第二章 第三节 第1课时 DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2遗传与进化教师用书（苏教版2019）

第三节　遗传信息控制生物的性状 第1课时　DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成 [学习目标]　1.说出三种RNA的结构和功能。2.描述转录和翻译的过程。3.阐述密码子、反密码子与氨基酸之间的关系。 一、遗传信息的转录 1.RNA的结构和种类 2.转录 判断正误 (1)转录只会发生在细胞核中(　　) (2)遗传信息转录的产物只有mRNA(　　) (3)转录以DNA的两条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料(　　) (4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程(　　) 答案　(1)×　(2)×　 (3)×　 (4)× 提示　(1)转录主要发生在细胞核中，也发生在线粒体和叶绿体中。(2)遗传信息转录的产物有mRNA、rRNA和tRNA。(3)转录以DNA的一条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料。(4)转录是以DNA上的某些基因的一条链为模板合成RNA的过程，并不需要转录整个DNA分子。 任务一：分析遗传信息的转录 1.RNA为什么适合做DNA的信使？ 提示　(1)RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。(2)RNA是另一种核酸，也是由四种核苷酸组成的，也可以储存大量的遗传信息。(3)RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。 2.比较DNA和RNA，RNA特有的成分是什么？DNA特有的成分是什么？ 提示　核糖和碱基U；脱氧核糖和碱基T。 3.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题： (1)图中遗传信息的转录方向为←(用“→”或“←”表示)；RNA链延伸的方向由5'端到3'端。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNA聚合酶，其作用：①作用于氢键，使DNA双螺旋解开；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上，形成磷酸二酯键。 (3)b和c的名称分别是胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸。 (4)此过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C。 　有关转录的几点说明 (1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。 (2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜且需要能量。 (3)完成正常使命的RNA迅速降解，保证生命活动的有序进行。 (4)真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。线粒体、叶绿体中的基因也可进行转录。 (5)转录的产物不只是mRNA，tRNA和rRNA也是转录产物。 1.(多选)下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是(　　) A.tRNA、rRNA和mRNA都从一条DNA链转录而来 B.同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生 C.真核细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的单链RNA可能存在碱基互补配对区 答案　BD 解析　真核细胞的RNA均通过DNA转录产生，但不一定都从一条DNA链转录而来，A错误；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核中，此外在细胞质中的线粒体和叶绿体中也可能发生，C错误；转录出的tRNA存在碱基互补配对区，D正确。 2.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是(　　) A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合 答案　B 解析　图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。 3.如图表示以DNA为模板转录形成RNA的过程。请据图分析回答下列问题： (1)在玉米的叶肉细胞中，能够进行该生理过程的细胞结构有　　　　。  (2)转录过程中在[　　]　　　　　　的催化作用下，以其中的　　　　　　链作为模板链，以[　　]　　　　　　　　　　　为原料，由　　　　　　　　　　　提供能量，按照　　　　　　　　　原则，合成出[　　]　　　　。  (3)通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到　　　　　　中。  (4)在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过　　　　　进入细胞质中，共需穿过　　　　层膜。  答案　(1)细胞核、线粒体、叶绿体　(2)④　RNA聚合酶　甲　③　四种游离的核糖核苷酸　ATP 碱基互补配对　②　RNA　(3)信使RNA(mRNA)　(4)核孔　0 二、遗传信息的翻译 1.遗传密码的破译 (1)实验原理：在蛋白质体外合成系统中，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。 (2)实验步骤 预先加入ATP、酶和核糖体等 　　　　　　↓ 添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸 　　　　　　↓ 加入人工合成的RNA——多聚U 　　　　　　↓ 合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽 　　　　　　↓ 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——只有含苯丙氨酸的试管中出现多肽 (3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码是UUU。 2.密码子的概念和种类 (1)概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的核苷酸，称为一个密码子。密码子共有64个。 (2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是AUG，编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子是UAA、UAG、UGA，它们不编码任何氨基酸。 3.tRNA (1)结构：一端是结合氨基酸的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，称为反密码子。 (2)功能：携带氨基酸进入核糖体。每种tRNA只能携带一种氨基酸，但是一种氨基酸可由一种或多种tRNA携带。 4.翻译 (1)概念：在细胞中，以mRNA为模板，从一个特定的起始位点开始，按照每三个相邻的核糖核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程称为翻译。 (2)过程 (3)特点：一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条多肽链的合成。 (4)多肽链的去向：多肽链合成后，从核糖体上脱离，经过盘曲、折叠、修饰等加工，形成特定的空间结构，最终成为具有一定功能的蛋白质分子。 判断正误 (1)tRNA由三个碱基构成(　　) (2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子(　　) (3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(　　) (4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸(　　) (5)每种氨基酸仅由一种密码子编码(　　) (6)tRNA由单链构成，因此不含氢键(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 提示　(1)tRNA由多个碱基构成，其中三个碱基形成反密码子。(3)核糖体沿着mRNA移动。(4)一种转运RNA只能转运一种氨基酸。(5)密码子具有简并性，每种氨基酸由一种或多种密码子编码。(6)tRNA局部会发生碱基互补配对，含有氢键。 任务二：分析遗传信息的翻译 1.组成蛋白质的20种氨基酸对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，这一现象对生物体的生命活动有何意义？ 提示　(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。 2.如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题： (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？ 提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。不完全一样，DNA复制：A—T、T—A、G—C、C—G，转录：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。 (2)判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向。根据教材中密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。 提示　图甲中核糖体沿着mRNA从左向右移动。图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。 (3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？图乙中核糖体移动的方向是怎样的？ 提示　图乙中①⑥分别是mRNA、核糖体；图乙中核糖体移动的方向是由右向左。 (4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示　相同；因为它们的模板是同一条mRNA。 (5)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？ 提示　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 1.DNA复制、转录与翻译的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 时间 细胞分裂前间期 个体发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸 产物 DNA RNA 多肽链 碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 2.真核细胞和原核细胞核基因转录、翻译的区别  特点：真核生物先转录后翻译，原核生物边转录边翻译。 4.(2023·镇江高一调研)已知一个蛋白质分子由3条不同肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数及合成该蛋白质需要的tRNA个数，以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和(最小)依次是(　　) A.900　300　1 000 B.900　300　900 C.900　297　1 000 D.900　297　900 答案　B 解析　因为该蛋白质中有3条肽链，肽键297个，所以其中的氨基酸个数为300个。DNA中碱基∶mRNA碱基∶氨基酸个数=6∶3∶1，故mRNA中碱基个数至少为300×3=900(个)，需tRNA 300个，根据碱基互补配对原则，C+T占基因碱基总数的一半，故转录此mRNA的基因中C+T的个数之和(最小)为(300×6)∕2=900(个)。 方法规律　基因表达过程中相关数量关系 (1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 (2)基因表达过程中相关的数量关系 比较(不考虑终止密码子) 数目/个 DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数) 6n mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 3n 蛋白质中的氨基酸数 n 参与转运氨基酸的tRNA数 n 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数量=参加转运的tRNA数量=1/3mRNA的碱基数量=1/6基因中的碱基数量。  5.如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题： (1)图中表示遗传信息的　　　　　　过程，发生的场所是　　　　　　　　，此过程除图中所示条件外，还需要　　　　　等。  (2)图中③表示　　　　　，合成的主要场所是　　　　　，通过　　　　　　运输到细胞质中，穿过　　　　　层膜，　　　　(填“需要”或“不需要”)能量。  (3)图中方框内的碱基应为　　　　　　，对应的aa5应为　　　　(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。  (4)图中的氨基酸共对应　　　　个密码子。核糖体的移动方向是　　　　　　。  答案　(1)翻译　核糖体　酶和能量　(2)mRNA　细胞核　核孔　0　需要　(3)UUU　赖氨酸 (4)7　从左到右 解析　(1)图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。(3)密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。(4)图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。 课时对点练　[分值：100分] 第1~8题，每题5分；第9~13题，每题6分，共70分。 题组一　RNA的结构与功能 1.下列关于RNA的叙述，错误的是(　　) A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B.RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成 C.RNA参与构成核糖体 D.RNA参与构成细胞质膜 答案　D 解析　有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。 2.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是(　　) A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同 B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个磷酸基团即可 C.③在人的遗传物质中只有4种 D.DNA分子中每个②均只与一个①相连 答案　C 解析　分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点：一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G 4种，在RNA中③有A、U、C、G 4种，A错误；如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误；人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确；DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。 3.如图为三种RNA示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则 B.三种RNA都可通过转录形成 C.丙中的嘌呤数等于嘧啶数 D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能 答案　C 解析　丙只有部分区域配对，其所含嘌呤数不一定等于嘧啶数，C错误。 题组二　遗传信息的转录 4.如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是(　　) A.该过程仅发生在细胞核内 B.该过程与DNA复制时碱基互补配对方式完全相同 C.该过程涉及ATP的消耗 D.游离的核糖核苷酸有秩序地与DNA链上的碱基碰撞 答案　C 解析　题图所示为人体细胞中发生的转录过程。该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误；该过程的碱基互补配对方式有A—U，而DNA复制过程没有，B错误；游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，D错误。 5.某双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它转录的mRNA中，U和C分别占该链碱基总数的(　　) A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18% 答案　B 解析　已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则C=G=17%，A=T=50%-17%=33%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，即T1=32%、C1=18%，则该链上G1=34%-C1=16%，A1=1-32%-18%-16%=34%，根据碱基互补配对原则，则在它转录的mRNA中，U=A1=34%，C=G1=16%。 题组三　遗传信息的翻译 6.下列关于遗传密码子的叙述，错误的是(　　) A.一种氨基酸可能有多种与之相对应的遗传密码子 B.GTA肯定不是遗传密码子 C.每种密码子都有与之对应的氨基酸 D.信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同 答案　C 解析　一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，称为密码子的简并性，A正确；mRNA的碱基没有T而有U，故GTA不可能是密码子，B正确；密码子共有64个，有61个密码子负责20种氨基酸的编码，另外3个UAA、UAG、UGA是终止密码子，不编码任何氨基酸，C错误；在自然界中，所有生物共用一套密码子，密码子具有通用性，所以信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同，D正确。 7.(2024·南京高一期中)如图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述错误的是(　　) A.图中展示的是翻译过程 B.该细胞的线粒体中也能发生如图过程 C.除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA D.图中多个核糖体上合成的产物相同 答案　B 解析　大肠杆菌是原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误。 8.下列关于真核生物翻译的叙述，错误的是(　　) A.核糖体与mRNA结合后，携带甲硫氨酸的tRNA进入第一位置，携带另一相应氨基酸的tRNA进入第二位置 B.第一位置和第二位置上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键 C.mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子 D.核糖体读取到终止密码子时，释放因子进入该位置，多肽链合成停止并被释放 答案　C 解析　核糖体沿着mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子，C错误。 9.下列有关图示生理过程的叙述，正确的是(　　) A.能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核 B.该图表示的是转录和翻译 C.该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供的 D.mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子 答案　B 解析　由题图可知，转录和翻译同时进行，可能发生在原核生物中，原核细胞没有真正的细胞核，原核生物没有线粒体，所需要的能量是由细胞质提供的，A、C错误，B正确；mRNA上的3种终止密码子没有与之对应的反密码子，D错误。 10.如图表示真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程，该mRNA分子片段的碱基序列为5'—AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG—3'。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下：5'—AUG—3'(甲硫氨酸，起始密码子)、5'—UGG—3'(色氨酸)、5'—UAG—3'(终止密码子)。下列说法正确的是(　　) A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与 B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA上的反密码子是5'-TAC-3' C.图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子 D.tRNA的种类很多，每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸 答案　C 解析　该mRNA片段中共有10个密码子，由于终止密码子不对应tRNA，且该mRNA片段中有两个UGG，只对应一种tRNA，所以翻译过程中不需要10种tRNA参与，A错误；tRNA上不含碱基T，B错误；由图可知，随着核糖体沿mRNA移动时肽链逐渐延长，因此图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子，C正确；细胞中tRNA有61种(3种终止密码子没有对应的tRNA)，但一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D错误。 11.(多选)(2024·盐城高一月考)图示为三叶草形的tRNA分子，下列相关叙述不正确的是(　　) A.与mRNA分子不同，tRNA是含有氢键的双链结构 B.tRNA一端的反密码子共有64种，对应20种氨基酸 C.—OH端是tRNA的5'端，是结合氨基酸的部位 D.图示tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程 答案　ABC 解析　tRNA是三叶草型，其部分碱基可以配对形成氢键，但tRNA和mRNA一样是单链结构，A错误；tRNA的反密码子只有61种，B错误；—OH端是tRNA的3'端，C错误；图示tRNA上的反密码子是3'—AUG—5'，所以对应的密码子是5'—UAC—3'，编码酪氨酸，所以该tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程，D正确。 12.(多选)如图甲、乙、丙表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是(　　) A.甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶 B.甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同 C.乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程 D.甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况不完全相同 答案　CD 解析　由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶；DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板；核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段；DNA复制时碱基配对方式为A—T、G—C，转录时碱基配对方式为A—U、T—A、G—C，翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。 13.(多选)(2023·苏州高一统考)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，此时编码链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构，如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.图中酶C能催化磷酸二酯键的形成和氢键的断裂 B.R环结构的出现与否可作为基因是否转录的判断依据 C.R环结构会阻碍酶B移动而使DNA复制被迫停止 D.该现象可发生在大肠杆菌、酵母菌等生物中 答案　ABC 解析　酶C是RNA聚合酶，除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂，A正确；由题意可知，是否出现R环可作为DNA是否正在发生转录的判断依据，B正确；如图DNA复制和基因转录同向而行，R环结构能阻碍解旋酶(酶B)的移动，因此DNA复制会被迫停止，C正确；图中转录和翻译同时进行，发生在原核生物中，即在大肠杆菌中可发生，酵母菌为真核生物，转录和翻译不同时进行，D错误。 14.(12分)在遗传学上，把遗传信息的传递叫作信息流。如图为遗传信息传递的部分过程，据图回答下列问题： (1)过程①新合成的每个DNA分子，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称为　　　　　。参与DNA复制的酶主要有解旋酶和　　　　　　　　(填“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”)。  (2)物质a为　　　　　，是以DNA的一条链为模板，按照　　　　　　　　原则合成的，过程②称为　　　　　。  (3)过程③以物质a为模板，相继结合多个　　　　(填细胞器)，利用细胞质中游离的氨基酸，进行物质b的合成。  答案　(1)半保留复制　DNA聚合酶　(2)mRNA　碱基互补配对　转录　(3)核糖体 15.(18分)(2024·宿迁高一期末)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，如图所示。回答相关问题： (1)图中铁蛋白基因片段的一条链序列是5'—AGTACG—3'，以该链为模板转录出的mRNA序列是5'—　　　　　　—3'。转录过程中需要的原料和酶分别是　　　　　　　和　　　　　　　。  (2)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构　　　　　(填“相同”或“不相同”)。  (3)图中核糖体移动方向应是　　　　　(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5'—ACC—3'的tRNA运输的氨基酸是　　　　　　。  (4)据图分析，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了　　　　　　　　　　　　　　　，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量　　　　　，储存细胞内多余的Fe3+。  答案　(1)CGUACU　核糖核苷酸　RNA聚合酶 (2)提高翻译效率，短时间内合成多条肽链　相同 (3)从左到右　甘氨酸　(4)核糖体与铁蛋白mRNA一端结合与移动　升高 解析　(4)根据题中信息可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3+。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1课时 DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成 第二章 遗传的分子基础 <<< 学习目标 1.说出三种RNA的结构和功能。 2.描述转录和翻译的过程。 3.阐述密码子、反密码子与氨基酸之间的关系。 内容索引 一、遗传信息的转录 二、遗传信息的翻译 课时对点练 遗传信息的转录 一 4 1.RNA的结构和种类 磷酸 梳理　教材新知 A、U、G、C 核糖 单链 信使RNA(mRNA) 翻译 核糖体RNA(rRNA) 转运RNA(tRNA) 识别并转运氨基酸 2.转录 细胞核 rRNA 一条链 5′→3′ RNA DNA 一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 (1)转录只会发生在细胞核中(　　) (2)遗传信息转录的产物只有mRNA(　　) (3)转录以DNA的两条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料(　　) (4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程(　　) × × 提示　转录主要发生在细胞核中，也发生在线粒体和叶绿体中。 提示　遗传信息转录的产物有mRNA、rRNA和tRNA。 提示　转录以DNA的一条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料。 × 提示　转录是以DNA上的某些基因的一条链为模板合成RNA的过程，并不需要转录整个DNA分子。 × 判断正误 9 任务一：分析遗传信息的转录 1.RNA为什么适合做DNA的信使？ 探究　核心知识 提示　(1)RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。 (2)RNA是另一种核酸，也是由四种核苷酸组成的，也可以储存大量的遗传信息。 (3)RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。 2.比较DNA和RNA，RNA特有的成分是什么？DNA特有的成分是什么？ 提示　核糖和碱基U；脱氧核糖和碱基T。 3.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题： (1)图中遗传信息的转录方向 为 (用“→”或“←”表 示)；RNA链延伸的方向由 端到 端。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 ，其作用： ①作用于氢键，使DNA双螺旋 ；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上，形成 键。 (3)b和c的名称分别是 、 。 (4)此过程中的碱基配对方式为 。 ← 5' 3' RNA聚合酶 解开 磷酸二酯 胞嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 A—U、T—A、C—G、G—C 有关转录的几点说明 核心归纳 (1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。 (2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜且需要能量。 (3)完成正常使命的RNA迅速降解，保证生命活动的有序进行。 (4)真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。线粒体、叶绿体中的基因也可进行转录。 (5)转录的产物不只是mRNA，tRNA和rRNA也是转录产物。 1.(多选)下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是 A.tRNA、rRNA和mRNA都从一条DNA链转录而来 B.同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生 C.真核细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的单链RNA可能存在碱基互补配对区 √ 落实　思维方法 √ 真核细胞的RNA均通过DNA转录产生，但不一定都从一条DNA链转录而来，A错误； 不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确； 真核细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核中，此外在细胞质中的线粒体和叶绿体中也可能发生，C错误； 转录出的tRNA存在碱基互补配对区，D正确。 图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。 2.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是 A.①链的碱基A与②链的碱基T互补 配对 B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合 √ 3.如图表示以DNA为模板转录形成 RNA的过程。请据图分析回答下列 问题： (1)在玉米的叶肉细胞中，能够进行 该生理过程的细胞结构有________ 　　　　 。  (2)转录过程中在[　　]　　　　　　的催化作用下，以其中的　　　链作为模板链，以[　　]　　　　　　　　　　　为原料，由　　　提供能量，按照　　　　　 　原则，合成出[　　]　　　。  细胞核、 线粒体、叶绿体 ④ RNA聚合酶 甲 ③ 四种游离的核糖核苷酸 ATP 碱基互补配对 ② RNA (3)通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到　　　　 　中。 (4)在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过　　　进入细胞质中，共需穿过　　层膜。 信使RNA(mRNA) 核孔 0 二 遗传信息的翻译 18 1.遗传密码的破译 (1)实验原理：在蛋白质体外合成系统中，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。 (2)实验步骤 预先加入ATP、酶和 等 　　　　　　↓ 添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸 　　　　　　↓ 梳理　教材新知 核糖体 加入人工合成的RNA——多聚U 　　　　　　↓ 合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽 　　　　　　↓ 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——只有含苯丙氨酸的试管中出现多肽 (3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码是 。 UUU 2.密码子的概念和种类 (1)概念： 上决定一个氨基酸的 的核苷酸，称为一个密码子。密码子共有 个。 (2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是 ，编码的是 。三种终止密码子是 ，它们不编码任何氨基酸。 mRNA 三个相邻 64 AUG 甲硫氨酸 UAA、UAG、UGA 3.tRNA 氨基酸 (1)结构：一端是结合 的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，称为 。 (2)功能：携带氨基酸进入核糖体。每种tRNA只能携带 种氨基酸，但是一种氨基酸可由一种或多种tRNA携带。 氨基酸 反密码子 一 4.翻译 (1)概念：在细胞中，以 为模板，从一个 开始，按照每三个相邻的核糖核苷酸代表一个 的原则，依次合成具有一定氨基酸顺序的 的过程称为翻译。 mRNA 特定的起始位点 氨基酸 多肽链 (2)过程 AUG 第一 tRNA 第二 肽键 第二 核糖体 第一 第一 肽链 终止密码子 释放因子 (3)特点：一个mRNA分子上可以结合 个核糖体，同时进行多条多肽链的合成。 (4)多肽链的去向：多肽链合成后，从核糖体上脱离，经过 、折叠、 等加工，形成特定的 ，最终成为具有一定功能的_______ 分子。 多 盘曲 修饰 空间结构 蛋白质 (1)tRNA由三个碱基构成(　　) (2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子(　　) (3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(　　) × √ 提示　tRNA由多个碱基构成，其中三个碱基形成反密码子。 提示　核糖体沿着mRNA移动。 × 判断正误 28 (4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸(　　) (5)每种氨基酸仅由一种密码子编码(　　) (6)tRNA由单链构成，因此不含氢键(　　) × × 提示　一种转运RNA只能转运一种氨基酸。 提示　密码子具有简并性，每种氨基酸由一种或多种密码子编码。 提示　tRNA局部会发生碱基互补配对，含有氢键。 × 判断正误 29 任务二：分析遗传信息的翻译 1.组成蛋白质的20种氨基酸对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，这一现象对生物体的生命活动有何意义？ 探究　核心知识 提示　(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。 (2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。 (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？ 2.如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题： 提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。不完全一样，DNA复制：A—T、T—A、G—C、C—G，转录：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。 提示　图甲中核糖体沿着mRNA从左向右移动。图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。 (2)判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向。根据教材中密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。 提示　相同；因为它们的模板是同一条mRNA。 (4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 (5)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？ 提示　图乙中①⑥分别是mRNA、核糖体；图乙中核糖体移动的方向是由右向左。 (3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？图乙中核糖体移动的方向是怎样的？ 核心归纳 1.DNA复制、转录与翻译的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 时间 细胞分裂前间期 个体发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸 产物 DNA RNA 多肽链 碱基 配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 核心归纳 2.真核细胞和原核细胞核基因转录、翻译的区别  特点：真核生物先转录后翻译，原核生物边转录边翻译。 4.(2023·镇江高一调研)已知一个蛋白质分子由3条不同肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数及合成该蛋白质需要的tRNA个数，以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和(最小)依次是 A.900　300　1 000 B.900　300　900 C.900　297　1 000 D.900　297　900 √ 落实　思维方法 因为该蛋白质中有3条肽链，肽键297个，所以其中的氨基酸个数为300个。DNA中碱基∶mRNA碱基∶氨基酸个数=6∶3∶1，故mRNA中碱基个数至少为300×3=900(个)，需tRNA 300个，根据碱基互补配对原则，C+T占基因碱基总数的一半，故转录此mRNA的基因中C+T的个数之和(最小)为(300×6)∕2=900(个)。 方法规律 (1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 基因表达过程中相关数量关系 方法规律 (2)基因表达过程中相关的数量关系 基因表达过程中相关数量关系 比较(不考虑终止密码子) 数目/个 DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数) 6n mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 3n 蛋白质中的氨基酸数 n 参与转运氨基酸的tRNA数 n 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数量=参加转运的tRNA数量=1/3mRNA的碱基数量=1/6基因中的碱基数量。  5.如图表示某真核生物基因表达的部 分过程，请回答下列问题： (1)图中表示遗传信息的　　　过程， 发生的场所是　　　　，此过程除图 中所示条件外，还需要　　　　　等。  翻译 核糖体 酶和能量 图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。 (2)图中③表示　　　　，合成的主要场所是　　　　，通过　　　运输到细胞质中，穿过　　　层膜， 　　　(填“需要”或“不需要”)能量。 mRNA 细胞核 核孔 0 需要 (3)图中方框内的碱基应为　　　，对应的aa5应为　　　　(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。 UUU 赖氨酸 密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。 (4)图中的氨基酸共对应　　个密码子。核糖体的移动方向是　　　　　。 7 从左到右 图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。 网络构建 课时对点练 三 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C C C B C B C 题号 9 10 11 12 13 答案 B C ABC CD ABC 对一对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 14. (1)半保留复制　DNA聚合酶　 (2)mRNA　碱基互补配对　转录　 (3)核糖体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 15. (1)CGUACU　核糖核苷酸　RNA聚合酶　 (2)提高翻译效率，短时间内合成多条肽链　相同　 (3)从左到右　甘氨酸　 (4)核糖体与铁蛋白mRNA一端结合与移动　升高 有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。 题组一　RNA的结构与功能 1.下列关于RNA的叙述，错误的是 A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B.RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成 C.RNA参与构成核糖体 D.RNA参与构成细胞质膜 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 2.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是 A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同 B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个 磷酸基团即可 C.③在人的遗传物质中只有4种 D.DNA分子中每个②均只与一个①相连 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点：一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G 4种，在RNA中③有A、U、C、G 4种，A错误； 如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷 酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误； 人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确； DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 丙只有部分区域配对，其所含嘌呤数不一定等于嘧啶数，C错误。 3.如图为三种RNA示意图，下列相关叙述错误的是 A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则 B.三种RNA都可通过转录形成 C.丙中的嘌呤数等于嘧啶数 D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组二　遗传信息的转录 4.如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是 A.该过程仅发生在细胞核内 B.该过程与DNA复制时碱基 互补配对方式完全相同 C.该过程涉及ATP的消耗 D.游离的核糖核苷酸有秩序地与DNA链上的碱基碰撞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题图所示为人体细胞中发生的转录过程。该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误； 该过程的碱基互补配对方式有 A—U，而DNA复制过程没有， B错误； 游离的核糖核苷酸随机地与 DNA链上的碱基碰撞，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 5.某双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它转录的mRNA中，U和C分别占该链碱基总数的 A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18% √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则C=G=17%，A=T=50%-17%=33%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，即T1=32%、C1=18%，则该链上G1=34%-C1=16%，A1=1-32%-18%-16%=34%，根据碱基互补配对原则，则在它转录的mRNA中，U=A1=34%，C=G1=16%。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 题组三　遗传信息的翻译 6.下列关于遗传密码子的叙述，错误的是 A.一种氨基酸可能有多种与之相对应的遗传密码子 B.GTA肯定不是遗传密码子 C.每种密码子都有与之对应的氨基酸 D.信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，称为密码子的简并性，A正确； mRNA的碱基没有T而有U，故GTA不可能是密码子，B正确； 密码子共有64个，有61个密码子负责20种氨基酸的编码，另外3个UAA、UAG、UGA是终止密码子，不编码任何氨基酸，C错误； 在自然界中，所有生物共用一套密码子，密码子具有通用性，所以信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 大肠杆菌是原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误。 7.(2024·南京高一期中)如图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述错误的是 A.图中展示的是翻译过程 B.该细胞的线粒体中也能发生如图过程 C.除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA D.图中多个核糖体上合成的产物相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 核糖体沿着mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子，C错误。 8.下列关于真核生物翻译的叙述，错误的是 A.核糖体与mRNA结合后，携带甲硫氨酸的tRNA进入第一位置，携带另 一相应氨基酸的tRNA进入第二位置 B.第一位置和第二位置上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键 C.mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子 D.核糖体读取到终止密码子时，释放因子进入该位置，多肽链合成停止 并被释放 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 9.下列有关图示生理过程的叙述，正确的是 A.能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核 B.该图表示的是转录和翻译 C.该图表示的生理过程所需要的能量都是由线 粒体提供的 D.mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 由题图可知，转录和翻译同时进行，可能发生在原核生物中，原核细胞没有真正的细胞核，原核生物没有 线粒体，所需要的能量是由细胞质提供 的，A、C错误，B正确； mRNA上的3种终止密码子没有与之对应 的反密码子，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 对点训练 10.如图表示真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程，该mRNA 分子片段的碱基序列为5'—AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG —3'。可能用到的密码子与氨基 酸的对应关系如下：5'—AUG— 3'(甲硫氨酸，起始密码子)、5'— UGG—3'(色氨酸)、5'—UAG—3' (终止密码子)。下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与 B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA 上的反密码子是5'-TAC-3' C.图中翻译过程核糖体从左往右沿 mRNA移动依次读取密码子 D.tRNA的种类很多，每种tRNA能 识别并转运一种或多种氨基酸 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 该mRNA片段中共有10个密码 子，由于终止密码子不对应 tRNA，且该mRNA片段中有两 个UGG，只对应一种tRNA，所 以翻译过程中不需要10种tRNA 参与，A错误； tRNA上不含碱基T，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 由图可知，随着核糖体沿mRNA移动时肽链逐渐延长，因此图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA 移动依次读取密码子，C正确； 细胞中tRNA有61种(3种终止 密码子没有对应的tRNA)， 但一种tRNA只能识别并转运 一种氨基酸，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 11.(多选)(2024·盐城高一月考)图示为三叶草形的tRNA分子，下列相关叙述不正确的是 A.与mRNA分子不同，tRNA是含 有氢键的双链结构 B.tRNA一端的反密码子共有64种， 对应20种氨基酸 C.—OH端是tRNA的5'端，是结合 氨基酸的部位 D.图示tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ √ 综合强化 tRNA是三叶草型，其部分碱基可以配对形成氢键，但tRNA和mRNA一样是单链结构，A错误； tRNA的反密码子只有61种，B错误； —OH端是tRNA的3'端，C错误； 图示tRNA上的反密码子是3'— AUG—5'，所以对应的密码子 是5'—UAC—3'，编码酪氨酸， 所以该tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 12.(多选)如图甲、乙、丙表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是 A.甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶 B.甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同 C.乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程 D.甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况不完全相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 √ 综合强化 由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶；DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板；核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段；DNA复制时碱基配对方式为 A—T、G—C，转录时 碱基配对方式为A—U、 T—A、G—C，翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 13.(多选)(2023·苏州高一统考)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，此时编码链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构，如图所示。下列叙述正确的是 A.图中酶C能催化磷酸二酯键的形成和氢键的断裂 B.R环结构的出现与否可作为基因 是否转录的判断依据 C.R环结构会阻碍酶B移动而使DNA 复制被迫停止 D.该现象可发生在大肠杆菌、酵母 菌等生物中 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 酶C是RNA聚合酶，除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂，A正确； 由题意可知，是否出现R环可作为DNA是否正在发生转录的判断依据，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 如图DNA复制和基因转录同向而行，R环结构能阻碍解旋酶(酶B)的移动，因此DNA复制会被迫 停止，C正确； 图中转录和翻译同时进行， 发生在原核生物中，即在大 肠杆菌中可发生，酵母菌为 真核生物，转录和翻译不同时进行，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 14.在遗传学上，把遗传信息的传递叫作信息流。如图为遗传信息传递的部分过程，据图回答下列问题： (1)过程①新合成的每个DNA分子， 都保留了原来DNA分子中的一条链， 这种复制方式被称为　　　　　 。 参与DNA复制的酶主要有解旋酶和 　　　　 　(填“DNA聚合酶”或 “RNA聚合酶”)。  半保留复制 DNA聚合酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (2)物质a为　　　，是以DNA的一条链为模板，按照　　　　　　原则合成的，过程②称为　　　。  (3)过程③以物质a为模板，相继结 合多个　　　　(填细胞器)，利用 细胞质中游离的氨基酸，进行物质 b的合成。 mRNA 碱基互补配对 转录 核糖体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 15.(2024·宿迁高一期末)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结 合，阻遏铁蛋白的合成。当 Fe3+浓度高时，铁调节蛋白 由于结合Fe3+而丧失与铁应 答元件的结合能力，如图所 示。回答相关问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (1)图中铁蛋白基因片段的一 条链序列是5'—AGTACG—3'， 以该链为模板转录出的mRNA 序列是5'—　　　　　　—3'。 转录过程中需要的原料和酶分 别是__________和　　　　　 。 (2)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，其生理意义是________ 　　　　　　　　　 　　　　　。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构　　　(填“相同”或“不相同”)。 译效率，短时间内合成多条肽链 相同 CGUACU 核糖核苷酸 RNA聚合酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 提高翻 综合强化 (3)图中核糖体移动方向应是 　　　　(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5'—ACC—3'的tRNA运输的氨基酸是　 　。  从左到右 甘氨酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 (4)据图分析，Fe3+浓度低时， 铁调节蛋白与铁应答元件结合 干扰了____________________ 　　 ，从而抑制了 翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。 Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由 于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量　　　，储存细胞内多余的Fe3+。 核糖体与铁蛋白mRNA 一端结合与移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 升高 综合强化 根据题中信息可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁 蛋白合成。Fe3+浓度高时， 铁调节蛋白由于结合Fe3+ 而丧失与铁应答元件的结 合能力，铁蛋白mRNA能 够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3+。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 综合强化 第二章 遗传的分子基础 <<< $$