸的R基為一CH20H,

既無氨基也無竣基,C錯誤;

D、生物體缺硒可能會導致硒代半胱氨酸含量不足,在密碼子UGA處終止翻譯,導致硒蛋白分子量減小,D

錯誤。

故選Ao

10.科研人員從腫瘤細胞中發現了蛋白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,其中鳥喋吟核糖核甘酸用32P標記,一起溫育一段時間后加入肝素(可以與RNA

3

2

p

3

^

A.對照組應加入不含肝素和蛋白S的緩沖液

B.原料中加入含標記的尿嚓咤核糖核甘酸也能得到相同的結果

C.加入肝素后幾乎沒有新的mRNA合成

D.蛋白S能解除肝素抑制轉錄的作用

【答案】A

【分析】基因表達包括轉錄

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