備戰(zhàn)2020年高考生物 考點一遍過31 遺傳信息的轉錄和翻譯（含解析）

考點31 遺傳信息的轉錄和翻譯高考頻度： 難易程度：1RNA的結構與分類（1）RNA與DNA的區(qū)別物質組成結構特點五碳糖特有堿基DNA脫氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是雙鏈RNA核糖U(尿嘧啶)通常是單鏈（2）基本單位：核糖核苷酸。（3）種類及功能2遺傳信息的轉錄（1）概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。（2）過程(如圖)3翻譯（1）概念場所細胞質的核糖體上模板mRNA原料20種氨基酸產物具有一定氨基酸順序的蛋白質（2）密碼子：mRNA上3個相鄰堿基，共64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種。（3）反密碼子：位于tRNA上的與mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。考向一 DNA與RNA的比較1關于DNA和RNA的敘述，正確的是ADNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵B一種病毒同時含有DNA和RNAC原核細胞中既有DNA，也有RNAD葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA【參考答案】C【試題解析】在tRNA中，也存在堿基之間的互補配對，故也有氫鍵，A錯；一種病毒中只含有一種核酸，要么是DNA，要么是RNA，B錯；原核細胞中既有DNA，也有RNA，C正確；核糖體是由蛋白質和RNA組成的，不含有DNA，D錯。解題技巧DNA和RNA的區(qū)分技巧（1）DNA和RNA的判斷含有堿基T或脫氧核糖DNA；含有堿基U或核糖RNA。（2）單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷若：一般為雙鏈DNA；若：嘌呤嘧啶單鏈DNA。（3）DNA和RNA合成的判斷用放射性同位素標記T或U，可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進行RNA的合成。2下列關于DNA和RNA的敘述，正確的是A細胞內DNA的合成不需要引物B真核細胞內DNA和RNA的合成都需要在細胞核內完成C肺炎雙球菌體外轉化實驗說明外源RNA可以在細胞間轉移D原核細胞和真核細胞的基因表達出蛋白質都需要DNA和RNA的參與【答案】D【解析】細胞內DNA的合成需要引物，A錯誤；真核細胞中的DNA和RNA的合成主要發(fā)生在細胞核中，此外線粒體和葉綠體中也能合成DNA和RNA，B錯誤；肺炎雙球菌體外轉化實驗說明外源DNA可以在細胞間轉移，C錯誤；真核細胞和原核細胞中基因的表達過程都包括轉錄和翻譯兩個過程，都需要DNA和RNA的參與，D正確?？枷蚨?DNA的復制、轉錄和翻譯的比較3甲、乙圖表示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是A甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子B甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行CDNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次【參考答案】D【試題解析】甲過程表示多起點的DNA的半保留復制，合成的產物是雙鏈DNA分子，該過程主要發(fā)生在細胞核內，在一個細胞周期中，DNA只復制一次；乙過程為轉錄，合成的產物為單鏈RNA分子，該過程主要發(fā)生在細胞核內，在一個細胞周期中，乙可起始多次；DNA復制和轉錄均需解旋，甲過程利用解旋酶，乙過程利用RNA聚合酶解旋。易錯警示與轉錄和翻譯有關的3點易錯點（1）轉錄的產物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。（2）翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。（3）轉錄和翻譯過程中的堿基配對沒有AT，而是AU。4某種生物基因表達過程如圖所示，其中代表細胞核，代表細胞質基質。據圖分析，下列敘述正確的是Aa物質需要穿過兩層膜進入細胞質B中形成的a物質可以有多種類型C圖中不同的核糖體共同合成一條多肽鏈D多肽b在核糖體上合成結束后才進入內質網加工、運輸【答案】B【解析】圖示為某種生物基因表達過程。在所示的細胞核中，以DNA分子的一條鏈為模板通過轉錄過程形成a所示的RNA。RNA通過核孔到達所示的細胞質基質。mRNA相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，此過程稱為遺傳信息的翻譯。b表示正在合成的肽鏈（也稱為多肽）。依題意并分析圖示可知：在所示的細胞核中，a物質是通過轉錄過程形成的RNA，RNA形成后通過核孔進入細胞質，穿過零層膜，A錯誤；a所示的RNA可以有多種類型（mRNA、rRNA、tRNA），B正確；圖中不同的核糖體與同一個mRNA分子結合，同時進行多條肽鏈的合成，C錯誤；從圖可以看出，多肽b在核糖體上的合成還沒有結束，就進入內質網進行加工、運輸，D錯誤?？枷蛉?遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較5如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請判斷下列說法中正確的是A分析題圖可知是鏈，完成此過程的場所是細胞核B除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNAC圖中到的過程需要在核糖體上進行D能夠決定氨基酸的是，其種類有61種【參考答案】C【試題解析】根據堿基互補配對原則，從圖中的堿基組成可以確定鏈是轉錄模板，藍藻是原核生物，沒有細胞核，A錯誤。RNA包括mRNA(圖中)、tRNA(圖中)和rRNA(核糖體RNA，圖中未畫出)，B錯誤。圖中到的過程是翻譯過程，在核糖體上進行，C正確。能夠決定氨基酸的是mRNA上的61種密碼子(終止密碼子除外)，是tRNA，D錯誤。歸納整合巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子（1）界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子（2）辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數量關系每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉運。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子)；反密碼子理論上有61種。6根據下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是DNA雙鏈TGmRNACtRNA反密碼子A氨基酸蘇氨酸ATGU BUGACACU DUCU【答案】C【解析】密碼子為mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基，根據轉錄和翻譯過程中的堿基互補配對原則，由DNA信息鏈上的T、G堿基可推知mRNA上相應位置上的堿基分別是A和C，由tRNA上反密碼子最后一個堿基A可知mRNA上相應位置上的堿基為U，因此蘇氨酸的密碼子為ACU?？枷蛩?基因表達的相關計算7已知一段mRNA含有30個堿基，其中A和G有12個，轉錄該段mRNA的DNA分子中應有C和T的個數是A12 B24C18 D30【參考答案】D【試題解析】已知mRNA中含有30個堿基，是由DNA的一條鏈為模板轉錄形成的，則DNA含有60個堿基。在DNA分子中，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則（AT、GC），而配對的堿基數目彼此相等，即A=T、C=G，因此在DNA分子中嘌呤和嘧啶各占一半，則DNA分子中C和T的個數應為DNA堿基總數的一半，即C+T=30個，故選D。解題必備DNA和mRNA之間對應堿基及數量的計算找準DNA和mRNA之間對應堿基及其比例關系，即DNA模板鏈中AT(或CG)與mRNA中AU(或CG)相等，則(AT)總%(AU)mRNA%。8DNA分子中有600個堿基，則由它所控制形成的mRNA中含有的密碼子個數和合成的蛋白質中氨基酸數最多不超過A1200和100B100和100C200和100D300和200【答案】B【解析】mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的，所以mRNA中堿基數最多只有DNA分子的一半；根據“一個密碼子含3個堿基，一個密碼子決定一個氨基酸”。DNA（或基因）中堿基數mRNA上堿基數氨基酸個數=631，DNA分子中有600個堿基，則由它所控制形成的信使RNA中含有的堿基數最多不超過600÷2=300個，而一個密碼子含3個堿基，所以該mRNA中密碼子個數最多不超過300÷3=100個；由一個密碼子決定一個氨基酸，所以其控制合成的蛋白質中氨基酸的數目最多不超過100個；故選B。1下列關于基因表達的敘述，正確的是A高度分化停止分裂的細胞中沒有基因的表達B轉錄和翻譯過程中都沒有T與A的配對C密碼子的種類與組成蛋白質的氨基酸種類相同D密碼子的簡并性增強了遺傳密碼的容錯性2在雙鏈DNA中，已知其中一條（A+G）/（T+C）=0.4，那么以它的互補鏈為模板，轉錄成的mRNA中（A+G）/（C+U）應是A2.5 B1C0.4 D1.253下列有關遺傳信息傳遞的敘述中，錯誤的是ADNA復制和轉錄的場所相同B堿基互補配對原則很大程度上保證了DNA復制的準確性C基因的改變僅引起生物體單一性狀的改變D轉錄時并非整個DNA分子都解旋4人的線粒體DNA能夠進行自我復制，并在線粒體中通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成，下列說法正確的是A線粒體中存在識別并能轉運特定氨基酸的tRNAB線粒體DNA進行轉錄時需要DNA聚合酶的參與C線粒體DNA復制時需要以核糖核苷酸作為原料D線粒體DNA發(fā)生突變后可通過父親遺傳給后代5如圖為細胞中合成蛋白質的過程，下列說法正確的是A該過程最終合成的b、c、d、e在結構上各不相同Bf在a上的移動方向是左右Ca的合成與核仁有關，且圖中4個核糖體在a上的結合位點相同D該過程表明生物體內少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質6乳腺上皮細胞在孕晚期數量增加，在停止哺乳后數量減少。當向體外培養(yǎng)乳腺組織的培養(yǎng)液中加入泌乳素時，乳腺組織合成的酪蛋白的量增加了20倍。測定乳腺組織中RNA的半衰期（半數RNA降解需要的時間），結果如表。據此作出的推理不正確是RNA種類RNA半衰期（h）無泌乳素刺激有泌乳素刺激rRNA>790>790總mRNA3.312.8酪蛋白mRNA1.128.5A乳腺上皮細胞的增殖能力在人體生命活動的不同階段有所差異BmRNA半衰期較短，有利于細胞內蛋白質的種類和含量的調控C泌乳素通過提高酪蛋白基因的轉錄效率來促進細胞合成更多酪蛋白D肝臟細胞也含有產生酪蛋白的基因，只是沒有表達7胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的，其中A鏈中的氨基酸有m個，B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述中不正確的是A胰島素基因中至少含有的堿基數是6(mn)B胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈C胰島素mRNA中至少含有的密碼子為(mn)個DA、B兩條肽鏈可能是經蛋白酶的作用后形成的8如圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程。據圖分析，下列敘述中不正確的是A兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質提供原料B甲沒有核膜圍成的細胞核，所以轉錄翻譯同時發(fā)生在同一空間內C乙細胞的基因轉錄形成的mRNA需要通過核孔才能進入細胞質D若合成某條肽鏈時脫去了100個水分子，則該肽鏈中至少含有102個氧原子9研究表明，下丘腦SCN細胞中PER基因表達與晝夜節(jié)律有關，其表達產物的濃度呈周期性變化，如圖為相關過程。據此判斷，下列說法正確的是APER基因只存在于下丘腦SCN細胞中B圖1過程的原料為脫氧核苷酸，需要的酶是RNA聚合酶C圖2中DNA模板鏈中一個堿基C變成了T，則mRNA中嘌呤與嘧啶比例不變D圖3中mRNA沿著核糖體的移動方向是從右向左10下圖中的分別表示人體細胞中3種生物大分子的合成過程。請據圖回答下列問題：（1）過程消耗的有機物是ATP和_。（2）過程發(fā)生的主要場所是_；a鏈形成后，通過_進入細胞質中并與核糖體x結合。（3）已知過程的a鏈中，鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的54%，a鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中，鳥嘌呤分別占30%和20%。則與a鏈對應的DNA區(qū)段中，腺嘌呤所占的堿基比例為_。（4）過程中，y轉運氨基酸的密碼子是_。若合成蛋白質b的基因含有600個堿基對，則該蛋白質最多由_種氨基酸組成。（5）在一個細胞周期，過程中經歷起始點的次數是_次。過程都要進行堿基互補配對，其中配對方式種類最多的是_過程。11（2019全國卷·2）用體外實驗的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是同位素標記的tRNA蛋白質合成所需的酶同位素標記的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的細胞裂解液ABCD12（2019浙江4月選考·22）下列關于遺傳信息表達過程的敘述，正確的是A一個DNA分子轉錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板B轉錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結構的功能C多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈D編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苷酸組成13（2018·全國卷）生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是A真核細胞染色體和染色質中都存在DNA蛋白質復合物B真核細胞的核中有DNA蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有C若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶D若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶1【答案】D【解析】高度分化的細胞仍有蛋白質的合成，雖然細胞停止分裂但仍有基因的表達，A錯誤；轉錄過程中DNA模板鏈上的T與RNA中的A配對，翻譯過程中沒有T與A的配對，B錯誤；密碼子的種類是64種，其中只有61種編碼氨基酸，組成蛋白質的氨基酸種類只有20種，密碼子的種類與組成蛋白質的氨基酸種類不相同，C錯誤；密碼子的簡并性使基因突變后仍然可能編碼同一種氨基酸，生物性狀沒有改變，基因突變具有多害少利性，故密碼子的簡并性增強了遺傳密碼的容錯性，D正確。2【答案】C【解析】以該鏈的互補鏈為模板轉錄形成的mRNA序列與該鏈相同（T替換為U）。雙鏈DNA分子中，一條鏈中（A+G）/（T+C）0.4，那么以它的互補鏈為模板，轉錄成的mRNA中（A+G）/（C+U）也應是0.4，C項正確，A、B、D項錯誤。3【答案】C【解析】DNA復制的主要場所是細胞核，轉錄的主要場所是細胞核，A正確；DNA準確復制的原因是親代DNA提供模板，復制過程嚴格遵循堿基互補配對，B正確；基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系，基因的改變可能引起生物體多個性狀的改變，C錯誤；轉錄是以基因為單位進行的，因此轉錄時將DNA片段解旋，D正確。4【答案】A【解析】人的線粒體DNA能夠進行自我復制，并在線粒體中通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成，所以線粒體中存在識別并能轉運特定氨基酸的tRNA，A正確； DNA進行轉錄生成RNA，所以轉錄過程中需要RNA聚合酶而不是DNA聚合酶，B錯誤；DNA復制時需要以脫氧核糖核苷酸作為原料，C錯誤；精子在進入卵子后，線粒體聚集的尾部會發(fā)生脫離，因此線粒體是不會通過父親遺傳給后代的，D錯誤。5【答案】D【解析】由于b、c、d、e以同一個mRNA為模板翻譯形成，所以結構相同，A錯誤；根據肽鏈的長度可判斷核糖體在mRNA上移動的方向是右左，B錯誤；核糖體的形成與核仁有關，mRNA的合成與核仁無關，C錯誤；多聚核糖體在一條肽鏈沒有合成完之前就開始合成下一條肽鏈，所以少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質，D正確；故選D。6【答案】C【解析】分析表格數據可知：與無泌乳素刺激相比，有泌乳素刺激時，總mRNA半衰期有明顯延長，酪蛋白mRNA半衰期延長更明顯。由題意可知，乳腺上皮細胞在孕晚期數量增加，在停止哺乳后數量減少，說明乳腺上皮細胞的增殖能力在生命活動的不同階段有差異，A正確；蛋白質的合成需要模板mRNA，若mRNA的半衰期較短，更利于通過調控轉錄的強弱，調控蛋白質的種類和含量，B正確；由圖表可知有無泌乳素刺激，mRNA半衰期有明顯差異，故泌乳素通過提高酪蛋白基因表達過程的翻譯效率來促進細胞合成更多酪蛋白，C錯誤；肝臟細胞也含有產生酪蛋白的基因，只是沒有表達，D正確。7【答案】B【解析】胰島素基因編碼的兩條多肽鏈中氨基酸總數是mn，所以DNA中對應堿基數至少為6(mn)；一個基因在編碼蛋白質的過程中，只有一條鏈作為模板鏈；胰島素基因轉錄的mRNA是一條，而形成的兩條肽鏈中氨基酸共有(mn)個，根據密碼子和氨基酸的一一對應關系(不考慮終止密碼子)可知，與之對應的胰島素mRNA中至少含有的密碼子應該為(mn)個；A、B兩條肽鏈可能是形成一條肽鏈之后，經蛋白酶作用使肽鍵斷裂，然后再組裝成胰島素的。8【答案】A【解析】從圖中可以看出，甲細胞是原核細胞，乙細胞是真核細胞，則甲細胞不含線粒體，故A錯誤；原核細胞的轉錄和翻譯都發(fā)生在細胞質中，故B正確；乙細胞翻譯的場所為細胞質中的核糖體，細胞核基因轉錄出來的mRNA必須通過核孔才能從細胞核出來，故C正確；若合成某肽鏈時脫去100個水分子，則該肽鏈含有100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個氧原子，再加上一端的羧基含有的2個氧原子，該肽鏈至少含有102個氧原子，故D正確。9【答案】C【解析】PER基因存在于所有組織細胞中，只在下丘腦SCN細胞中表達，A錯誤；過程是以PER基因的一條鏈為模板合成mRNA的轉錄過程，原料為核糖核苷酸，需要的酶是RNA聚合酶，B錯誤；圖2中DNA模板鏈中一個堿基C變成了T，則mRNA中相應位置的堿基由G變成了A，因此嘌呤與嘧啶比例不變，C正確；在翻譯時，核糖體沿著mRNA分子向終止密碼子的方向移動，因此核糖體在mRNA上移動的方向是從左向右，D錯誤。10【答案】（1）脫氧核苷酸（2）細胞核 核孔（3）25%（4）GUU 20（5）一 【解析】（1）過程表示DNA復制，需要模板（親代DNA的兩條鏈）、原料（脫氧核苷酸）、能量（直接由ATP提供）和酶等基本條件，所以過程消耗的有機物是ATP和脫氧核苷酸。（2）過程表示轉錄，發(fā)生的主要場所是細胞核；形成的a鏈為mRNA，mRNA通過核孔進入細胞質中并與核糖體x結合。（3）過程（轉錄）中的a鏈為mRNA，其中GU54%，G30%，U54%30%24%，則其模板鏈中，A24%，C30%；已知模板鏈中G20%，則T100%24%30%20%26%，所以與a鏈對應的DNA區(qū)段中，腺嘌呤A（24%26%）÷225%。（4）過程為翻譯，y所示的tRNA上的反密碼子為CAA，因翻譯時tRNA上的反密碼子與它所搬運的氨基酸的密碼子互補配對，因此y轉運氨基酸的密碼子是GUU。若合成蛋白質b的基因含有600個堿基對，依據“在基因指導蛋白質的合成過程中，基因中的堿基數mRNA分子中的堿基數多肽鏈中氨基酸數631”可知：該蛋白質含有的氨基酸數為100個，最多由20種氨基酸組成。（5）在一個細胞周期，DNA復制發(fā)生在間期，因此過程所示的DNA復制中經歷起始點的次數是一次。所示的DNA復制過程中堿基互補配對方式是AT、CG，過程所示的轉錄過程中堿基互補配對方式是AU、CG、TA，所示的翻譯過程中堿基互補配對方式是AU、CG，所以過程中配對方式種類最多的是。11【答案】C【解析】分析題干信息可知，合成多肽鏈的過程即翻譯過程。翻譯過程以mRNA為模板（mRNA上的密碼子決定了氨基酸的種類），以氨基酸為原料，產物是多肽鏈，場所是核糖體。翻譯的原料是氨基酸，要想讓多肽鏈帶上放射性標記，應該用同位素標記的氨基酸（苯丙氨酸）作為原料，而不是同位素標記的tRNA，錯誤、正確；合成蛋白質需要模板，由題知苯丙氨酸的密碼子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同時要除去細胞中原有核酸的干擾，、正確；除去了DNA和mRNA的細胞裂解液模擬了細胞中的真實環(huán)境，其中含有核糖體、催化多肽鏈合成的酶等，因此不需要再加入蛋白質合成所需的酶，故錯誤。綜上所述，ABD不符合題意，C符合題意。故選C。12【答案】A【解析】遺傳信息的表達主要包括復制、轉錄和翻譯，基因控制蛋白質的合成包括轉錄和翻譯兩個過程，以DNA分子的一條鏈作為模板合成RNA，在真核細胞中主要在發(fā)生細胞核中。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，場所為核糖體。一個DNA分子轉錄一次，形成的mRNA需要進行剪切加工，可能合成一條或多條模板鏈，A選項正確；轉錄過程中，RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶參與轉錄，B選項錯誤；在轉錄過程中，mRNA上可附著多個核糖體進行翻譯，得到數條相同的mRNA，而不是共同合成一條多肽鏈，C選項錯誤；mRNA由核糖核苷酸構成，不具有脫氧核苷酸，D選項錯誤。13【答案】B【解析】真核細胞的染色質和染色體是同一物質在不同時期的兩種存在形式，主要是由DNA和蛋白質組成，都存在DNA蛋白質復合物，A正確；真核細胞的核中含有染色體或染色質，存在DNA蛋白質復合物，原核細胞的擬核中也可能存在DNA蛋白質復合物，如擬核DNA進行復制或者轉錄的過程中都存在DNA與酶（成分為蛋白質）的結合，也能形成DNA蛋白質復合物，B錯誤；DNA復制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此復合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正確；若復合物中正在進行RNA的合成，屬于轉錄過程，轉錄需要RNA聚合酶等，因此復合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正確。14