专项培优 四 章末排查强化
易错易混早防范
易混点1 辨析遗传信息、密码子和反密码子
点拨 遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别
遗传信息、密码子、反密码子的位置可用如图表示:
易混点2 辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(3)密码子有64种[3种终止密码子和61(或62)种决定氨基酸的密码子],反密码子理论上有61(或62)种。
特别提醒 由于基因中有的片段不转录,以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因,所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多(6∶3∶1的计算方法应注意前提条件)。
易错点1 混淆四类酶——解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
点拨 ①“解旋酶”的作用是DNA分子复制时使氢键断裂。
②“DNA聚合酶”的作用是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。
③“RNA聚合酶”的作用是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。
④“逆转录酶”的作用是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。
易错点2 正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图
点拨 (1)图甲表示真核细胞的翻译过程。图中①是mRNA,⑥是核糖体,②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链,翻译的方向是自右向左。
(2)图乙表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是DNA模板链,②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA链,同时在核糖体上进行翻译过程。
解题技法
(1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA,而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体,同时合成的是若干条相同的多肽链。
(2)解答此类问题还要明确真核细胞的核基因转录和翻译不同时进行,而原核细胞能边转录、边翻译。
疑难解答·全程培优
复习与提高
一、选择题
1.D 提示:知道双链DNA中G占20%,就能算出其他3种碱基的含量,但不能确定模板链(单链)上G的含量,所以无法确定mRNA中C的含量。
2.D 提示:合成该肽链的mRNA分子至少有碱基500×3=1 500(个),用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基500×6=3 000(个)。
3.C 提示:遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,但不能从蛋白质流向RNA或DNA。
4.A 提示:一个性状可以受到多个基因的影响,B错误;基因除能通过控制酶的合成来控制性状外,还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C错误;生物体的性状不完全由基因决定,还受到环境等因素的影响,D错误。
5.C 提示:同一个人的神经细胞和肌细胞都是由同一个受精卵发育而来的,两者的DNA上的遗传信息一般相同,选择表达的基因不同,所含mRNA的种类不同。
二、非选择题
1.(1)DNA→mRNA→蛋白质
(2)否 基因的选择性表达
(3)家鸽失去方向感,无法正确辨别方向 设计实验使两个基因不表达,观察鸽子的飞行状况,与正常鸽子进行比较
2.(1)提示:缺乏酶⑤,会使人患白化病;缺乏酶③,会使人患尿黑酸症。
(2)提示:由这个例子可以看出,白化病等遗传病是由某些基因缺陷引起的,这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。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。
(3)提示:为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉,帮助他们解决特殊食物问题。启动苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目,不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助,还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注,同时,这是党和政府对国民健康状况的关怀,彰显了我国社会主义制度的优越性(答案合理即可)。
基础排查过三关
第一关:基础知识——填一填
1.复制、转录和翻译都需要________、原料、能量和酶等条件,除此之外,翻译还需要运输工具________。
2.一种氨基酸通常可对应________种密码子,可由________种tRNA来运输,但一种密码子只对应________种氨基酸,一种tRNA也只能运输________种氨基酸。
3.生物的表型由________和________共同决定。
4.中心法则可表示为_________________________________________________________。
5.中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)通过____________完成遗传信息的传递功能。
(2)通过____________完成遗传信息的表达功能。
6.已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。某信使RNA的碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为________个。
7.如图是中心法则的部分示意图,该示意图表示的过程可以是____________。
8.小鼠有40条染色体,将其卵原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料,该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中,含15N标记的DNA的卵细胞的可能性为________。
9.如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程,甲分子上有m个密码子,乙分子上有n个密码子,若不考虑终止密码子,则该蛋白质中有______个肽键。
10.真核细胞中,线粒体和________中的DNA,都能够进行____________复制,并通过________和________控制蛋白质的合成,为了和细胞核基因相区别,将这两种细胞器中的基因称为__________基因。细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是________________________________________。
11.从密码子表中可以看到,一种氨基酸可以由多种密码子与之对应,这一现象称为密码子的________性,这种特性对生物体的生存发展有什么意义?
________________________________________________________________________。
12.豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状的方式之一是______________________________________。具体来说,皱粒种子的成因与圆粒种子的DNA不同,皱粒种子的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码________酶的基因,导致发生________,最终使该酶无法合成,进而导致淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的种子能够有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆种子则会由于失水而皱缩。
第二关:切入高考——判一判
1.基因通常是有遗传效应的DNA片段,基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。( )
2.人体细胞中的某基因的碱基对数为N,则由其转录成的mRNA的碱基数等于N,由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。( )
3.tRNA与mRNA的基本单位相同,但前者是双链,后者是单链,且tRNA是由三个碱基组成的。( )
4.某细胞中,一条还未完成转录的mRNA已有核糖体与之结合,并翻译合成蛋白质,则该细胞可能不是真核细胞。( )
5.正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。( )
6.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。( )
7.核糖体可在mRNA上移动。( )
8.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,以提高转录效率。( )
9.mRNA完成翻译过程后只能得到一条肽链。( )
10.在真核细胞中,转录过程在细胞质基质中进行,以核糖核苷酸为原料。( )
第三关:做高考——攀顶峰
1.[2024·河北高考真题]细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水 B.囊泡
C.细胞骨架 D.tRNA
2.[2024·河北高考真题]下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
3.[2024·浙江1月高考真题]某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( )
A.花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
4.[2024·湖北高考真题]编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列所对应的反密码子是( )
A.5′-CAU-3′ B.5′-UAC-3′
C.5′-TAC-3′ D.5′-AUG-3′
5.[2024·贵州高考真题]大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型,仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( )
A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
6.[2024·吉林高考真题]如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
7.[2023·浙江高考真题]叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是( )
A.复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
8.[2023·湖南高考真题]酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛,在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸,最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%,而东亚人群中高达30%~50%。下列叙述错误的是( )
A.相对于高加索人群,东亚人群饮酒后面临的风险更高
B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降,表明基因通过蛋白质控制生物性状
D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸,从而预防酒精中毒
9.[2023·浙江高考真题]核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
10.[2022·湖南高考真题]大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译专项培优四 章末排查强化
基础排查过三关
第一关
1.模板 tRNA
2.多 多 一 一
3.基因型 环境
4.
5.(1)DNA复制 (2)转录和翻译
6.16
7.转录或逆转录
8.100%
9.m+n-2
10.叶绿体 半自主性自我 转录 翻译 细胞质 只能通过母亲遗传给后代
11.简并 密码子的简并性可以在一定程度上防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变,增强了密码子的容错性。当密码子中有一个碱基发生改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸。从密码子的使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率较高时,几种不同的密码子都可以编码一种氨基酸以保证翻译的速度
12.基因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 淀粉分支 基因突变
第二关
1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.×
10.×
第三关
1.解析:结合水是细胞结构的重要成分,不具备运输功能,A正确;囊泡可运输分泌蛋白等,B错误;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C错误;tRNA可运输氨基酸,D错误。
答案:A
2.解析:DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;复制时,解旋酶使得DNA双链从复制起点开始,以双向进行的方式解旋,这并不是从5′端到3′端的单向解旋,B错误;转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,C错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端,D正确。
答案:D
3.解析:降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜、花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C错误;甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
答案:D
4.解析:若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则模板链的一段序列为3′-TAC-5′,则mRNA碱基序列为5′-AUG-3′,该序列所对应的反密码子是5′-CAU-3′,A正确,B、C、D错误。
答案:A
5.解析:由题意可知,细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化,导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素,说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录,A正确;细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素,说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化,B正确;甲基化可以遗传,同理,细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素,这一特性也可遗传,所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素,C正确;题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化进行划分的,D错误。
答案:D
6.解析:由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基,B错误;“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,D错误。
答案:C
7.解析:题中显示,叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能,而逆转录过程需要逆转录酶的催化,因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程,而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶,D正确。
答案:D
8.解析:ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失,使乙醛不能正常转化成乙酸,导致乙醛积累危害机体,东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高,故与高加索人群相比,东亚人群饮酒后面临的风险更高,A正确;头孢类药物能抑制ALDH2的活性,使乙醛不能正常转化成乙酸,导致乙醛积累危害机体,故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物,B正确;ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降,表明基因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错误;目前可以通过微胶囊技术包裹酶形成酶制剂,使其不被胃蛋白酶消化,故饮酒前口服ALDH2酶制剂能加速乙醛分解为乙酸,预防酒精中毒,D正确。
答案:C
9.解析:图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动,A错误;该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;图中5个核糖体结合到mRNA是从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
答案:B
10.解析:一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,以提高翻译效率,A正确;细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子,与rRNA分子结合,二者组装成核糖体,B正确;当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C正确;大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录形成的mRNA在转录尚未结束时即和核糖体结合,开始翻译过程,D错误。
答案:D
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专项培优 四 章末排查强化
易错易混早防范
易混点1 辨析遗传信息、密码子和反密码子
点拨 遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别
遗传信息、密码子、反密码子的位置可用如图表示:
易混点2 辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(3)密码子有64种[3种终止密码子和61(或62)种决定氨基酸的密码子],反密码子理论上有61(或62)种。
特别提醒 由于基因中有的片段不转录,以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因,所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多(6∶3∶1的计算方法应注意前提条件)。
易错点1 混淆四类酶——解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
点拨 ①“解旋酶”的作用是DNA分子复制时使氢键断裂。
②“DNA聚合酶”的作用是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。
③“RNA聚合酶”的作用是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。
④“逆转录酶”的作用是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。
易错点2 正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图
点拨 (1)图甲表示真核细胞的翻译过程。图中①是mRNA,⑥是核糖体,②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链,翻译的方向是自右向左。
(2)图乙表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是DNA模板链,②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA链,同时在核糖体上进行翻译过程。
解题技法
(1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA,而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体,同时合成的是若干条相同的多肽链。
(2)解答此类问题还要明确真核细胞的核基因转录和翻译不同时进行,而原核细胞能边转录、边翻译。
疑难解答·全程培优
复习与提高
一、选择题
1.D 提示:知道双链DNA中G占20%,就能算出其他3种碱基的含量,但不能确定模板链(单链)上G的含量,所以无法确定mRNA中C的含量。
2.D 提示:合成该肽链的mRNA分子至少有碱基500×3=1 500(个),用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基500×6=3 000(个)。
3.C 提示:遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,但不能从蛋白质流向RNA或DNA。
4.A 提示:一个性状可以受到多个基因的影响,B错误;基因除能通过控制酶的合成来控制性状外,还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C错误;生物体的性状不完全由基因决定,还受到环境等因素的影响,D错误。
5.C 提示:同一个人的神经细胞和肌细胞都是由同一个受精卵发育而来的,两者的DNA上的遗传信息一般相同,选择表达的基因不同,所含mRNA的种类不同。
二、非选择题
1.(1)DNA→mRNA→蛋白质
(2)否 基因的选择性表达
(3)家鸽失去方向感,无法正确辨别方向 设计实验使两个基因不表达,观察鸽子的飞行状况,与正常鸽子进行比较
2.(1)提示:缺乏酶⑤,会使人患白化病;缺乏酶③,会使人患尿黑酸症。
(2)提示:由这个例子可以看出,白化病等遗传病是由某些基因缺陷引起的,这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。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。
(3)提示:为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉,帮助他们解决特殊食物问题。启动苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目,不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助,还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注,同时,这是党和政府对国民健康状况的关怀,彰显了我国社会主义制度的优越性(答案合理即可)。
基础排查过三关
第一关:基础知识——填一填
1.复制、转录和翻译都需要________、原料、能量和酶等条件,除此之外,翻译还需要运输工具________。
2.一种氨基酸通常可对应________种密码子,可由________种tRNA来运输,但一种密码子只对应________种氨基酸,一种tRNA也只能运输________种氨基酸。
3.生物的表型由________和________共同决定。
模板
tRNA
多
多
一
一
基因型
环境
4.中心法则可表示为________________________________________。
5.中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)通过____________完成遗传信息的传递功能。
(2)通过____________完成遗传信息的表达功能。
DNA复制
转录和翻译
6.已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。某信使RNA的碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为________个。
7.如图是中心法则的部分示意图,该示意图表示的过程可以是____________。
16
转录或逆转录
8.小鼠有40条染色体,将其卵原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料,该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中,含15N标记的DNA的卵细胞的可能性为________。
9.如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程,甲分子上有m个密码子,乙分子上有n个密码子,若不考虑终止密码子,则该蛋白质中有_________个肽键。
100%
m+n-2
10.真核细胞中,线粒体和________中的DNA,都能够进行____________复制,并通过________和________控制蛋白质的合成,为了和细胞核基因相区别,将这两种细胞器中的基因称为__________基因。细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是________________________________________。
11.从密码子表中可以看到,一种氨基酸可以由多种密码子与之对应,这一现象称为密码子的________性,这种特性对生物体的生存发展有什么意义?
叶绿体
半自主性自我
转录
翻译
细胞质
只能通过母亲遗传给后代
简并
答案:密码子的简并性可以在一定程度上防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变,增强了密码子的容错性。当密码子中有一个碱基发生改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸。从密码子的使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率较高时,几种不同的密码子都可以编码一种氨基酸以保证翻译的速度
12.豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状的方式之一是______________________________________________________。具体来说,皱粒种子的成因与圆粒种子的DNA不同,皱粒种子的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码________酶的基因,导致发生________,最终使该酶无法合成,进而导致淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时,淀粉含量高的种子能够有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆种子则会由于失水而皱缩。
基因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
淀粉分支
基因突变
第二关:切入高考——判一判
1.基因通常是有遗传效应的DNA片段,基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。( )
2.人体细胞中的某基因的碱基对数为N,则由其转录成的mRNA的碱基数等于N,由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。( )
3.tRNA与mRNA的基本单位相同,但前者是双链,后者是单链,且tRNA是由三个碱基组成的。( )
4.某细胞中,一条还未完成转录的mRNA已有核糖体与之结合,并翻译合成蛋白质,则该细胞可能不是真核细胞。( )
×
×
×
√
5.正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。( )
6.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。( )
7.核糖体可在mRNA上移动。( )
8.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,以提高转录效率。( )
9.mRNA完成翻译过程后只能得到一条肽链。( )
10.在真核细胞中,转录过程在细胞质基质中进行,以核糖核苷酸为原料。( )
√
×
√
×
×
×
第三关:做高考——攀顶峰
1.[2024·河北高考真题]细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A.结合水 B.囊泡
C.细胞骨架 D.tRNA
答案:A
解析:结合水是细胞结构的重要成分,不具备运输功能,A正确;囊泡可运输分泌蛋白等,B错误;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C错误;tRNA可运输氨基酸,D错误。
2.[2024·河北高考真题]下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
答案:D
解析:DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;复制时,解旋酶使得DNA双链从复制起点开始,以双向进行的方式解旋,这并不是从5′端到3′端的单向解旋,B错误;转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,C错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端,D正确。
3.[2024·浙江1月高考真题]某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( )
A.花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
答案:D
解析:降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜、花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C错误;甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
4.[2024·湖北高考真题]编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列所对应的反密码子是( )
A.5′-CAU-3′ B.5′-UAC-3′
C.5′-TAC-3′ D.5′-AUG-3′
答案:A
解析:若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则模板链的一段序列为3′-TAC-5′,则mRNA碱基序列为5′-AUG-3′,该序列所对应的反密码子是5′-CAU-3′,A正确,B、C、D错误。
5.[2024·贵州高考真题]大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型,仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( )
A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
答案:D
解析:由题意可知,细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同,但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化,导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素,说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录,A正确;细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素,说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化,B正确;甲基化可以遗传,同理,细胞Ⅱ经氮胞苷处理后,再培养可合成催乳素,这一特性也可遗传,所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素,C正确;题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化进行划分的,D错误。
6.[2024·吉林高考真题]如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。
下列叙述正确的是( )
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
答案:C
解析:由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基,B错误;“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,D错误。
7.[2023·浙江高考真题]叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是( )
A.复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
答案:D
解析:题中显示,叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能,而逆转录过程需要逆转录酶的催化,因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程,而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶,D正确。
8.[2023·湖南高考真题]酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛,在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸,最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%,而东亚人群中高达30%~50%。下列叙述错误的是( )
A.相对于高加索人群,东亚人群饮酒后面临的风险更高
B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降,表明基因通过蛋白质控制生物性状
D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸,从而预防酒精中毒
答案:C
解析:ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失,使乙醛不能正常转化成乙酸,导致乙醛积累危害机体,东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高,故与高加索人群相比,东亚人群饮酒后面临的风险更高,A正确;头孢类药物能抑制ALDH2的活性,使乙醛不能正常转化成乙酸,导致乙醛积累危害机体,故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物,B正确;ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降,表明基因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错误;目前可以通过微胶囊技术包裹酶形成酶制剂,使其不被胃蛋白酶消化,故饮酒前口服ALDH2酶制剂能加速乙醛分解为乙酸,预防酒精中毒,D正确。
9.[2023·浙江高考真题]核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。
下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
答案:B
解析:图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动,A错误;该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;图中5个核糖体结合到mRNA是从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
10.[2022·湖南高考真题]大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
答案:D
解析:一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,以提高翻译效率,A正确;细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子,与rRNA分子结合,二者组装成核糖体,B正确;当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C正确;大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录形成的mRNA在转录尚未结束时即和核糖体结合,开始翻译过程,D错误。