4.1 基因指导蛋白质的合成-【晨读晚练】2024-2025学年高一生物知识速记与提升（人教版2019必修2）

4.1 基因指导蛋白质的合成 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、遗传信息的转录 1.RNA的种类：RNA有三种。作为 的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。此外还有 ，也叫tRNA，以及 ，也叫rRNA。 2.DNA的遗传信息通过转录传给mRNA （1）转录概念：科学家通过研究发现，RNA是在 中，以DNA的 为模板合成的，这一过程称为 。 （2）转录过程：下图表示转录过程，图中序号①～⑦处所填写的内容为： 。图中甲、乙处的碳原子序号依次为 ，图中转录的方向是由 （由甲到乙、由乙到甲）。 二、遗传信息的翻译 1.翻译的概念：mRNA合成以后，就通过 进入细胞质中。 ，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是 。翻译实质上是将 翻译为 。 2.碱基与氨基酸之间的对应关系：因为 。所以，最初人们推测，如果3个碱基编码1个氨基酸，最多能编码 种氨基酸，这样才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。上述推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来，科学家又通过一步步的 ，最终破解了遗传密码，得知mRNA上 决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称作1个 ，共有64个遗传密码子，其中AUG为起始密码子，编码 ；另外有3个可作为终止密码子 。 3.tRNA：mRNA进入细胞质后，就与 结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。将氨基酸运到“生产线”上去的是另一种RNA— 。tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能 氨基酸。tRNA分子比mRNA ，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是 的部位，即下图中序号 处，另一端有3个碱基，既下图中序号 处，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的 互补配对，叫作 。 4.翻译过程 （1）下图表示翻译过程，图中①～⑩处所填写的内容为： 。第4步图示中甲、乙处的碳原子序号是 ，核糖体的移动方向是 （由甲到乙、由乙到甲） （2）肽链合成后，就从 的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有 的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。 （3）在细胞质中，翻译是一个快速的过程。这是因为，通常，一个mRNA分子上可以相继结合 核糖体，同时进行 的合成，因此， 。如下图所示，图中①表示 ，②表示 ，核糖体的移动方向是 （由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列 （相同、不相同）。 三、中心法则 1.中心法则的提出：在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前，科学家 首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心 法则:遗传信息可以从 ,即DNA的复制；也可以从 ，即遗传信息的转录和翻译。 2.中心法则的补充：随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以 o 3.中心法则图解：下图为中心法则图解，图中①～⑤对应的生理过程为： 。 一.中心法则相关生理过程的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 场所 细胞核 (主要) 细胞核 (主要) 核糖体 宿主细胞 宿主细胞 模板 DNA的 两条链 DNA(基因) 的一条链 mRNA RNA RNA 原料 4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 21种氨 基酸 4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 酶 解旋酶、 DNA聚合酶 RNA聚 合酶 脱水缩合 相关的酶 逆转录酶 RNA 复制酶 能量 ATP 碱基互 补配对 原则 G→C,C→G A→T, T→A A→U, T→A A→U, U→A A→T, U→A A→U, U→A 产物 两个子 代DNA RNA 多肽链 DNA RNA 信息 传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA →DNA RNA→RNA→ 意义 前后代 之间传递 遗传信息 传递遗传信息 表达遗 传信息 通过宿主 细胞传递 遗传信息 病毒的 亲子代 之间传递 遗传信息 二.原核细胞与真核细胞基因表达过程的区别 1.过程图 2.过程分析 (1)原核细胞内的基因编码蛋白质的碱基序列是连续的,一经转录就产生了成熟的 mRNA，可以直接指导核糖体翻译形成蛋白质，且没有核膜的阻隔,所以在进行基因表达时可以“边转录边翻译”。 (2)真核细胞细胞核内的基因编码蛋白质的碱基序列被内含子分隔开,在转录时,先形成了不成熟的mRNA前体，然后经过剪切加工,去掉内含子对应的转录片段,再把其他片段连接起来形成成熟的mRNA，成熟的mRNA指导核糖体翻译形成蛋白质，再加上真核细胞核膜的阻隔,所以在进行表达时只能“先转录后翻译”。 三、细胞中基因结构示意图 （限时：15min） 一、单选题 1．下列关于人体细胞中 mRNA、rRNA和tRNA的叙述，正确的是（    ） A．mRNA在细胞核中合成，tRNA和rRNA在细胞质中合成 B．mRNA和rRNA都是单链结构，而tRNA是双链结构 C．细胞的三种RNA中，有两种RNA参与蛋白质的合成过程 D．mRNA可携带遗传信息，tRNA和rRNA不携带遗传信息 2．图是基因转录过程中RNA聚合酶发挥作用时的局部放大图。下列说法正确的是（　　） A．RNA聚合酶作用前需解旋酶将DNA双链打开 B．据图判断转录方向是沿着DNA模板链的3'→5' C．转录时以DNA为模板并以脱氧核苷酸为原料 D．图示的转录过程只能发生在真核生物的细胞核中 3．下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述，错误的是（    ） A．遗传信息位于 mRNA 上，遗传密码位于 DNA 上，碱基组成相同 B．一种密码子在不同细胞中决定相同种类的氨基酸 C．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性 D．反密码子是 tRNA 中与 mRNA 碱基互补配对的三个碱基 4．图中甲表示酵母丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，其中1表示次黄嘌呤，能够与A、U或C配对。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中tRNA的磷酸基团端是结合氨基酸的部位 B．丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的 C．单链tRNA分子内部存在碱基互补配对 D．转录丙所示序列的基因片段含有2个腺嘌呤 5．如图表示某生理过程。其中四环素抑制tRNA与A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是（    ） A．该生理过程代表翻译，核糖体移动的方向是从左到右 B．四环素可能会使新形成的肽链长度变短 C．图中从①位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸 D．该过程形成的局部三肽，顺序为H-M-W 6．如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是（    ） A．人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程 B．a、d过程所需的原料相同，b、e过程所需的原料不同 C．b过程需要RNA聚合酶催化，而d过程需要逆转录酶催化 D．真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质 7．关于图甲、乙、丙的说法，错误的是（    ） 甲 乙 丙 A．图甲所示过程相当于图丙的⑥过程，主要发生于细胞核中 B．若图甲的①中A占23%、U占25% ，则对应DNA片段中A占24% C．图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸 D．正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程 8．如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述中不正确的是 A．甲、乙细胞均需要RNA聚合酶 B．甲细胞没有核膜围成的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内 C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料 D．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质 二、非选择题 9．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，这时非模板链、RNA－DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下图为某细胞遗传信息的传递和表达过程的示意图。请回答下列问题： (1)酶A的作用是 (填字母)。 A．催化两个游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键 B．将游离的脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上 C．将两条脱氧核苷酸链之间的氢键破坏    D．将新合成的L链片段进行连接 (2)酶C的名称是 ，与酶A相比，除了有着相同的催化效应外，还能使DNA分子中的 断裂。酶C催化过程的产物与过程①的产物在化学组成上的区别是前者 。 (3)R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关，推测该片段可能含有较多的 碱基对，使mRNA不易脱离模板链。 (4)R环的形成还会 (填 “提高”或“降低”)DNA的稳定性，从而引起 。 (5)过程②中，一个mRNA上可同时连接多个核糖体，其意义在于短时间内能 。 (6)图示为原核细胞的遗传信息的传递和表达过程，判断依据是 。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1 基因指导蛋白质的合成 （必背要点+必知重难+知识检测） 一、遗传信息的转录 1.RNA的种类：RNA有三种。作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。此外还有转运RNA，也叫tRNA，以及核糖体RNA，也叫rRNA。 2.DNA的遗传信息通过转录传给mRNA （1）转录概念：科学家通过研究发现，RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。 （2）转录过程：下图表示转录过程，图中序号①～⑦处所填写的内容为：①碱基、②核糖核苷酸、③碱基、④RNA聚合酶、⑤核糖核苷酸、⑥正在合成的mRNA分子、⑦双螺旋恢复。图中甲、乙处的碳原子序号依次为3’、5’，图中转录的方向是由由乙到甲（由甲到乙、由乙到甲）。 二、遗传信息的翻译 1.翻译的概念：mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是遗传信息。翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 2.碱基与氨基酸之间的对应关系：因为DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。所以，最初人们推测，如果3个碱基编码1个氨基酸，最多能编码43=64种氨基酸，这样才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。上述推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来，科学家又通过一步步的推测与实验，最终破解了遗传密码，得知mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称作1个密码子，共有64个遗传密码子，其中AUG为起始密码子，编码甲硫氨酸；另外有3个可作为终止密码子不编码氨基酸。 3.tRNA：mRNA进入细胞质后，就与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。将氨基酸运到“生产线”上去的是另一种RNA—tRNA。tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，即下图中序号①处，另一端有3个碱基，既下图中序号③处，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 4.翻译过程 （1）下图表示翻译过程，图中①～⑩处所填写的内容为：①核糖体、②互补配对、③tRNA、④肽键、⑤tRNA、⑥核糖体、⑦密码子、⑧核糖体、⑨肽链、⑩核糖体读取到mRNA上的终止密码子。第4步图示中甲、乙处的碳原子序号是5’、3’，核糖体的移动方向是由甲到乙（由甲到乙、由乙到甲） （2）肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。 （3）在细胞质中，翻译是一个快速的过程。这是因为，通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。如下图所示，图中①表示核糖体，②表示mRNA，核糖体的移动方向是由左向右（由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列相同（相同、不相同）。 三、中心法则 1.中心法则的提出：在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前，科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心 法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 2.中心法则的补充：随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA o 3.中心法则图解：下图为中心法则图解，图中①～⑤对应的生理过程为：①复制、②转录、③复制、④翻译、⑤逆转录。 一.中心法则相关生理过程的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 场所 细胞核 (主要) 细胞核 (主要) 核糖体 宿主细胞 宿主细胞 模板 DNA的 两条链 DNA(基因) 的一条链 mRNA RNA RNA 原料 4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 21种氨 基酸 4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 酶 解旋酶、 DNA聚合酶 RNA聚 合酶 脱水缩合 相关的酶 逆转录酶 RNA 复制酶 能量 ATP 碱基互 补配对 原则 G→C,C→G A→T, T→A A→U, T→A A→U, U→A A→T, U→A A→U, U→A 产物 两个子 代DNA RNA 多肽链 DNA RNA 信息 传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA →DNA RNA→RNA→ 意义 前后代 之间传递 遗传信息 传递遗传信息 表达遗 传信息 通过宿主 细胞传递 遗传信息 病毒的 亲子代 之间传递 遗传信息 二.原核细胞与真核细胞基因表达过程的区别 1.过程图 2.过程分析 (1)原核细胞内的基因编码蛋白质的碱基序列是连续的,一经转录就产生了成熟的 mRNA，可以直接指导核糖体翻译形成蛋白质，且没有核膜的阻隔,所以在进行基因表达时可以“边转录边翻译”。 (2)真核细胞细胞核内的基因编码蛋白质的碱基序列被内含子分隔开,在转录时,先形成了不成熟的mRNA前体，然后经过剪切加工,去掉内含子对应的转录片段,再把其他片段连接起来形成成熟的mRNA，成熟的mRNA指导核糖体翻译形成蛋白质，再加上真核细胞核膜的阻隔,所以在进行表达时只能“先转录后翻译”。 三、细胞中基因结构示意图 （限时：15min） 一、单选题 1．下列关于人体细胞中 mRNA、rRNA和tRNA的叙述，正确的是（    ） A．mRNA在细胞核中合成，tRNA和rRNA在细胞质中合成 B．mRNA和rRNA都是单链结构，而tRNA是双链结构 C．细胞的三种RNA中，有两种RNA参与蛋白质的合成过程 D．mRNA可携带遗传信息，tRNA和rRNA不携带遗传信息 【答案】D 【分析】RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，它们均为转录的产物，其中mRNA是翻译的模板，tRNA能识别密码子并转运相应的氨基酸，rRNA是组成核糖体的成分。 【详解】A、tRNA和rRNA的合成场所是细胞核，A错误； B、tRNA是单链结构，存在局部双链结构，B错误； C、蛋白质合成过程中，翻译模板是mRNA，运输氨基酸的工具是tRNA，蛋白质的合成场所核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，因此三种RNA都参与蛋白质的合成过程，C错误； D、由分析可知，三种RNA的功能不同，mRNA可携带遗传信息，tRNA和rRNA不携带遗传信息，D正确。 2．图是基因转录过程中RNA聚合酶发挥作用时的局部放大图。下列说法正确的是（　　） A．RNA聚合酶作用前需解旋酶将DNA双链打开 B．据图判断转录方向是沿着DNA模板链的3'→5' C．转录时以DNA为模板并以脱氧核苷酸为原料 D．图示的转录过程只能发生在真核生物的细胞核中 【答案】B 【分析】RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录，转录是以基因为单位。 【详解】A、RNA聚合酶既可以断裂氢键使DNA双链打开，又可以连接磷酸二酯键合成RNA，A错误； B、由图可知RNA的5′端已合成完毕，从DNA上脱落下来，3′端还在继续合成，说明RNA的合成方向是5′→3′，则沿DNA模板链的方向是3′→5′，B正确； C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，原料是4种核糖核苷酸，C错误； D、在真核细胞中，转录可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，D错误。 3．下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述，错误的是（    ） A．遗传信息位于 mRNA 上，遗传密码位于 DNA 上，碱基组成相同 B．一种密码子在不同细胞中决定相同种类的氨基酸 C．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性 D．反密码子是 tRNA 中与 mRNA 碱基互补配对的三个碱基 【答案】A 【分析】有关密码子，可从以下几方面把握： a、概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基； b、种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸； c、特点：（1）一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。 【详解】A、有细胞结构的生物遗传信息位于DNA上，DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA，遗传密码位于mRNA上，然后再由mRNA翻译给蛋白质，A错误； B、密码子具有通用性，生物界共用一套遗传密码，即一种密码子在不同细胞中决定同一种氨基酸，B正确； C、不同密码子编码同种氨基酸，在基因突变或其他原因导致mRNA上密码子出错时，生物性状可以不改变，所以可以增强密码子的容错性，C正确； D、反密码子是指tRNA上的三个碱基，这三个碱基可以与mRNA上的密码子碱基互补配对，D正确。 4．图中甲表示酵母丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，其中1表示次黄嘌呤，能够与A、U或C配对。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中tRNA的磷酸基团端是结合氨基酸的部位 B．丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的 C．单链tRNA分子内部存在碱基互补配对 D．转录丙所示序列的基因片段含有2个腺嘌呤 【答案】C 【分析】转运RNA是指具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸。大多数tRNA由七十几至九十几个核苷酸折叠形成的三叶草形短链组成，主要作用是携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质，即以mRNA为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的。 【详解】A、图中tRNA的3'-OH端是结合氨基酸的部位，A错误； B、据题意，丙氨酸的反密码子是IGC，则丙氨酸的密码子可能是ACG、UCG、CCG，B错误； C、单链tRNA分子内部存局部双链区，双链区存在碱基互补配对，C正确； D、转录时遵循碱基互补而配对原则，转录丙的双链DNA片段为TGGACGAG/ACCTGCTC，含三个腺嘌呤，D错误。 5．如图表示某生理过程。其中四环素抑制tRNA与A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是（    ） A．该生理过程代表翻译，核糖体移动的方向是从左到右 B．四环素可能会使新形成的肽链长度变短 C．图中从①位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸 D．该过程形成的局部三肽，顺序为H-M-W 【答案】D 【分析】据图可知，tRNA转运游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的多肽链，故该过程为翻译过程。 【详解】A、由分析可知，该生理过程代表翻译，根据核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右，A正确； B、据“四环素抑制tRNA与A位点结合，使蛋白质合成停止”可知，四环素可能会使新形成的肽链长度变短，B正确； C、由图可知，①位点离开的tRNA携带的氨基酸是M，根据图注可知M是甲硫氨酸，C正确； D、正常情况下，该过程形成肽链的顺序为M-H-W，D错误。 6．如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是（    ） A．人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程 B．a、d过程所需的原料相同，b、e过程所需的原料不同 C．b过程需要RNA聚合酶催化，而d过程需要逆转录酶催化 D．真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质 【答案】C 【分析】分析题图：图示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，其中a表示DNA分子的复制过程，b表示转录过程，c表示翻译过程，d表示逆转录过程，e表示RNA分子的复制过程。 【详解】A、逆转录和RNA复制发生在被某些病毒感染的宿主细胞内，因此人体细胞被某些RNA病毒侵染时可能会发生e、d过程，A错误； B、a、d过程的产物都是DNA，因此所需的原料相同，b、e过程的产物都是RNA，因此所需的原料也相同，B错误； C、b过程为转录，需要RNA聚合酶催化，而d过程为逆转录，需要逆转录酶催化，C正确； D、真核细胞中，a过程（DNA复制）主要发生在细胞核，b过程（转录）也主要发生在细胞核，D错误。 7．关于图甲、乙、丙的说法，错误的是（    ） 甲 乙 丙 A．图甲所示过程相当于图丙的⑥过程，主要发生于细胞核中 B．若图甲的①中A占23%、U占25% ，则对应DNA片段中A占24% C．图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸 D．正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程 【答案】D 【分析】分析图甲：图甲表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，其中①表示RNA； 分析图乙：图乙表示翻译过程，其中②是mRNA，④是肽链，③是核糖体； 分析图丙：图丙表示中心法则，其中表示⑤是DNA的复制，⑥表示转录过程，⑦表示逆转录过程，⑧表示RNA的复制过程，⑨表示翻译过程。 【详解】A、图甲所示过程是转录，图丙的⑥过程也是转录，转录主要发生于细胞核中，A正确； B、若图甲的①中A占23%、U占25%，则对应DNA片段中A+T=23%+25%=48%，可知A=T=24%，B正确； C、图乙所示过程为翻译，图丙的⑨过程也为翻译，翻译所需原料是氨基酸，C正确； D、正常情况下，动、植物细胞中能发生图丙中⑥过程（转录），D错误。 8．如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述中不正确的是 A．甲、乙细胞均需要RNA聚合酶 B．甲细胞没有核膜围成的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内 C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料 D．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质 【答案】C 【分析】分析题图：图示表示两种细胞中主要遗传信息的表达过程，其中甲细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，属于原核细胞，其转录和翻译同时进行；乙细胞含有被核膜包被的成形的细胞核，属于真核细胞，其转录和翻译过程不是同时进行的。 【详解】A.甲、乙细胞中遗传信息的转录过程都需要RNA聚合酶的催化，A正确； B.根据以上分析已知，甲细胞是原核细胞，没有核膜围成的细胞核，其转录、翻译可以同时发生在同一空间内，B正确； C.甲细胞是原核细胞，没有线粒体，C错误； D.乙细胞是真核细胞，其基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质，D正确。 二、非选择题 9．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，这时非模板链、RNA－DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下图为某细胞遗传信息的传递和表达过程的示意图。请回答下列问题： (1)酶A的作用是 (填字母)。 A．催化两个游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键 B．将游离的脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上 C．将两条脱氧核苷酸链之间的氢键破坏    D．将新合成的L链片段进行连接 (2)酶C的名称是 ，与酶A相比，除了有着相同的催化效应外，还能使DNA分子中的 断裂。酶C催化过程的产物与过程①的产物在化学组成上的区别是前者 。 (3)R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关，推测该片段可能含有较多的 碱基对，使mRNA不易脱离模板链。 (4)R环的形成还会 (填 “提高”或“降低”)DNA的稳定性，从而引起 。 (5)过程②中，一个mRNA上可同时连接多个核糖体，其意义在于短时间内能 。 (6)图示为原核细胞的遗传信息的传递和表达过程，判断依据是 。 【答案】 )B RNA聚合酶 氢键 前者含核糖和尿嘧啶，后者含脱氧核糖和胸腺嘧啶 G－C 降低 基因突变 合成大量的蛋白质，提高了合成蛋白质的效率 复制、转录、翻译可以同时进行 【分析】题图中，过程①以DNA分子的两条链为模板，合成两个子代DNA分子，表示DNA复制，酶A为DNA聚合酶，酶B为解旋酶。右侧为转录过程，酶C表示RNA聚合酶。过程②表示翻译过程。 【详解】（1）酶A是DNA聚合酶，其作用是将游离的脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上，形成子代DNA分子，B正确，A、C、D错误。故选B。 （2）由图可知，右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。与酶A（DNA聚合酶）相比，酶C（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。 酶C催化过程的产物是RNA，过程1的产物是DNA，RNA和DNA的化学组成上的区别是RNA含核糖和尿嘧啶，DNA含脱氧核糖和胸腺嘧啶。 （3）A与T之间是两个氢键相连，C与G之间是三个氢键相连，C与G含量越大，稳定性越强，反之则越差。由题意可知， mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA－DNA杂交体，与非模板链共同构成R环结构，说明mRNA分子与模板链有较高的稳定性，故该片段可能含有较多的G-C的碱基对。 （4）R环是由非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成，其形成会降低DNA的稳定性，从而引起基因突变。 （5）翻译时，一个mRNA上可同时连接多个核糖体，因而短时间内可合成大量的蛋白质，从而提高了合成蛋白质的效率。 （6）原核生物的细胞中不含核膜，可同时进行DNA的复制、遗传信息的转录以及翻译过程。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$