2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习基因的表达学案，共28页。

第3讲　基因的表达

1．遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
2．基因与性状的关系(Ⅱ)
1．结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子转录、翻译的过程(生命观念)
2．运用中心法则，阐明DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质合成的过程(科学思维)
3．结合实例分析基因表达的异常情况(社会责任)

考点1　遗传信息的转录和翻译

1．RNA的结构和种类
(1)基本单位：核糖核苷酸。
(2)组成成分

(3)结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
(4)种类及功能

(5)DNA与RNA的区别

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
提醒：DNA和RNA的区别
(1)正确判断DNA和RNA
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；
②含有碱基U或核糖⇒RNA。
(2)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，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。
2．遗传信息的转录
(1)概念：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的过程。
(2)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(3)转录过程(见图)

提醒：(1)一个DNA分子上有许多个基因，其中某个基因进行转录时，其他基因可能转录也可能不转录，它们之间互不影响。
(2)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
(3)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要解旋酶。
(4)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定相同。
3．遗传信息的翻译
(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)场所或装配机器：核糖体。
(3)遗传信息、密码子与反密码子的比较
①概念辨析
比较项目
实质
联系
遗传信息
DNA中脱氧核苷酸的排列顺序

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；
密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子
密码子
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
反密码子
位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基
②数量关系
a．密码子有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
b．通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
c．每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。
(4)过程


1．tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。 (√)
2．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。 (×)
提示：基因进行转录时是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的。
3．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。 (×)
提示：DNA上可能有不具有遗传效应的片段，且基因会选择性表达，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个。
4．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。 (×)
提示：终止密码子无对应的反密码子。
5．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。 (×)
提示：线粒体和叶绿体中也能合成RNA。
6．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子。 (×)
提示：色氨酸只有一种密码子与之对应。

1．一种氨基酸可能有几个密码子的现象称为密码的简并，密码的简并有何意义？地球上几乎所有的生物体都共用一套遗传密码子称为密码子的统一性，密码子的统一性说明了什么？(必修2　P65“思考与讨论”)______________
_____________________________________________________________________。
提示：密码的简并，一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状的差错；另一方面几种不同的密码子都编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。密码子的统一性说明当今生物可能有共同的起源，或者说生命本质上是统一的
2．(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种数量关系？其意义何在？

_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)图中c所指的3条链的氨基酸序列是否相同？为什么？_____________________________________________________________________。
(必修2　P67“图改编”)
提示：(1)a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
(2)由c中三条链越往B侧越延长，可确认翻译方向是A→B
(3)图中c所指的三条链的模板相同(均为a)，故其氨基酸序列均相同

1．真核细胞中控制某种蛋白质合成的基因刚转录出来的mRNA含有900个碱基，而翻译后从核糖体上脱离下来的多肽链只有76个氨基酸组成，这说明了____________________________________。
提示：刚转录出来的mRNA需要加工
2．起始密码AUG决定甲硫氨酸，而蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉
3．原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物的核基因表达的速度要快很多，原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：原核生物没有核膜，基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物有核膜，基因表达时先完成转录，再完成翻译


1．DNA复制、转录、翻译的比较
(1)区别

DNA复制
转录
翻译
时间
有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
核糖体
模板
DNA的两条链
DNA(或基因)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
条件
模板(DNA两条链)、原料(脱氧核苷酸)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)、能量(ATP)
模板(DNA或基因的一条链)、原料(核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)、能量(ATP)
模板(mRNA)、原料(20种氨基酸)、能量(ATP)、酶、tRNA、核糖体
产物
2个双链DNA
1个单链RNA
多肽链
产物去向
传递到两个子细胞或子代
通过核孔进入细胞质
组成细胞结构蛋白或功能蛋白
特点
①半保留复制
②边解旋边复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
碱基配对方式
A—T，T—A，G—C，C—G
A—U，T—A，G—C，C—G
A—U，U—A，G—C，C—G
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
意义
传递遗传信息
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
(2)联系

2．转录和翻译过程中相关数量的计算
相关数量关系：基因碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1(忽略终止密码)。

提醒：实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA；②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录；③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸；④转录出的mRNA中有终止密码，正常情况下，终止密码不编码氨基酸。


1．油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。

甲　　　　　　　　　乙
(1)据图甲分析，写出提高油菜产油量的基本思路。
(2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，诱导基因B的β链转录后，提高了产油量，请解释原因。
提示：(1)抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)。
(2)基因B的β链转录的mRNA与α链转录的mRNA互补配对成双链RNA，双链RNA不能与核糖体结合，不能翻译成酶b，而酶a正常合成，因此生成油脂的量增多。

2．为了研究线粒体内RNA聚合酶的合成，科学家采用溴化乙啶(能专一性抑制线粒体DNA的转录)完成了下表实验。
分组
实验处理
实验结果
实验组
用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量很高
对照组
用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常
从实验结果来看链孢霉线粒体内的RNA聚合酶是由细胞核DNA控制合成的还是线粒体DNA控制合成的？线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有没有影响？
提示：由实验结果看出链孢霉线粒体内的RNA聚合酶由细胞核DNA控制合成，因为线粒体DNA的转录被抑制后，链孢霉线粒体RNA聚合酶含量很高。线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有反馈作用，线粒体DNA转录不被抑制时，链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常。

考查遗传信息的转录和翻译过程
1．(2022·西安五校联考)如图为细胞中遗传信息的传递过程，下列有关叙述正确的是(　　)

①　　　②　　　　③　　　　④
A．图①过程为遗传信息的复制，在人体的所有细胞中都可能发生
B．图②过程为遗传信息的转录，需要四种脱氧核苷酸作为原料
C．图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同
D．图④过程为染色体上基因的表达，需要多种RNA和多种酶的参与
C　[图①过程为遗传信息的复制，并不是在人体的所有细胞中都能发生，如成熟的红细胞，A错误；图②过程为遗传信息的转录，需要四种核糖核苷酸作为原料，B错误；图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同，C正确；图④过程是转录和翻译同时进行，染色体上基因的转录和翻译不能同时进行，D错误。]
2．(2022·四川成都二模)关于基因的传递和表达的叙述，错误的是(　　)
A．细胞在增殖的过程中，一定会进行DNA的复制
B．真核细胞转录时不同基因的模板链可能不同
C．胰岛B细胞中存在DNA转录和翻译同时进行的现象
D．起始密码不对应氨基酸
D　[细胞增殖的过程中一定会进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，A正确；由于基因的选择性表达，真核细胞转录时不同基因的模板链可能不同，B正确；胰岛B细胞中含有线粒体，存在DNA转录和翻译同时进行的现象，C正确；起始密码对应氨基酸，如AUG对应甲硫氨酸、GUG对应缬氨酸，D错误。]
3．(2021·河北选择性考试)关于基因表达的叙述，正确的是(　　)
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
C　[绝大多数生物的遗传物质是DNA，其RNA和蛋白质均由DNA编码，也有某些病毒的遗传物质是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质，A错误；RNA聚合酶催化转录过程，从启动子开始启动转录，到终止子结束，终止密码存在于mRNA上，B错误；翻译过程中，mRNA与tRNA的碱基互补配对，保证了遗传信息传递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，核糖体读取mRNA上的密码子，D错误。]
考查遗传信息、密码子和反密码子
4．(2022·广东深圳模拟)研究发现，携带某种氨基酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变，对该氨基酸的携带和转运不产生影响。下列叙述正确的是(　　)
A．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定
C．转录时RNA聚合酶能识别tRNA中特定碱基序列
D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸
D　[tRNA携带的氨基酸的种类是由其上的反密码子对应的mRNA上的密码子决定的，A错误；反密码子与密码子的配对是根据碱基互补配对原则进行的，B错误；转录时RNA聚合酶能识别位于基因首端的特定碱基序列，C错误；细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，同一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运，D正确。]
5．(2022·四川成都三模)科学家将人工合成的多聚核苷酸模板链“CUUCUU……CUU”(共含60个连续的CUU序列)加入经过处理的细胞提取液中，在体外合成了三种不同的多肽链，每种多肽链的第一个氨基酸都不同。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞提取液中必须含有mRNA和核糖体
B．每条多肽链都是由一种氨基酸缩合形成的
C．三种不同的多肽链所含的肽键数目都相同
D．密码子UUC和UCU应编码相同的氨基酸
B　[细胞提取液中必须有翻译的场所核糖体，但不需要加入mRNA，A错误；人工合成的多聚核苷酸模板链“CUUCUU……CUU”，根据起始点不同，该链中含有三种不同的密码子，分别是CUU、UUC、UCU，根据密码子阅读方法是不重叠无重复的原则可知，若在体外合成了三种不同的多肽链，且每种多肽链的第一个氨基酸都不同，则每条多肽链都是由一种氨基酸缩合形成的，B正确；由于三种不同的多肽链的第一个氨基酸都不同，说明翻译的起始点不同，若都以第一个密码子开始翻译，则形成的多肽链中含有的氨基酸数目最多为20、19、19，则所含的肽键分别是19、18、18，C错误；根据在体外合成了三种不同的多肽链，且每种多肽链的第一个氨基酸都不同，可推测密码子UUC和UCU编码的氨基酸不同，D错误。]
　遗传信息、密码子与反密码子的关系

结合信息考查基因的表达及调控
6．(2022·重庆二模)在真核生物中，最初转录生成的RNA称为hnRNA，需要“剪接体”对hnRNA进行“剪断”与重新“拼接”，将有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除得到成熟的mRNA，只有成熟的mRNA才能通过核孔出来指导蛋白质的合成，人类35%的遗传紊乱是由于基因突变等导致单个基因的错误剪接引起的。下列有关分析正确的是(　　)
A．“剪接体”能识别DNA序列，作用是催化磷酸二酯键的断裂
B．真核生物细胞内hnRNA的合成通常发生在细胞周期的分裂期
C．细胞中一个核糖体可以结合多条成熟mRNA链提高翻译速率
D．分解异常mRNA能阻止异常蛋白质的合成，需要RNA酶的参与
D　[分析题意可知，“剪接体”的操作对象是hnRNA而非DNA，A错误。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，在分裂期由于染色体高度螺旋化，不易解旋，故转录过程较难发生，hnRNA的合成应通常发生在细胞周期的分裂间期，B错误。翻译过程中，一条成熟的mRNA可同时结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，提高翻译的效率，C错误。蛋白质是以mRNA为模板，以氨基酸为原料通过翻译过程合成的，故分解异常mRNA能阻止异常蛋白的合成；根据酶的专一性可知，要分解mRNA需要RNA酶参与，D正确。]
7．(2022·河北衡水模拟)合成生物学家“创造”了一组可以识别并以非重叠方式解码四联体密码子(如UAGA)的tRNA，称为qtRNA，并在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译。据称，四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸，如带化学修饰的氨基酸。下列叙述错误的是(　　)
A．tRNA与qtRNA均为单链结构，内部不存在碱基互补配对
B．不考虑终止密码，理论上四联体密码子可以编码256种氨基酸
C．对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同
D．四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质
A　[tRNA是三叶草结构，其内部存在双链区域，有碱基互补配对，A错误；四联体密码子是由4个碱基编码一个氨基酸，不考虑终止密码，理论上四联体密码子可以编码4×4×4×4＝256种氨基酸，B正确；tRNA是相邻三个碱基决定一个氨基酸，而qtRNA是相邻四个碱基决定一个氨基酸，故对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同，C正确；结合题意分析可知，四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质，D正确。]
考点2　中心法则及基因对性状的控制

1．中心法则
(1)提出者：克里克。
(2)补充后的内容图解：

①DNA复制；②转录；③翻译；④RNA复制；⑤逆转录。
(3)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式：
DNARNA蛋白质。
(4)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式：
。
2．基因控制性状的途径
(1)直接控制途径
①方式：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等。

(2)间接控制途径
①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。
②实例
a．白化病致病机理图解

b．豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解

3．基因与性状的关系
(1)一个基因一种性状(多数性状受单基因控制)
(2)一个基因多种性状(如基因间相互作用)
(3)多个基因一种性状(如身高、体重等)
(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型也可能相同。

1．HIV中能完成逆转录过程。 (×)
提示：HIV感染人体细胞，在人体细胞内完成逆转录过程。
2．豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (×)
提示：豌豆粒形的形成机理体现了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。
3．白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。 (×)
提示：白化病是病人体内不能合成酪氨酸酶造成的。
4．某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。 (√)
5．两个个体的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。 (√)
6．淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA，属于基因重组。 (×)
提示：基因中插入一段外来DNA，使基因结构发生改变，属于基因突变。

线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，进而控制生物的性状。线粒体和叶绿体中基因控制的性状只能通过母方遗传给后代，请解释原因。(必修2　P70“正文”)
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提示：受精时，精子的头部进入卵细胞中，受精卵中的细胞质基因几乎全部来自卵细胞

1．同一头大蒜上的蒜瓣，种在大田里长的叶片是绿色的，种在地窖里长的蒜黄是黄色的，说明叶绿素的合成需要光照，其机理是_____________________________________________________________________
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提示：光照诱导了与叶绿素合成相关酶的基因的表达
2．端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。由此可推知发生了怎样的生理过程？其中端粒酶中的蛋白质起着怎样的作用？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：发生了逆转录过程，端粒酶中的蛋白质为逆转录酶，起着催化以RNA为模板合成DNA的作用


不同细胞或生物的中心法则
(1)能分裂的细胞及噬菌体等DNA病毒的中心法则

(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则

(3)HIV等逆转录病毒的中心法则

(4)不能分裂的细胞的中心法则



在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将来发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。据此研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。

提示：蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，使DNMT3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。

考查中心法则
1．(2021·浙江7月选考改编)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　　)

A．＋RNA复制出的子代＋RNA具有mRNA的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
A　[结合图示可以看出，以＋RNA复制出的子代＋RNA为模板合成了蛋白质，因此＋RNA复制出的子代＋RNA具有mRNA的功能，A正确；病毒蛋白基因是RNA，为单链结构，通过两次复制过程将基因传递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代，B错误；①②过程是RNA复制，原料是4种核糖核苷酸，需要RNA聚合酶，而③过程是翻译，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶催化，C错误；病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④要在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。]
2．(2022·湖南长沙模拟)如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是(　　)

A．人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程
B．a、d过程所需的原料相同，b、e过程所需的原料不同
C．b过程需要RNA聚合酶催化，而d过程需要逆转录酶催化
D．真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质
C　[逆转录和RNA复制发生在被某些病毒感染的宿主细胞内，因此人体细胞被某些RNA病毒侵染时可能会发生e、d过程，A错误；a、d过程的产物都是DNA，因此所需的原料相同，b、e过程的产物都是RNA，因此所需的原料也相同，B错误；b过程为转录，需要RNA聚合酶催化，而d过程为逆转录，需要逆转录酶催化，C正确；真核细胞中，a过程(DNA复制)主要发生在细胞核，b过程(转录)也主要发生在细胞核，D错误。]
　“三看法”判断中心法则各过程

考查基因对性状的控制
3．(2022·福建师大附中模拟)基因表达与性状关系如下图示意，下列相关叙述正确的是(　　)

A．①是基因选择性表达过程，不同细胞中表达的基因都不相同
B．启动子是基因结构，转录后形成mRNA上的起始密码开启翻译
C．豌豆的圆粒和皱粒性状属于基因间接控制生物性状的实例
D．若某段DNA上发生核苷酸序列改变，则形成的蛋白质一定会改变
C　[①过程是转录，不同细胞中表达的基因不完全相同，A错误；启动子是基因结构的非编码区的一段序列，本身并不转录，但可以调控转录过程，mRNA上的起始密码是翻译的起始位置，是基因的编码区转录形成的，B错误；皱粒豌豆不能合成淀粉分支酶，豌豆的圆粒和皱粒性状属于基因间接控制生物性状的实例，C正确；若某段DNA上的非基因部分发生核苷酸序列改变，则形成的蛋白质不会改变，D错误。]
4．(2021·广东选择考适应性测试)长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将孵化后4～7天的长翅果蝇幼虫放在35～37 ℃的环境中处理6～24小时后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在25 ℃下产生的后代仍是长翅果蝇。下列相关叙述错误的是(　　)
A．环境条件的改变可以引起生物性状的改变
B．控制果蝇翅型基因的表达受温度影响
C．果蝇翅的发育可能与某种酶有关
D．本实验中残翅果蝇的产生是基因突变的结果
D　[生物的性状是基因型和环境共同作用的结果，根据题目信息，长翅果蝇发生的变异是环境影响的结果。环境温度影响酶的活性，进一步影响了基因的表达，遗传物质没有发生变化。]


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．并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码不决定氨基酸。
4．一种密码子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可对应一种或多种密码子。
5．RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，但是该酶起初应在寄主细胞核糖体上，由寄主细胞提供原料合成。
1．RNA与DNA在化学组成上的区别：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。
2．转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。
3．决定氨基酸的密码子位于mRNA上，有61种，反密码子位于tRNA上。
4．基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。


1．(2022·重庆选择性考试)科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是(　　)
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
C　[翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，所以在人工合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，A正确；翻译需要核糖体的参与，所以人工合成体系中的细胞提取液含有核糖体，才能开始翻译过程，B正确；反密码子为UUU的tRNA携带的氨基酸是赖氨酸，而苯丙氨酸的密码子为UUU、UUC，C错误；加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，因此，该实验说明在多聚尿嘧啶序列编码指导下合成了苯丙氨酸组成的肽链，D正确。]
2．(2022·浙江6月选考)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)

A．催化该过程的酶为RNA聚合酶
B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
C　[图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。]
3．(2022·湖南选择性考试)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rRNA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
D　[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在转录未结束时即可和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。]
4．(2020·全国卷Ⅲ)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是(　　)
A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
B　[在真核生物中，遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，还可以从RNA流向蛋白质，A项正确；细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能编码多肽，B项错误；基因是有遗传效应的DNA片段，由于真核细胞中的DNA分子中还存在非基因片段，故真核细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C项正确；基因在染色体上呈线性排列，一个DNA分子上有许多个基因，转录是以基因为单位进行的，因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子，D项正确。]
5．(2020·全国卷Ⅲ)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(　　)

A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
C　[据图分析可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A项正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，其碱基之间通过氢键结合，B项正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C项错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D项正确。]
6．(2021·海南等级考)终止密码为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B．②和③编码的氨基酸序列长度不同
C．②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
C　[由于终止密码不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示，②和③编码的氨基酸序列长度相同，都是6个氨基酸，B错误；从起始密码开始，mRNA上每三个相邻碱基决定一个氨基酸，②～④中，②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生了改变，④编码的氨基酸序列除少了第二个氨基酸，之后的序列都与①相同，因此④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；密码子有简并性，一个密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应，D错误。]
7．(2020·全国卷Ⅱ)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题：
(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是_________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是________，作为mRNA执行功能部位的是______________；作为RNA聚合酶合成部位的是________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是___________________________
_____________________________________________________________________。
若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为_____________________________________。
氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA　GAG
酪氨酸
UAC　UAU
组氨酸
CAU　CAC
[解析]　(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，还需要rRNA参与构成核糖体、tRNA参与氨基酸的转运。(2)大豆细胞中，仅考虑细胞核和细胞质这两个部位，mRNA的合成部位是细胞核，mRNA合成以后通过核孔进入细胞质，与核糖体结合起来进行翻译过程；RNA聚合酶在细胞质中的核糖体上合成，经加工后，通过核孔进入细胞核，与DNA结合起来进行转录过程。(3)根据该小肽对应的编码序列，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，谷氨酸、酪氨酸和组氨酸的密码子均有两个，且均为最后一个碱基不同，因此应该是这三种氨基酸分别对应的密码子的最后一个碱基发生了替换，此时编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。
[答案]　(1)rRNA、tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核　(3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸　UAUGAGCACUGG