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1、人教生物必修二第四章第人教生物必修二第四章第1、2节第1、2节基因指导蛋白质的合成基因对性状的控制一、基因指导蛋白质的合成1RNA(1)结构 基本单位：核糖核苷酸磷酸、_(A、U、C、G)、五碳糖(核糖)。空间结构：一般是_链。(2)种类 信使 RNA(_)。转运 RNA(tRNA)。核糖体RNA(rRNA)。含氮碱基单mRNA想一想三种RNA都携带遗传信息吗？提示三种RNA中只有mRNA携带遗传信息，mRNA在翻译过程中起模板的作用。其余二种RNA分别为核糖体的组成成分和作为运载的氨基酸的工具。2遗传信息的转录(1)概念：在_中，以DNA的一条链为模板合成_的过程。(2)场所：细胞核(主要)
2、。(3)模板：DNA的一条链。(4)原料：4种游离的_。(5)产物：RNA(主要是mRNA)。(6)配对原则：AU、CG、GC、TA。细胞核RNA核糖核苷酸3遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种_，以mRNA为模板，合成具有一定_的蛋白质的过程。(2)场所：_。(3)模板：mRNA。(4)原料：20种游离的_。(5)产物：蛋白质(或多肽链)。(6)运载工具：tRNA。(7)配对原则：AU、UA、CG、GC。4密码子(1)概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，此3个相邻碱基称作_。(2)位置：_。(3)种类：_种，其中决定氨基酸的密码子有_种，终止密码子有3种。氨基酸氨基酸顺序
3、核糖体氨基酸密码子mRNA64615反密码子(1)概念：每个_上的3个碱基可以与mRNA上的_互补配对，称为_。(2)位置：_。(3)种类：_种。【名师点拨】一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子不决定氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运，每一种tRNA只能转运一种氨基酸。判一判(2010年广东高考改编)(1)DNA是蛋白质合成的直接模板。(2)每种氨基酸仅由一种密码子编码。(3)DNA复制就是基因表达的过程。提示(1)错；mRNA是翻译的直接模板。(2)错；密码子有简并性，即每种氨基酸可由一种或几种密码子决定。(3)错；基因表达是指转录、翻译的过
4、程。tRNA密码子反密码子tRNA61二、基因对性状的控制1中心法则的提出及其发展(1)提出者：克里克。(2)内容图解：(3)补充后的内容图解2基因、蛋白质与性状的关系(1)两种方式 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。基因通过控制_的结构，直接控制生物体的性状。蛋白质(2)调控生物体性状的因素 内因：_。外因：环境条件。3真核生物的基因分类细胞质基因和细胞核基因。基因考点一基因的表达过程1转录、翻译与DNA复制的比较项目DNA复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他条件
5、酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP酶(RNA聚合酶等)和ATP酶、ATP和tRNA碱基配对方式DNADNAATTACGGCDNAmRNAAUTACGGCmRNAtRNAAUUACGGC信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质时间细胞分裂间期生物生长发育的过程中产物2个相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列顺序的蛋白质特点边解旋边复制半保留复制边解旋边转录DNA仍保留1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度【易错警示】(1)翻译时，3种RNA均参与反应。(2)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链再经折叠、加工成为具有复杂空间结构的蛋白质。2遗
6、传信息、密码子和反密码子的比较(1)区别存在位置含义生理作用遗传信息DNA脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序密码子mRNA mRNA上3个相邻的碱基直接决定氨基酸的排列顺序反密码子tRNA与密码子互补的三个碱基识别密码子(2)联系 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。mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。(3)对应关系3DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板，合
7、成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如图)：综上可知：蛋白质中氨基酸数目1/3mRNA碱基数目1/6DNA(或基因)碱基数目。【易错警示】因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。1(2012年北京东城示范校练习)下图为真核细胞中发生的一个生理过程。据图判断，下列描述中不正确的是()A合成mRNA的
8、场所是细胞核，需要ATP供能和RNA聚合酶催化B该过程存在着遵循碱基互补配对原则的行为C图中所示最终合成的四条多肽链在结构上各不相同D该过程主要发生在细胞质中，由少量的mRNA迅速合成大量蛋白质【解析】mRNA主要在细胞核中在RNA聚合酶的催化下，通过碱基互补配对合成，该过程需要ATP供能，故A、B项正确。图中进行的是翻译过程，主要在细胞质中进行，故D项正确。核糖体与mRNA结合后由左向右进行，一个mRNA分子可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，所以这四条多肽链的结构上完全相同，故C项错误。【答案】C考点二基因对性状的控制1中心法则的理解与分析图解表示出遗传信息的传递有5个过程。(1)
9、以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递【易错警示】逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。(3)中心法则与基因表达的关系 DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。2基因对性状控制的方式3基因与性状的对应关系(1)一般而言，个基因只决定一种性状。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基
10、因也决定结灰色的种子。4基因和性状的关系5基因对性状控制的复杂性基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。【易错警示】生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。2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。由图中不能得出的结论是()A基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C一个基因
11、可以控制多种性状D一个性状可以由多个基因控制【解析】本代谢图解中未涉及基因控制性状的直接途径。故A选项不正确。【答案】A遗传信息传递与表达的相关机理遗传信息的传递与表达、基因对性状的控制是遗传学的重要基础知识，通过相关实验，探究基因对蛋白质合成过程的控制机理或基因对性状的控制过程可有助于加强对转录、翻译过程、基因与性状、环境因子对性状的影响等重点知识的理解与掌握，因此在复习中，可有意尝试相关内容的实验设计与探究训练，特别要关注“高起点、低落点”的基础性较强的实验探究题型的训练。(2012年南京模拟)下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是_、
12、_。(2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。(3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。实验步骤：第一步：取A、B、C、D4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液；第二步：向A管中滴加适量的_，B管中滴加_的蒸馏水，同时A、B管中加入等量相同的细菌_，向C管中加入适量的_，向D管中加入_的蒸馏水，同时C、D管中加入_的人体DNA。第三步：把A、B、C、D4支试管放在_的条件下培养一段时间，检测4支试管
13、中_。预期实验结果并得出实验结论：该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现_，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。【答案】(1)转录翻译(2)tRNA核糖体(3)实验步骤：第二步：一定浓度的抗生素水溶液等量DNA 一定浓度的抗生素水溶液等量等量第三步：相同且适宜有无RNA的生成预期实验结果并得出实验结论：4A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成视角1紧扣教材重点基因表达过程尽管在基因表达中一般讲DNAmRNA氨基酸631，但由于mRNA中存在终止密码子等原因，故在mRNA上碱基数应大于蛋白质中氨基酸数的3倍，基因或DNA上的碱基数目比对
14、应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(2012年潍坊抽样监测)如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，以下叙述不正确的是()A甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基B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，该蛋白质中有mn1个肽键C若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构可能会受到一定程度的影响D丙的合成是由两个基因共同控制的【思路点拨】解决此类问题要抓好以下关键点：【关键点】(1)正确识图，明确图解中的生理过程及特点；(2)明确碱基、密码子与氨基酸个数之间的对应关系。(3)明确基因与性状之间的关系。【分析】从图中可以看出，甲、乙表示信使RN
15、A，分别指导合成一条肽链，因此，蛋白质丙是由两条链构成的。如果甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有mn2个肽键。【答案】B互动探究(1)如果图示甲分子上有m个密码子，则转录产生甲的DNA分子至少有多少个碱基？(2)生物体的性状是完全由基因控制吗？【提示】(1)6m(2)生物体的性状受基因的控制，同时也受环境的影响。视角2洞察高考热点RNA的种类及功能(1)mRNA蛋白质合成的直接模板；(2)tRNA氨基酸的转运工具；(3)rRNA核糖体的重要组成成分；(4)有些RNA可作为“酶”，催化某些化学反应的完成；(5)RNA病毒中，RNA可作为遗传物质。A少数R
16、NA具有生物催化作用B真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞核中合成的CmRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸【分析】真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞内合成的；少数RNA是酶，具有催化作用；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子；tRNA具有特异性，一种tRNA只能转运一种氨基酸。故B错误。【答案】B(2012年南通二调)下列不属于RNA功能的是()A在细胞间传递信息B在细胞内运输某种物质C催化某些化学反应D某些病毒的遗传物质【解析】本题考查RNA的种类和功能。tRNA在翻译过程中可以转运氨基酸，极少数RN
17、A具有催化功能(酶)，病毒按其遗传物质组成可分为DNA病毒和RNA病毒。mRNA在细胞内可以传递DNA中的信息。【答案】A视角3突破易错疑点对中心法则相关知识模糊不清(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。(2012年沈阳四校联考)关于下
18、图所示的过程，下列叙述正确的是()A噬菌体进行过程，需将噬菌体放在含有四种游离的脱氧核糖核苷酸的溶液中B正常真核生物细胞内可发生过程C过程常见于RNA病毒侵入细胞时D细胞中过程的发生都需要解旋酶的催化作用【分析】噬菌体不能单独生活，必须寄生在其他细胞内，故不能单独培养噬菌体；过程表示的是中心法则，在正常真核生物细胞内可发生该过程；到目前为止，所有的生物体内还没有发现过程；过程需要解旋酶的催化，过程不需要。【答案】B题组一基因的表达过程1(2011年江苏高考)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋
19、白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性【解析】转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶首先结合到基因的启动子上，从而启动转录过程；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体；一个氨基酸可对应几种不同的密码子，这样能保证由于差错导致的密码子改变而氨基酸不改变，从而保持生物性状的稳定性。【答案】C2(2012年盐城二调)下列有关基因表达的叙述不正确的是()A某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同B某DNA分子的一条链中AT占54%，则由该DNA转录的信使RNA中GC占46%C细胞中的翻译过
20、程发生在核糖体上DHIV的遗传信息表达没有转录过程【解析】肝细胞和神经细胞形态差异的根本原因是基因的选择性表达，即细胞中的mRNA不同，A正确；DNA转录的模板链和mRNA链互补配对，模板链AT占54%，CG占46%，则mRNA链中CG也占46%，B正确；翻译的场所即蛋白质的合成场所是核糖体，C正确；HIV是RNA病毒，其遗传信息的表达包括RNA逆转录、转录和翻译，D错误。【答案】D题组二遗传信息的传递过程3(2012年连云港二模)1981年底，我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸，标志着我国具有人工合成核酸的能力，下列各试管通过人工合成产物，叙述不正确的是()A，产物分别相同B，生理过
21、程不同C的进行都需要模版、原料、能量和酶D每个生物都必须要进行所有生理过程【解析】中DNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以为复制，产物为DNA，中加入DNA为模板，原料为核糖核苷酸，所以为转录，产物为RNA，中加入RNA为模板，原料为核糖核苷酸，所以为复制，产物为RNA，中加入RNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以产物为DNA，为逆转录，只发生在有逆转录酶的生物中。【答案】D4如图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用机理，结合图表分析，下列说法中错误的是(多选)()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利
22、福平抑制RNA聚合酶的活性A环丙沙星和红霉素都能抑制过程B青霉素和利福平均能抑制细菌的过程C结核杆菌的过程都发生在细胞质中D过程可发生在人体的健康细胞中【解析】环丙沙星可促进DNA螺旋化，为转录过程，需要的是DNA解旋，为翻译过程，与DNA螺旋化无直接关系。青霉素和利福平抑制细菌生长的方式不同，但与DNA复制无关。结核杆菌细胞中没有以RNA为模板自我复制和逆转录过程。在人体的健康细胞中也不会有过程。【答案】ABCD题组三基因表达的综合考查5(2012年泰安一模)某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因
23、的表达，使细胞易于癌变，据图分析，不正确的叙述有()A过程称为转录，在细胞核中进行B与完成过程直接有关的核酸，只有mRNAC与邻近基因或抑癌基因相比，杂交分子中特有的碱基对是AUD细胞中若出现了杂交分子，则抑癌基因沉默，此时过程被抑制【解析】基因合成mRNA的过程是DNA的转录，发生在细胞核内，Mrna合成蛋白质的过程是翻译过程，参与的核酸有mRNA，还有tRNA和rRNA两种。邻近基因和抑癌基因都是DNA片段，不存在碱基U，杂交分子成分是RNA，存在碱基U，A与U碱基对是其特有的。抑癌基因形成的mRNA形成了杂交分子，翻译过程不能进行，抑癌基因表达沉默，不表达相应的蛋白质。【答案】B6(20
24、12年苏北四市二次联考)如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答：(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中_所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在_的间期，B过程需要的原料是_，图中需要解旋酶的过程有_。(2)基因突变一般发生在_过程中，它可以为生物进化提供_。(3)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是_。(4)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是_。图中的不同核糖体最终形成的肽链_(填“相同”或“不同”)。【解析】(1)科学家克里克提出的中心法则包括D
25、NA的复制、转录和翻译过程，也就是图中A、B、C所示的遗传信息的传递过程。DNA的复制(A)过程发生在有丝分裂或减数第一次分裂前的间期。B过程需要的原料是游离的4种核糖核苷酸。DNA的复制、转录过程中，DNA分子都要首先解开螺旋，故图中需要解旋酶的过程有A、B。(2)基因突变一般发生在DNA的复制(A)过程中，它可以为生物进化提供原始材料。(3)某tRNA上的反密码子是AUG，与其配对的密码子是UAC，可知该tRNA所携带的氨基酸是酪氨酸。(4)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b。因为模板相同，故图中的不同核糖体最终形成的肽链相同。【答案】(1)A、B、C有丝分
26、裂或减数第一次分裂前的游离的4种核糖核苷酸A、B(2)A原始材料(3)酪氨酸(4)由a到b相同课时作业二十一、选择题1.(2012年菏泽高三统考)如图代表细胞中发生的某一过程，下列叙述错误的是()A该过程表示的是翻译过程B该过程合成的产物可能不是酶C该过程遵循碱基互补配对原则D转运每种氨基酸的工具只有一种【解析】该过程在核糖体中进行，为翻译过程。合成的产物可能是蛋白质类的酶或蛋白质类的激素等物质。在翻译过程中mRNA与转运RNA上的碱基互补配对。因每种氨基酸的密码子可能有多个，因此转运每种氨基酸的工具可能有多个，D项错误。【答案】D2(2012年南昌高三调研)下列有关蛋白质合成的叙述中，正确的
27、是()A一种氨基酸必定有一种密码子对应BmRNA可由细胞质进入细胞核C都在内质网上的核糖体中合成DmRNA上的密码子一定决定某种氨基酸【解析】mRNA在细胞核中转录，通过核孔进入细胞质。有些蛋白质是在游离的核糖体中合成的。终止密码子不对应氨基酸。【答案】A3(2011年上海高考)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是()A原核生物的tRNA合成无需基因指导B真核生物tRNA呈三叶草结构C真核生物的核糖体可进入细胞核D原核生物的核糖体可以靠近DNA【解析】由题意可知原核生物的转录和翻译可以同步进行
28、，翻译的场所核糖体与DNA靠得很近。【答案】D4为了测定氨基酸的密码子，科学家用人工合成的mRNA为模板进行细胞外蛋白质合成实验。若以ACACACACAC为mRNA，则合成苏氨酸和组氨酸的多聚体；若以CAACAACAACAA为mRNA，则合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。据此推测苏氨酸的密码子是()AACABCACCCAADAAC【解析】由题意可知，以ACACACAC为mRNA时，合成苏氨酸、组氨酸的多聚体，苏氨酸、组氨酸的密码子是ACA或CAC；以CAACAACAACAA为mRNA时，合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体，所以三者的密码子为CAA、ACA、AAC，对照两者得出
29、重复的密码子ACA即为苏氨酸的密码子。【答案】A5(2011年安徽高考)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CDNA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【解析】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
30、的复制和转录均需解旋酶。【答案】D6(2012年北京西城期末考试)绿色荧光蛋白(简称GFP)含有1条多肽链，由238个氨基酸组成，能发出绿色荧光。下列有关GFP的叙述不正确的是()A在控制GFP合成的基因中，脱氧核苷酸的数量应该大于1428个B合成GFP的转录过程需要RNA聚合酶和游离的脱氧核苷酸等参与C将GFP整合到胚胎干细胞中，可用于胚胎发育中细胞的标记定位D转入GFP基因的植物细胞能发生荧光说明该基因在植物中成功表达【解析】在控制GFP合成的基因中，脱氧核苷酸的数量应该大于238321428(个)。转录过程合成的产物是mRNA，需要RNA聚合酶和游离的核糖核苷酸等参与。【答案】B7下列关
31、于基因、蛋白质与状性的关系的描述中，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，淀粉含量低而蔗糖含量高B人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的C基因与性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制D囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异【解析】皱粒豌豆是由于DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了母本细胞中编码淀粉分支酶基因的正常表达，导致淀粉合成减少，运输到种子细胞中的淀粉减少，豌豆种子的含水量减少而皱缩。人类白化病症状是基因通过控制酪氨酸酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状来实现的；
32、有些基因参与了多种性状的控制，有些性状由多个基因控制；编码蛋白质的基因缺失了3个碱基导致基因分子结构的改变，该种变异是基因突变。【答案】A81983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是()【解析】HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIVDNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成R
33、NA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。【答案】D9(2012年烟台高三调研)科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子MTERF3，这一因子主要抑制线粒体DNA的表达，从而减少细胞能量的产生。此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种疾病的治疗。根据以上资料，下列相关叙述错误的是()A线粒体DNA也含有可以转录、翻译的功能基因B线粒体基因控制性状的遗传不符合孟德尔遗传定律C线粒体因子MTERF3直接抑制细胞呼吸中酶的活性D糖尿病、心脏病和帕金森氏症等疾病可能与线粒体功能受损有关【解析】线粒体中的DNA也能进行转录与翻译；线粒体中的基因是随细胞质随机分开的，所以不符合孟
34、德尔遗传定律。【答案】C10(2012年北京海淀期末练习)下列关于遗传信息传递和表达的叙述，正确的是()在细菌中DNA的复制只发生在拟核 不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达 不同核糖体中可能翻译出相同的多肽 识别并转运氨基酸的tRNA由3个核糖核苷酸组成 基因突变不一定导致所表达的蛋白质结构发生改变ABCD【解析】细菌细胞质中的质粒是小型环状DNA分子，也可以复制，错误；不同组织细胞中，部分基因的表达是相同的，正确；核糖体上翻译出来的多肽种类直接由mRNA的种类决定，正确；tRNA是由许多核糖核苷酸组成，在tRNA一端有三个碱基构成的反密码子，错误；真核基因的内含子发生突变对该基因控制合成
35、蛋白质的结构没有影响，如果突变前后的基因转录出来的mRNA上对应的密码子所对应的氨基酸是同一种，也不会影响该基因控制合成蛋白质的结构，正确。【答案】B11如图是某DNA双链的片段和由它控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG)，下列说法中错误的是()A该DNA片段含有2个游离的磷酸基团、4个游离的碱基B转录的模板是乙链，其碱基序列可代表遗传信息C转录形成的mRNA片段中至少有18个核糖核苷酸、6个密码子D若箭头所指的碱基对被替换，则其编码的氨基酸序列可能不会改变【解析】该DNA分子中含有2个游离的磷酸基团，但碱基是互补配对的，以氢键相连，所以，不能说碱基是游离状态的。因为一种氨基酸可以对
36、应一种或几种密码子，故密码子改变，其编码的氨基酸序列可能不变。【答案】A12(2012年浙江五校联考)下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是()ADNA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CDNA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DDNA复制和转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板【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二、非选择题13(2012年浙江五校联考)下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答：(1)比较
37、图一与图二，所需要的条件除模板有所不同之外，_和_也不同。(2)与图一中A链相比，C链特有的化学组成是_和_。(3)图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为_。图三中可在人体正常细胞内发生的过程有_(填序号)。(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，将Bt基因导入棉花细胞时，为避免基因转移影响其他植物，一般不会将该基因转入到棉花细胞的_中，d过程对应于图三中_过程(填序号)。活化的毒性物质应是一种_分子。【解析】(1)分析题图可知：图一为在RNA聚合酶的催化作用下，以DNA的一条链为模板的转录过程，图二为以DNA的两条链为模板在DNA聚合酶的催化作用下完成的DNA的复制过程，两过程除模板不同
38、外，酶、原料也不同。(2)图一中的C链为RNA，与DNA链相比，其特有的化学组成是核糖和尿嘧啶。(3)图三所示是遗传信息的传递规律，被命名为中心法则：为DNA的复制、为转录、为翻译，三者均可在人体正常细胞内发生；为RNA的复制，为逆转录过程。(4)为避免基因转移影响其他植物，一般将目的基因转移到叶绿体或线粒体中。d过程为基因的表达过程，对应于图三中转录、翻译过程。由图可知，活化的毒性物质是一种多肽分子。【答案】(1)酶原料(2)核糖尿嘧啶(3)中心法则、(4)细胞核、多肽14(2010年江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。
39、铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：(1)图中甘氨酸的密码子是_，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为_。(2)Fe3浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_，从而抑制了翻译的起始；Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响，又可以减少_。(3)若铁蛋白由n个
40、氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是_。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_。【解析】(1)由翻译的特点，肽链合成过程中每结合一个氨基酸，核糖体就向右移动3个碱基的距离，由图可知甘氨酸对应密码子应为GGU，甘、天、色氨酸对应mRNA的碱基序列为GGUGACUGG，所以相应基因模板链碱基序列为CCACTGACC也可以是CCAGTCACC(转录方向与前者相反)。(2)从题干信息看出铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，当Fe3浓度低对
41、，铁调节蛋白会与铁应答元件结合，干扰核糖体在mRNA上的结合与移动，从而抑制翻译的起始；当Fe3浓度高时，Fe3会与铁调节蛋白结合，使翻译正常进行。这样既可以避免Fe3对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。(3)因mRNA上存在着铁应答元件和终止密码等不对应氨基酸的碱基序列，故mRNA上碱基数远大于氨基酸数的3倍。(4)比较色氨酸和亮氨酸的密码子，色氨酸(UGG)与亮氨酸(UUG)只有一个碱基的差别，可以确定改变DNA模板链上的一个碱基来实现色氨酸变成亮氨酸(UGGUUG)，故DNA模板链上碱基变化为CA。【答案】(1)GGUCCACTGACC(CCAGTCACC)(2)核糖体在
42、mRNA上的结合与移动Fe3细胞内物质和能量的浪费(3)mRNA两端存在不翻译的序列(4)CA15(2012年南昌一中、南昌十中联考)科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。(1)根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成_种排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有_种。(2)1961年，尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统，破译了第一个密码子：苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA)，再向20支试管中分别加入20种
43、氨基酸中的一种，结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供_。(3)上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板，检验一个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的：假如一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由_种氨基酸组成。假如一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由_种氨基酸组成。(4)1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，最终破译了全部密码子，包括终止密码。下表是部分实验：实验序号重复的mRNA序列生
44、成的多肽所含氨基酸种类1(UC)n丝氨酸、亮氨酸2(UUC)n苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸3(UUAC)n亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸说明：表中(UC)n表示“UCUCUCUCUCUC”这样的重复mRNA序列。请分析上表后推测下列氨基酸的密码子：亮氨酸为_、_；丝氨酸为_；苯丙氨酸为_。【解析】(1)mRNA上的三个相邻的碱基可以构成4364种排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有61种，另外三种是终止密码，不决定氨基酸。(2)尼伦伯格和马太进行的实验是在体外模拟翻译过程，除了全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供ATP和核糖体才能完成。(3)用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板探究密码子含有的碱基数量的实验中，如果一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链应只由一种氨基酸组成；如果一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链应由2种氨基酸组成。(4)(UC)n序列可读为UCU、CUC，(UUC)n序列可读为UUC、UCU、CUU，(UUAC)n序列可读为UUA、UAC、ACU、CUU，通过对比，可知亮氨酸的密码子是CUU，再对比，可知苯丙氨酸的密码子是UUC，丝氨酸的密码子是UCU，亮氨酸的另一个密码子是CUC。【答案】(1)6461(2)ATP和核糖体(3)12(4)CUUCUCUCUUUC谢谢！