考点20基因的表达（解析版）_通用版（老高考）复习资料_2023年复习资料_一轮复习_2023年高考生物一轮复习讲练测（全国通用）

考点 20 基因的表达（精讲+精练） 目 录 一、知识点精准记忆 二、典 型 例 题 剖 析 1、遗传信息、密码子和反密码子 2、转录、翻译和复制过程 3、基因表达中的有关计算 4、中心法则过程分析 5、表观遗传 三、易 混 易 错 辨 析 四、2022 高 考 真 题 感 悟 五、高 频 考 点 精 练第一部分：知 识 点 精 准 记 忆 一、遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构和功能 （1）元素组成：C、H、O、N、P （2）基本单位：核糖核苷酸（4种） （3）种类和功能 ①mRNA：携带遗传信息，并将遗传信息传递给蛋白质 ②tRNA：设别、转运特定的氨基酸（反密码子） ③rRNA：与蛋白质组成核糖体 （4）结构：通常是单链，可以通过核孔 2.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。 3.转录 （1）概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的 ，这一过程 叫作转录。 （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）过程注意：（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.翻译 （1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸（21种），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（唯一场所） （3）过程（4）产物：多肽――→蛋白质 4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 （1）遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 （2）密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系 ①密码子有64种，其中AUG既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；GUG在原核生物中， 可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸；在其他情况下，它编码缬氨酸；UGA在正常 情况下是终止密码子，在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。 ②一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。③每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性），可由一种或几种tRNA转运。 5.翻译过程的三种模型图解读 a．模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成2个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移 动的方向是由左往右。 b．模型乙反映出mRNA与核糖体存在的数量关系是一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖 体。图中核糖体移动的方向是由右向左；多聚核糖体形成的意义是少量的 mRNA分子可以迅 速合成大量的蛋白质。 c．模型丙是原核细胞内发生的转录和翻译过程，特点是边转录边翻译，与真核细胞不同的 原因是原核细胞无以核膜为界限的细胞核，原核细胞的基因中无内含子，转录形成的mRNA 不需要加工即可作为翻译的模板。 6．DNA复制、转录和翻译的比较 项目 复制 转录 翻译作用 传递遗传信息 表达遗传信息 时间 细胞分裂前的间期 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 细胞质的核糖体 模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 能量 都需要 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 产物 2个双链DNA分子 一个单链RNA分子 肽链(或蛋白质) 组成细胞结构蛋白或 产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质 功能蛋白 边解旋边复制，半保留复 边解旋边转录，转录 翻译结束后，mRNA被 特点 制 后DNA恢复原状 降解成单体 A—U、T—A、C—G、 A—U、U—A、C—G、 碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C G—C G—C 二、中心法则及基因表达与性状的关系 1.中心法则 （1）提出者：克里克。 （2）补充后的内容图解： ①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。 （3）不同生物遗传信息的传递过程2.基因表达产物与性状的关系 （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：镰状细胞贫血、囊性纤维化等 （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：皱粒豌豆的形成机制，白化病等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，表型可能不同，基因型不同， 表型也可能相同。 4.表观遗传5.基因的选择性表达与细胞分化 (1) (2)细胞分化的本质：基因的选择性表达。 (3)细胞分化的结果 由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而 导致细胞具有不同的形态和功能。 (4)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 第二部分：典 型 例 题 剖 析 考向一、遗传信息、密码子、反密码子 1.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①链应为DNA的α链 B．DNA形成②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、CUA D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行 【答案】 D 【解析】 由图分析可知，①链应为DNA的β链，A项错误；蓝细菌属于原核生物，没有 由核膜包被的细胞核，B项错误；tRNA一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA 上，C项错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D项正确。 考向二、转录、翻译和复制过程2.植物体内的转录因子OrERF是一类蛋白质，在植物抵抗逆境，如干旱、低温和高盐时发 挥重要作用。科研人员对水稻OrERF基因进行系列研究。实验检测OrERF基因在高盐条件 下的表达水平，结果如图1，植物感受外界干旱、高盐、低温等信号，通过一系列信息传 递合成转录因子。转录因子OrERF对下游基因调节过程如图2。下列说法错误的是( ) A．实验结果表明，自然条件下OrERF基因的表达水平较低，高盐处理12小时后，OrERF基 因的表达显著增加 B．转录因子OrERF合成的场所是附着在内质网上的核糖体，发挥作用的场所主要是细胞核 C．转录因子OrERF的作用机理可能是通过与RNA聚合酶结合，激活RNA聚合酶与DNA上特 定的序列结合，启动转录的过程 D．干旱、高盐、低温等不同环境条件诱导植物产生的转录因子 OrERF的空间结构可能不相 同，从而调控不同基因的表达 【答案】 B 【解析】 图1实验结果表明，自然条件下(未经高盐处理)水稻中OrERF基因的表达较低， 高盐处理12小时后OrERF基因的表达显著增加，A错误；转录因子OrERF是一类蛋白质， 是胞内蛋白，其合成场所是细胞质中的核糖体，而不是附着在内质网上的核糖体，转录因 子OrERF作用于转录过程，而转录的主要场所是细胞核，因此转录因子 OrERF作用的场所 主要是细胞核，B错误；由图可知，转录因子OrERF通过与RNA聚合酶结合，激活RNA聚合 酶，启动转录的过程，C正确；转录因子OrERF是一类而不是一种蛋白质，从图中可以看 出转录因子OrERF在结构上具有特异性，除了与RNA聚合酶特异性结合外，还可以与结合 在基因调控序列上的某种特定结构特异性结合，在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下， 会导致植物体表达出不同的OrERF蛋白，以调控不同基因的表达，从而适应高盐、干旱、 低温等不同环境，D正确。考向三、基因表达中的有关计算 3.下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( ) 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888 【答案】 C 【解析】 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正确。 考向四、中心法则过程分析 4.如图是中心法则示意图，下列相关叙述错误的是 （ ） A.果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程 B.洋葱根尖细胞的b过程可以发生在细胞核和线粒体中 C.c、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸 D.d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内 【答案】 D 【解析】 DNA分子自我复制时需要解旋，解旋后的DNA分子不稳定，易发生突变，故果 蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程，A正确；在真核细胞中，a和b过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行，洋葱根尖细胞没有叶绿体， 故b过程可以发生在细胞核和线粒体中，B正确；c表示翻译过程，所需的原料为氨基酸， d过程表示逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，C正确；d表示逆转录过程，e表示RNA分 子的复制过程，均发生在宿主细胞内，D错误。 考向五、表观遗传 5.在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以一般的蜂蜜为 食而发育成工蜂。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1所示，图2是被甲基化的DNA片段。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼 虫不取食蜂王浆也可直接发育成蜂王。下列分析错误的是（ ） A.蜂王浆的作用可能是抑制DNMT3基因的表达 B.胞嘧啶甲基化可能会干扰RNA聚合酶与DNA结合，从而影响DNA复制 C.DNA甲基化后不会改变遗传信息，但可能会改变生物性状 D.敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的作用 【答案】 B 【解析】 取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3基因的幼虫都会发育成蜂王，因此可推测蜂王 浆可能会抑制DNMT3基因的表达，A正确；胞嘧啶甲基化影响了DNA分子的结构，可能会干 扰DNA聚合酶的作用，从而影响DNA复制，B错误；DNA甲基化后并没有改变碱基的序列， 但可能会影响基因的表达过程，因此可能会改变生物的性状，C正确；题干中敲除DNMT3 基因与取食蜂王浆都能使幼虫发育成蜂王，推知它们对幼虫的发育具有相同的作用，D正 确。第三部分：易 混 易 错 辨 析 1.与基因表达有关的4个易错点 (1)转录的产物并不只有mRNA，还有tRNA和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)转录和翻译过程中与模板链上的碱基A互补配对的不是T，而是U。 (3)并不是所有的密码子都决定氨基酸，3个终止密码子不决定氨基酸(UGA在特殊情况下可 以编码硒代半胱氨酸)。 (4)一种密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定。 2.教材结论性语句 (1)(必修2 P )转录：在细胞核内进行，指通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，合成 65 RNA的过程。 (2)(必修2 P )翻译：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 66 酸顺序的蛋白质的过程。 (3)(必修2 P )密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫作密码子。 66 (4)(必修2 P )表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗 74 传变化的现象，叫作表观遗传。 (5)(必修2 P )在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达 69 产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。 (6)(必修2 P )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。 71 (7)(必修2 P )基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 71 (8)(必修2 P )细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 72 (9)(必修2 P )基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。基因不同会导致可遗传的 72～74 性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞， 尽管基因组成都相同，也会出现形态、结构和功能的分化，其实质是基因的选择性表达。 基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基 因在其碱基序列不变的情况下，基因表达和表型发生可遗传的变化，这就是表观遗传。 (10)(必修2 P )在大多数情况下，基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系，有的性 74 状是由多个基因共同决定的，有的基因可影响多个性状。一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。 第四部分：高 考 真 题 感 悟 1．（2022·浙江·高考真题）“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 【答案】C 【解析】A、图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误； B、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； C、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； D、该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。 2．（2022·湖南·高考真题）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 【答案】D 【详解】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， 以提高翻译效率，A正确；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，与rRNA分子 结合，二者组装成核糖体，B正确； C、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； D、大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合， 开始翻译过程，D错误。 3．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转 移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（ ） A．细胞核 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜 【答案】A 【详解】分析题意，野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的，mRNA是转录 的产物，翻译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋 白功能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA转移，mRNA会聚集在细胞核中，A正确。 4．（2022·全国·高考真题）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运 动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是 （ ） A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C．线粒体中的丙酮酸分解成CO 和[H]的过程需要O 的直接参与 2 2 D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 【答案】C 【详解】A、有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段在线粒体，三个阶段均 可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP，A正确； B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶 的催化，B正确；C、丙酮酸分解为CO 和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参 2 与，不需要氧气的参与，C错误； D、线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成， D正确。 5．（2022·全国·高考真题）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素 决定，色素的合成途径是：白色 红色 紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的 合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色体上、回答下列问题。 (1)现有紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为 ______；子代中红花植株的基因型是______；子代白花植株中纯合体占的比例为______。 (2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要 求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交）来确定其基因型，请写出选用的亲本基 因型、预期实验结果和结论。 【答案】(1)白色：红色：紫色=2：3：3 AAbb、Aabb 1/2 (2)选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白 花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB 【解析】（1）紫花植株（AaBb）与红花杂合体（Aabb）杂交，子代可产生6种基因型及比 例为AABb（紫花）：AaBb（紫花）：aaBb（白花）：AAbb（红花）：Aabb（红花）：aabb （白花）=1:2:1:1:2:1。故子代植株表现型及比例为白色：红色：紫色=2：3：3；子代中 红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。 （2）白花纯合体的基因型有aaBB和aabb两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选 用AAbb植株与之杂交，若基因型为aaBB则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb（全为紫花）； 若基因型为aabb则实验结果为：aabb×AAbb→Aabb（全为红花）。这样就可以根据子代的 表现型将白花纯合体的基因型推出。 第五部分：高 频 考 点 精 练 1．植物在受伤时会释放系统素（一种由20个氨基酸组成的多肽），与受体结合后能活化 蛋白酶抑制基因，抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，阻止害虫取食和病原菌繁殖。关于系统素的描述正确的是（ ） A．内含20个肽键的系统素是一种信号传递分子 B．系统素遇斐林试剂在常温下会产生紫色反应 C．系统素不能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达 D．系统素相当于植物体内的“抗体”，能与外来的“抗原”发生特异性的结合 【答案】C 【解析】AB、系统素是一种由20个氨基酸组成的多肽，含有19个肽键，遇双缩脲试剂在 常温下会产生紫色反应，AB错误； C、依题意信息可知，系统素与害虫和病原微生物的受体结合，活化蛋白酶抑制基因，但不 能抑制植物体内与蛋白酶有关基因的表达，不能发挥信号传递的作用，C正确； D、系统素是通过抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性、限制植物蛋白的降解而发挥作用， 并没有和害虫或病原微生物发生特异性的结合，因此系统素不是植物“抗体”，D错误。 2．我国科学家研究发现水稻细胞核中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节， 而且对水稻的生长、发育和产量都有重要影响。以下叙述错误的是（ ） A．Ghd7基因的表达是边转录边翻译形成多肽，多肽还要经内质网和高尔基体的加工 B．表达Ghd7基因的细胞中也表达了核糖体蛋白基因 C．该项研究表明生物的性状与基因的关系并不是简单的一一对应关系 D．气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，导致稻谷减产 【答案】A 【解析】A、Ghd7基因存在于水稻细胞核中，其表达是先转录后翻译，A错误； B、Ghd7基因表达的翻译过程是在核糖体上进行的，故表达Ghd7基因的细胞中也表达了核 糖体蛋白基因，B正确； C、Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调节，而且对水稻的生长、发育和产量都有 重要影响，说明该基因可以影响多个生物性状，性状与基因的关系并不是简单的一一对应 关系，C正确； D、水的比热容比较大，水的温度相对不容易改变，当气温过低时，深灌水后稻田的温度不 会降低太多，D正确。3．新冠肺炎的病原体是一种单股正链RNA(+)的冠状病毒，在宿主细胞内的增殖过程如图 所示，a-e表示相应的生理过程。下列相关叙述错误的是 A．过程ac需要RNA复制酶 B．mRNA和RNA(+)的长度、碱基排列顺序完全相同 C．RNA(+)的嘌呤数与RNA(-)的嘧啶数相等 D．过程abcde 需要的原料和能量均来自宿主细胞 【答案】B 【解析】A、分析题图：图中a表示以正链RNA(+)为模板合成RNA(-)，c表示以RNA(-)为 模板合成正链RNA(+)，在各自的合成过程中，都需要在RNA复制酶作用下，才能进行合成， A正确； B、过程a、c、d的模板和产物均为RNA，但d过程形成的mRNA只用于表达某些蛋白质，长 度上比RNA（+）要短得多，更类似于转录过程，B错误； C、图中a表示以正链RNA(+)为模板合成RNA(-)，c表示以RNA(-)为模板合成正链 RNA(+)，即RNA(+)与RNA(-)碱基互补配对，A与U配对，C与G配对，所以RNA(+)的嘌呤 数与RNA(-)的嘧啶数相等，C正确； D、冠状病毒必须依赖宿主活细胞，才能进行增殖过程；而且冠状病毒只能为增殖过程提供 模板，其增殖过程所需要的的原料和能量都需要宿主细胞提供，D正确； 4．真核细胞的细胞周期分为分裂间期（包括G、S、G）和分裂期，受多种物质的调控， 1 2 下图是某动物细胞周期的部分调节过程，图中CDK2cyclinE能促进细胞从G 期进入S期。 1 如果细胞中的DNA受损，会发生如图所示的调节过程。下列说法错误的是（ ）A．DNA受损可能导致细胞分裂停滞 B．DNA受损可能是由于随细胞分裂次数增加，端粒被截短造成的 C．活化的p53蛋白促进了p21基因的表达 D．某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能 【答案】C 【解析】A、DNA受损伤可使p53蛋白活化，活化的p53蛋白能促进p21基因表达形成p21 蛋白，p21蛋白使CDK2-cyclinE失活，导致细胞不能从G 期进入S期，即导致连续分裂的 1 细胞大量停留在分裂间期，A正确； B、端粒是指染色体两端的DNA片段，DNA受损伤可能是随细胞分裂次数增加，端粒被截短 造成的，B正确； C、活化的p53蛋白能促进p21基因表达形成p21蛋白，p21蛋白使CDK2-cyclinE失活，导 致细胞不能从G 期进入S期，可见活化的p53蛋白不利于DNA复制的发生，C错误； 1 D、某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能，如p53蛋白、p21蛋白，D正确。 5．“RNA世界假说”是生命起源的假说之一、该学说认为生命进化的早期并没有蛋白质， 是某些RNA催化了其他RNA的复制，进化多年后便将携带遗传信息的功能传给DNA，DNA和 蛋白质都是RNA进化的产物。下列相关叙述中正确的是（ ） A．DNA和RNA都是生物大分子，组成元素和空间结构也相同 B．细胞分化时，核DNA、RNA和蛋白质的种类和含量均会发生改变 C．“RNA世界假说”具有一定的局限性，无法解彩RNA从何而来 D．rRNA能够催化肽键的形成，该事实不能作为“RNA世界假说”的证据 【答案】C 【解析】A、DNA和RNA都是生物大分子，组成元素相同，但DNA和RNA的空间结构不相同，A错误； B、细胞分化时，核DNA不会发生改变，B错误； C、“RNA世界假说”认为先有RNA后有DNA与蛋白质，这无法解释RNA由DNA转录而来这 一现象，因此具有一定的局限性，C正确； D、rRNA能够催化肽键的形成，说明某些RNA具有催化功能，该事实能够作为“RNA世界假 说”的证据，D错误。 6．研究发现，如果RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞 癌变；一种特殊酶RECQL55可与RNA聚合酶结合减缓其运行速率，扮演“刹车”的角色， 从而抑制癌症发生。下列叙述错误的是（ ） A．RNA聚合酶与DNA聚合酶都可与DNA链结合，是导致“撞车”的前提 B．“撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因 C．RECQL55与RNA聚合酶结合会直接导致相关基因的翻译过程减缓 D．即使肌肉细胞不能合成RECQL55，其细胞核内也不会发生“撞车”现象 【答案】C 【解析】A、当RNA聚合酶运行过快，会与DNA聚合酶“撞车”，RNA聚合酶与DNA聚合酶 都可与DNA链结合，是导致“撞车”的前提，A正确； B、“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变，使细胞具有无限增值的能力，推断“撞车”引 发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因，B正确； C、RECQL55可与RNA聚合酶结合减缓其运行速率，导致相关基因的转录过程减缓，C错误； D、肌肉细胞是高度分化的细胞，不具有分裂能力，故即使肌肉细胞不能合成RECQL55，其 细胞核内也不会发生“撞车”现象，D正确。 7．下列关于RNA的叙述，正确的是（ ） A．tRNA内部不存在碱基互补配对现象 B．mRNA、tRNA、rRNA都参与细胞内遗传信息的翻译过程 C．真核细胞内mRNA和tRNA碱基互补配对的过程有水生成D．密码子有64种，密码子与反密码子一一对应，因此细胞中有64种tRNA 【答案】B 【解析】A、tRNA中存在局部双链结构，因此其内部存在碱基互补配对现象，A错误； B、翻译过程中，mRNA是模板，tRNA是运输氨基酸的工具，由rRNA组成的核糖体是翻译的 场所，B正确； C、碱基互补配对的过程中产生的是氢键，没有水产生，C错误； D、密码子一共有64种，其中三种终止密码不能决定氨基酸，所以决定氨基酸的密码子只 有61种，则反密码子只有61种，D错误。 8．下图是基因指导蛋白质合成的某个过程示意图，据图分析，下列说法错误的是（ ） A．合成多肽链的第二步是携带氨基酸的tRNA进入A位 B．1为tRNA上的反密码子，可与mRNA进行碱基互补配对 C．合成多肽链的第三步主要是A位的氨基酸转移到P位的tRNA上 D．2是由DNA转录而来的，2中不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸 【答案】C 【解析】A、翻译时，合成多肽链的第二步是与mRNA上第二个密码子互补配对的tRNA携带 氨基酸进入A位，A正确； B、据图可知1为tRNA上的反密码子，可与mRNA进行碱基互补配对，B正确； C、合成多肽链的第三步是在相关酶的作用下，P位的氨基酸与A位的氨基酸经缩合形成肽 键而转移到A位的tRNA上，C错误； D、2表示mRNA，由DNA转录而来的，mRNA上不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸，D正确。9．3位美国科学家因“发现了调控昼夜节律的分子机制”而获得诺贝尔生理学或医学奖。 他们以果蝇为研究对象，发现周期基因（PER基因）编码的蛋白PER的变化以24小时为周 期，而这一过程又受TIM蛋白的调控，当TIM蛋白绑定到PER蛋白时，两种蛋白就能进入 细胞核，从而阻断周期基因活性。同时，他们还发现了调节昼夜节律的其他相关基因。下 列相关叙述错误的是（ ） A．TIM蛋白和PER蛋白绑定后通过核孔进入细胞核 B．TIM蛋白和PER蛋白通过阻断翻译的过程调节PER蛋白的含量 C．该研究可说明生物的某一性状往往是由多基因决定的 D．长期营养不良会影响人体昼夜节律及睡眠质量 【答案】B 【解析】A、TIM蛋白和PER蛋白化学本质均为蛋白质，要进入细胞核，应是通过核孔进入， A正确； B、由题干信息知，TIM蛋白绑定到PER蛋白进入核内而阻断PER基因的活性，故应是阻断 了PER基因转录的过程，而不是翻译的过程，B错误； C、由题干信息可知生物的昼夜节律性受PER基因、TIM基因及其他相关基因等多个基因调 节调控，C正确； D、若长期营养不良则体内相关氨基酸摄入不足会直接影响PER蛋白和TIM蛋白的合成，进 而影响人体昼夜节律及睡眠质量，D正确。 10．转录本是指由同一基因经转录、剪接、修饰等过程形成的一种或多种可编码不同蛋白 质的成熟mRNA。水稻有籼稻和粳稻之分，其细胞内Wx基因编码的颗粒淀粉合成酶 （GBSS）在直链淀粉的合成中起关键作用。已知Wx基因位点上有Wxa和Wxb两种等位变异， 籼稻中的Wxa基因比粳稻中的Wxb基因能产生更多的Wx转录本，导致籼稻中含有更多的直 链淀粉。下列说法正确的是（ ） A．处于增殖期的水稻细胞中才可观察到转录本的产生 B．与粳稻相比，籼稻中含有更多直链淀粉的原因是每个Wx转录本可以结合更多的核糖体 从而合成更多的GBSS C．由Wx转录本经逆转录形成的DNA碱基排列顺序与Wx基因碱基排列顺序有所不同 D．籼稻中Wxa基因和粳稻中Wxb基因的根本区别在于能否产生更多的Wx转录本【答案】C 【解析】A、转录本是由基因转录来的mRNA，mRNA经翻译形成蛋白质，处于增殖期和非增 殖期的水稻细胞中均可观察到转录本的产生，A错误； B、分析题意可知，与粳稻相比，籼稻中的Wxa基因比粳稻中的Wxb基因能产生更多的Wx 转录本，表达更多的GBSS，从而加速合成更多的直链淀粉，B错误； C、转录本是由基因转录、剪接、修饰形成的mRNA，与DNA模板链相比，转录本中碱基数 减少，故由Wx转录本经逆转录形成的DNA碱基排列顺序与Wx基因碱基排列顺序有所不同， C正确； D、籼稻中Wxa基因和粳稻中Wxb基因的根本区别在于碱基对排列顺序不同，D错误。 11．原核生物的核糖体由大、小两个亚基组成，完整的核糖体上有3个tRNA结合位点，其 中氨酰位（A位）是进入核糖体的tRNA结合位点，当tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后， 该tRNA就从A为移动到肽酰位（P位），出口位（E位）是无氨基酸负载的tRNA结合位点， 如下图所示，下列说法正确的是（ ） A．携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点 B．A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于Р位的tRNA上 C．当终止密码进入A位时由于tRNA不携带氨基酸导致翻译终止 D．由图可知核糖体将沿着mRNA向左移动继续肽链的合成 【答案】A 【解析】A、携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的A位点和P位点，最后从E位点离 开，因此携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，A正确；B、当A位的tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后，该tRNA就从A为移动到肽酰位（P 位），B错误； C、当终止密码进入A位时没有对应的tRNA，终止密码子给出终止翻译的信号，翻译终止， C错误； D、由图可知右边tRNA正携带氨基酸进入A位，左边tRNA上空载氨基酸，因此核糖体将沿 着mRNA向右移动继续肽链的合成，D错误。 12．某细胞中有关物质合成如下图，①-⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分 析正确的是（ ） A．物质Ⅱ上的基因遵循孟德尔定律 B．②过程需要脱氧核苷酸做原料 C．图中③过程核糖体在 mRNA 上由右向左移动 D．③⑤为同一生理过程，所用密码子的种类和数量相同 【答案】C 【解析】A、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传，物质Ⅱ为线粒体 DNA，其上也具有基因，但此处基因的传递不遵循孟德尔定律，A错误； B、②为转录过程，需要核糖核苷酸做原料，B错误； C、根据多肽链的长度可知，图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动，C正确； D、③⑤都是翻译过程，但两者所用密码子的种类和数量不一定相同，D错误。 13．真核细胞基因转录产生的初始产物RNA必须经过剪接才能成为mRNA。图甲、图乙分别 是某基因（图中实线）分别与初始产物RNA、mRNA（图中虚线）杂交的结果图。下列叙述 正确的是（ ）A．两图的杂交双链区中都含有4种含氮碱基 B．初始产物RNA与mRNA所含碱基数量相同 C．图甲和图乙的杂交双链区中碱基配对方式相同 D．核糖体与初始产物RNA和mRNA结合可翻译出相同蛋白质 【答案】C 【解析】A、杂交双链区均为DNA单链和RNA单链相配对，在区域内可能含有5种碱基，A 错误； BD、从图中可以看出初始产物RNA比mRNA长，所含碱基数量不相同，在核糖体上翻译出的 蛋白质也不同，BD错误； C、两图的杂交双链区的碱基配对方式可能都为A-U，C-G，G-C，T-A，C正确； 14．表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型 未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合 酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了 基因的表达。下列有关说法错误的是（ ） A．吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，说明吸烟可导致基因突变的频率增加 B．DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控 C．基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关 D．发生了甲基化的DNA不一定会传递给后代 【答案】A 【解析】A、根据题意可知，吸烟者精子中的DNA的甲基化水平升高，只是基因的表达受影 响，并不影响基因中的碱基序列，因此没有发生基因突变，A错误；B、DNA的甲基化不会改变基因的碱基序列，只是甲基化的基因无法进行转录产生mRNA，也 就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，B正确； C、基因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与 表观遗传有关，C正确； D、若发生甲基化的DNA在体细胞中，则不一定传递给子代个体，D正确。 15．丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒，该(+)RNA能直接作为翻译的 模板合成多种病毒蛋白。HCV感染肝细胞，导致肝脏发生炎症，严重时可能发展为肝癌。 目前尚未研制出疫苗，最有效的治疗方案是将PSI—7977(一种核苷酸类似物)与干扰素、 病毒唑联合治疗。下列相关叙述正确的是（ ） A．HCV的(+)RNA含该病毒的遗传信息和反密码子 B．HCV与肝细胞结构上的最大区别是无核膜包被的细胞核 C．(+)RNA能指导合成多种病毒蛋白时需要RNA聚合酶的催化 D．PSI—7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止 【答案】D 【解析】A、根据题干信息“该（+）RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白”所以 （+）RNA相当于mRNA，其上含有密码子，没有反密码子，A错误； B、HCV属于病毒，与肝细胞结构上的最大区别是没有细胞结构，B错误； C、(+)RNA能指导合成多种病毒蛋白时不需要RNA聚合酶的催化，C错误； D、PSI7977是一种核苷酸类似物，用PSI7977进行治疗，其机理可能是作为合成原料掺入 RNA引起合成终止，D正确。 16．“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 【答案】C 【解析】A、图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误； B、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； C、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； D、该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。 17．微RNA（miRNA）是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线 虫细胞中微RNA（Lin-4）调控基因Lin-14表达的相关作用机制，最终微RNA（Lin-4）与 Lin-14 mRNA形成双链。过程如下图所示。 下列叙述正确的是（ ） A．Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因转录水平降低 B．用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质 C．图中miRNA进入细胞质要消耗一定的能量并需要载体蛋白的参与 D．若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，则可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思 路 【答案】D 【解析】A、分析图可知，细胞质中，miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，所 以Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是使Lin-14基因翻译水平降低，A错误； B、分析图可知，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，说明Lin-4基因属于调控基因，并没有形成蛋白 质，故不能用抗原—抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质，B错误； C、分析图可知，图中miRNA进入细胞质是通过核孔完成的，不需要载体蛋白的参与，但需 要消耗一定的能量，C错误； D、分析题意可知，若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，就可能抑制鱼类肌间 刺的产生，即可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思路，D正确。 18．蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、 花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示，下列叙述不正确的是（ ） A．图中DNA甲基化是发育成蜂王的关键步骤，其遗传信息发生了改变属于可遗传变异 B．抑制Dnmt3基因表达属于细胞分化过程 C．Dnmt3基因大量表达很可能会诱导工蜂的形成 D．可以通过食物引起生物表现型的改变 【答案】A 【解析】A、DNA甲基化水平使Dnmt基因的碱基序列没有发生改变，其遗传信息没有发生 改变，但会影响基因的表达，A错误； B、抑制Dnmt3基因表达（即使得基因不能表达或表达减少），也属于基因的选择性表达， 是细胞分化过程，B正确； C、Dnm3基因大量表达可使DNA甲基化增多，抑制蜂王的形成，受精卵很可能发育成工蜂， C正确； D、蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，DNA甲基化减少，使受精卵发育成蜂王，即 食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。19．真核基因尾部没有碱基T的重复序列，但成熟的mRNA3＇末端多数都有一个100～200 个A（腺嘌呤）的特殊结构，称为Poly（A）尾。有Poly（A）尾的mRNA可以结合更多的核 糖体。科研人员将有Poly（A）尾和无Poly（A）尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞 中，起初二者都能合成珠蛋白，且珠蛋白结构完全相同，6h后后者不再继续合成珠蛋白。 下列说法不正确的是（ ） A．基因转录结束后 Poly（A）尾才添加到mRNA3＇末端 B．Poly（A）尾可增强mRNA的稳定性使其长时间发挥作用 C．含Poly（A）尾的mRNA合成蛋白质的效率更高 D．含有Poly（A）尾的mRNA合成的珠蛋白多肽末端含有多个密码子AAA对应的氨基酸 【答案】D 【解析】A、真核生物基因的尾部没有碱基T的重复序列，故判断polyA尾不是转录而来的， 再根据题干信息3＇端有一个含100~200个A的特殊结构可知，该序列是mRNA合成后，在 相应酶的作用下依次在其3＇端添加腺嘌呤核糖核苷酸形成的，A正确； B、根据题干信息，科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵 母细胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6h后后者不能继续合成珠蛋白，说明polyA尾可以 增强mRNA的稳定性使其长时间发挥作用，B正确； C、根据题干信息，有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体，说明含polyA尾的mRNA合 成蛋白质的效率更高，C正确； D、polyA尾并没有编码氨基酸，不会翻译出对应的氨基酸序列，D错误； 20．2019诺贝尔生理学或医学奖让我们获知细胞适应氧气变化的分子机制。人们对氧感应 和氧稳态调控的研究开始于一种糖蛋白激素——促红细胞生成素（EPO），EPO作用机理如 下图所示：当氧气缺乏时，肾脏分泌EPO刺激骨髓生成新的红细胞，调控该反应的“开 关”是一种蛋白质——缺氧诱导因子（HIF）。研究还发现，正常氧气条件下，细胞内的 HIF会被蛋白酶降解，缺氧环境下，HIF会促进缺氧相关基因的表达，使人体细胞适应缺氧 环境，下列说法不正确的是（ ）A．据图分析，红细胞数量与EPO的分泌量之间存在反馈调节机制。 B．人体剧烈运动一段时间后，人体细胞产生HIF增多 C．缺氧条件下，HIF会促进缺氧相关基因的表达，需要原料依次为氨基酸、核糖核苷酸 D．中长跑运动员在比赛前常去海拔高的训练基地训练是为了提高血液运输氧气的能力 【答案】C 【解析】A、据题干图分析，当红细胞数量增多时，血液中氧分压升高会抑制肾脏中氧感受 器产生兴奋，进而抑制了EPO的分泌量，显然红细胞数量与EPO的分泌量之间存在反馈调 节机制，A正确； B、人体剧烈运动一段时间后，由于缺少氧气，则细胞产生的HIF增多，则细胞产生的HIF 增多引起缺氧相关基因的表达，即基因通过转录和翻译指导蛋白质生成的过程，在该过程 中需要的原料依次为核糖核苷酸、氨基酸，B正确，C错误； D、根据题意分析，中长跑运动员在比赛前常常到海拔较高的训练基地训练，可能是因为该 地海拔较高，氧气稀薄，刺激运动员产生更多的促红细胞生成素，促进机体产生更多的红 细胞，提高血液运输氧气的能力，保证比赛时细胞得到足够的氧气和能量供给，D正确。 21．核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)与传统疫苗相比具有很多优点，越来越受到人们 的重视。回答下列问题: (1)DNA疫苗主要包括某种外源抗原基因(DNA片段)和载体。新型冠状病毒是一种单股正链 RNA病毒，其刺突蛋白是该病毒入侵人体细胞的关键。若要制备以新型冠状病毒刺突蛋白 为靶点的DNA疫苗，首先要经过______________________中心法则中遗传信息流动的方向) 过程获得相应的DNA片段，该过程的模板是________________________。 (2)DNA疫苗的作用原理是外源抗原基因进入宿主细胞并通过_____________和 ____________过程产生抗原蛋白，继而引发机体产生特异性免疫反应。 (3)相对于DNA疫苗，RNA疫苗(由外源RNA片段和载体构成)的稳定性差、对冷链运输和储存的要求更高，原因是____________________________。 【答案】(1)RNA→DNA RNA (2)转录 翻译 (3)RNA是单链的，结构不稳定，易断裂 【分析】(1)新型冠状病毒是单股正链RNA病毒，控制其刺突蛋白合成的遗传信息储存在 RNA中，要获得储存相应遗传信息的DNA片段，需要以对应的RNA片段为模板，通过逆转录 过程合成，该过程中遗传信息流动方向为RNA→DNA。 (2)蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个步骤，因此，外源抗原基因在宿主细胞内，也需 要通过转录和翻译两个过程产生抗原蛋白。 (3)DNA是双链结构，而RNA是单链结构，相对于DNA而言，RNA的结构不稳定，容易发生 断裂，因此，对冷链运输和储存的要求更高。 22．下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答： 可能用到的氨基酸密码子表 脯氨酸 CCA、CCC、CCU、CCG 甘氨酸 GGU、GGA、GGG、GGG 苏氨酸 ACU、ACC、ACA、ACG缬氨酸 GUU、GUC、GUA、GUG (1)图中[Ⅰ]代表的结构是________，在细胞中物质b上可相继结合多个核糖体，其意义是 ______________。 (2)图中[Ⅱ]________携带的氨基酸是________。 (3)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨 酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为________。 (4)该致病基因指导合成的蛋白质与正常蛋白质相比，只是原来的一个苏氨酸转变为脯氨酸， 则基因中碱基发生的改变最可能是____对变为____对。 (5)图中所揭示的基因控制性状的方式是__________。 【答案】(1) 细胞核/核膜 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质 (2) tRNA 苏氨酸 (3)AGACTT (4)T-A G-C (5)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 【分析】 (1)图中[Ⅰ]使转录和翻译在不同场所进行，说明[Ⅰ]代表的结构是细胞核或核膜。物质b 为mRNA分子，一个mRNA分子可相继结合多个核糖体能提高翻译效率，使少量的mRNA分子 在短时间内可以迅速合成出大量的蛋白质。 (2)图中[Ⅱ]的作用是携带氨基酸，称为tRNA，tRNA上的反密码子UGA与密码子ACU配对， 查询密码子表可知ACU决定的氨基酸是苏氨酸。 (3)携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，根据碱基互补配对原则可 知，丝氨酸和谷氨酸的密码子分别为UCU、GAA，则物质a（DNA）中模板链的碱基序列为 AGACTT。 (4)异常蛋白质与正常蛋白质相比，只是原来的一个苏氨酸转变为脯氨酸，决定苏氨酸的密 码子有ACU、ACC、ACA、ACG，决定脯氨酸的密码子由CCA、CCC、CCU、CCG，若只改变一个 碱基对，则密码子的变化可能为由ACU变为CCU，或ACC变为CCC，或ACA变为CCA，ACG变 为CCG，由此可推测基因中碱基发生的改变最可能是T-A变为G-C。 (5)图中基因直接编码细胞膜上的蛋白质，所以说明了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 23．如图甲表示中心法则，图乙为图甲中的三个过程。回答下列问题： (1)图甲中的五个过程均是遗传信息的流动过程。遗传信息一般能准确地传递，原因是 ______和______。 (2)当人体感染HIV后，T细胞中会发生图甲中的过程有______（填数字），其中有一个过 程需要一种特殊的酶______，这种酶是在HIV侵染T细胞时与核酸一起注入的。 (3)图乙中的过程a发生的时间是______，如果该过程有碱基类似物参与，往往会发生基因 突变，但该变化不一定会引起生物性状的改变，从密码子的角度分析，其原因是_____。 (4)图乙中的过程b需要的酶是______，该酶的作用是______。过程c中核糖体移动的方向 是______。 【答案】(1)有精确的模板 严格遵守碱基互补配对原则 (2)①②③⑤ 逆转录酶 (3)有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 密码子具有简并性 (4)RNA聚合酶 解旋、将游离的核糖核苷酸聚合成RNA（或核糖核苷酸链） 从左往右 【解析】（1）中心法则中的五个遗传信息流动过程可以将遗传信息准确地传递，其原因有 二：一是有精确的模板，二是严格遵循碱基互补配对原则。 （2）没感染HIV的T细胞中可以发生图甲中的①②③过程，感染HIV后还可以进行⑤逆转 录过程。逆转录过程需要逆转录酶，该酶是HIV在侵染T细胞时与核酸一起注入的。 （3）图乙中的过程a是DNA的复制，该过程在碱基类似物的参与下，会发生碱基配对差错， 从而引起基因突变。但基因突变不一定会引起生物性状的改变，从密码子的角度分析其原 因是密码子具有简并性，基因突变前后的密码子虽然改变，但有可能是决定同一种氨基酸 的密码子。（4）图乙中的过程b是转录，该过程需RNA聚合酶参与，该酶具有解旋并将游离的核糖核 苷酸聚合成核糖核苷酸链（或RNA）的作用。根据过程c中肽链的长度和延伸方向可知， 翻译的方向即核糖体移动的方向是从左往右。 24．学习下面材料，回答（1）~（4）题。 聚糖——第三类生物信息分子 随着蛋白质和核酸中更多的奥秘被人类知晓，聚糖的重要性也浮出水面，成为了生物医学 研究的“甜蜜之点”。聚糖一般由相同或不同型的单糖聚合而成，可独立存在，也可与蛋 白质等共价结合成更复杂的复合物，被认为是继核酸和蛋白质之后的第三类生物信息分子， 在生命活动中发挥重要作用，如蛋白折叠、细胞间通讯、免疫识别等。 在糖复合物中糖基化的位，点和数目不同、糖基之间糖苷键的连接有多种方式、且每个糖 基又有异构体，这些特点使糖链的结构具有复杂性和多样性，其结构的多样性使其携带的 信息量超过蛋白质与核酸携带信息量的总和。尽管聚糖在生理和疾病过程中具有十分重要 的作用，但与蛋白质和核酸不同，聚糖不是经模板复制，而是在内质网和高尔基体内由糖 基转移酶和糖苷酶催化合成的，除了受酶基因表达的调控外，还受酶活性的影响，即在同 种分子的同一糖基化位，点的糖链结构也有差异。因此，一个基因一种产物的关系不适用 于聚糖，而是多基因——多蛋白——多聚糖关系。不能采用类似于PCR的策略获得均一聚 糖产物，且聚糖结构的测定和化学合成远比核酸和蛋白质要困难，所以各国科学家都在致 力于开发解析“糖”密码的技术。 聚糖与人类健康息息相关，研究表明传染性疾病、免疫性疾病、心血管疾病、肿瘤、神经 变性型疾病均与聚糖密切相关。近年来，新的糖基化方法和先进合成策略不断涌现，对聚 糖的功能以及与疾病相关机理的基础研究越来越深入。继功能基因组学和蛋白质组学研究 后，糖组学必将极大地促进生命科学的研究发展，成为全面揭示生命活动本质所不可缺少 的内容。 (1)糖是细胞内的主要_____物质，由_____元素构成，常被形容为“生命的燃料”。除此以 外，文中表明聚糖作为信息分子调节各种生命活动，体现其_____的功能。 (2)从结构与功能的角度，解释聚糖适于作生物信息分子的原因。_____ (3)请结合本文内容，在“中心法则”基础上补充“聚糖”，并添加必要的连线和注释，展 示你对细胞内信息传递的理解。_____ (4)对文中聚糖和糖组学的理解，正确的是_____。 A．细胞内只有核酸、蛋白质和聚糖三类生物信息分子 B．细胞表面的聚糖能够辨别进出细胞的物质和信息C．研究聚糖的结构与功能是破解生命信息的途径之一 D．糖组学领域的科学研究进展依赖于新技术的开发 E．目前的研究热点是糖组学，可不关注功能基因组学和蛋白质组学 【答案】(1) 能源 C、H、O 信息交流 (2)聚糖一般由相同或不同型的单糖聚合而成；在糖复合物中糖基化的位点和数目不同、糖 基之间糖苷键的连接有多种方式、且每个糖基又有异构体，这些使聚糖的结构具有复杂性 和多样性，适于携带大量信息 (3) (4)BCD 【分析】 (1)糖是细胞内的主要能源物质，一般是由C、H、O构成的；聚糖作为信息分子调节各种生 命活动，体现的是信息交流功能。 (2)物质的结构决定其功能，由题意“聚糖一般由相同或不同型的单糖聚合而成；在糖复合 物中糖基化的位点和数目不同、糖基之间糖苷键的连接有多种方式、且每个糖基又有异构 体，这些使聚糖的结构具有复杂性和多样性，适于携带大量信息”可知，聚糖种类多、分 布广泛，故可作为生物信息分子。 (3)中心法则包括DNA分子复制、转录和翻译过程，而结合题干信息“与蛋白质和核酸不同， 聚糖不是经模板复制，而是在内质网和高尔基体内由糖基转移酶和糖苷酶催化合成的”可 补充细胞内信息传递为： 。 (4)A、结合题干信息“聚糖被认为是继核酸和蛋白质之后的第三类生物信息分子”可知， 核酸、蛋白质和聚糖是目前已知的三类信息分子，但不能得出细胞内只有核酸、蛋白质和 聚糖三类生物信息分子，A错误； B、聚糖具有细胞间通讯的功能，故细胞表面的聚糖能够辨别进出细胞的物质和信息，B正 确； C、由于“糖组学必将极大地促进生命科学的研究发展，成为全面揭示生命活动本质所不可 缺少的内容”，故研究聚糖的结构与功能是破解生命信息的途径之一，C正确；D、由于聚糖结构的测定和化学合成远比核酸和蛋白质要困难，所以各国科学家都在致力于 开发解析“糖”密码的技术，即糖组学领域的科学研究进展依赖于新技术的开发，D正确； E、基因组学和蛋白质组学是糖组学的基础和支持，故应继续关注功能基因组学和蛋白质组 学，E错误。