《2025年通成学典课时作业本高中生物必修第二册人教版》

12. (2024·福建泉州期中)科学家研究发现，某种生物的细胞中遗传信息传递的部分过程如图所示。当某些基因转录形成的 $mRNA$ 分子难以与模板链分离时，会形成 $RNA-DNA$ 杂交体，这时非模板链、$RNA-DNA$ 杂交体会共同构成 $R$ 环结构。进一步研究表明，$R$ 环结构会影响 $DNA$ 复制、转录和基因的稳定性等。回答下列问题：

(1) 该生物属于原核(填“真核”或“原核”)生物，理由是转录和翻译同时进行。若该双链 $DNA$ 片段中有 2000 个碱基对，其中胸腺嘧啶 800 个，该 $DNA$ 连续进行四次过程①，则在第四次时需要消耗9600个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(2) 过程①代表DNA 复制，过程②不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶催化，与过程①比较，过程②特有的碱基配对方式为A—U。
(3) 过程③核糖体移动的方向是从左向右(填“从左向右”或“从右向左”)，若在 $mRNA$ 的起始密码子之后插入 3 个胞嘧啶核糖核苷酸(即增添 3 个碱基 $C$)，则合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个脯氨酸之外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸(或 mRNA 上 3 个相邻的碱基构成 1 个密码子)。
(4) 下列有关该生物细胞内遗传信息的复制和表达过程的叙述，错误的是D(填字母)。
A. 图中三个过程都有氢键的形成和断裂
B. 参与过程③的 $RNA$ 包括 $mRNA$、$tRNA$ 及 $rRNA$
C. $DNA$ 复制时在解旋酶的作用下，碱基对之间的氢键断开，该过程需要消耗能量
D. 图中的“核酸—蛋白质”复合体有核糖体、染色体、$DNA$-酶等

答案： 12.
(1) 原核 转录和翻译同时进行 9600
(2) DNA 复制 不需要 A—U
(3) 从左向右 mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸(或 mRNA 上 3 个相邻的碱基构成 1 个密码子)
(4) D 解析：
(1) 图示的转录和翻译同时进行，由此可知，该生物是原核生物。若该双链 DNA 片段中有 2000 个碱基对(4000 个碱基)，其中胸腺嘧啶 800 个，含有的鸟嘌呤为(4000−2×800)/2=1200(个)，该 DNA 连续进行四次过程①(DNA 复制)，则在第四次时(完成前三次得到 8 个 DNA 分子)需要消耗 8×1200=9600(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(2) 过程①是以 DNA 的两条链为模板合成 DNA 的过程，表示 DNA 复制，过程②是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，表示转录，该过程不需要解旋酶催化，与过程①(DNA 复制)比较，过程②转录特有的碱基配对方式为 A—U。
(3) 根据图中肽链的长度可知过程③核糖体移动的方向是从左向右；若在 mRNA 的起始密码子之后插入 3 个胞嘧啶核糖核苷酸，则合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明 mRNA 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。
(4) 图中三个生理过程都发生碱基互补配对，因此都涉及氢键的形成和断裂，A 正确；参与过程③翻译的 RNA 包括 mRNA、tRNA 及 rRNA，B 正确；DNA 复制时在解旋酶的作用下，碱基对之间的氢键断开，氢键的断裂需要消耗能量，C 正确；图中的“核酸—蛋白质”复合体有核糖体、DNA-酶等，原核生物的细胞中没有染色体，D 错误。