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第六单元 遗传的分子基础
第21讲 基因的表达
生物人教版 必修2
考纲要求 全国卷近五年考题统计
遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2017·卷ⅢT1，2016·卷ⅡT2，2015·卷ⅡT29，2015·卷ⅠT5，2013·卷ⅠT1
基因与性状的关系(Ⅱ) 2017·卷ⅢT6，2015·卷ⅠT32，2014·卷ⅠT32，2014·卷ⅡT32，2013·卷ⅠT6，2013·卷ⅠT31，2013·卷ⅡT32
1.RNA为什么适合作为DNA的信使？
1.RNA由4种核糖核苷酸构成，含4种碱基，可以储存遗传信息
2.RNA的4种碱基与DNA4种碱基可以互补配对，遵循碱基互补配对原则 ，使DNA遗传信息准确传递
3.RNA一般为单链，较短，可以通过核孔进入细胞质
【问题思考】
【解答指导】
一、RNA的结构和种类
考点1 遗传信息的转录和翻译
核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分
转运RNA(tRNA):识别并转运氨基酸
信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的模板
1．基本单位：核糖核苷酸。
2．种类及功能
项目 物质组成 结构特点
五碳糖 特有碱基
DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链
RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是单链
3．RNA与DNA的区别。
【深化探究】
项目 DNA RNA
全称
组成
成分 碱基
磷酸
五碳糖
基本单位
空间结构
类型
分布
产生途径
规则的双螺旋结构
通常是单链结构
通常只有一种
三种：mRNA、tRNA、rRNA
主要在细胞核中
主要在细胞质中
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
核糖
脱氧核糖
磷酸
磷酸
A、T、C、G
A、U、C、G
脱氧核糖核酸
核糖核酸
项目 DNA RNA
功能
鉴定
联系：
主要的遗传物质，
只要生物体内有
DNA，DNA就是
遗传物质
①生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；
②参与蛋白质的合成，即转录、翻译工作；
③少数RNA有催化作用
被甲基绿染成绿色
被吡罗红染成红色
RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
二、遗传信息的转录和翻译
1．遗传信息的转录。
(1)概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程(见下图所示)。
2．遗传信息的翻译。
(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子和反密码子
①位置：密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
②种类：密码子有64种，其中3种终止密码子不决定氨基酸，决定氨基酸的有61种；反密码子有61种。
(3)过程(如下图所示)。
①mRNA与核糖体结合。
②tRNA与mRNA按照碱基互补配对原则结合，将氨基酸置于特定位置。
③相邻氨基酸脱水缩合形成肽键，氨基酸连接形成肽链。
④当tRNA上的反密码子识别终止密码子后，肽链合成终止，肽链被释放。
(1)上图反映了怎样的数量关系？
(2)从图中能判断翻译的方向吗？若能，判断依据是什么？
(3)图中所示的翻译特点，其意义是什么？
1.下图为mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图，据图回答问题：
【深化探究】
(1)一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。
(2)方向是从左向右；判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。
(3)少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
【解答指导】
2.若一个基因在复制过程中发生碱基替换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？
答案：由于遗传密码的简异性，因此不一定反映到蛋白质的结构上。
考点2、DNA分子的复制、转录、翻译的比较
复制 转录 翻译
时间
场所
模板
原料
条件
产物
有丝分裂和减数第一次分裂的间期
个体生长发育的整个过程
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP
酶(RNA聚合酶等)、ATP
酶、ATP、tRNA
2个双链DNA
多肽链
一个单链RNA
(mRNA、tRNA、rRNA)
1.区别
（只发生在进行分裂的细胞）
（所有活细胞都能发生）
复制 转录 翻译
模板
去向
特点
碱基
配对
遗传信息传递
意义
分别进入2个子代DNA分子中
恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
半保留复制，
边解旋边复制
边解旋边转录
一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链
A—T，T—A，C—G，G—C
A—U，T—A，C—G，G—C
A—U，U—A，C—G，G—C
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
对转录、翻译过程中的六个关注点
(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。
(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。
(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A—T，而是A—U。
【知识总结】
(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。
(5)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)停止。
(6)一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。图乙中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板相同而相同。
【典例训练】1．关于蛋白质合成的相关叙述中，正确的是( )
A．基因转录出mRNA后将保持解旋后的单链状态
B．基因翻译时，所需的tRNA与氨基酸的种类数一定相等
C．在有些细胞器中可以进行转录和翻译过程
D．多个核糖体与同一条mRNA结合可以合成多种多肽
C
【典例训练】2.图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生 ( )
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
C
【解题指导】真核细胞有以核膜为界限的细胞核，转录完成后，mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合才开始翻译，故D项错误；由图示知，在RNA聚合酶的作用下，细胞内正在发生转录，转录还未结束，mRNA就开始与多个核糖体结合进行翻译，故该细胞应为原核细胞，C项正确，A项错误；翻译过程中，核糖体在mRNA上移动，从而合成肽链，B项错误。
【答案】C
【典例训练】3.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是 ( )
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
D
【解题指导】甲过程表示多起点的DNA的半保留复制，合成的产物是双链DNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，DNA只复制一次；乙过程为转录，合成的产物为单链RNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，乙可起始多次；DNA复制和转录均需解旋，甲过程利用解旋酶，乙过程利用RNA聚合酶解旋。
【答案】D
64种（61+3）
61种
考点3 比较密码子和反密码子
项目 密码子 反密码子
位置 mRNA tRNA
作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运氨基酸
特点 与DNA模板链上的碱基互补 与mRNA中密码子的碱基互补
1.不同点
2.联系
(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。
3.对应关系
由于mRNA上的密码子除终止密码子外有61种对应氨基酸，而tRNA上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应，因此：
(1)一种氨基酸可有一种或多种密码子，可由一种或多种tRNA来转运。(密码子简并性)
(2)一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只转运一种氨基酸。
(3)地球上几乎所有生物都共用一套遗传密码。(密码子通用性)
【知识总结】
【典例训练】4.根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
【解题指导】解答本题要注意以下关键点：(1)密码子是mRNA上相邻的3个碱基。(2)mRNA上的碱基和DNA模板链上的碱基互补配对。
(3)mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子互补配对。
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。据表mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG_，另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC_链，则mRNA的密码子为UGU。
【答案】C。
考点4． 转录、翻译过程中基因中的碱基数、mRNA上的碱基数与多肽链中氨基数的关系
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。
基因中碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链中氨基酸数＝6∶3∶1，图解如下：
与转录、翻译有关的4个注意点
(1)转录的产物有三种RNA，但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译过程，只是分工不同。
(2)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。
(3)翻译进程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。
(4)解答蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。
【规律归纳】
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的遗传信息传递方式：__________ _________。
(3)HIV等逆转录病毒的遗传信息传递方式：
1.探究下列生物或细胞遗传信息传递的方式
(1)能分裂的细胞及噬菌体等DNA病毒的遗传信息传递方式 ： 。
天花病毒、乙肝病毒、花椰菜花叶病毒
SARS、禽流感病毒、H5N1、H1N1、轮草病毒、埃博拉病毒。
肉瘤病毒
考点5 中心法则及基因对性状的控制
(4)不能分裂的细胞遗传信息传递方式：
(1)DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。
(2)RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中。
(3)逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。
【规律归纳】
【典例训练】5.对下图中心法则相关叙述正确的是( )
A．浆细胞、效应T细胞中一般不会发生④⑤过程
B．②③过程中碱基互补配对方式完全相同
C．①②过程所用的模板相同，原料不同
D．由③②过程可以推出细胞内原有DNA的碱基序列
A
【解题指导】④⑤过程是RNA病毒具有的过程，浆细胞、效应T细胞一般不会发生。②过程中碱基配对方式为T－A、A－U、G－C、C－G；③过程中碱基互补配对方式为U－A、A－U、G－C、C－G。①过程所用的模板是DNA的两条链；②过程所用的模板是DNA的一条链。由于每种氨基酸可对应多个密码子(密码子的简并性)因此不能由③②过程推出细胞内原有DNA的碱基序列。
【答案】A
2．基因控制性状的方式
(1)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；
(2) 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【深化探究】
人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图能得出的结论有哪些？
提示：
(1)基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状；
(2)一个基因可以控制多种性状；
(3)一个性状可以由多个基因控制。
3．在个体发育中，生物体内基因表达的特点：
(1)基因选择性表达：
(2)细胞内基因顺序表达：
同一生物体内不同细胞含有相同基因，但表达不同的基因
同一细胞的不同发育时期表达不同的基因
5．细胞质基因：线粒体基因、 。
遗传特点： 。
叶绿体基因
母系遗传
4．表现型＝基因型＋环境
（一因一效、多因一效、一因多效）
(1)一般说来，一对基因控制一对相对性状，但也有性状由多个基因决定，甚至一个基因能影响生物的多种性状。
(2)生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果。
【典例训练】6.下图为脉胞霉体内精氨酸合成途径示意图，从图中不可得出( )
A．精氨酸的合成是由多对基因控制的
B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是①发生突变
C
【典例训练】7.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是( )
A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致
D．某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA和蛋白质一定会改变
C
【解题指导】解答本题的关键是知道中心法则的内容及基因控制生物性状的方式。①是转录，模板是DNA的一条链，原料是核糖核苷酸；②是翻译，需要模板是mRNA，原料是氨基酸、tRNA、ATP、核糖体等；人镰刀型细胞贫血症属于基因控制蛋白质合成来控制生物性状；基因突变后，mRNA会改变，但蛋白质不一定改变。
【答案】C
(1)“一看”模板
①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。
②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。
(2)“二看”原料
①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。
“三步法”判断中心法则各过程
【规律归纳】
②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。
(3)“三看”产物
①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。
②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。
③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。
【典例训练】8.在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是 ( )
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
D
【解题指导】若X是DNA，Y是RNA，则Z是转录酶；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即是蛋白质，则Z是氨基酸。
【答案】D
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第21讲 基因的表达
选择题
1.下列关于如图中①、②两种分子的说法正确的是( )
A．①为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B．②为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸
C．遗传信息位于①上，密码子位于②上
D．①和②共有的碱基是A、T、C、G
2．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是( )
A．转录时以脱氧核糖核苷酸为原料
B．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
C．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA能转运多种氨基酸
3．下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是( )
A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程
C．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸
D．DNA复制和转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板
4.关于基因控制蛋白质合成过程中，有关说法正确的是( )
A．图中①②③遵循碱基互补配对的原则相同
B．①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行
C．tRNA、rRNA和mRNA分子都含有氢键
D．一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成一条肽链，加快翻译速率
5.下列关于遗传信息及其表达的叙述正确的是( )
A．原核生物的遗传信息都储存于细胞拟核DNA中
B．真核细胞在个体不同发育时期产生的mRNA都不相同
C．细胞中转录和翻译时的模板及碱基配对方式都不相同
D．遗传密码的简并性有利于保持遗传信息的稳定性
6．依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是( )
A．DNA分子发生断裂
B．DNA分子发生多个碱基增添
C．DNA分子发生碱基替换
D．DNA分子发生多个碱基缺失
7．关于下图所示生理过程的叙述，正确的是( )
A．物质1上的三个相邻碱基叫做密码子
B．该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与
C．多个结构1共同完成一条物质2的合成
D．结构1读取到AUG时，物质2合成终止
8．合成一条含1 000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是
( )
A．1 000个，3 000个和3 000对
B．1 000个，3 000个和6 000对
C．3 00个，3 00个和3 000对
D．1 000个，3 000个和1 000对
9.豌豆圆粒和皱粒的产生机理如图所示，下列相关叙述正确的是( )
A．皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异
B．此题能够表现基因对生物性状的直接控制
C．插入外来DNA序列导致基因数目增加
D．豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状
10．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(如下图所示)，下列相关叙述错误的是( )
A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③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④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
11．在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是( )
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性核酸内切酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
12．囊性纤维病的致病原因是基因中缺失三个相邻碱基，使控制合成的跨膜蛋白CFTR缺少一个苯丙氨酸，CFTR改变后，其转运Cl－的功能发生异常，导致肺部黏液增多、细菌繁殖。下列关于该病的说法正确的是( )
A．CFTR蛋白转运Cl－体现了细胞膜的信息交流功能
B．该致病基因中缺失的3个碱基构成了一个密码子
C．合成CFTR蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程
D．该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制性状
二、非选择题
13.许多病毒会使人体致病，下图是一种病毒的基本结构和该病毒进入细 后复制繁殖的过程。据图回答下列问题：
(1)图1病毒的主要成分是_______________________________________。
(2)分析图2，病毒在生命活动中的一个显著特征是__________________。
(3)①表示的是___________过程，通过④过程形成的是_________的 RNA。
(4)下图表示的是生物体内遗传信息的传递过程，在遗传学上称为“_______”。 在图2中选择①～⑦中恰当的序号填入下图的括号中。
14.下图①②③分别表示细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。
请回答下列问题：
(1)在人体内，图①过程发生的主要场所是________，图②过程是在________酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
(2)细胞内酶的合成________(填“一定”或“不一定”)需要经过图③过程。
(3)假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致__________________________________________________
_____________________________________________________。
(4)细胞中控制某种酶合成的基因发生了突变，导致该酶所催化的化学反应速率变慢，可能是突变导致该酶的活性降低，还可能是突变导致该酶________。基因除了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，还能通过______________直接控制生物体的性状。
15.在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后，科学家们开始探索一定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。尼伦伯格和马太采用蛋白质的合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了聚苯丙氨酸的肽链，如下图请回答。
蛋白质体外合成实验示意图
(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是__________________________。
(2)细胞提取液为该实验具体提供了______________________________。
(3)实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是____________。
(4)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？
(简述)_________________________________________________。
(5)本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。
请简述制备方法：
①对大肠杆菌进行振荡裂解；
②____________________________________________________________ ；
③______________________________________________________________。
经上述操作，得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。(大肠杆菌中mRNA约在30～60分钟内自行分解，因此操作中可不考虑)。
16．下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程。RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA分子片段，RBS是核糖体结合位。请回答下列问题：
(1)RP基因操纵元的基本组成单位是______________；①过程发生的场所是__________________。
(2)过程②合成的RPl的多肽有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU，则决定该氨基酸序列的基因的碱基序列为
______________________。
(3)核糖体主要由________等物质构成，图中核糖体沿着mRNA的移动依次合成的有关物质是________________________________
等(用图中所示物质表示)，当细胞中缺乏rRNA时，RPl与RBS结合，导致RBS被封闭， 引起的后果是________，通过这种调节机制可以避免_____________________________________________。
第21讲 基因的表达
参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6
A C D B D C
7 8 9 10 11 12
B A D B D C
1.解析：一种tRNA只能携带一种氨基酸，B错误；密码子位于mRNA上不是tRNA上，C错误；②中没有碱基T，由碱基U代替，D错误。
答案：A
2.解析:转录时以核糖核苷酸为原料，合成RNA，A错误；真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂间期，B错误；一种tRNA能转运一种氨基酸，D错误。
答案:C
3.解析:DNA复制是以DNA的两条链为模板，而转录是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板。
答案:D
4.解析：①表示DNA分子的复制过程，该过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C；②表示转录过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C；③表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，A错误；线粒体、叶绿体和原核细胞中都含有DNA和核糖体，因此①②③能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行，B正确；mRNA为单链且无折叠区，因此分子中不含氢键，C错误；一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成多条相同的肽链，加快翻译速率，D错误。
答案：B
5.解析：原核生物的遗传信息主要储存于细胞拟核DNA中，少数储存在细胞质DNA中，A错误；真核细胞在个体不同发育时期产生的mRNA不完全相同，而不是都不相同，B错误；转录的模板是DNA的一条链，碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，翻译的模板是mRNA，碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，因此转录和翻译的模板不相同，但碱基互补配对方式是不完全相同，而不是都不相同，C错误；遗传密码的简并性有利于保持遗传信息的稳定性，D正确。
答案：D
6.解析：原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。
答案：C
7.解析：物质1是mRNA，mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子；题图所示为翻译过程，需要mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸的工具)、rRNA(组成核糖体的主要成分之一)参与；结构1是核糖体，每个核糖体都独自合成一条多肽链；据多肽链长短可知结构1是从左向右移动的，所以结构1读取到UAA时，肽链合成终止。
答案：B
8.解析:DNA分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目∶tRNA的个数∶信使RNA的碱基个数∶DNA的碱基对数＝1∶1∶3∶3，本题中即为1 000∶1 000∶3 000∶3 000。
答案:A
9.解析：插入外来DNA序列导致皱粒豌豆的产生属于基因突变，A错误；插入外来DNA序列导致基因结构改变，使淀粉分支酶基因不能表达，能够表现基因对生物性状的间接控制，B、C错误；豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状，D正确。
答案：D
10.解析：病毒都是寄生在宿主细胞中，人类免疫缺陷病毒(HIV)属于RNA病毒，利用寄主细胞的原料进行逆转录，然后再进行复制、转录、翻译合成子代病毒蛋白质外壳，所以至少要经过④②③环节，故A项正确；HIV是具有囊膜的病毒，脂质的囊膜和细胞膜识别后融合，然后RNA连同蛋白质衣壳一并进入细胞内，进入细胞后衣壳解聚，释放RNA，在衣壳内的逆转录酶作用下逆转录产生DNA，故B项不正确；经过逆转录的病毒DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，故C项正确；如果抑制该逆转录酶，则HIV不能大量复制，从而达到治疗艾滋病的目的．故D项正确。
答案：B
11.解析：依题意，三种物质存在这样的关系：X＋Z→Y，若X是DNA，Y是RNA，则Z为RNA聚合酶，A项错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B项错误；若X是RNA，Y是DNA，则此试管发生的是逆转录过程，Z为逆转录酶，C项错误；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Y为多肽，Z可能为合成多肽的原料氨基酸，D项正确。
答案：D
12.解析：CFTR蛋白转运Cl－体现了细胞膜的控制物质跨膜运输的功能，A错误；密码子是mRNA上能决定一个氨基酸的连续3个碱基，B错误；氨基酸经过脱水缩合形成肽链，之后经过肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，C正确；该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状，D错误。
答案：C
二、非选择题
13.解析:(1)病毒是非细胞结构的生物，由蛋白质和核酸组成。(2)病毒自身没有能量供给酶系统，不能独立生活，只能寄生在活细胞内才能生存。(3)由图2信息可知，①表由RNA合成DNA的逆转录过程，④过程是转录，由图示可知，逆转录形成双链 DNA进入寄主细胞的细胞核，整合到宿主细胞染色体DNA上，通过宿主细胞内DNA转录形成病毒RNA。(4)图示遗传信息的传递过程，称为中心法则，图中由DNA生成RNA是转录，由RNA形成蛋白质称翻译。
答案:(1)蛋白质、核酸 (2)寄生性 (3)逆转录 病毒 (4)中心法则 ④ ⑥
14.答案：(1)细胞核 RNA聚合 (2)不一定
(3)终止密码子提前出现，翻译提前终止
(4)数量减少 控制蛋白质的结构
15.解析:多聚尿嘧啶核苷酸的作用相当于mRNA，细胞提取液为转录提供了能量、酶、糖体、tRNA。实验中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA对体外合成蛋质的影响。
答案:(1)作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)合成 (2)能量、酶、核糖体、 tRNA(答案要完整) (3)排除细胞中的DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响 (4)依用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸 (5)②离心、过滤，获取匀浆 ③用DNA酶处理匀浆，除去DNA
16.答案：(1)脱氧核苷酸 拟核
(2)
(3)核糖体蛋白质(RP)和rRNA(或蛋白质和rRNA或RP1、RP2、RP3和rRNA) RP1、RP2、RP3 RP1等蛋白质合成终止，进而使核糖体数目减少 细胞内物质和能量的浪费
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