《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

16. (17分) 如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请据图回答下列问题。

(1) ①过程称为DNA的复制，其发生的时期是有丝分裂或减数分裂前的间期。
(2) ②过程称为转录，合成方向是从α链的$5'$端→$3'$端(填“$5^{\prime}$端➡️$3^{\prime}$端”或“$3^{\prime}$端➡️$5^{\prime}$端”)。
(3) ③过程发生的场所是核糖体，其中X是核糖体，Y是tRNA，其上的GAA称为反密码子。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由200个氨基酸组成(不考虑终止密码子等)。
(4) 若将含$^{14}N$的细胞放在只含$^{15}N$的环境中培养，使细胞连续分裂3次，则最终获得的子代DNA分子中，只含$^{15}N$的占$3/4$。若该DNA共有100个碱基对，含有腺嘌呤30个，则第3次复制过程需要280个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。
(5) 可发生在细胞核中的过程有①②(填序号)。

答案： 16.
(1)DNA的复制 有丝分裂或减数分裂前的间期 半保留复制(或多起点复制、边解旋边复制)
(2)转录 $5'$端→$3'$端
(3)核糖体 核糖体 tRNA 反密码子 200
(4)$3/4$ 280
解析:
(4)若将含$^{14}N$的细胞放在只含$^{15}N$的环境中培养,使细胞连续分裂3次,则会形成$2^3=8$个DNA分子,且子代中始终有2个DNA分子中一条链含有$^{14}N$,一条链含有$^{15}N$,其余的DNA分子只含$^{15}N$,故最终获得的子代DNA分子中,只含$^{15}N$的占$3/4$。若该DNA共有100个碱基对,含有腺嘌呤30个,则鸟嘌呤为70个,复制3次需要的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸数为$70×(2^3-1)=490$个,前2次复制需要的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸数为$70×(2^2-1)=210$个,故第3次复制过程需要$490-210=280$个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。

17. (18分) [2024·广东江门高一期末] 某研究团队首次捕获到剪接体复合物的高分辨率空间三维结构，并阅读剪接体对RNA前体执行剪接的基本工作机理，实现RNA剪接领域里程碑式的突破，如图是S基因的表达过程，据图回答下列问题。

(1) 根据题干信息，结合如图可知，剪接体起作用的过程是②(用①～④编号作答)，剪接体的功能是剪接RNA前体，形成成熟的mRNA。
(2) 图中所示①过程需要RNA聚合酶等的参与，该过程通常发生在细胞周期的间(填“间”或“分裂”)期。③过程中能发生碱基互补配对的分子是mRNA和tRNA。
(3) ④过程异常mRNA被分解，该过程的生理意义是阻止细胞合成异常的蛋白质。
(4) 研究发现，细胞中正常的mRNA寿命从几秒到几天不等，不同种类的RNA的寿命不同的意义是使细胞能够快速调整蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求。

答案： 17.
(1)② 剪接RNA前体,形成成熟的mRNA
(2)RNA聚合 间 mRNA和tRNA
(3)阻止细胞合成异常的蛋白质
(4)使细胞能够快速调整蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求
解析:
(1)根据题干信息,结合题图可知,剪接体起作用的过程是②,剪接体的功能是剪接RNA前体,形成成熟的mRNA。
(2)图中所示①过程是转录,该过程需要RNA聚合酶等的参与;该过程通常发生在细胞周期的间期,因间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;③过程是翻译,该过程能发生碱基互补配对的分子是mRNA和tRNA。
(3)④过程异常mRNA被分解,该过程的生理意义是阻止细胞合成异常的蛋白质。
(4)研究发现细胞中正常的mRNA寿命从几秒到几天不等,不同种类的mRNA的寿命不同的意义是使细胞能够快速调整蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求。

18. (20分) miRNA是真核细胞中的一类内源性、具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA(靶RNA)，进而调控基因的表达。请据图回答：

(1) 图甲中②过程的原料是(4种)核糖核苷酸。
(2) 图乙对应图甲中的过程④(填序号)，图乙中甲硫氨酸对应的密码子是AUG。
(3) miRNA是转录(填名称)过程的产物。作用原理推测：miRNA通过识别靶RNA并与之结合，通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影响靶RNA的稳定性，但干扰tRNA(或转运RNA)识别密码子，进而阻止翻译(填名称)过程，如图乙所示。
(4) 已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽链中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。

甲—GGCCTGAAGAGAACT—
乙—CCGGACTTCTCTTGA—
注：脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。
翻译上述多肽链的mRNA是由该基因的乙(填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的$34\%$和$12\%$。

答案： 18.
(1)(4种)核糖核苷酸
(2)④ AUG
(3)转录 tRNA(或转运RNA) 翻译
(4)乙 $34\%$ $12\%$
解析:
(1)图甲中②过程是以DNA为模板合成mRNA的过程,表示转录,转录过程的原料是(4种)核糖核苷酸。
(2)图乙是以mRNA为模板合成多肽链的过程,表示翻译,对应图甲中的过程④;密码子是指mRNA上的三个相邻碱基,图乙中甲硫氨酸的反密码子是UAC,翻译过程中是密码子和反密码子碱基互补配对,对应的mRNA上的密码子是AUG。
(3)miRNA是RNA的一种,RNA是以DNA的一条链为模板转录形成的;miRNA不参与编码蛋白质,但作为基因调控因子发挥作用,其作用原理可能是:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程,如图乙所示。
(4)转录时碱基互补配对的方式为T—A、A—U、C—G、G—C,结合DNA中碱基顺序和所提供的密码子,“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”对应的基因模板链中碱基序列应为$GG CT CT TT$,符合乙链中的部分碱基顺序,即转录的模板链应该为乙链。由题意知,mRNA中$A+U=42\%$,DNA分子一条链中$C=24\%$,$T=30\%$,由于mRNA中$A+U=42\%$,根据碱基互补配对原则,DNA分子的每一条链中均为$A+T=42\%$,因此DNA一条链中的$A=42\%-30\%=12\%$,$G=1-42\%-24\%=34\%$,则另一条链中胞嘧啶$C=34\%$,胸腺嘧啶$T=12\%$。