1、第二单元 基因的本质与表达第三讲 基因的表达知识点一 RNA 的结构和种类1填写 RNA 与 DNA 结构的区别物质组成结构特点五碳糖特有碱基DNA脱氧核糖T一般是双链RNA核糖U通常是单链2填写 RNA 的种类及功能知识点二 遗传信息的转录和翻译动漫演示更形象 见课件光盘1填写转录的过程2理解翻译的概念3比较密码子与反密码子(1)密码子：mRNA 上 3 个相邻碱基，共 64 种，其中决定氨基酸的密码子有 61 种。(2)反密码子：位于 tRNA 上的与 mRNA 上的密码子互补配对的 3 个碱基。知识点三 中心法则与基因对性状的控制1根据中心法则图解填写序号的名称DNA 的复制；转录；翻译
2、；RNA 复制；逆转录。2填写基因控制性状的途径(1)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，如白化病。(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如囊性纤维病。一、理解运用能力1判断有关 RNA 叙述的正误。(1)转录和翻译都是以 mRNA 为模板合成生物大分子的过程(2012上海卷 T7B 改编)()(2)少数 RNA 具有生物催化作用(2011海南卷 T15A)()(3)真核生物的 tRNA 呈三叶草结构(2011上海卷 T20B)()(4)每种 tRNA 只转运一种氨基酸(2009广东卷 T25B)()2判断有关转录和翻译叙述的正误。(1)一种 tRNA
3、可以携带多种氨基酸(2013课标卷T1A)()(2)反密码子是位于 mRNA 上相邻的 3 个碱基(2013课标卷T1C)()(3)转录和翻译都可在细胞核中发生(2009海南卷 T12A)()(4)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(2009海南卷 T12C)()(5)tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(2009广东卷 T25C)()(6)每种氨基酸仅由一种密码子编程(2010广东卷 T4C)()(7)DNA 复制就是基因表达的过程(2010广东卷 T4B)3(2010上海高考)1983 年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示 HIV 感染人
4、体过程的“遗传信息流”示意图是()答案：D二、读图析图能力据翻译过程图解回答下列问题：(1)每个核糖体合成一条完整的多肽链还是各自合成多肽链的一部分？答案：每个核糖体合成一条完整的多肽链。(2)图中合成的多肽链的氨基酸排列顺序都相同吗？答案：相同。(3)图中核糖体的移动方向是自左向右，还是自右向左？答案：自左向右。理清脉络考点一|对比分析，考查 DNA 复制、转录和翻译的异同1DNA 复制、转录和翻译的区别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
5、 种核糖核苷酸20 种氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA 聚合酶解旋酶、RNA 聚合酶合成酶产物2 个双链 DNA一个单链 RNA多肽链(或蛋白质)产物去向传递到 2 个子细胞或子代通过核孔进入细胞质组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA 恢复原状翻译结束后，mRNA 被降解成单体碱基配对A-T，T-A，C-G，G-CA-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-C2三者联系典例 1(2014达州质检)下列关于甲、乙、丙三个与 DNA 分子相关的图形的说法不正确的是()A将图甲 DNA 分子放在含 15N 的培养液中复制两代，子代含 15N
6、的 DNA 单链占总链数的 7/8B图甲处的碱基对缺失可导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于部位，解旋酶可作用于部位，图乙中有 8 种核苷酸C图丙所示的生理过程为转录和翻译，在蓝藻细胞中可同时进行D形成图丙的过程可发生在拟核中，人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核思维流程 解析 有一条单链被 15N 标记的 DNA 分子在含 15N 的培养液中复制一代时，含 15N 标记的 DNA单链占 DNA 总链数的 3/4，在含 15N 的培养液中复制两代时，含 15N 标记的 DNA 单链占 DNA 总链数的 7/8；蓝藻等原核细胞的转录与翻译过程可同时进行；人的神经细胞中能进行转录过
7、程的结构有细胞核和线粒体。答案 D1遗传信息、密码子与反密码子的区分2基因、密码子、反密码子的对应关系3氨基酸与密码子、反密码子的关系(1)每种氨基酸对应 1 种或几种密码子(密码子简并性)，可由 1 种或几种 tRNA 转运。(2)1 种密码子只能决定 1 种氨基酸，1 种 tRNA 只能转运 1 种氨基酸。(3)密码子有 64 种(3 种终止密码子；61 种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有 61 种。(4)基因中碱基、RNA 中碱基与蛋白质中氨基酸数量的关系：基因中碱基数mRNA 碱基数多肽链中氨基酸数631，图解如下：针对练习高考命题常从以下角度设置陷阱(1)根据碱基互补配对原则，
8、推测某种氨基酸的密码子或氨基酸的排列顺序与碱基顺序的对应关系。(2)根据密码子的简并性，确定基因突变与生物性状的关系。1根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA 双链TGmRNAtRNA 反密码子A氨基酸苏氨酸ATGU BUGACACU DUCU解析：选 C 密码子为 mRNA 上决定氨基酸的三个相邻碱基，根据转录和翻译过程中的碱基互补配对原则，由 DNA 信息链上的 T、G 碱基可推知 mRNA 上相应位置上的碱基分别是 A 和 C，由 tRNA上反密码子最后一个碱基 A 可推知 mRNA 上相应位置上的碱基为 U，因此苏氨酸的密码子为 ACU。2在 tRNA 的反密码子中，通常
9、含有一个被称为次黄嘌呤的碱基，它可以与 mRNA 中相应密码子对应位置上的碱基 A 或 C 或 U 配对。据此分析，这种 tRNA 将可以()A导致蛋白质结构异常B导致翻译过程不能进行C导致基因突变D消除部分基因突变的影响解析：选 D 由题意知，次黄嘌呤可以与 mRNA 中相应密码子对应位置上的碱基 A 或 C 或 U 配对，不影响翻译过程的正常进行；tRNA 中的碱基序列与基因突变无关；当基因突变引起 mRNA 中的碱基序列发生改变后，由于次黄嘌呤与 mRNA 中的碱基 A 或 C 或 U 都能配对，可能使翻译出的氨基酸种类不发生改变，即可以消除部分基因突变的影响。考点二|以中心法则为基础，
10、考查基因对性状的控制1中心法则与生物种类的关系(1)细胞生物及噬菌体等 DNA 病毒的中心法则：(2)烟草花叶病毒等大部分 RNA 病毒的中心法则：(3)HIV 等逆转录病毒的中心法则：2基因控制性状的途径(1)直接途径：机理：基因控制 蛋白质结构控制 生物体性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)间接途径：机理：基因控制 酶的合成控制 细胞代谢控制 生物性状。实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。3基因与性状的关系(1)一般而言，一个基因决定一种性状。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与 50 多个不同基因有关。(3)有些基因可影响多种性状，如，基因
11、 1 可影响 B 和 C 性状。典例 2(2014泉州质检)HIV 感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。下列叙述正确的是()A过程、以边解旋边复制的方式合成 DNA 分子B过程可合成出子代 HIV 的 RNAC过程中遗传信息由 mRNA 先流向 tRNA，再流向蛋白质D过程在病毒内进行，过程、在人体内进行解析 由图可知，、分别表示逆转录、DNA 复制、转录和翻译，RNA 分子为单链结构，逆转录时没有解旋过程，DNA 分子的复制过程为边解旋边复制；通过 tRNA 将 mRNA 中的遗传信息翻译成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质；HIV 无细胞结构，过程、均发生在被感染的人体细胞内。答案 B“
12、三看法”判断中心法则的过程1“一看”模板(1)如果模板是 DNA，生理过程可能是 DNA 复制或 DNA 转录。(2)如果模板是 RNA，生理过程可能是 RNA 复制或 RNA 逆转录或翻译。2“二看”原料(1)如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是 DNA，生理过程可能是 DNA 复制或逆转录。(2)如果原料为核糖核苷酸，产物一定是 RNA，生理过程可能是 DNA 转录或 RNA 复制。(3)如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。3“三看”产物(1)如果产物为 DNA，生理过程可能是 DNA 复制或 RNA 逆转录。(2)如果产物为 RNA，生理过程可能是 RNA 复制或
13、DNA 转录。(3)如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。针对练习3.右图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关叙述合理的是()A若 X 是 mRNA，Y 是多肽，则管内必须加入氨基酸B若 X 是 DNA，Y 含有 U，则管内必须加入逆转录酶C若 X 是 tRNA，Y 是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D若 X 是 HIV 的 RNA，Y 是 DNA，则管内必须加入 DNA 酶解析：选 A 若 X 是 mRNA，Y 是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此，管内必须加入氨基酸；若 X 是 DNA，Y 含有 U，即 Y 为 RNA，则管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录酶，需要加入RNA
14、 聚合酶等；若 X 是 tRNA，Y 是多肽，则管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸；若 X是 HIV 的 RNA，Y 是 DNA，则管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶，而不是 DNA 酶。图表信息获取能力|翻译过程中多聚核糖体模式图解读典型图表课件展示更丰富 见配套光盘信息解读(1)图 1 表示真核细胞的翻译过程。图中是 mRNA，是核糖体，、表示正在合成的 4 条多肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图 2 表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是 DNA 模板链，、表示正在合成的4 条 mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。解题技法(1)分析此类问题要正确分清 mRNA 链和多肽链
15、的关系。DNA 模板链在 RNA 聚合酶的作用下产生的是 mRNA，而在同一条 mRNA 链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。(2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。强化训练1下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，相关说法正确的是()A该过程表明生物体内少量的 mRNA 可以迅速合成大量的蛋白质B该过程的模板是核糖核苷酸，原料是 20 种游离的氨基酸C该过程表明一个基因在短时间内可表达出多种多肽链D该过程图中的几条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同解析：选 A mRNA 上结合多个核糖体，各核糖体分别进行翻译，可以迅速合成大量的蛋白质。
16、翻译过程的模板是 mRNA(核糖核酸)。图中各多肽链都是同一 mRNA 作模板翻译的产物，表达出的是同一种多肽链，故几条多肽链中氨基酸的顺序相同。2下图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关分析正确的是()A图中、过程中均可发生基因突变B核糖体在 mRNA 上的移动方向是由 b 到 aC图中 rRNA 和核糖体的合成与核仁有关D图中、最终合成的物质结构相同解析：选 D 图中表示 DNA 分子的复制，表示转录过程，在转录过程中不会发生基因突变。图示中与 a 相邻的核糖体合成的多肽链较短，说明该核糖体离转录的起点较近，即核糖体在 mRNA 上的移动方向是由 a 到 b。原核细胞中没有核仁。、
17、以同一条 mRNA 为模板，最终合成的物质结构相同。课堂对点练题组一 对 DNA 和 RNA 的考查1(2013课标卷)关于 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是()ADNA 有氢键，RNA 没有氢键B一种病毒同时含有 DNA 和 RNAC原核细胞中既有 DNA，也有 RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有 DNA解析：选 C DNA 一般为双链结构，其碱基对间为氢键，RNA 虽然一般为单链，但 tRNA 形成的“三叶草”结构中，也存在碱基配对现象，也存在氢键；DNA 病毒只含 DNA，RNA 病毒只含 RNA，一种病毒不可能同时含有 DNA 和 RNA；原核细胞与真核细胞一样，既有 DNA，也
18、有 RNA；叶绿体和线粒体均含有 DNA 和 RNA，而核糖体只含有 RNA。2(2011海南高考)关于 RNA 的叙述，错误的是()A少数 RNA 具有生物催化作用B真核细胞内 mRNA 和 tRNA 都是在细胞质中合成的CmRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻碱基称为密码子D细胞中有多种 tRNA，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸解析：选 B 真核细胞内的 mRNA 和 tRNA 主要是在细胞核内合成的；少数 RNA 是酶，具有催化作用；mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基称为一个密码子；tRNA 具有特异性，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。题组二 中心法则及基因对性状
19、的控制3下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是()A图中过程发生的场所分别是细胞核和细胞质中的核糖体B图中过程需要 mRNA、氨基酸、tRNA、RNA 聚合酶及 ATPC人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降D该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成和蛋白质结构来实现的解析：选 B 图中为翻译过程，不需要 RNA 聚合酶。4下面是 3 种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是()A甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向B乙可表示含逆转录酶的 RNA 病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向C甲可表示 DNA 病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的
20、遗传信息传递方向D丙可表示 RNA 病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向解析：选 A 胰岛细胞中胰岛素的合成过程中的遗传信息传递方向不包括 DNA 复制。题组三 对转录、翻译过程的考查5(原创题)下图表示附着在内质网上的核糖体的蛋白质合成过程。判断下列有关叙述不正确的是()A主要是在细胞核内合成的，通过核孔进入细胞质B彻底水解产物的种类比多C与的氨基酸种类、数目及排列顺序不同D图示过程合成的是分泌蛋白解析：选 C 图中和是同一多肽链，其氨基酸种类、数目和排列顺序相同；是核糖体，由RNA 和蛋白质组成，是多肽链。6(2013天津高考)肠道病毒 EV71 为单股正链 RN
21、A(RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题：(1)图中物质 M 的合成场所是_。催化、过程的物质 N 是_。(2)假定病毒基因组RNA 含有 7 500 个碱基，其中 A 和 U 占碱基总数的 40%。以病毒基因组RNA 为模板合成一条子代RNA 的过程共需要碱基 G 和 C_个。(3)图中RNA 有三方面的功能，分别是_。(4)EV71 病毒感染机体后，引发的特异性免疫有_。(5)病毒衣壳由 VP1、VP2、VP3 和 VP4 四种蛋白组成，其中 VP1、VP2、VP3 裸露于病毒表面，而 VP4 包埋在衣壳内侧并与 RNA 连接
22、，另外 VP1 不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四 种 蛋 白 中 不 宜 作 为 抗 原 制 成 疫 苗 的 是 _，更 适 宜 作 为 抗 原 制 成 口 服 疫 苗 的 是_。解析：(1)根据图形信息，M 为翻译的产物，病毒翻译的场所为宿主细胞的核糖体。和过程的产物都是 RNA，则催化该过程的酶是 RNA 复制酶或者 RNA 聚合酶。(2)图形中RNA 是以病毒基因组RNA 为模板复制产生的，因此过程需要 G 和 C 的数量为 7 500(140%)4 500(个)，而子代RNA 是以RNA 为模板复制产生的，则过程中需要 G 和 C 的数量也为 4 500 个，因此子代R
23、NA产生的过程中共需要 G 和 C 9 000 个。(3)根据图形信息，RNA 可以作为复制的模板，复制产生RNA，也可以作为翻译的模板合成蛋白质，同时还是病毒的遗传物质。(4)病毒为胞内寄生，因此病毒入侵机体引发的特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。(5)裸露于病毒表面的蛋白质比较容易被免疫细胞识别，而 VP4 包埋在衣壳内部不容易被免疫细胞发现，因此 VP4 不宜作为抗原制成疫苗。VP1 不受胃酸破坏，更适合作为抗原制成口服疫苗。答案：(1)宿主细胞的核糖体 RNA 复制酶(或 RNA 聚合酶或依赖于 RNA 的 RNA 聚合酶)(2)9000(3)翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分
24、(4)体液免疫和细胞免疫(5)VP4 VP1课下提能练一、选择题1美国科学家安德鲁菲尔和克雷格梅洛发现了 RNA 干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关 RNA 的叙述中错误的是()A有的 RNA 具有生物催化作用BtRNA、rRNA 和 mRNA 都是基因转录的产物CmRNA 上有多少个密码子就有多少个 tRNA 与之对应D分化后的不同形态的细胞中 mRNA 的种类和数量有所不同解析：选 C 有的 RNA 是酶，具有生物催化作用；RNA(包括 tRNA、rRNA 和 mRNA)是基因转录的产物；mRNA 上的终止密码子没有与之对应的 tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是
25、基因选择性表达的结果，因此它们中的 mRNA 种类和数量有所不同。2(2014潍坊模拟)下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中()A两者都只有B前者有、，后者只有和C两者都只有和D前者只有和，后者只有解析：选 B 从图示看出，为 DNA 复制、为转录、为翻译，在根尖分生区，细胞可进行有丝分裂，存在、过程，而在成熟区细胞中只存在、过程。3(2014淮南一模)艾滋病病毒(HIV)侵染人体细胞会形成双链 DNA 分子，并整合到宿主细胞的染色体 DNA 中，以它为模板合成 mRNA 和子代单链 RNA，mRNA 做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述不正确的是()A合成 R
26、NA-DNA 和双链 DNA 分别需要逆转录酶、DNA 聚合酶等多种酶B以 RNA 为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录C以 mRNA 为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳DHIV 的突变频率较高其原因是 RNA 单链结构不稳定解析：选 C 艾滋病病毒(HIV)的遗传物质是 RNA，当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成DNA 分子。在宿主细胞中，以 HIV 形成的 DNA 转录而来的 mRNA 为模板合成的蛋白质包括 HIV 蛋白质外壳和逆转录酶等。4下图表示 tRNA 与氨基酸的结合过程，该过程()A不受温度影响B不存在特异性结合C必须由线粒体供能D主要发生在细胞质基质解析：选 D
27、由图可知，tRNA 与氨基酸的结合需要酶的催化作用，而酶的活性受温度影响；tRNA上的反密码子与 mRNA 上决定氨基酸的密码子存在一一对应关系；题图过程还可由无氧呼吸供能，场所是细胞质基质；tRNA 与氨基酸结合主要在细胞质基质中进行，还可在叶绿体或线粒体中进行。5下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌 DNA 解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型的结核杆菌的 RNA 聚合酶的活性A青霉素作用后可使细菌因吸水而破裂死亡B环丙沙星可抑制细菌 DNA 的复制过程C红霉素可导致细菌蛋白质合成过
28、程受阻D利福平能够抑制 RNA 病毒逆转录过程解析：选 D 细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后会使细菌因失去细胞壁的保护而吸水破裂死亡；DNA 复制时首先要用 DNA 解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌 DNA 解旋酶的活性，因此可抑制 DNA 的复制；蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻；RNA 聚合酶作用于合成 RNA 的转录过程，而逆转录过程指导合成的是 DNA，故利福平不能抑制 RNA 病毒逆转录过程。6人体细胞中，肽链合成的起始密码子与甲硫氨酸的密码子都是 AUG，但胰岛素的第一个氨基酸并不是甲
29、硫氨酸，这是加工修饰的结果。下列关于胰岛素基因转录翻译及多肽链加工修饰的叙述，错误的是()A作为模板的物质既有 DNA 也有 RNAB这些过程中既有肽键形成也有肽键水解C加工修饰的场所既有内质网也有高尔基体D催化过程既要 DNA 聚合酶也要 RNA 聚合酶解析：选 D 胰岛素基因控制胰岛素合成的过程中，转录需要以 DNA 的一条链为模板，翻译以mRNA 为模板；合成蛋白质的过程中形成肽键，修饰蛋白质的过程需要水解肽键；内质网和高尔基体是蛋白质加工和修饰的场所；转录过程需要解旋酶和 RNA 聚合酶的参与，不需要 DNA 聚合酶。7下表是真核生物细胞核内三种 RNA 聚合酶的分布与主要功能，下列说
30、法错误的是()名称分布主要功能RNA 聚合酶核仁合成 rRNARNA 聚合酶核液合成 mRNARNA 聚合酶核液合成 tRNAA真核生物的转录场所主要是细胞核B三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同C三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程D任一种 RNA 聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成解析：选 B RNA 聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中需要这 3 种酶作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与，故这 3 种聚合酶发挥作用的场所不同。8.果蝇幼虫唾液腺细胞在分裂过程中，某一条染色体多次复制而不分开，形成了一种特殊的巨大染色体(如图所示)。若用含 3H 标记的
31、尿嘧啶的培养液培养果蝇幼虫唾液腺细胞，发现在胀泡中 3H 含量较高，而且随着幼虫的发育，胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失。下列相关推测最合理的是()A胀泡的出现是由于 DNA 分子复制出现了差错B被标记的尿嘧啶催化 mRNA 的合成C胀泡的出现与特定基因的表达有关D胀泡的出现是染色体结构变异的结果解析：选 C 尿嘧啶是 RNA 的特有碱基，其与基因的转录和翻译有关，与 DNA 复制无关；胀泡在同一染色体的不同位点出现或消失，说明胀泡的出现与特定基因的表达有关。9下面是真核细胞染色体上基因的表达过程示意图。有关叙述正确的是()A基因的转录需要 DNA 聚合酶、RNA 聚合酶参与B“拼接”时在
32、核糖和磷酸之间形成化学键C翻译过程中 tRNA 和运载的氨基酸依据碱基互补配对结合D成熟 mRNA 中的碱基数与多肽链中的氨基酸数之比为 31解析：选 B 转录不需要 DNA 聚合酶参与；“拼接”时需将核糖和磷酸之间的化学键连接；翻译过程中，tRNA 上的反密码子与 mRNA 上的密码子依据碱基互补配对结合；mRNA 中存在终止密码，不决定氨基酸，碱基数与氨基酸数之比大于 31。10下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是()A真核细胞中 a 过程只发生在细胞核中，需 RNA 聚合酶的催化B由蛋白质和 tRNA 组成，其形成与核仁有关C的形成方式是脱水缩合，脱去的水中
33、的氧只来自羧基D上携带的氨基酸是赖氨酸解析：选 C 图中 a 过程是转录，真核细胞中除发生在细胞核中，还可以发生在线粒体、叶绿体中；氨基酸苯丙氨酸赖氨酸密码子UUUAAAUUCAAG是核糖体，由蛋白质和 rRNA 组成；是 tRNA，其上的反密码子是 AAG，所对应的密码子是 UUC，由表可推知携带的氨基酸应该是苯丙氨酸。11克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是()反密码子第三个碱基UGAC密码子的第三个碱基A 或 GU 或 CUGA与密码子 ACG 配对的反密码子有 UGC 和 UGUB决定氨基酸的
34、密码子有 61 种，反密码子可能少于 61 种C反密码子与密码子的配对严格遵循 U 与 A 配对，G 与 C 配对D决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变解析：选 C 分析表格可知，反密码子第三个碱基 U 可与密码子的 A 或 G 配对，反密码子第三个碱基 G 可与密码子的 U 或 C 配对。这种配对使得反密码子少于 61 种，且可以减少因基因突变而导致的蛋白质结构改变。12下图为翻译过程中搬运原料的工具 tRNA，其反密码子的读取方向为“3端5端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子。相关叙述正确的是()A转录过程中也需要搬运原料的工具B该 tR
35、NA 中含有氢键，由两条链构成C该 tRNA 在翻译过程中可搬运苏氨酸D氨基酸与反密码子都是一一对应的解析：选 C 转录过程不需要 tRNA，tRNA 由一条链构成；图示中的反密码子为 UGG，对应的密码子是 ACC，即该 tRNA 在翻译过程中可搬运苏氨酸，一种氨基酸可能对应多种反密码子。二、非选择题13(2014深圳调研)肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的增大为主要特征，受多个基因的影响。研究发现，基因型不同，临床表现不同。下表是 3 种致病氨基酸密码子色氨酸UGG甘氨酸GGU、GGAGGG、GGC苏氨酸ACU、ACAACG、ACC脯氨酸CCU、CC
36、ACCG、CCC基因、基因位置和临床表现。请回答下列问题：基因基因所在染色体控制合成的蛋白质临床表现A第 14 号肌球蛋白重链轻度至重度，发病早B第 11 号肌球蛋白结合蛋白轻度至重度，发病晚C第 1 号肌钙蛋白 T2轻度肥厚，易猝死(1)基因型为 AaBbcc 和 AabbCc 的夫妇所生育的后代，出现的临床表现至少有_种。(2)A 与 a 基因在结构上的区别是_。肌球蛋白重链基因突变可发生在该基因的不同部位，体现了基因突变的_。基因突变可引起心肌蛋白结构改变而使人体出现不同的临床表现，说明上述致病基因对性状控制的方式是_。(3)已知 A 基因含 23 000 个碱基对，其中一条单链 ACT
37、G1234。用 PCR 扩增时，该基因连续复制 3 次至少需要_个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸，温度降低到 55的目的是_。(4)生长激素和甲状腺激素作用于心肌细胞后，心肌细胞能合成不同的蛋白质，其根本原因是_。甲状腺激素作用的受体细胞是_，当其作用于_(结构)时，能抑制该结构分泌相关激素，使血液中甲状腺激素含量下降，这样的调节方式称为_。解析：基因型为 AaBbcc 和 AabbCc 的夫妇所生育的后代中基因型有 12 种，研究发现，基因型不同，临床表现不同，故至少有 12 种临床表现。不同的基因碱基序列不同。已知一条链中 ACTG1234，则另一条链中 TGAC1234，所以该 DNA 分子中
38、ATGC2233，其中 G46 0003/1013 800(个)，连续复制三次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(231)13 80096 600(个)答案：(1)12(2)碱基的排列顺序不同 随机性 通过控制蛋白质的结构而直接控制生物体的性状(3)96 600 使引物通过碱基互补配对与单链DNA结合(4)两种激素引起了心肌细胞内基因的选择性表达 几乎全身细胞 下丘脑和垂体 负反馈调节14下面的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：(1)结构、代表的结构或物质分别为：_、_。(2)完成过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是_。(3)从
39、图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有_。(4)根据右上表格判断：为_(填名称)。携带的氨基酸是_。若蛋白质 2 在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第_阶段。(5)用 鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中 RNA 含量显著减少，那么推测 鹅膏蕈碱抑制的过程是_(填序号)，线粒体功能_(填“会”或“不会”)受到影响。(6)右图为上图中过程，图中的 b 和 d 二者在化学组成上的区别是_。图中 a 是一种酶分子，它能促进 c 的合成，其名称为_。解析：(1)如图可知，结构是双层膜结构的核膜，是线粒体 DNA。(2)过程是核 DNA 转录合成 RNA 的过程。需要核糖核苷酸为原
40、料，还需要酶和 ATP。它们都是在细胞质中合成的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体 DNA 的表达场所是线粒体。(4)是 tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和 mRNA 上的密码子是互补配对的，即 mRNA 上的密码子是 ACU，该 tRNA 携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质 2 应该是与有氧呼吸有关的酶。(5)由图可知，细胞质基质中的 RNA 来自于核 DNA 的转录。因此最有可能的是 鹅膏蕈碱抑制了核 DNA 转录，使得细胞质基质中 RNA 含量显著减少。由图可知，蛋白质 1 是核 DNA 表达的产
41、物且作用于线粒体，核 DNA 表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)过程是核 DNA 的转录，其中 b 在 DNA 分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而 d 在 RNA 分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA 聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成 RNA 分子。答案：(1)核膜 线粒体 DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)细胞核、线粒体(4)tRNA 苏氨酸 三(5)会(6)前者含脱氧核糖，后者含核糖 RNA 聚合酶15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。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，
42、图中表示相关生理过程，mRNA 上的 RBS 是核糖体结合位点。请回答下列问题：(1)启动子的基本组成单位是_，终止子的功能是_。(2)过程进行的场所是_，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 上的反密码子分别为 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_。(3)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_，终止核糖体蛋白质的合成。这 种 调 节 机 制 既 保 证 细 胞 内rRNA与 核 糖 体 在 数 量 上 的 平
43、 衡，又 可 以 减 少_。(4)大豆中的一种成分染料木黄酮因能抑制 rRNA 形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：该物质(染料木黄酮)可以抑制 rRNA 的形成，RP1 与 mRNA 中 RBS 位点结合，_。解析：(1)启动子是 DNA 上的结构，故其基本单位是脱氧核苷酸，终止子的作用就是使转录终止。(2)图中、过程分别是转录和翻译，由于是原核细胞，故转录场所在细胞质中。反密码子上的碱基序列与 DNA 转录模板链基本相同，只是将 U 换为 T 即可，故决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为AGAGTGCTT。(3)由于 mRNA 上的 RBS 位点是核糖体结合位点
44、，当核糖体蛋白 RP1 能与 mRNA 分子上的 RBS 位点结合时，导致 mRNA 不能与核糖体结合。(4)木黄酮因能抑制 rRNA 形成，就会使 RP1与 mRNA 分子上的 RBS 位点结合，从而终止核糖体蛋白的合成，进而减少核糖体的数量，降低蛋白质的合成速率，抑制癌细胞的增殖。答案：(1)脱氧核苷酸 终止基因转录过程(或使 RNA 聚合酶从基因上脱离或给予 RNA 聚合酶转录终止信号)(2)细胞质 AGAGTGCTT(3)不能与核糖体结合 物质和能量的浪费(4)终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖以模式图为载体，考查 DNA 复制
45、、转录和翻译的过程考情分析由统计表可看出，该考点内容每年高考试题都有所涉及，特别是 2013 年，多地高考试题都考查了该内容。从考查形式上看，多以选择题形式考查，但单科卷也常以非选择题形式考查，从考查角度上看，多以模式图为载体，考查真核细胞与原核细胞的 DNA 复制、转录和翻译的过程。1(2013浙江高考)某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与该图相符的是()A在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开BDNA-RNA 杂交区域中 A 应与 T 配对CmRNA 翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中解析：选 A 本题考查基因表达的相关知识点，意在考查识图能力、知识运用能力和分析推理能
46、力。在进行转录时，RNA 聚合酶与 DNA 分子的某一启动部位相结合，使 DNA 片段的双螺旋解开，选项 A正确；图示 DNA 上的碱基 A 应与 RNA 上的碱基 U 配对，选项 B 错误；图示一个 mRNA 分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成，故选项 C 错误；由图示知，该细胞中转录和翻译是同时进行的，只能发生在原核细胞内，选项 D 错误。2(2012安徽高考)右图表示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()A真核细胞内，一个 mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使 mRNA 在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的
47、翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译解析：选 C 依图示，该细胞内转录和翻译同时进行，可直接判断出该过程发生在原核细胞内，从而排除 A、D 选项；在翻译过程中，核糖体是在 mRNA 上移动的，故排除 B 选项。3(2011安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是()A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行CDNA 分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次解析：选 D 本题考查 DNA 的复制和转录，
48、渗透了对知识理解能力和获取信息能力的考查。图甲表示 DNA 分子的复制过程，图乙表示转录过程，乙的产物是单链的 mRNA 分子，故 A 项错误；甲、乙过程主要在细胞核中进行，故 B 项错误；甲、乙过程均需要解旋酶的参与，故 C 项错误；在一个细胞周期中，核中 DNA 分子只复制一次，而转录可以进行多次，故 D 项正确。考源探究这三个题目都以模式图为载体，考查了 DNA 复制、转录和翻译的相关知识，但在考查具体知识点上又略有不同：(1)第 1、2 题模式图、考查角度完全相同；都考查了原核细胞边转录边翻译的特点和翻译过程的多聚核糖体现象。(2)第 3 题与第 1、2 两题相比，命题形式相同，都以模
49、式图形式考查基因的传递和表达过程，但命题角度有所不同，该题主要考查了 DNA 复制和转录。通过对以上三个高考试题的分析可知，解答此类问题，首先要识别模式图表示的生理过程，再根据复制、转录和翻译的相关知识解答，归纳如下：1DNA 复制和转录图形的识别方法(1)DNA 两条链都作模板复制。(2)DNA 的一条链作模板转录。2mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系(1)数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。(2)目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)结果：合成的仅是多肽链，要形
50、成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。(5)多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。预测一 创新情境考查1下图为细胞中多聚核糖体合成分泌蛋白的示意图，已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中 P 肽段)。下列相关说法正确的是()A若 P 肽段功能缺失，虽可继续合成新生肽链，但无法将蛋白质分泌到细胞外B合成的场所是细胞核，但的合成与核仁无关C多个核糖体结合的是相同的，但最终合成的肽链、在结构上各不相同D若中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定会发生改变解析：选 A 依题意可知，P 肽段可以引导新生肽链进入内质网，所以当 P 肽段功能缺失
51、时，新生肽链无法进入内质网进行初步加工，也就无法进入高尔基体进行进一步加工，该蛋白质也无法被分泌到细胞外，但核糖体中仍然可以继续合成肽链。为 mRNA，在细胞核中合成，为核糖体，其合成与核仁有关。多个核糖体均结合在同一条 mRNA()上，在翻译过程中始终以同一条 mRNA()为模板，所以合成的多肽链的结构是相同的。中有一个碱基发生改变，会引起密码子的改变，但当改变后的密码子决定的是同一种氨基酸时，合成的多肽链结构没有发生改变。2NF2 基因是一种肿瘤抑制基因，其编码的 Merlin 蛋白与细胞的活动和增殖有着密切的关系，其作用机理如图所示。下列有关 Merlin 蛋白的叙述，错误的是()AMe
52、rlin 蛋白的合成需通过转录和翻译两个过程BMerlin 蛋白主要在细胞质中不断积累而发挥效应CMerlin 蛋白能够与 E3 泛素化连接酶结合DMerlin 蛋白可通过抑制致癌基因的表达来发挥抑癌作用解析：选 B Merlin 蛋白是由 NF2 基因控制合成的，基因控制蛋白质合成需通过转录和翻译两个过程；根据题干和图示信息可知，Merlin 蛋白主要在细胞核中积累，通过与 E3 泛素化连接酶的结合，抑制致癌基因的表达来发挥抑癌作用。预测二 创新角度考查3下面是某细胞中复制、转录和翻译的过程图解，有关说法正确的是()A组成 DNA 和 mRNA 的化学元素种类不同B酶 a 和酶 b 的作用相
53、同C结构 c 的形成与该细胞中的核仁密切相关DDNA 中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列解析：选 D DNA 和 RNA 都是由 C、H、O、N、P 五种化学元素组成的。酶具有专一性，酶 a 和酶 b 的作用不同，B 错误。该细胞中复制、转录和翻译能够同时在一个地方进行，说明该细胞是原核细胞，没有核仁。DNA 的碱基序列决定 mRNA 的碱基序列，最终决定多肽链中氨基酸的序列。4下图中表示转录过程的是()解析：选 D A、C 均是在核糖体上以 mRNA 为模板翻译蛋白质的过程；B 是以 DNA 的两条链为模板进行 DNA 复制的过程；D 是以 DNA 一条链为模板转录合成 RNA 的过程。
54、5下图是蛋白质合成过程示意图，下列相关叙述正确的是()A图中共有 2 种 RNAB图示过程中碱基间的配对方式有 3 种C氨基酸将与氨基酸脱水缩合形成肽键D终止密码子位于 b 端解析：选 D 图示为翻译过程。图中共有 mRNA、tRNA、rRNA 3 种 RNA。碱基间的配对方式有A 与 U、G 与 C、U 与 A、C 与 G，共 4 种。翻译方向为由 a 端到 b 端，氨基酸将与氨基酸脱水缩合形成肽键。6(2013江苏高考)图分别表示人体细胞中发生的 3 种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的 链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54%，链
55、及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 29%、19%，则与 链对应的 DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第 8 位氨基酸由异亮氨酸(密码子有 AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有 ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应 T 细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是_。(5)人体不同组织细胞的相同 DNA 进行过程时启用的起始点_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其原因是_。解析：(1)细胞中过程是以 DNA 一条链为模板合成
56、 RNA 的转录过程，转录的主要场所是细胞核。(2)链中 GU54%，G29%，则 U25%，故其模板链对应区段中 C29%，A25%；又其模板链对应区段中 G19%，则 T154%19%27%，故另一条链对应区段中，A27%，则整个 DNA区段中 A(27%25%)/226%。(3)根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮氨酸变为苏氨酸很可能是 TA 替换为 CG 造成的。(4)能够增殖的细胞可以发生 DNA 复制，不能增殖的细胞不能够进行DNA 复制，因此浆细胞和效应 T 细胞不能发生 DNA 复制，但能够发生基因的表达。(5)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故 DNA 进行转录过程启用的起始点不完全相同。答案：(1)细胞核(2)26%(3)TA 替换为CG(AT 替换为 GC)(4)浆细胞和效应 T 细胞(5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
