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1、第18讲遗传信息的传递和表达知识内容考试要求知识内容考试要求1DNA分子的复制b5.转录、翻译的概念和过程b2活动:探究DNA的复制过程c6.遗传密码、中心法则b3DNA的功能a7.基因的概念b4DNA与RNA的异同b8.复制、转录和翻译的异同b遗传信息的传递1活动:探究DNA的复制过程(1)实验方法及原理实验方法:同位素示踪技术和密度梯度离心技术。实验原理:若DNA的两条链都用15N标记,那么DNA分子密度较大,离心后应该在试管的下部;若两条链中都含有14N,那么DNA分子密度较小,离心后应该在试管的上部;若DNA的两条链中一条含有15N,一条含有14N,那么DNA分子密度居中,离心后应该在
2、试管的中部。(2)实验过程(3)实验分析预期结果a:若第二代DNA分子中15N15N占1/2,14N14N占1/2;第三代DNA分子中15N15N占1/4,14N14N占3/4,说明DNA复制方式是全保留复制。预期结果b:若第二代DNA分子全部是15N14N;第三代DNA分子中15N14N占1/2,14N14N占1/2,说明DNA复制方式是半保留复制。(4)实验结论实验结果与预期b一致,表明DNA的复制方式为半保留复制。2DNA的复制(1)概念:以DNA的两条链为模板,合成子代DNA的过程。(2)时间:上述过程发生在有丝分裂间期和减数分裂前的间期。(3)过程及条件A过程是解旋,需要解旋酶,消耗
3、能量。B过程是合成子链,需要DNA聚合酶,以四种游离的脱氧核苷酸为原料,解旋的DNA双链为模板,消耗能量。C过程是形成子代DNA。(4)特点由图示C过程形成的子代DNA两条链组成可看出,DNA复制具有半保留复制的特点。边解旋边复制。(5)意义:使遗传信息从亲代传给子代,保持了遗传信息的连续性。(1)在人体内成熟的红细胞、浆细胞中不发生DNA的复制()(2)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期()(3)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间()(4)DNA复制时,严格遵循AU、CG的碱基互补配对原则()(5)DNA分子全部解旋后才开始进行DNA复制()(6)脱氧
4、核苷酸必须在DNA酶的作用下才能连接形成子链()(7)复制后产生的两个子代DNA分子中共含4个游离的磷酸基团()(必修2 P64图312改编)5BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对,又可以与C配对。将一个正常的有分裂能力的细胞,接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上,至少需要经过几次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA到GC的替换()A2次B3次C4次 D5次解析:选B。替换过程如图所示,B代表5BrU,由图可知至少经过3次复制后,可以实现碱基对从TA到GC的替换。 考法1DNA复制的过程分析(1)误以为DNA复制“只发生于”细胞核中。细胞生物中凡存在DNA
5、分子的场所均可进行DNA分子的复制,其场所除细胞核外,还包括叶绿体、线粒体。原核细胞的拟核及质粒也进行DNA复制。(2)误以为DNA复制时氢键不能同时产生和断裂。DNA复制是边解旋边复制,氢键可同时产生和断裂。(3)误以为一个细胞的细胞核可进行多次DNA复制。一个细胞的细胞核DNA复制一般只能进行一次。 题组冲关1(2020浙江省名校考前押宝)DNA分子片段复制的情况如图所示,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异,下列说法错误的是()Ab和c的碱基序列可以互补Ba和c的碱基序列可以互补Ca中(AT)/(GC)的比值与b中(AT)/(GC)的比值相同Da中(AG)/(TC)
6、的比值与d中(AG)/(TC)的比值一般不相同答案:B2(2020杭州月考)下列关于DNA复制的叙述,错误的是()A通过分子的复制,储存在DNA中的遗传信息实现稳定表达BDNA复制形成子链时先形成氢键,后形成磷酸二酯键CDNA复制过程中有氢键的断裂和重新形成D神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制解析:选A。通过DNA分子的复制,储存在DNA中的遗传信息实现稳定的传递;DNA复制形成子链时先形成氢键,后形成磷酸二酯键;DNA复制过程中有氢键的断裂和重新形成;神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DNA分子的复制。 考法2同位素示踪法和离心技术证明DNA的半保留复制已知某一DNA分子用1
7、5N标记(0代),将含有该标记DNA分子的细胞(或某种细菌)转移到只含14N的培养基中培养(进行DNA复制),若干代后,其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例如表:世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸链的特点分子总数细胞中DNA分子离心后在离心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子的比例脱氧核苷酸链总数不同脱氧核苷酸链占全部链的比例只含15N分子含14N、15N杂合分子只含14N分子含15N的链含14N的链01全在下部10021012全在中部01041/21/2241/2中部1/2上部01/21/281/43/4381/4中部3/4上部01/43/4161/87/8n2n2/2n中部12
8、/2n上部02/2n(或1/2n1)12/2n2n11/2n11/2n题组冲关3(2019浙江4月选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是()A1/2的染色体荧光被抑制B1/4的染色单体发出明亮荧光C全部DNA分子被BrdU标记D3/4的DNA单链被BrdU标记答案:D
9、4(2020杭州模拟)将大肠杆菌放在含有15N的培养基中培育若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N 培养基中培养,每隔4 h(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA分子的密度。DNA分子的密度梯度离心实验结果如图所示。(1)中带含有的氮元素是_。(2)如果测定第4代DNA分子密度,含15N的DNA分子所占比例为_。(3)如果将第1代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度,它的四条DNA单链在试管中的分布位置应为_。(4)上述实验表明,DNA分子复制的方式是_。解析:两条DNA单链均被15N标记的DNA分子
10、为全重DNA分子,在离心管的最下边;含全重DNA分子的大肠杆菌转入含14N的培养基中培养后,第1代全部为一条链含15N、另一条链含14N的DNA分子,在离心管的中间;第2代为1/2中带DNA分子,1/2轻带DNA分子;第4代为2/24中带DNA分子,(242)/24轻带DNA分子。根据这一实验结果可以证明:DNA分子复制的方式是半保留复制。答案:(1)14N、15N(2)1/8(3)1/2重带、1/2轻带(4)半保留复制 考法3DNA分子复制中的相关计算DNA分子的复制为半保留复制,一个DNA分子复制n次,则有:(1)DNA分子数子代DNA分子数2n个;含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个;
11、不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。(2)脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条;亲代脱氧核苷酸链数2条;新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数m(2n1)个;第n次复制需该脱氧核苷酸数m(2n2n1)m2n1个。与DNA复制相关的计算的四个易错点(1)复制次数:“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别:前者包括所有的复制,后者只指最后一次复制。(2)碱基数目:碱基的数目单位是“对”还是“个”。(3)复制模板:在DNA复制过程中,无论复制几次,含有亲代脱氧核苷酸单链的
12、DNA分子都只有两个。(4)关键词:看清是“DNA分子数”还是“链数”,“含”还是“只含”等关键词。 题组冲关5(2020衢州模拟)7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某DNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的30%,其中的鸟嘌呤(G)全部被7乙基化,该DNA分子正常复制产生两个DNA分子,其中一个DNA分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的45%,另一个DNA分子中鸟嘌呤(G)所占比例为()A10%B20% C30%D45%解析:选B。据DNA分子中的A占30%,可知T占30%,C占20%,G占20%,当其中的G全部被7乙基化后,新复制的两个DNA分子中如果一个DNA分子中的T占总
13、数的45%,则另一个DNA分子中的T占35%,但G的比例不变。6(2020嘉兴校级期中)一个双链均被32P标记的DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述不正确的是()A该DNA分子中含有的氢键的数目为1.3104B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17D子代DNA分子中含32P与只含31P的分子数之比为13解析:选B。根据分析可知,DNA中AT2 000,CG3 000,A、T碱基对之间的氢键是2个,G、C碱基对之间的氢键是3个,因此该DNA分子中含有氢键的数目为2 000
14、23 00031.3104,A正确;复制过程需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为3 000(231)2.1104个,B错误;由分析可知被32P标记的DNA单链是2条,含有31P的单链是28214条,因此子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为17,C正确;根据半保留复制可知被32P标记的DNA分子是2个,含有31P的DNA分子是8个,只含有31P的DNA分子是826个,因此子代DNA分子中含32P的分子数与只含31P的分子数之比为13,D正确。RNA和蛋白质的合成1DNA的功能(1)携带遗传信息:以自身为模板,半保留复制,保持遗传信息的稳定性。(2)根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构
15、。2转录和翻译(1)RNA的结构基本单位及组成A磷酸;B核糖;C含氮碱基;D核糖核苷酸。结构特点:一般是单链。种类及功能amRNA:将遗传信息从DNA传递到细胞质中。btRNA:转运氨基酸,识别密码子。crRNA:核糖体的组成成分。(2)遗传信息的转录场所:主要在细胞核中,少数发生在线粒体、叶绿体中。条件:需要酶(RNA聚合酶)、ATP、核糖核苷酸、DNA模板。转录的产物是RNA,不仅仅有mRNA,还包含tRNA和rRNA。(3)翻译场所:细胞质中的核糖体。条件:需要酶、mRNA、ATP、tRNA、核糖体和氨基酸。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
16、氨基酸)翻译停止。过程a起始:核糖体沿mRNA运行。b延伸:在运行中核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码,选择相应的氨基酸,由对应的tRNA转运,加到延伸中的肽链上。c终止:当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束。(4)遗传密码位置:mRNA。含义:决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸排列而成的三联体。 种类:64种,其中终止密码子3种,不编码氨基酸,是翻译终止的信号。特点a除少数密码子外,生物界的遗传密码是统一的。b除少数氨基酸只有1种遗传密码外,大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。 (1)一个tRNA分子中只有三个碱基,可以携带多种氨基酸()(2)rRNA是核糖体的组成成分,原核细
17、胞中可由核仁参与合成()(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键()(4)在翻译过程中,tRNA分子的OH端与相应的氨基酸结合()(5)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对()(6)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子()(7)细胞中的mRNA在核糖体上移动,指导蛋白质的合成()(8)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率()(必修2 P66P68图313、图314改编)下图表示基因表达遗传信息的某些过程示意图,已知tRNA内部也存在碱基互补配对的一些区域,如图中的。下列叙述正确的是()A参与甲图所示过程的酶有解旋酶和RN
18、A聚合酶B虚线区域均有“嘌呤数等于嘧啶数”的关系C甲图中虚线区域的碱基配对方式完全相同D乙图中虚线区域的核苷酸配对方式不完全相同解析:选B。据图分析,甲图表示转录过程,需要RNA聚合酶的催化,A错误;图中虚线区域内的碱基都遵循碱基互补配对原则,因此均有“嘌呤数等于嘧啶数”的关系,B正确;甲图中虚线区域的碱基配对方式不完全相同,如前者有A与T配对,后者有A与U配对,C错误;乙图中虚线区域都是RNA链与RNA链之间的碱基配对,因此两者的核苷酸配对方式完全相同,D错误。 考法1DNA和RNA的区分技巧(1)DNA和RNA的判断含有碱基T或脱氧核糖DNA;含有碱基U或核糖RNA。(2)单链DNA和双链
19、DNA的判断若双链DNA(最可能);若嘌呤嘧啶单链DNA。(3)DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正发生DNA的合成;若大量利用U,可推断正进行RNA的合成。题组冲关1(2017浙江4月选考)与DNA分子相比,RNA分子特有的碱基是()A鸟嘌呤(G)B胞嘧啶(C)C尿嘧啶(U) D腺嘌呤(A)解析:选C。DNA分子含有的碱基是A、C、G、T,RNA分子含有的碱基是A、C、G、U。因此,与DNA分子相比,RNA分子特有的碱基是U。2(2020杭州五校联考)下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法,错误的是()A区分单双链DNA、单双链
20、RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定B双链DNA分子中碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越大C含有DNA的生物,其遗传物质是DNA不是RNAD含有RNA的生物,其遗传物质是RNA不是DNA解析:选D。构成DNA和RNA的碱基种类不同,双链DNA中发生碱基互补配对,且AT,GC,因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定,A正确;双链DNA分子中A与T间形成两条氢键,G与C间形成三条氢键,因此碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越大,B正确;同时含有DNA和RNA的生物,DNA为其遗传物质,C正确,D错误。 考法2DNA复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译场
21、所主要发生在细胞核中,也可在线粒体、叶绿体内进行主要发生在细胞核中,也可在线粒体、叶绿体内进行核糖体时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期生物的生长发育过程中条件模板亲代 DNA分子的两条链DNA分子的一条链mRNA续表项目复制转录翻译条件原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他解旋酶、DNA聚合酶和能量RNA聚合酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式AT、TACG、GCAU、TACG、GCAU、UACG、GC过程DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋形成子代DNADNA解旋,以其中一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA(单链),mR
22、NA进入细胞质中与核糖体结合以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链遗传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录,转录结束后的DNA仍保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合,同时进行多条肽链的合成产物两个双链DNA分子RNA多肽或蛋白质联系“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图 题组冲关3(2017浙江11月选考)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述,正确的是()A每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码B遗传密码由DNA传递到RNA,再由RNA决定蛋白质C一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子DRNA聚合酶与
23、DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开答案:C4(2016浙江4月选考)遗传信息的传递过程如图所示,其中表示四种不同的物质。下列叙述错误的是()A复制时,2条链均可作为模板链B形成时,需沿整条DNA长链进行C密码子CUU编码所携带的氨基酸D上可同时结合多个核糖体形成多条解析:选B。是DNA分子,DNA复制时2条链均可作为模板链,A项正确;是mRNA分子,形成mRNA分子的转录过程,并不是沿着整条DNA长链进行的,转录是以DNA分子上的基因区段为模板进行的,B项错误;是tRNA,其上的反密码子是GAA,与mRNA上的密码子CUU配对,故密码子CUU是编码所携带的氨基酸,C项正确;m
24、RNA上可结合多个核糖体形成多聚核糖体,每个核糖体上均可形成1条相同的肽链,D项正确。 考法3翻译过程中多聚核糖体模式图的深入解读(1)根据核糖体的结构可推测图1表示翻译过程。根据图2中RNA聚合酶、核糖体、多肽等文字信息可确定图2中既有转录过程又有翻译过程。(2)翻译过程中的细节问题方向:图1中方向为从右到左,判断的依据是多肽链的长短,长的翻译在前。结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多肽链之间的关系:图1中4个核糖体合成的4条多肽链,因为模板mRNA相同,所以最终合成了4条相同的肽链,而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成,也不是合成出
25、4条不同的肽链。题组冲关5.右图为多肽链的生物合成过程示意图,下列相关叙述正确的是()A该过程有氢键的形成与断裂B该核糖体的运动方向是自右向左C图中RNA聚合酶结合位点在5端DRNA内部不会发生碱基互补配对解析:选A。该过程为翻译过程,tRNA的反密码子与mRNA的密码子碱基互补配对,tRNA离开mRNA,分别有氢键的形成与断裂,A正确;该核糖体的运动方向是自左向右,B错误;RNA聚合酶是转录所需要的酶,翻译过程不需要RNA聚合酶参与,C错误;tRNA内部发生碱基互补配对,D错误。 考法4巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)辨析氨基酸与密码子、反
26、密码子的数量关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。除终止密码外,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。密码子有64种(3种终止密码;61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。题组冲关6(2020浙江湖州联考)如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系,下列说法中正确的是()A由图分析可知链应为DNA的链BDNA形成的过程发生的场所是细胞核C酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG,CUAD图中与配对的过程需要在核糖体上进行解析:选D。根据碱基互补配对原则,可知链是链,A错误;由于蓝细菌属于原核生物,没有
27、由核膜包被的细胞核,所以DNA形成的过程发生在拟核,B错误;tRNA一端三个相邻的碱基是反密码子,密码子在mRNA上,C错误;图中与配对的过程是翻译,需要在核糖体上进行,D正确。 考法5基因表达过程中的相关计算(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下,转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数631,即:基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目参加转运的tRNA数目1/3 mRNA的碱基数目1/6基因中的碱基数。(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算若基因中有n个碱基,氨基酸的平均相对分子质量为a,合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量(n/6)a18(n/6m);若改为
28、n个碱基对,则公式为(n/3)a18(n/3m)。易错点计算中对“最多”和“至少”的分析有误点拨(1)翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)在回答有关问题时,应加上“最多”或“至少”等字。如mRNA上有n个碱基,转录生成它的基因中至少有2n个碱基,由该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。题组冲关7(2020宁波质检)一个mRNA分子有m个碱基,其中GC 有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时
29、脱去的水分子数分别是()Am、(m/3)1 Bm、(m/3)2C2(mn)、(m/3)1 D2(mn)、(m/3)2解析:选D。mRNA分子中有m个碱基,其中GC数目为n个,推出AU数目为mn个,故DNA中AT数目为2(mn)。根据mRNA碱基数目蛋白质中氨基酸数目31可知,氨基酸数目为m/3。脱去水分子数氨基酸数肽链数(m/3)2。中心法则与基因1要点:遗传信息由DNA传递到RNA,然后由RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物体性状的体现者。2中心法则的发展:在逆转录酶的作用下,以RNA为模板反向合成单链DNA。3图解4基因:以一定次序排列在染色体上,是遗传的基本功能单位,能控制生物的性状。
30、本质上是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段。(1)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则()(2)原核生物的tRNA合成无须基因指导()(3)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为:()(4)基因与性状之间是一一对应的关系()(5)rRNA能参与蛋白质的生物合成()(6)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(7)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则()(8)植物激素的合成受基因的控制()(必修2 P70图315改编)据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程,回答下列问题:(1)在人体细胞中发生的过程是_。(2)遵循碱基互补配对的
31、过程是_。(3)和过程,碱基配对方式_(填“完全”或“不完全”)相同,中碱基配对方式有_;中碱基配对方式有_。(4)HIV可发生的过程是_,其宿主细胞是_细胞,其进行蛋白质合成的场所是宿主细胞的_,其“遗传信息流”的模板由_提供,原料由_提供。(5)中心法则反映了遗传物质的_两大功能。答案:(1)(2)(3)不完全GC,CG,AT,TAGC,CG,AU,TA(4)T淋巴核糖体病毒自身宿主细胞(5)传递与表达 考法1各类生物的遗传信息传递生物种类遗传信息的传递过程病毒类生物DNA病毒某些RNA病毒逆转录病毒细胞类生物“三看法”判断中心法则各过程 题组冲关1(2020浙江1月选考)遗传信息传递方向
32、可用中心法则表示。下列叙述正确的是()A劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNAB烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代C果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代D洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成答案:A2下列关于“中心法则”含义的叙述中,错误的是()A基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状B过程可发生在被RNA病毒侵染的宿主细胞中C过程所需的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸D过程揭示了生物的遗传实质,过程为自然选择提供进化的原材料解析:选D。蛋白质是生命活动的体现者,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状,A正确;过程分别指逆转录
33、和RNA复制,只可能发生在被某些RNA病毒侵染的宿主细胞中,B正确;过程所需的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,分别形成DNA、RNA和蛋白质,C正确;过程表示转录,一般不为进化提供原材料,基因突变、染色体畸变以及基因重组为生物进化提供原材料,D错误。 考法2基因的概念理解(1)存在病毒DNA或RNA上。原核细胞拟核和质粒上。真核细胞染色体、线粒体、叶绿体中。(2)特点:稳定性、特异性、多样性。RNA病毒的稳定性较差,因为RNA呈单链易发生基因突变。(3)遗传:细胞质中的基因遵循母系遗传。细胞核中的基因在减数分裂时遵循基因的分离定律和自由组合定律。(4)变异:在基因分子结构中碱基对的增
34、添、缺失或替换属于基因突变。若整个基因分子的缺失或增添则为染色体畸变。DNA复制时,易发生基因突变;发生基因突变,但生物体的性状不一定改变。(5)表达:细胞内的基因不一定都表达,有的基因在所有细胞中都表达,如ATP合成酶基因、呼吸酶基因;有的基因在不同的细胞内选择性表达。基因表达的直接产物是蛋白质,该蛋白质是结构蛋白、酶或蛋白质类激素,可直接或间接控制生物性状。(6)进化:种群中基因频率的定向改变即产生生物进化。影响基因频率改变的因素有自然选择、迁入迁出、突变和基因重组等。(7)人类遗传病:人类遗传病并非都是由基因造成的,也可能是染色体异常,诊断基因遗传病的方法是基因诊断,采用DNA分子杂交法
35、。基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,并非对病变基因的修复。题组冲关3(2020浙江省金丽衢十二校联考)下列有关基因、蛋白质和核酸之间关系的叙述,错误的是()A同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的,蛋白质和RNA不完全相同B基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序C蛋白质合成旺盛的细胞中,DNA分子较多,转录成的mRNA分子也较多D真核细胞中,转录主要在细胞核中进行,蛋白质的合成在细胞质中进行解析:选C。同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的,但由于基因的选择性表达,蛋白质和RNA不完全相同;基因中的遗传信息通过mRN
36、A决定蛋白质中的氨基酸排列顺序;蛋白质合成旺盛的细胞中,DNA分子不变,转录成的mRNA分子较多;真核细胞中,转录主要在细胞核中进行,蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。1(2019浙江1月学考)假设T2噬菌体的DNA含1 000个碱基对,其中胞嘧啶占全部碱基的30%。一个32P标记的T2噬菌体侵染细菌,释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体B噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供C用含32P的培养基可直接培养出32P标记的T2噬菌体D产生这些子代噬菌体共消耗了9 800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸解析:选A。DNA复制的方式是半保留复制,
37、结合细菌无放射性,所以子代噬菌体最多有2个32P标记的噬菌体,A正确;噬菌体增殖所需的模板是由噬菌体自身提供的,B错误;噬菌体营寄生生活,所以不能用培养基直接培养,C错误;根据题干信息可知1个DNA分子中有胸腺嘧啶2 00020%400个,所以这些子代噬菌体共消耗了胸腺嘧啶脱氧核苷酸400(501)19 600个,D错误。2(2019浙江6月学考)真核细胞中,某多肽链的合成示意图如下,其中、为核糖体上结合tRNA的3个位置,a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是()A在该mRNA中a、b均为密码子B一个mRNA只能与一个核糖体结合C位置供携带着氨基酸的tRNA进入核
38、糖体D若b中的1个核苷酸发生替换,则其决定的氨基酸一定改变解析:选C。由图可知,在该mRNA中b与反密码子结合,b为密码子,a虽然是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成,但a、b之间只有四个核糖核苷酸,构不成整数个密码子,因此a不是密码子;一个mRNA能与多个核糖体结合;位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体,随后核糖体向右移动;若b中的1个核苷酸发生替换,则其决定的氨基酸不一定改变。故C正确。3(2017浙江4月选考)下列关于DNA、RNA和基因的叙述,错误的是()A基因是具有遗传功能的核酸分子片段B遗传信息通过转录由DNA传递到RNAC亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息D细胞周期的间期和分
39、裂期均有RNA的合成解析:选C。亲代DNA通过复制将遗传信息传递给子代,不是表达,遗传信息表达包括转录和翻译两个步骤,故C错误;细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成,分裂期可能会有线粒体中遗传信息的表达,故D正确。4(2019浙江4月选考)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是()A一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板B转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能C多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链D编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成答案:A5(2018浙江4月选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因
40、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()AmiRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合BW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CmiRNA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DmiRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA 直接与W基因的mRNA结合所致解析:选B。RNA聚合酶和基因的启动部位结合,起始密码子在mRNA上,A错误;W基因转录出的mRNA不成熟,需在细胞核中加工,B正确;RNA之间结合,互补配对的碱基是A与U、G与C,C错误;由题图可知,miRN
41、A抑制W蛋白的合成是通过miRNA转录的蛋白质复合物与W基因mRNA结合,阻止核糖体移动,从而阻止其翻译过程,D错误。6(2020浙江温岭选考模拟)如图中甲丁表示大分子物质或结构,代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题:(1)过程需要的原料是_;过程与过程碱基配对方式的区别是_。(2)若乙中含1 000个碱基,其中C占26%、G占32%,则甲中胸腺嘧啶的比例是_,此DNA片段经三次复制,在第三次复制过程中需消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是_;过程涉及的RNA有_类。(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是_,在分裂期此图所示过程很难进行,
42、原因是_。(5)下列生物或结构中,与结构丁化学组成相近的是()AT2噬菌体B烟草花叶病毒C线粒体 D叶绿体解析:(1)过程分别表示转录和翻译,前者发生DNA与RNA碱基配对,后者发生mRNA与tRNA碱基配对。(2)mRNA中CG58%,所以甲中CG58%,T占21%,C1 000229%580,该DNA第三次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数为5802312 320。(3)图中一个mRNA可与多个核糖体相继结合,同时合成多条肽链,从而提高了翻译的效率,该过程中涉及mRNA、tRNA、rRNA三类RNA。(4)分裂间期可进行DNA分子的复制、转录和翻译过程。分裂期,由于DNA处于高度螺旋化的染色体中,
43、无法解旋,所以不能进行DNA的复制和转录。(5)结构丁代表核糖体,由RNA和蛋白质组成,其化学组成与RNA病毒相似。答案:(1)核糖核苷酸过程中T可与A配对,过程中U与A配对(2)21%2 320(3)一个mRNA可以与多个核糖体相继结合,同时进行多条肽链的合成三(4)DNA处于高度螺旋化的染色体中,无法解旋(5)B1(2020杭州模拟)从单尾金鱼卵细胞中提取RNA注入双尾金鱼受精卵中,发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状,这些RNA最可能是()A遗传物质BtRNACmRNA DrRNA解析:选C。金鱼的遗传物质是DNA,A错误;tRNA和rRNA不参与性状的控制,B、D错误;mRNA携带着遗传信息