第六单元 第31课时 基因的表达（课件PPT）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（人教版 鲁湘）

第31课时 基因的表达 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 课标要求 考情分析 1.遗传信息的转录和翻译 2023·浙江1月选考·T15　2023·全国乙·T5　2023·江苏·T6　 2023·湖南·T12　2023·山东·T1　2022·湖南·T14　2021·辽宁·T17　 2021·河北·T8　2021·广东·T7　2021·浙江1月选考·T22 2.中心法则 2022·河北·T9　2022·浙江6月选考·T16　2021·浙江6月选考·T19 2021·河北·T16　 内容索引 考点一　　遗传信息的转录和翻译 考点二　　中心法则的提出及其发展 课时精练 考点一 遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构、种类和功能 C、H、O、N、P 核糖 鸟嘌呤(G) 尿嘧啶(U) 核糖核苷酸 蛋白质 直接模板 密码子 氨基酸 核糖体 遗传物质 催化 核孔 必备知识 整合 必修2 P67“图4－6”：tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有3个碱基。 含有 不是 必备知识 整合 链接教材 2.遗传信息的转录 细胞核 细胞质 核糖核苷酸 mRNA分子 mRNA、rRNA、tRNA 必备知识 整合 必修2 P65“图4－4”： (1)一个基因转录时以基因的 条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链 (填“一定”或“不一定”)相同。 (2)转录方向的判定方法： 为转录的起始方向。 (3)源于必修2 P64～65“正文”：RNA适合作为信使的原因：___________ _____________________________________________________________________________________________________。 一 不一定 已合成的mRNA释放的一端(5′－端) RNA由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息；一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中 必备知识 整合 链接教材 3.遗传信息的翻译 必备知识 整合 mRNA tRNA mRNA tRNA 终 止密码子 脱离 必备知识 整合 真核细胞和原核细胞基因表达过程差异 必备知识 整合 拓展链接 4.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 3 间接 直接 必备知识 整合 必修2 P67“思考·讨论”：几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的通用性，说明当今生物可能有着 。 共同的起源 必备知识 整合 链接教材 (1)一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA(　　) 提示　转录的单位是基因，一个DNA上可有许多个基因，不同基因转录出的RNA不同。 (2)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上(　　) 提示　 DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都位于DNA上。 × × 必备知识 整合 判断正误 (3)DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶(　　) × 提示　 DNA复制和转录过程中都需要解旋，但DNA复制过程需要解旋酶，转录过程不需要解旋酶。 (4)每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸(　　) × 提示　有的氨基酸只对应一个密码子，如甲硫氨酸；有的密码子不决定氨基酸，如终止密码子。 必备知识 整合 判断正误 (5)密码子的简并有利于提高转录的速率(　　) × 提示　遗传密码子的简并使得一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运，进而可以提高翻译的速率。 必备知识 整合 判断正误 (6)如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，则过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行(　　) × 提示　图中转录和翻译同时进行，说明该细胞为原核细胞，原核细胞没有细胞核。 必备知识 整合 判断正误 (7)如图为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，mRNA移动方向是从左到右，丙氨酸只能由该tRNA转运(　　) × 提示　图示为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，根据tRNA进出核糖体情况确定核糖体的移动方向是从左向右。又因为密码子具有简并性，丙氨酸还能由别的tRNA转运。 必备知识 整合 判断正误 细胞中基因表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。请结合下面信息思考回答相关问题： 关键能力 提升 1.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。 关键能力 提升 (1)RP基因操纵元的基本组成单位是 。①表示的生理过程是 ，合成的产物中相邻两个核苷酸分子之间形成的化学键叫作 。过程②中核糖体在mRNA上的移动方向是______ ___________(填“3′－端→5′－ 端”或“5′－端→3′－端”)，该过程中还需要的RNA有 。 脱氧核苷酸 转录 磷酸二酯键 5′－ 端→3′－端 tRNA、rRNA 关键能力 提升 (2)过程①②进行的场所与真核细胞的是否相同？并说明理由。 提示　过程①进行的场所与真核细胞不同，过程①主要发生在拟核中，而真核细胞主要发生在细胞核中；过程②进行的场所与真核细胞是相同的，都在核糖体中。 关键能力 提升 (3)RP1中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，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为 。 —AGAGTGCTT— 关键能力 提升 (4)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA ，进而终止核糖体蛋白质的合成。这种调节机制的意义是什么？ 不能与核糖体结合 提示　既保证细胞内rRNA与核糖体 在数量上的平衡，又可以减少不必要的物质和能量浪费。 关键能力 提升 (5)由RP基因操纵元转录的原始RNA往往含有无效的核苷酸片段，需要经相关酶剪除后再与核糖体结合，否则会形成异常的mRNA。若异常mRNA合成了蛋白质，则该蛋白质的氨基酸数目 (填“一定”或“不一定”)比正常蛋白质的多，请说明理由。 提示　未剪除的核苷酸片段可能会造成终止密码子提前出现。 不一定 关键能力 提升 2.如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则： (1)图中基因2的两条链都可以作为转录 的模板吗？为什么？图中基因1、2和3模板链一定都在图示DNA分子的同一条链上吗？ 关键能力 提升 提示　基因2的两条链不可以都作为转录的模板；因为转录时只能以基因2的一条链为模板。图中基因1、2和3模板链不一定都在图示DNA分子的同一条链上。 关键能力 提升 (2)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？ 提示　图中c所指的3条链最终的氨基酸序列相同；因为这3条链的模板相同(均为a)。 关键能力 提升 (3)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动的方向是什么？ 提示　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。图中核糖体移动的方向为由左向右。 关键能力 提升 (4)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？ 提示　翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子， 合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的物质只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。 关键能力 提升 (5)由图中信息可知，转录水平调控不仅控制基因 ，还控制转录_____。加工水平调控为我们理解基因控制生物性状体现的 (填“多因一效”“一因一效”或“一因多效”)提供了理论依据。 能否转录 次数 一因多效 关键能力 提升 考向一　遗传信息、密码子、反密码子的分析 1.(2024·泰安高三月考)如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是 A.DNA转录形成c过程发生在细胞核中 B.翻译时核糖体在c上的移动方向是 　②→① C.在DNA解旋酶的作用下以b链为模板 　合成c链 D.图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5′－UAG－3′ √ 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 大肠杆菌为原核生物，没有细胞核，A错误； 翻译是沿着mRNA的5′－端→3′－端方向进行的，tRNA的 1 2 3 4 5 3′－端是结合氨基酸的部位，tRNA能与mRNA上的密码子碱基互补配对，推测c的②是5′－端，因此翻译时核糖体在c上的移动方向是②→①，B正确； 6 迁移应用 评价 在RNA聚合酶的作用下，以b链为模版合成c链，C错误； 图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5′－GAU－3′，D错误。 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 2.生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA。tRNA上识别遗传密码的三个碱基称为反密码子。下列叙述错误的是 A.tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类 B.新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸 C.此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列 D.校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 √ 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 根据题干信息可知，此种突变发生在编码tRNA的DNA序列上，且产生了校正tRNA分子，并没有改变编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列，C错误。 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 考向二　转录和翻译过程的分析 3.(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结 　合glg基因的启动子并驱动转录 B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核 　糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动 C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖 　原合成 √ 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确； 基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确； 由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象， 最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误； 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则没有CsrA与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译，有利于细菌糖原的合成，D正确。 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 4.(2023·江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是 A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B.反密码子为5′－CAU－3′的tRNA可 　转运多种氨基酸 C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于 　保持物种遗传的稳定性 √ 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A错误； 反密码子为5′－CAU－3′的tRNA只能与密码子3′－GUA－5′配对，只能携带一种氨基酸，B错误； mRNA中有终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA结合，C错误； 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 由题意可知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这种配对方式增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 考向三　基因表达中的有关计算 5.如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是 A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核 B.已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分 　别占27%、17%，该α链对应的双链DNA 　区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24% C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同 D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同 √ 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 造血干细胞中，含有DNA分子的有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生过程①DNA复制和过程②转录的场所有细胞核和线粒体，A错误； 转录时α链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%，根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%，则模板链C＋G占44%，因此双链DNA中的C＋G占44%，双链DNA分子中A＋T占56%，双链中A＝T，则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%，B错误； 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 同一种tRNA的反密码子一致，对应的密码子一致，所以携带的氨基酸种类一致，C错误； 相同DNA在不同细胞中可能出现基因 的选择性表达，产生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活动的基因(管家基因)在胰岛B细胞和肝细胞中都会表达，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故产生的mRNA也可能相同，D正确。 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 6.(不定项)如图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键，(二硫键是由2个－SH连接而成)。下列说法错误的是 1 2 3 4 5 6 迁移应用 评价 A.过程①以核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶催化该过程 B.过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与 C.胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成 D.51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了882 √ 1 2 3 4 5 6 √ 迁移应用 评价 转录是以基因的一条链为模板，胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B两条肽链的合成，C错误； 51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D错误。 1 2 3 4 5 返回 6 迁移应用 评价 考点二 中心法则的提出及其发展 1.遗传信息的传递过程 知识体系 必备知识 整合 2.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 场所 主要细胞核 主要细胞核 核糖体 宿主细胞 宿主细胞 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 原料 ______________ ______________ ____________ _______________ ______________ 酶 ____________________ ___________ 缩合反应的酶 逆转录酶 RNA聚合酶 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨 基酸 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 解旋酶、DNA 聚合酶 RNA聚合酶 必备知识 整合 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 能量 ATP提供 碱基互补配对原则 G－C、C－G ____________ ____________ ______________ ___________ ____________ 产物 两个子代DNA RNA 多肽链 DNA RNA 信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA→DNA RNA→RNA A－T、T－A A－U、T－A A－U、 U－A A－T、U－A A－U、U－A 必备知识 整合 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 意义 前后代之间传递遗传信息 表达遗传信息 表达遗传信息 通过宿主细胞传递遗传信息，合成蛋白质 前后代之间传递遗传信息 必备知识 整合 (1)少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA(　　) (2)HIV中能完成逆转录过程(　　) 提示　HIV病毒是逆转录病毒，在宿主细胞中完成逆转录过程。 √ × 必备知识 整合 判断正误 (3)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同(　　) × 提示　转录和复制的过程都遵循碱基互补配对原则，转录过程中碱基互补配对的方式是A－U、T－A、C－G和G－C，复制过程中碱基互补配对的方式是A－T、T－A、C－G和G－C。 (4)中心法则涉及的全部过程均可发生在正常人体细胞内(　　) × 提示　正常细胞中往往不会发生逆转录和RNA复制过程。 必备知识 整合 判断正误 (5)如图表示中心法则，则过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上(　　) × 提示　过程⑤为RNA复制过程，不具有半保留复制的特点，过程⑥为翻译过程，发生在核糖体上。 必备知识 整合 判断正误 某种冠状病毒是一种单股正链RNA (＋RNA)病毒，其＋RNA进入人体细胞后，既可以作为合成－RNA的模板，也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模 板，而－RNA又可以作为合成＋RNA的模板，最后组装成子代病毒颗粒，如图所示。 关键能力 提升 (1)图中过程③④⑤发生的场所？图中相关酶与RNA聚合酶的合成先后顺序是怎样的？并说明理由。 提示　过程③④⑤发生在宿主细胞的核 糖体上；先合成相关酶，再合成RNA聚合酶；RNA聚合酶的合成需要相关酶的催化。 关键能力 提升 (2)图中过程①所需的嘌呤类核苷酸数目与过程②所需的嘧啶类核苷酸数目有何特点？ 提示　所需的这两类核苷酸数目相等。 (3)图中＋RNA的作用有哪些？ 提示　作为遗传物质，指导－RNA的合成；作为翻译的模板。 关键能力 提升 (4)某人感染这种病毒并痊愈后，在短时间内再次接触该病毒时，可能会再次感染该病。请说明原因。 提示　RNA为单链结构，不稳定，易发 生基因突变(或变异率高)。 关键能力 提升 (5)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似于如图的过程。婴幼儿患病后，一般一周左右会自愈。研究自愈机制时发现，该病毒正链RNA入侵后，在患者体内经过修饰后会生成双链siRNA，随后正义链 RNA(＋RNA)被降解，反义链(－RNA)被保留，反义链与后来入侵的正链RNA互补配对，并诱导正义链RNA被核糖核酸酶降解。从中心法则信息传递的角度分析，患者自愈的原因是什么？ 提示　抑制了EV71的(＋RNA的)复制和翻译过程。 关键能力 提升 (6)与HIV相比，烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现的碱基配对情况？在形成子代病毒的过程中，HIV和烟草花叶病毒发生的遗传信息流动不完全一样，主要区别是什么？ 提示　烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现A－T的配对；HIV形成子代病毒时存在逆转录过程，烟草花叶病毒形成子代病毒时没有逆转录过程。 关键能力 提升 考向四　遗传信息传递过程分析 7.(2021·福建，3)下列关于遗传信息的叙述，错误的是 A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代 B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则 D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性 √ 7 8 迁移应用 评价 亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给子代，如亲代基因突变发生在体细胞中，则突变一般不能遗传给子代，A错误。 7 8 迁移应用 评价 8.(2021·浙江6月选考，19)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的进行需要RNA聚合酶的催化 D.过程④在该病毒的核糖体中进行 √ 7 8 迁移应用 评价 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； 7 8 迁移应用 评价 过程①②是RNA复制，原料是4种核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的催化；而过程③是翻译，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶的催化，C错误； 病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。 7 8 迁移应用 评价 1.RNA有三种，它们分别是 ；真核细胞中核仁受损会影响 的合成，进而影响 (细胞器)的形成。 2.mRNA上3个 的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个_______。 3.tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作 。 mRNA、tRNA、rRNA rRNA 核糖体 相邻 密码子 一 反密码子 五分钟 查落实 4.通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，_________________________________ ___________。图示中核糖体移动的方向是_________。 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 从左向右 五分钟 查落实 5.转录的场所： ；模板： ；原料： ；酶： ；能量： ；遵循的原则：_______________________________________；产物： 。 6.翻译的场所： ；模板： ；原料： ；转运工具：______；酶；能量(ATP)；遵循的原则：____________________________ ______________；产物： 。 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP 碱基互补配对(A与U、T与A、C与G、G与C) 单链RNA 核糖体 mRNA 氨基酸 tRNA 碱基互补配对(A与U、U与A、 C与G、G与C) 肽链 五分钟 查落实 7.脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成，能够维持和促进中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。如图为BDNF基因的表达及调控过程，由图可知，miRNA－195基因调控BDNF基因表达的机理是_____________ ______________________________________________________，从而使BDNF基因表 达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程 (填“减弱”“不变”或“增强”)，若甲过程反应强度不变，则BDNF的含量将 (填“减少”“不变”或“增加”)。 增强 减少 miRNA－195 表达的mRNA与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构 五分钟 查落实 8.已知Bcl－2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，MIR－15a基因的转录产物miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的 短序列RNA，可调节Bcl－2基因的表达，如图所示。据图分析，miRNA调控Bcl－2基因表达的机理是__________________ __________________________________________________________。 miRNA与Bcl－2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链，阻断翻译过程 五分钟 查落实 9.研究发现，起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，其原因是_____________________________________ __________________________________。 返回 翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉 五分钟 查落实 课时精练 一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。 1.下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确的是 A.①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数 B.遗传基因在①上，密码子位于②上 C.②是由①转录而来的 D.肺炎链球菌和T2噬菌体均含①和② √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ①是双链DNA，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数 相等，②是tRNA，嘌呤碱基数与嘧啶碱基 数不一定相等，A错误； ②是tRNA，密码子位于mRNA上，反密码 子位于tRNA上，B错误； tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA转录而来的，C正确； T2噬菌体是DNA病毒，自身没有RNA，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是 A.相较于过程②和③，过程①特有的碱基配 　对方式是A－T B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都 　需要加工 C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 因为反密码子从tRNA的3′－端→5′－端读取，即UGG，故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。 3.(2023·全国乙，5)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是：这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是 ①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因 A.②⑤⑥ B.①②⑤　　C.③④⑥ 　D.②④⑤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意； 据题意可知，甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌细胞内转入甲，②符合题意； 古菌含有特异的能够转运甲的tRNA和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。故选A。 4.(2021·浙江1月选考，22)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5′－端→3′－端)是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是 A.图中①为亮氨酸 B.图中结构②从右向左移动 C.该过程中没有氢键的形成和断裂 D.该过程可发生在线粒体基质和细 　胞核基质中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误； 细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。 已知密码子的方向为5′－端→3′－端，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5.(2022·湖南，14)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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可以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，其与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RNA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在转录未结束时和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.(2024·邵阳高三模拟)如图1所示为细胞中遗传信息的表达过程，图2表示遗传信息的传递途径。下列相关叙述正确的是 A.图1所示的核糖体在mRNA上从左往右移动 B.进行②时，RNA聚合酶与基因的起始密码 　子结合 C.人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内能发 　生图1所示过程 D.进行②时，DNA解旋酶与DNA结合，使得DNA双链解开 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 由两个核糖体上形成的多肽链的长度可 知，核糖体在mRNA上移动的方向是从 右向左，A错误； ②表示转录，转录过程需要RNA聚合酶， 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位， 而起始密码子位于mRNA上，B错误； 图1所示为转录和翻译同时进行，因为人体细胞线粒体内和大肠杆菌细胞内DNA是裸露的，所以都能发生转录和翻译同时进行，C正确； ②表示转录，该过程需要RNA聚合酶的催化使DNA双链解开，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。 7.(2024·常德高三质检)选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程，下列叙述错误的是 A.当RNA聚合酶移动到终止密码子时， 　过程①停止 B.过程②中，被转运的氨基酸与tRNA 　的3′－端结合 C.题中鼠降钙素基因表达的调控属于翻译水平的调控 D.相同基因的表达产物不同，这有助于蛋白质多样性的形成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 由题图可知，基因表达的调控属于转录后水平的调控，C错误。 分析图示可知，过程①表示转录，过程②表示翻译，转录时，RNA聚合酶识别并结合启动子，驱动基因转录，RNA聚合酶移动到终止子时停止转录，A错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8.(2024·南通高三期末)翻译过程可分为如图所示的三个阶段，①～④表示参与翻译的物质或结构，其中④是能引起肽链释放的蛋白质。据图分析，下列叙述正确的是 A.通常，每种①通过自身的反密 　码子识别并转运一种氨基酸 B.翻译过程中，②将会沿③的a端 　(5′－端)向b端(3′－端)移动 C.④通过碱基互补配对识别终止密码子UAA引起肽链释放，翻译过程终止 D.为提高翻译效率，通常③上会相继结合多个②，同时进行多条肽链的 　合成 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ①tRNA与氨基酸的正确识别靠的是一种酶(氨基酰－tRNA合成酶)，氨基酸中不含碱基，反密码子不能识别氨基酸，A错误； 根据延伸过程中肽链的转移可知，核糖体移动的方向是由b→a，即②核糖体将会沿③mRNA的b端(5′－端)向a端(3′－端)移动，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ④是能引起肽链释放的蛋白质，不含碱基，因此不能通过碱基互补配对识别终止密码子UAA，C错误； 为提高翻译效率，通常③(mRNA)上会相继结合多个②(核糖体)，同时进行多条肽链的合成，D正确。 9.(2021·辽宁，17)脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。如图为10－23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸(图中R所示)和一个配对的嘧啶核苷酸(图中Y所示)之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是 A.脱氧核酶的作用过程受温度的影响 B.图中Y与两个R之间通过氢键相连 C.脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种 D.利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ √ 脱氧核酶的化学本质是DNA，温度会影响脱氧核酶的结构，从而影响脱氧核酶的作用，A正确； 图中Y与同一条链上的R之间通过磷酸二酯键相连，B错误； 脱氧核酶的化学本质是DNA，与靶RNA之间的碱基配对方式有A－U、T－A、C－G、G－C四种，C错误； 利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 三、非选择题 10.(2023·广东，17)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 回答下列问题： (1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 自由基 放射刺激心肌细胞可产生大量自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 (2)前体mRNA是通过__________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合，调节基因表达。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 RNA聚合 miRNA 能与P基因mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。 RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。 P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡 P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。 根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11.转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合，介导含铁的蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR－mRNA)的稳定性受Fe3＋含量的调节(如图)， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 铁反应元件是TfR－mRNA上一段富含碱基A、U的序列，当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致TfR－mRNA易水解。回答下列问题： (1)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有_____ _________________。若TfR基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 肽链变短，其原因是_______________________________________。 大量 不翻译的碱基序列 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 添、缺失或替换可能导致mRNA上终止密码子提前出现，进而使翻译成的肽链变短。 指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子，即大量不翻译的碱基序列，故合成的铁蛋白mRNA的碱基数远大于3n；基因内部碱基对的增 (2)铁调节蛋白与Fe3＋结合会改变铁调节蛋白的___________，当细胞中Fe3＋不足时，TfR－mRNA将______ _______________________________ _______，其生理意义是__________ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 _____________________________________________。 空间结构 难被水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR) 有利于细 胞从外界吸收更多的Fe3＋，以满足生命活动的需要 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 蛋白受体，有利于细胞从外界吸收更多的Fe3＋，以满足生命活动的需要。 据图分析可知，铁调节蛋白与Fe3＋结合会改变铁调节蛋白的空间结构。根据题意，当细胞中Fe3＋浓度低时，TfR－mRNA将难水解，能指导合成更多的转铁 的解释_________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______。 原核细胞没有核膜，可以边转录边翻译；真核生物有核膜，mRNA需要在细胞核形成，通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译 (3)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，从细胞结构的角度给予合理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 _________改变，内涵体的两层膜发生融合，释放病毒衣壳进入细胞质。 12.(2024·青岛高三调研)人禽流感是感染禽流感病毒后引起的以呼吸道症状为主的临床综合征。禽流感病毒的遗传物质为单链－RNA，如图为禽流感病毒入侵细胞后的增殖示意图。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)禽流感病毒通过______(方式)进入细胞。由于内涵体pH较低，导致囊膜蛋白 胞吞 空间结构 由题图可知，禽流感病毒通过胞吞进入细胞。高温、过酸、过碱会改变蛋白质的空间结构，使其失活。由于内涵体pH较低，导致囊膜蛋白空间结构改变，内涵体的两层膜发生融合，释放病毒衣壳进入细胞质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)过程②需要_____________催化形成多种mRNA；过程③利用________作为原料，参与该过程的RNA除了mRNA外还有______________。 RNA聚合酶 氨基酸 tRNA、rRNA 过程②为转录过程，需要RNA聚合酶催化形成多种mRNA；过程③为翻译过程，利用氨基酸作为原料，参与该过程的RNA除了mRNA外还有tRNA和rRNA。tRNA转运氨基酸至核糖体，rRNA是核糖体的组成部分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 核糖体是蛋白质的合成场所，内质网和高尔基体是蛋白质的加工场所，在核糖体合成的病毒蛋白进入细胞核与病毒－RNA结合，初步装配形成核蛋白核心；另一些病毒蛋白需经过内质网和高尔基体加工后转移到细胞膜上。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)在_________(场所)合成的病毒蛋白进入细胞核与病毒－RNA结合，初步装配形成核蛋白核心；另一些病毒蛋白需经过__________________加工后转移到细胞膜上。 核糖体 内质网和高尔基体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (4)病毒的一条－RNA共含有m个碱基，其中腺嘌呤、尿嘧啶的数量分别为a、b，则以该－RNA为模板合成一条子代－RNA，共需要消耗__________个胞嘧啶核糖核苷酸。 m－a－b 以－RNA为模板合成一条子代－RNA，需要先以－RNA为模板合成一条＋RNA，再以这条＋RNA为模板合成－RNA。－RNA与＋RNA是碱基互补配对关系，以－RNA为模板合成一条子代＋RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的数目等于－RNA中鸟嘌呤的数目， 以这条＋RNA为模板合成－RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的数目等于＋RNA中鸟嘌呤的数目，也就是－RNA中胞嘧啶的数目，因此整个过程中需要的胞嘧啶核糖核苷酸的数目为－RNA中鸟嘌呤和胞嘧啶核糖核苷酸数目之和，即m－a－b。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (5)已知禽流感病毒基因中一个碱基发生替换，导致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA或GAG)变成赖氨酸(密码子为AAA或AAG)，请推测禽流感病毒基因中碱基的变化情况是_______。 C→U 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 已知禽流感病毒基因中一个碱基发生替换，导致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA或GAG)变成赖氨酸(密码子为AAA或AAG)，密码子中的G变为A，根据碱基互补配对原则，那么基因模板中的碱基变化应该是C变为U。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (6)蛋白H是病毒基因组复制过程中的关键蛋白。科研人员将能与蛋白H的mRNA完全配对的干扰RNA导入宿主细胞，可起到抗病毒的效果，其机理是_______________________________ _________________________________。 抑制翻译过程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的复制从而阻止其增殖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 将能与蛋白H的mRNA完全配对的干扰RNA导入宿主细胞，导致蛋白H的mRNA无法作为翻译的模板，抑制翻译过程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的复制从而阻止其增殖。 返回 $