【精品解析】浙科版(2019) 高中生物必修二 3.4 基因控制蛋白质合成 同步训练

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名称 【精品解析】浙科版(2019) 高中生物必修二 3.4 基因控制蛋白质合成 同步训练
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-02-21 09:43:28

文档简介

浙科版(2019) 高中生物必修二 3.4 基因控制蛋白质合成 同步训练
一、单选题
1.(2021高一下·合肥期末)下列关于真核生物中基因的叙述,正确的是(  )
A.基因通常是具有遗传效应的DNA片段
B.基因的基本单位是脱氧核糖
C.基因是指氨基酸的序列
D.基因与性状遗传无关
【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、真核生物的遗传物质是DNA,真核生物的基因通常是具有遗传效应的DNA片段,A正确;
B、真核生物基因的本质是DNA,其基本单位是脱氧核苷酸,B错误;
C、真核生物的基因是指具有遗传效应的DNA片段,C错误;
D、基因可以通过控制蛋白质的合成来影响生物的性状遗传,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、基因:基因通常是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
3、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
2.(2021高一下·安庆期末)下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是(  )
A.孟德尔等人首次通过实验证明基因在染色体上
B.姐妹染色单体相同位置上不可能存在等位基因
C.萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上
D.基因在其唯一的载体——染色体上呈线性排列
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】AC、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,之后摩尔根等人首次通过相关实验证明基因在染色体上,A错误、C正确;
B、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,一对姐妹染色单体相同位置上也可能因交叉互换、基因突变出现等位基因,B错误;
D、染色体是基因的主要载体,并不是唯一载体,D错误。
故答案为:C。
【分析】萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,摩尔根等人采用假说演绎法证明基因在染色体上。染色体是基因的主要载体,染色体上含有多个基因,且基因在染色体上呈线性排列。
3.(2021高一下·蚌埠期末)基因与性状之间存在一定的关系。下列有关说法正确的是(  )
A.豌豆圆粒的形成是基因通过间接方式控制生物性状的例证
B.白化病的形成是基因通过直接控制蛋白质的结构控制生物性状的例证
C.基因与性状之间往往是一一对应的,即一种基因控制一种性状
D.生物性状由基因和环境两方面决定的,环境不变性状只受基因控制
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成控制细胞代谢而间接控制生物的性状的实例,A正确;
B、人类白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常,使得黑色素不能合成,表现出白化症状,是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,B错误;
C、基因与性状之间并不都是简单的一一对应的关系,有些性状是由多个基因决定的,环境因素也对生物体的性状存在影响,C错误;
D、生物性状由基因决定、环境影响,环境因素不能决定生物的性状,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
2、生物的性状,有的由一个基因控制,有的由多个基因控制,有的基因控制多个性状。
3、基因决定生物的性状,但生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
4.(2021高三上·黑龙江期中)金鱼藻纯合红花(RR)与白花(rr)杂交,杂合体在强光低温下开红花,而在遮阴高温下开白花,这一事实说明(  )
A.性状的表现与基因无关
B.性状的表现由基因和环境因素共同决定
C.性状的表现由环境因素决定
D.基因组成相同,生物体的性状表现一定不同
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】由题意知,金鱼藻纯合红花(RR)与白花(rr)杂交,杂合子Aa在强光低温下开红花,而在遮阴高温下开白花,这说明表现型是基因型与环境共同决定的,B正确,ACD错误,
故答案为:B。
【分析】基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节着生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。基因型不同的个体表现型可能相同,基因型相同的个体表现型可能不同,表现型=基因型+环境。
5.(2021高二上·金牛开学考)下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是(  )
A.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离
D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、蛋白质、环境与性状的关系;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、表现型=基因型+环境,因此不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同,A正确;
B、显性性状的纯合子和隐性性状的纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,B错误;
C、人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离,C错误;
D、兔的白毛和黑毛,狗的长毛和短毛是相对性状, 狗的直毛和卷毛是相对性状 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、生物体的性状也不完全由基因决定,环境对性状也有重要的影响。
2、性状分离是指具有一对相对性状的亲本杂交,F1代全部个体都表现为显性性状,F1自交得到F2代,F2中同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
3、相对性状是指同种生物的相同性状的不同表现类型。
6.(2020高二上·三明期中)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中能得出的结论是(  )
①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
②基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
③一个性状可以由多个基因控制
④一个基因只能控制一种性状
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】①、图中基因是通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而控制生物的性状的,该图不能说明基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,①错误;
②、图中表明基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢,进而控制生物的性状,②正确;
③、该图说明一个性状可以由多个基因控制,③正确;
④、图中不能说明一个基因只能控制一种性状,④错误。
综上②③正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
7.(2021高一下·达州期末)下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确的是(  )
A.皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量高而蔗糖含量低
B.白化病体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.基因与性状的关系呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
D.很多囊性纤维病患者的CFTR蛋白结构异常,导致其转运氯离子的功能异常
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,导致细胞内淀粉含量降低,游离蔗糖的含量升高,淀粉能吸水,蔗糖不能吸水,故表现为皱粒,A错误;
B、白化病体现了基因可以通过控制酶(酪氨酸酶)的合成间接控制生物体的性状,B错误;
C、一种性状由一个或多个基因控制,C错误;
D、很多囊性纤维病患者的CFTR蛋白结构异常,导致其转运氯离子的功能异常,D正确。
故选D。
【分析】 基因、蛋白质与性状的关系
(1)间接控制:通过控制酶的合成 来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。
(2)直接控制:通过控制蛋白质的结构 直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
(3)一种基因可以控制一种或多种性状,一种性状可以由一种或多种基因控制。
8.(2021高二上·成都开学考)下列关于RNA的叙述,正确的是(  )
A.RNA都是以DNA为模板合成的
B.密码子、反密码子均存在于mRNA上
C.tRNA上只有3个碱基,其余RNA上有多个碱基
D.蛋白质合成的过程需要3种RNA共同发挥作用
【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、RNA可能是以RNA为模板经过复制合成的,A错误;
B、密码子存在于mRNA上,反密码子存在于tRNA上,B错误;
C、tRNA上的反密码子由3个碱基组成,tRNA上的碱基不止3个,C错误;
D、蛋白质合成的过程需要3种RNA共同发挥作用,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、RNA分子的种类及功能:(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
2、DNA转录,
场所:主要发生在细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:RNA。
9.(2021高一下·合肥期末)如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对的情形,下列有关叙述正确的是(  )
A.tRNA携带氨基酸分子的部位为甲端
B.图中戊处上下链中间的化学键为肽键
C.该tRNA携带的氨基酸对应的密码子为GCT
D.蛋白质的合成过程中核糖体在mRNA由丁向丙方向移动
【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、tRNA上的乙端是结合氨基酸分子的部位,A错误;
B、图中戊处为局部双链结构,该处上下链中间的化学键表示氢键,B错误;
C、密码子是mRNA上三个相邻碱基,mRNA中不含碱基T,C错误;
D、蛋白质的合成场所是核糖体,翻译时在非氨基酸臂那一端发生氨基酸的脱水缩合,故核糖体沿着mRNA由丙到丁移动,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、tRNA分子是由DNA转录产生的。tRNA分子中一端的3个碱基构成反密码子,可与mRNA上密码子互补配对,并转运相应的氨基酸。(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)特点:专一性,即一种RNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(3)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
10.(2021高一下·成都期末)关于遗传信息的转录,下列说法错误的是(  )
A.以DNA的一条链为模板合成RNA
B.在线粒体和叶绿体中也可以发生转录
C.产物是RNA,所以只有A-U,G-C两种碱基配对
D.转录产物有信使RNA、核糖体RNA、转运RNA
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA,A正确;
B、线粒体和叶绿体含有DNA,其上的基因也会表达,所以有转录,也有翻译,B正确;
C、转录的碱基配对是发生在DNA单链和RNA单链之间,所以有A—U,G—C配对,当DNA模板链上是T时,RNA上对应的是A,所以也有T-A配对,C错误;
D、信使RNA、核糖体RNA,转运RNA都是转录的产物,D正确。
故答案为:C。
【分析】转录:
(1)概念:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)场所:主要在细胞核,细胞质中线粒体和叶绿体中也可进行转录。
(3)条件:模板:DNA分子的一条链;原料:四种核糖核苷酸;酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
(4)产物:RNA(mRNA,tRNA,rRNA)。
11.(2021高一下·眉山期末)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是(  )
A.转录过程中,RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构的功能
B.一个DNA分子转录一次,一般情况下只能合成一种mRNA
C.结合在一条mRNA分子上的多个核糖体共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由tRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成
【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶参与转录,A正确;
B、一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,B错误;
C、在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C错误;
D、编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成,D错误。
故答案为:A。
【分析】RNA分子的种类及功能:(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。
遗传密码:又称密码子,是指mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子:是指tRNA的一端的三个相邻的碱基,能专一地与mRNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。
12.(2021高二下·奉化期末)如图是高等生物多聚核糖体合成肽链的过程,有关该过程的说法正确的是(  )
A.该图表示翻译的过程,图中核糖体从左向右移动
B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上互不相同
C.多聚核糖体的工作提高了每条肽链的合成速率
D.若合成产物为胰岛素,则它需经内质网和高尔基体的加工
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据多肽链的长短,长的翻译在前,核糖体在信使RNA移动的方向是从右向左,A错误;
B、以同一条mRNA为模板合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上相同,B错误;
C、每条肽链的合成速率不变,C错误;
D、胰岛素属于分泌蛋白,它的合成与分泌过程需经内质网和高尔基体的加工,D正确。
故答案为:C。
【分析】一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成的结构叫做多聚核糖体,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。
13.(2021高二上·长春开学考)中心法则概括了自然界生物遗传信息的流动途径,如图所示,相关说法错误的是(  )
A.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中①—⑤过程都要进行碱基互补配对
C.遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础
D.④过程需要逆转录酶参与
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】 A、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③,④⑤两个过程是后来对中心法则的补充,A正确;
B、图中①-⑤过程都要进行碱基互补配对,B正确;
C、蛋白质是生命活动的主要承担者,所以遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础,C正确;
D、⑤是逆转录过程,需要逆转录酶参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】关于遗传信息传递的一般规律,克里克提出了中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深人,科学家对中心法则作出了补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。
二、综合题
14.(2021高一下·成都期末)下图三个过程分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。回答下列问题:
(1)三个过程发生的主要场所依次是   ,   和   。
(2)过程①是DNA的复制,由图可看出该过程的特点有   ,   ,并且复制的方向是   的。
(3)过程②中的α链是一一个mRNA分子,有x个碱基,其中A+U有y个;由α链合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子对应片段的G+C数目为   个,合成蛋白质时脱去的水分子数最多为   个(不考虑终止密码)。
(4)如果过程①和②的DNA分子是同一个DNA分子,那么过程①的产物长度比过程②的产物长度更    ,因为    。
(5)过程③中核糖体的移动方向是   。据过程③的图可看出,肽链中的肽键是   形成的(填“同时”或“先后”)。
【答案】(1)细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体
(2)半保留复制;边解旋边复制;双向
(3)2x- 2y;x/3- 2
(4)长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短
(5)从左向右;先后
【知识点】DNA分子的复制;RNA分子的组成和种类;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)复制,转录和翻译的主要场所分别是细胞核,细胞核和核糖体。
故答案为:细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体。
(2)由图可以看出,新的DNA分子,一条链是原来的母链,一条是新合成的子链,所以可以看出半保留复制的特点;还可以看出解旋还在继续进行,新子链在不断延长,所以还能看出第二个特点:边解旋边复制。半保留复制是DNA复制的方式,也是DNA复制的主要的特点之一。从图中可以看出,DNA复制的方向是双向的。
故答案为:半保留复制;边解旋边复制;双向。
(3)因为mRNA有x个碱基,所以对应的模板DNA分子为2x个碱基。mRNA上A+U有y个,所以DNA每条链也有y个A+T。G+C的数目就等于总数减去所有的A+T,所以等于2x-2y。合成蛋白质的时候,如果不考虑终止密码子,那么x个碱基的mRNA翻译的肽链应该有x/3个氨基酸。脱水数=氨基酸个数一肽链条数。所以答案为x/3-2(两条肽链是题干中的信息给出的)。
故答案为:2x-2y;x/3-2。
(4)因为过程①表示复制,过程②表示转录,复制的产物长度,就是原来的DNA的长度。但是转录时,仅把DNA的基因片段进行转录,所以产物长度就小于复制的产物的长度。
故答案为:长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短。
(5)由图可知,在核糖体的左侧有一个tRNA离开核糖体,但是在右侧有一个tRNA运输了一个氨基酸到达核糖体,所以核糖体是向右移动的。由图可知,已经形成了一条肽链,暂时有8个氨基酸,随着右侧的tRNA不断运输氨基酸到达核糖体,会使肽链的氨基酸个数不断增加,会继续形成长度更长的肽链。所以肽链的肽键是先后形成的,不是同时形成的。
故答案为:从左向右;先后。
【分析】1、DNA复制的场所主要是细胞核。复制开始时,在解旋酶的作用下,DNA双链打开,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则配对,然后DNA聚合酶将配上对的脱氧核苷酸将子链连接起来。在DNA复制过程中需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制、双向复制等;
2、DNA转录时,编码蛋白质的一段DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mRNA分子。转录发生的场所主要是细胞核;
3、翻译的过程:mRNA进入细胞质,与核糖体结合。tRNA携带氨基酸通过碱基互补配对进入正确的位点,另一个tRNA也携带氨基酸进入另一个位点。两个氨基酸在核糖体的作用下脱水缩合连接在一起。接着,核糖体移动一个位点,新的tRNA携带氨基酸再次进入位点,如此下去,肽链得以延长。
15.(2021高一下·浙江期中) 1982年9月,CDC(美国疾控中心)正式提出了获得性免疫缺陷综合征(AIDS或艾滋病)的概念;1986年,国际病毒分类委员会将其病原体统一命名HIV(艾滋病毒)。2020年1月12日,世界卫生组织将导致新型肺炎的病原体命名为2019-nCoV(简称新冠病毒),新型冠状病毒感染的肺炎命名为COVID-19。下图表示艾滋病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程(①~⑥代表生理过程)。请回答相关问题
(1)在新冠病毒和艾滋病毒体内,基因是指   。在宿主细胞内+RNA能起到   (答“mRNA”或“tRNA”)的功能,过程①称为   ,在   处进行。
(2)④过程需要   的催化,②③过程所需要原料是   ,过程①~⑥   (全部/部分)遵循碱基互补配对原则。
(3)新冠病毒的+RNA含有30000个碱基,若其中A和U占碱基总数的60%,以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基G和C共   个。
(4)新冠病毒的遗传信息传递方向与艾滋病毒的遗传信息传递方向   (相同/不同),这些遗传信息的传递让人类对   的认识得到进一步补充和完善。
【答案】(1)有遗传效应的RNA片段;mRNA;翻译;核糖体
(2)逆转录酶;核糖核苷酸;全部
(3)24000
(4)不同;中心法则
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】(1)新冠病毒和艾滋病毒均为RNA病毒,只含RNA,所以在新冠病毒和艾滋病毒体内,基因是指有遗传效应的RNA片段。在宿主细胞内+RNA可直接作为翻译蛋白质的模板,能起到mRNA的功能,过程①为翻译,在宿主细胞的核糖体中进行。
(2)④过程是以RNA为模板形成DNA的逆转录过程,需要逆转录酶的催化,②③过程的产物均为RNA,所以需要四种核糖核苷酸为原料,过程①~⑥全部遵循碱基互补配对原则。
(3)新冠病毒+RNA含有30000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%,则G+C=30000×(1-60%)=12000个,以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程,需要先合成一条-RNA,然后再以-RNA为模板合成+RNA。由于每条RNA链上的G+C都相同,所以共需要碱基G和C个数为12000×2=24000个。
(4)艾滋病病毒为逆转录病毒,新冠病毒为RNA复制病毒,二者的遗传信息传递方向不同,这些遗传信息的传递让人类对中心法则的认识得到进一步补充和完善。
【分析】新冠病毒和艾滋病毒均为RNA病毒,二者遗传物质相同但能体现的中心法则的环节不同,新冠病毒可以自身RNA为翻译的模板产生蛋白质,而艾滋病毒在宿主细胞内要进行逆转录的过程。
1 / 1浙科版(2019) 高中生物必修二 3.4 基因控制蛋白质合成 同步训练
一、单选题
1.(2021高一下·合肥期末)下列关于真核生物中基因的叙述,正确的是(  )
A.基因通常是具有遗传效应的DNA片段
B.基因的基本单位是脱氧核糖
C.基因是指氨基酸的序列
D.基因与性状遗传无关
2.(2021高一下·安庆期末)下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是(  )
A.孟德尔等人首次通过实验证明基因在染色体上
B.姐妹染色单体相同位置上不可能存在等位基因
C.萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上
D.基因在其唯一的载体——染色体上呈线性排列
3.(2021高一下·蚌埠期末)基因与性状之间存在一定的关系。下列有关说法正确的是(  )
A.豌豆圆粒的形成是基因通过间接方式控制生物性状的例证
B.白化病的形成是基因通过直接控制蛋白质的结构控制生物性状的例证
C.基因与性状之间往往是一一对应的,即一种基因控制一种性状
D.生物性状由基因和环境两方面决定的,环境不变性状只受基因控制
4.(2021高三上·黑龙江期中)金鱼藻纯合红花(RR)与白花(rr)杂交,杂合体在强光低温下开红花,而在遮阴高温下开白花,这一事实说明(  )
A.性状的表现与基因无关
B.性状的表现由基因和环境因素共同决定
C.性状的表现由环境因素决定
D.基因组成相同,生物体的性状表现一定不同
5.(2021高二上·金牛开学考)下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是(  )
A.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离
D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
6.(2020高二上·三明期中)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中能得出的结论是(  )
①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
②基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
③一个性状可以由多个基因控制
④一个基因只能控制一种性状
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
7.(2021高一下·达州期末)下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确的是(  )
A.皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,淀粉含量高而蔗糖含量低
B.白化病体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C.基因与性状的关系呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
D.很多囊性纤维病患者的CFTR蛋白结构异常,导致其转运氯离子的功能异常
8.(2021高二上·成都开学考)下列关于RNA的叙述,正确的是(  )
A.RNA都是以DNA为模板合成的
B.密码子、反密码子均存在于mRNA上
C.tRNA上只有3个碱基,其余RNA上有多个碱基
D.蛋白质合成的过程需要3种RNA共同发挥作用
9.(2021高一下·合肥期末)如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对的情形,下列有关叙述正确的是(  )
A.tRNA携带氨基酸分子的部位为甲端
B.图中戊处上下链中间的化学键为肽键
C.该tRNA携带的氨基酸对应的密码子为GCT
D.蛋白质的合成过程中核糖体在mRNA由丁向丙方向移动
10.(2021高一下·成都期末)关于遗传信息的转录,下列说法错误的是(  )
A.以DNA的一条链为模板合成RNA
B.在线粒体和叶绿体中也可以发生转录
C.产物是RNA,所以只有A-U,G-C两种碱基配对
D.转录产物有信使RNA、核糖体RNA、转运RNA
11.(2021高一下·眉山期末)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是(  )
A.转录过程中,RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构的功能
B.一个DNA分子转录一次,一般情况下只能合成一种mRNA
C.结合在一条mRNA分子上的多个核糖体共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由tRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成
12.(2021高二下·奉化期末)如图是高等生物多聚核糖体合成肽链的过程,有关该过程的说法正确的是(  )
A.该图表示翻译的过程,图中核糖体从左向右移动
B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上互不相同
C.多聚核糖体的工作提高了每条肽链的合成速率
D.若合成产物为胰岛素,则它需经内质网和高尔基体的加工
13.(2021高二上·长春开学考)中心法则概括了自然界生物遗传信息的流动途径,如图所示,相关说法错误的是(  )
A.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B.图中①—⑤过程都要进行碱基互补配对
C.遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础
D.④过程需要逆转录酶参与
二、综合题
14.(2021高一下·成都期末)下图三个过程分别表示人体细胞中三种生物大分子的合成过程。回答下列问题:
(1)三个过程发生的主要场所依次是   ,   和   。
(2)过程①是DNA的复制,由图可看出该过程的特点有   ,   ,并且复制的方向是   的。
(3)过程②中的α链是一一个mRNA分子,有x个碱基,其中A+U有y个;由α链合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子对应片段的G+C数目为   个,合成蛋白质时脱去的水分子数最多为   个(不考虑终止密码)。
(4)如果过程①和②的DNA分子是同一个DNA分子,那么过程①的产物长度比过程②的产物长度更    ,因为    。
(5)过程③中核糖体的移动方向是   。据过程③的图可看出,肽链中的肽键是   形成的(填“同时”或“先后”)。
15.(2021高一下·浙江期中) 1982年9月,CDC(美国疾控中心)正式提出了获得性免疫缺陷综合征(AIDS或艾滋病)的概念;1986年,国际病毒分类委员会将其病原体统一命名HIV(艾滋病毒)。2020年1月12日,世界卫生组织将导致新型肺炎的病原体命名为2019-nCoV(简称新冠病毒),新型冠状病毒感染的肺炎命名为COVID-19。下图表示艾滋病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程(①~⑥代表生理过程)。请回答相关问题
(1)在新冠病毒和艾滋病毒体内,基因是指   。在宿主细胞内+RNA能起到   (答“mRNA”或“tRNA”)的功能,过程①称为   ,在   处进行。
(2)④过程需要   的催化,②③过程所需要原料是   ,过程①~⑥   (全部/部分)遵循碱基互补配对原则。
(3)新冠病毒的+RNA含有30000个碱基,若其中A和U占碱基总数的60%,以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基G和C共   个。
(4)新冠病毒的遗传信息传递方向与艾滋病毒的遗传信息传递方向   (相同/不同),这些遗传信息的传递让人类对   的认识得到进一步补充和完善。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、真核生物的遗传物质是DNA,真核生物的基因通常是具有遗传效应的DNA片段,A正确;
B、真核生物基因的本质是DNA,其基本单位是脱氧核苷酸,B错误;
C、真核生物的基因是指具有遗传效应的DNA片段,C错误;
D、基因可以通过控制蛋白质的合成来影响生物的性状遗传,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、基因:基因通常是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
3、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
2.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】AC、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,之后摩尔根等人首次通过相关实验证明基因在染色体上,A错误、C正确;
B、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,一对姐妹染色单体相同位置上也可能因交叉互换、基因突变出现等位基因,B错误;
D、染色体是基因的主要载体,并不是唯一载体,D错误。
故答案为:C。
【分析】萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,摩尔根等人采用假说演绎法证明基因在染色体上。染色体是基因的主要载体,染色体上含有多个基因,且基因在染色体上呈线性排列。
3.【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成控制细胞代谢而间接控制生物的性状的实例,A正确;
B、人类白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常,使得黑色素不能合成,表现出白化症状,是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,B错误;
C、基因与性状之间并不都是简单的一一对应的关系,有些性状是由多个基因决定的,环境因素也对生物体的性状存在影响,C错误;
D、生物性状由基因决定、环境影响,环境因素不能决定生物的性状,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因对性状的控制方式:①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
2、生物的性状,有的由一个基因控制,有的由多个基因控制,有的基因控制多个性状。
3、基因决定生物的性状,但生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
4.【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】由题意知,金鱼藻纯合红花(RR)与白花(rr)杂交,杂合子Aa在强光低温下开红花,而在遮阴高温下开白花,这说明表现型是基因型与环境共同决定的,B正确,ACD错误,
故答案为:B。
【分析】基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节着生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。基因型不同的个体表现型可能相同,基因型相同的个体表现型可能不同,表现型=基因型+环境。
5.【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、蛋白质、环境与性状的关系;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、表现型=基因型+环境,因此不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同,A正确;
B、显性性状的纯合子和隐性性状的纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,B错误;
C、人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离,C错误;
D、兔的白毛和黑毛,狗的长毛和短毛是相对性状, 狗的直毛和卷毛是相对性状 ,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、生物体的性状也不完全由基因决定,环境对性状也有重要的影响。
2、性状分离是指具有一对相对性状的亲本杂交,F1代全部个体都表现为显性性状,F1自交得到F2代,F2中同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
3、相对性状是指同种生物的相同性状的不同表现类型。
6.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】①、图中基因是通过控制酶的合成来控制细胞代谢进而控制生物的性状的,该图不能说明基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,①错误;
②、图中表明基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢,进而控制生物的性状,②正确;
③、该图说明一个性状可以由多个基因控制,③正确;
④、图中不能说明一个基因只能控制一种性状,④错误。
综上②③正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
7.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不能合成淀粉分支酶,导致细胞内淀粉含量降低,游离蔗糖的含量升高,淀粉能吸水,蔗糖不能吸水,故表现为皱粒,A错误;
B、白化病体现了基因可以通过控制酶(酪氨酸酶)的合成间接控制生物体的性状,B错误;
C、一种性状由一个或多个基因控制,C错误;
D、很多囊性纤维病患者的CFTR蛋白结构异常,导致其转运氯离子的功能异常,D正确。
故选D。
【分析】 基因、蛋白质与性状的关系
(1)间接控制:通过控制酶的合成 来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。
(2)直接控制:通过控制蛋白质的结构 直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
(3)一种基因可以控制一种或多种性状,一种性状可以由一种或多种基因控制。
8.【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、RNA可能是以RNA为模板经过复制合成的,A错误;
B、密码子存在于mRNA上,反密码子存在于tRNA上,B错误;
C、tRNA上的反密码子由3个碱基组成,tRNA上的碱基不止3个,C错误;
D、蛋白质合成的过程需要3种RNA共同发挥作用,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、RNA分子的种类及功能:(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
2、DNA转录,
场所:主要发生在细胞核。酶:RNA聚合酶。模板:DNA的一条链。原料:四种核糖核苷酸。产物:RNA。
9.【答案】D
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、tRNA上的乙端是结合氨基酸分子的部位,A错误;
B、图中戊处为局部双链结构,该处上下链中间的化学键表示氢键,B错误;
C、密码子是mRNA上三个相邻碱基,mRNA中不含碱基T,C错误;
D、蛋白质的合成场所是核糖体,翻译时在非氨基酸臂那一端发生氨基酸的脱水缩合,故核糖体沿着mRNA由丙到丁移动,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、tRNA分子是由DNA转录产生的。tRNA分子中一端的3个碱基构成反密码子,可与mRNA上密码子互补配对,并转运相应的氨基酸。(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)特点:专一性,即一种RNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(3)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
10.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA,A正确;
B、线粒体和叶绿体含有DNA,其上的基因也会表达,所以有转录,也有翻译,B正确;
C、转录的碱基配对是发生在DNA单链和RNA单链之间,所以有A—U,G—C配对,当DNA模板链上是T时,RNA上对应的是A,所以也有T-A配对,C错误;
D、信使RNA、核糖体RNA,转运RNA都是转录的产物,D正确。
故答案为:C。
【分析】转录:
(1)概念:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)场所:主要在细胞核,细胞质中线粒体和叶绿体中也可进行转录。
(3)条件:模板:DNA分子的一条链;原料:四种核糖核苷酸;酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
(4)产物:RNA(mRNA,tRNA,rRNA)。
11.【答案】A
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶参与转录,A正确;
B、一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,B错误;
C、在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C错误;
D、编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成,D错误。
故答案为:A。
【分析】RNA分子的种类及功能:(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板;(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所。
遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。
遗传密码:又称密码子,是指mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子:是指tRNA的一端的三个相邻的碱基,能专一地与mRNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。
12.【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、根据多肽链的长短,长的翻译在前,核糖体在信使RNA移动的方向是从右向左,A错误;
B、以同一条mRNA为模板合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上相同,B错误;
C、每条肽链的合成速率不变,C错误;
D、胰岛素属于分泌蛋白,它的合成与分泌过程需经内质网和高尔基体的加工,D正确。
故答案为:C。
【分析】一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,形成的结构叫做多聚核糖体,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。
13.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】 A、1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③,④⑤两个过程是后来对中心法则的补充,A正确;
B、图中①-⑤过程都要进行碱基互补配对,B正确;
C、蛋白质是生命活动的主要承担者,所以遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础,C正确;
D、⑤是逆转录过程,需要逆转录酶参与,D错误。
故答案为:D。
【分析】关于遗传信息传递的一般规律,克里克提出了中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深人,科学家对中心法则作出了补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。
14.【答案】(1)细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体
(2)半保留复制;边解旋边复制;双向
(3)2x- 2y;x/3- 2
(4)长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短
(5)从左向右;先后
【知识点】DNA分子的复制;RNA分子的组成和种类;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)复制,转录和翻译的主要场所分别是细胞核,细胞核和核糖体。
故答案为:细胞核;细胞核;(细胞质中的)核糖体。
(2)由图可以看出,新的DNA分子,一条链是原来的母链,一条是新合成的子链,所以可以看出半保留复制的特点;还可以看出解旋还在继续进行,新子链在不断延长,所以还能看出第二个特点:边解旋边复制。半保留复制是DNA复制的方式,也是DNA复制的主要的特点之一。从图中可以看出,DNA复制的方向是双向的。
故答案为:半保留复制;边解旋边复制;双向。
(3)因为mRNA有x个碱基,所以对应的模板DNA分子为2x个碱基。mRNA上A+U有y个,所以DNA每条链也有y个A+T。G+C的数目就等于总数减去所有的A+T,所以等于2x-2y。合成蛋白质的时候,如果不考虑终止密码子,那么x个碱基的mRNA翻译的肽链应该有x/3个氨基酸。脱水数=氨基酸个数一肽链条数。所以答案为x/3-2(两条肽链是题干中的信息给出的)。
故答案为:2x-2y;x/3-2。
(4)因为过程①表示复制,过程②表示转录,复制的产物长度,就是原来的DNA的长度。但是转录时,仅把DNA的基因片段进行转录,所以产物长度就小于复制的产物的长度。
故答案为:长;基因是DNA分子上有遗传效应的片段,所以基因转录的RNA长度应该比整个DNA分子更短。
(5)由图可知,在核糖体的左侧有一个tRNA离开核糖体,但是在右侧有一个tRNA运输了一个氨基酸到达核糖体,所以核糖体是向右移动的。由图可知,已经形成了一条肽链,暂时有8个氨基酸,随着右侧的tRNA不断运输氨基酸到达核糖体,会使肽链的氨基酸个数不断增加,会继续形成长度更长的肽链。所以肽链的肽键是先后形成的,不是同时形成的。
故答案为:从左向右;先后。
【分析】1、DNA复制的场所主要是细胞核。复制开始时,在解旋酶的作用下,DNA双链打开,游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则配对,然后DNA聚合酶将配上对的脱氧核苷酸将子链连接起来。在DNA复制过程中需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制、双向复制等;
2、DNA转录时,编码蛋白质的一段DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mRNA分子。转录发生的场所主要是细胞核;
3、翻译的过程:mRNA进入细胞质,与核糖体结合。tRNA携带氨基酸通过碱基互补配对进入正确的位点,另一个tRNA也携带氨基酸进入另一个位点。两个氨基酸在核糖体的作用下脱水缩合连接在一起。接着,核糖体移动一个位点,新的tRNA携带氨基酸再次进入位点,如此下去,肽链得以延长。
15.【答案】(1)有遗传效应的RNA片段;mRNA;翻译;核糖体
(2)逆转录酶;核糖核苷酸;全部
(3)24000
(4)不同;中心法则
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】(1)新冠病毒和艾滋病毒均为RNA病毒,只含RNA,所以在新冠病毒和艾滋病毒体内,基因是指有遗传效应的RNA片段。在宿主细胞内+RNA可直接作为翻译蛋白质的模板,能起到mRNA的功能,过程①为翻译,在宿主细胞的核糖体中进行。
(2)④过程是以RNA为模板形成DNA的逆转录过程,需要逆转录酶的催化,②③过程的产物均为RNA,所以需要四种核糖核苷酸为原料,过程①~⑥全部遵循碱基互补配对原则。
(3)新冠病毒+RNA含有30000个碱基,其中A和U占碱基总数的60%,则G+C=30000×(1-60%)=12000个,以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程,需要先合成一条-RNA,然后再以-RNA为模板合成+RNA。由于每条RNA链上的G+C都相同,所以共需要碱基G和C个数为12000×2=24000个。
(4)艾滋病病毒为逆转录病毒,新冠病毒为RNA复制病毒,二者的遗传信息传递方向不同,这些遗传信息的传递让人类对中心法则的认识得到进一步补充和完善。
【分析】新冠病毒和艾滋病毒均为RNA病毒,二者遗传物质相同但能体现的中心法则的环节不同,新冠病毒可以自身RNA为翻译的模板产生蛋白质,而艾滋病毒在宿主细胞内要进行逆转录的过程。
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