4.1 基因指导蛋白质的合成-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册（人教版）

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 重点和难点 课标要求 重点：①遗传信息的转录和翻译过程； 1.清楚DNA与RNA的主要区别。 ②中心法则的具体内容。 2.阐述遗传信息的转录与翻译过程；中心法则。 难点：遗传信息的转录和翻译过程 3.阐明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。 必备知识梳理 基础梳理 识记点(1遗传信息的转录 (1)转录的过程：一细胞核中的基因是如何指导细胞质中的蛋白质合成的？ 解旋：结果是DNA双链解开，暴① 识记点答案 原则：② 原则 【识记点】 配对 模板：解开的TDNA双铲中的③ 、原料：游离的4种④ ①碱基：②碱基互补配对； ③一条链；④核糖核苷酸； 酶：⑤ 连接 ⑤RNA聚合酶：⑥mRNA;⑦模 结果：形成一个⑥ 板DNA链；⑧双螺旋；⑨RNA。 合成的mRNA从⑦ 上释放 释放 【识记点2】 .DNA双链恢复成⑧ 结构 ①核糖体；②核糖体； (2)遗传信息的传递方向：DNA→⑨ ③tRNA;④mRNA;⑤终止密 码子。 识记点2遗传信息的翻译 【识记点3】 (1)场所：① ①复制；②转录；③翻译； (2)过程： ④逆转录。 起始一mRNA与② 结合 运输一③ 携带氮基酸置于特定位置 核糖体沿④ 移动，读取下一个密码子，由 延伸一对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽 链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止一当核糖体到达mRNA的⑤ 时，合成停止 脱离一肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 (3)产物：多肽盘曲折叠蛋白质。 103 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 识记点3中心法则 拓视野⊙ 转录不需要解旋酶 蛋白质 转录只需要RNA聚合酶， 不需要解旋酶。基因的上游具 重难拓展 有结合RNA聚合酶的区域，叫 重难点（①细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质 作启动子。RNA聚合酶与启动 合成 子结合后，在特定区域将DNA 双螺旋的两条链之间的氢键断 1.RNA是在DNA与蛋白质之间充当信使的中间物质 开，使DNA解螺旋，即RNA聚 DNA是细胞核中染色体的主要成分之一，蕴含着大量的遗传 合酶具有解旋的功能。基因的 信息，但是它不能通过核孔进入细胞质指导核糖体合成蛋白质。 下游存在结束转录的区域，称为 因此，在DNA与蛋白质之间需要一种物质充当信使，即RNA。 终止子 2.遗传信息的转录 非编 非编 ,转录的主要场所，叶绿体、线粒体中也能发生转录 码区 编码区 码区 原核 (1)转录：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的 生物口 基因 RNA聚 一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。拓视野 合酶结 启动子 终止子 合位点 (2)转录的过程： 真核 生物工 基因 D小NA 外显子内含子 敲黑板⊙ 转录的模板、原料等 DNA RNA聚合酶 (1)转录并不是以DNA的 一整条链为模板进行的，而是以 游离的核糠核苷酸 m尺.W 基因为单位进行的。准确地说， 解旋：在RNA聚合酶的作用下，DNA双链解开，碱基得以暴露。 转录是以DNA一条链中的某 配对：按照碱基互补配对原则，以解开的DNA双链中的一条 一片段为单位进行的。 (2)由于RNA的碱基组成 链作为模板，游离的四种核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰 中含U而不含T,因此在以 撞，当核糖核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，两者配对结合。 DNA为模板合成RNA时，以 连接：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸通过磷 U代替T与A配对，即A一U、 酸二酯键连接到正在合成的mRNA分子上。 GC、T-A、CG。 释放：合成的mRNA从DNA上释放，DNA双链恢复成双螺 (3)真核细胞的某些细胞器 旋结构。◆敲黑板到 中存在DNA,也可以转录合成 RNA 3.转录的实质 防易错河 通过转录，遗传信息由DNA传递给了mRNA。防易错 DNA与RNA的比较 4.三种RNA的比较 DNA RNA 脱氧核 RNA 全称 核糖核酸 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA) 糖核酸 类别 信使RNA(mRNA) 组成元素 C、H、O、N、P 104 第4章基因的表达 续表 续表 DNA RNA 一端能与氨基酸结合， 带有从DNA链上转另一端有三个碱基（反 由核仁组织区的DNA 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 特点 录下来的遗传信息 密码子)与信使RNA 转录而成，是核糖体的 磷酸 一分子磷酸 分子磷酸 上的遗传密码配对 组成物质 五碳糖 脱氧核糖 核糖 成 碱基 A、T、C、G A、U、C、G 携带着决定氨基酸排 主要在细胞 功能 列顺序的信息，在蛋 转运特定的氨基酸，识 别信使RNA上的遗 参与核糖体的组成 核中，少量 主要在细胞 白质合成过程中起模 分布 在线粒体 板作用 传密码 质中 叶绿体中 结构 双螺旋结构 一般是单链 结构 单链结构 三叶草结构 单链结构 分布 细胞核、细胞质中 细胞质中 与蛋白质结合形成核 糖体 ●[拓思维 例I(2025·河北卷)M和N是同一染色体上两个基因的部 分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基 拓思维回 序列分析正确的是( mRNA、tRNA和rRNA 三种RNA都是以DNA上 转录方向 转录方向 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 的基因区段为模板转录而来的 5'-TCTACA AGCTGT-3 ① 5-UCUACA-3 ③ 5'-AGCUGU-3 单链RNA,但它们分别是以 3'-AGATGTTCGACA-5 M N ② 5'-UGUAGA-3' ④ 5-ACAGCU-3 DNA的不同区段为模板合成 的，因此它们的结构和功能有所 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 不同。 解析基因转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，其中模 板链的方向为3'→5'，分析题图基因的转录方向可知，M基因以上面的链为 模板，N基因以下面的链为模板，故M基因的转录产物为5'-UGUAGA3', N基因的转录产物为5'-AGCUGU-3',②③正确，C正确。 答案C 重难点②mRNA中的信息是如何指导蛋白质合成的 敲黑板⊙ 1.遗传信息的翻译 遗传信息、密码子、反密码子的 翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合 区别与联系 成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 比较存在 相互 数量 项目位置 关系 白 染要泉鸭皮 不同DNADNA两条 遗传 DNA 中数量不链上的碱 相邻的三 条多肽链 国●⑩看●重●个城共决国国国⊙国国+玄恭酸 信息 同 基互补 A0000a0MN00的aqQ的0sA00Q0 MOCCE09D+-mRNA 64种(3种 终止密码 与DNA模 密码 板链上的碱 双00我00eo更"会的 mRNA子，62种决 装 基互补(T 定氨基酸 被U取代) 另·个 的密码子) 基为 基因 该什酸 理论上61与mRNA 反密 ◆[敲黑板 tRNA种（实际不的碱基互 码子 详) 补 上图表示遗传信息从基因到蛋白质的传递过程。在该图中， 105 用重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 一个基因形成一条多肽链，两个基因形成两条多肽链，这两条多肽 (1)对于以RNA为遗传物 链经过加工折叠最终形成具有一定功能的蛋白质。 质的病毒来说，遗传信息贮存在 2.密码子 RNA上 (2)tRNA上反密码子所含 (1)mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，称为密码 的碱基有3个，但整个tRNA不 子。已知一段mRNA的碱基序列是5'一AUG GAA GCA UGU 止3个碱基 CCG AGC AAG CCG一3'，对应的氨基酸序列为甲硫氨酸一谷氨 酸—丙氨酸一半胱氨酸一脯氨酸一丝氨酸一赖氨酸—脯氨酸。 (2)4种碱基是如何决定蛋白质的21种氨基酸的： 若1个碱基决定1个氨基酸，则有4=4种氨基酸； 拓视野⊙ 若2个碱基决定1个氨基酸，则有42=16种氨基酸： 密码子的简并性与翻译速度 若3个碱基决定1个氨基酸，则有43=64种氨基酸 从密码子表中可以看出， 3个碱基决定1个氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的 种氨基酸可能有几个密码子，这 21种氨基酸的需要。 一现象称作密码子的简并性。 (3)密码子的特点 当密码子中有一个碱基改变时， ①密码子有64个，能决定氨基酸的密码子有62个（特殊情况 可能并不会改变其对应的氨基 下UGA可编码硒代半胱氨酸)。一般情况下，有3个终止密码子 酸；当某种氨基酸使用频率较高 时，几种不同的密码子都编码这 (含UGA)没有对应的氨基酸。 种氨基酸，可以保证遗传信息的 ②同一生物中，1个密码子决定1个特定的氨基酸。 翻译速度。 ③简并性：多数氨基酸有2个以上的密码子。 ④通用性：地球上几乎所有的生物都共用一套密码子。 拓思维回 ◆拓视野刻 核糖体移动方向的判断 翻译时，mRNA不移动，核 3.翻译的关键步骤 糖体沿mRNA移动。 (1)根据肽链长短判断 AUG UCG ACU AAG CUU CGC AU以u 图1中，一条mRNA链上 回☒ (回☒ 1进位☐4移位 结合两个核糖体，①肽链短于 2.脱水缩合3.tRN.A离于 ②肽链，说明①的合成晚于②， ACU AAG CUU COC AUG UCO ACUAAG CUU CGC 核糖体是从下向上移动的。 回☒ 杉涯体的移动方向 ◆[拓思维的 -DNA RNA 例2(2025·辽宁沈阳一模)大肠杆菌的RF2蛋白参与翻译 聚合酶 肽链 的终止过程，其含量相对稳定，调节过程如图所示：含量较高时， 核糖体 RF2与UGA结合使翻译过程终止；含量较低时，核糖体发生“移 图1 框”，直至翻译出完整的RF2。下列说法正确的是( (2)根据tRNA与氨基酸连 )。 接的关系判断 较高时 5-AUG- RF2 起始 基一ALCU四UGAC-破#-325肽降院 n个 如图2所示，①上多个氨基 终止 蛋白 酸已形成肽链，②携带1个氨基 密码子 密码子 含量 较低时 酸，说明①早于②。该核糖体的 '-AG- #-C四yRAS本-g 以个 >RF2蛋白 移动方向为从左向右，即从已有 移框 106 第4章基因的表达通 A.图中n代表的数字为63 肽链→氨基酸 B.图中GAC对应的反密码子为5'-GUC3' 一肽链 C.RF2与UGA的碱基互补配对有利于肽链的释放 D.大肠杆菌通过正反馈调节来维持RF2含量稳定 QQ② 氨基酸 解析题图中RF2含量较高时，RF2与UGA结合使翻译过程终止，最 终形成了25肽，由于RNA上决定氨基酸的三个相邻碱基为一个密码子， 则终止密码子前应该有25个密码子，25×3=75（个）碱基，图中已给出9个 图2 碱基，故图中n代表的数字为66，A错误；题图中给出的是mRNA上密码 子的碱基序列，为5'-GAC'-3',根据碱基互补配对原则，其对应的反密码子 为5'-GUC3',B正确；RF2为蛋白质，无法与UGA的碱基互补配对，C错 误；据题图可知，RF2含量较高时，RF2与UGA结合使翻译过程终止，导致 RF2含量下降，R2含量较低时，核糖体发生“移框”，直至翻译出完整的 RF2,使其含量上升，属于负反馈调节过程，D错误。 答案B 重难点3中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的 1.中心法则的概念(1957年) 敲黑板⊙ 遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制；也可以从 遗传信息的流向 DNA流向RNA,进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 遗传信息从DNA流向 DNA—DNA的自我复制： 复制 转录 翻译 遗传信息从DNA流向 IDNA复制 蛋片质 ◆敲黑板 RNA—转录过程； 逆转录 ◆[拓视野烫 2.DNA、RNA的碱基和氨基酸的关系 遗传信息从RNA流向蛋 白质—一翻译过程： C G T G A CC A T DNA 遗传信息 C T GG T 遗传信息从RNA流向 A 模板链 DNA—逆转录过程； mRNA C G UG A CC 一遗传密码 遗传信息从RNA流向 G C A C U GG U 反密码子 RNA—RNA的自我复制。 tRNA 注意：同一生物不能进行中 氨基酸>精氨酸>天冬氨酸>组氨酸) 氨基酸序列 心法则的所有过程，RNA的复 制和逆转录只发生在某些RNA 3.基因指导蛋白质的合成 病毒的增殖过程中 DNA 场所：主要是纫胞核 产物：RNA 模板：D八A分子的一条链 拓视野⊙ 录条件 原料：核糖核苷酸 酶：RNA聚合酶 病毒的核酸种类与复制 能量 (1)寄生 RNA 场所：核糖体 病毒主要由蛋白质外壳和 产物：多肽 内部遗传物质组成，需寄生在活 翻 模板：mRNA 译 细胞中，利用活细胞中的物质与 条件 原料：氨基酸 蛑和能量 能量来生存和繁殖。 蛋白质 tRNA 107 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 例③(2025·浙江1月选考)多种多样的生物通过遗传信息 (2)种类 控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物 一种病毒只有一种核酸，病 质的叙述正确的是()。 毒的遗传物质是DNA或RNA。 DNA病毒如T2噬菌体、乙肝 A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 病毒、天花病毒，结构较稳定： B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA RNA病毒如烟草花叶病毒 C,控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 HIV、SARS病毒、禽流感病毒， D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 结构不稳定，容易发生变异。 解析S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因 (3)复制型RNA病毒 此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误；水稻、小 ①一RNA病毒侵染细胞 麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是 后，必须以其RNA为模板，在 DNA,B错误；基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通 自身携带的RNA聚合酶的作 用下合成mRNA,进而指导病 过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误；烟草叶肉细胞的遗传 毒蛋白质的合成 物质是DNA,其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸， ②十RNA病毒侵染细胞 D正确。 后，其RNA可直接作为模板， 答案D 进行复制并指导病毒蛋白质的 培优突破 合成 突破点(1) 原核细胞与真核细胞的基因表达过程 1.原核基因与真核基因的结构 ◆敲黑板) (1)原核基因 原核基因是指原核生物的DNA编码的基因，以及线粒体基 因和叶绿体基因。原核基因的结构组成比较简单，包括启动区、转 录区和终止区。转录区可进一步分为5'-非编码区(5'-UTR)、编 敲黑板⊙ 码区和3'-非编码区(3'-UTR)(图1)。 真核细胞中遗传信息传递、 基因 基因 转录、翻译的分析比较 动 终止 启动 终止 表达遗传信息 转录区 子 转录区 DNA传递遗传信 (合成蛋白质) 转录 转录 功能息（复制） 转录翻译 核糖体结合位点 RNA起点初级RNA 如胞分 生长发育的 转录终止位点 时间 RNA ￥ATG TAA 裂间期 连续过程中 起点 ATG TAA 主要在细胞主要在细胞 5-UTR 3-UTR 核中，少部分核中（线粒细胞质中的 场所 5'-UTR 在线粒体、叶体、叶绿体核糖体 3'-UT℉真核基国编码蛋白质的碱基序列被内 绿体中 中也存在) 原核基因编码蛋白质的碱基序列是连含于分隔开，在转录时，先形戒RNA 续的；一经转录就形成成熟的mRNA前体，剪切加i后形成成热的mRNA 4种 4种 21种 原料 脱氧核苷酸核糖核苷酸 氨基酸 图1原核基因的结构示意图 图2真核基因的结构示意图 以DNA解以DNA解 以mRNA为 注：红色方框表示外显子，红色方框之间的白色方框表示内含子。 模板旋后的两条旋后的一条 模板 链为模板 链为模板 (2)真核基因 酶（解旋酶 酶(RNA聚 条件DNA聚合酶合酶等)和 特定的酶能 真核基因主要是指真核生物核染色体基因组编码的基因。在 量和tRNA 等)和能量 能量 真核基因的序列中，其转录区的编码序列是间断的、不连续的，其 108 第4章基因的表达通 中编码氨基酸的序列叫作外显子，非编码序列叫作内含子。最初 续表 转录出来的RNA通过剪切将内含子去除，只留下外显子部分。 A- A-I. 碱基 T A日 T-A; U-A: 配对 在外显子部分的上下游还有一段不翻译的区域UTR(图2)。 G C G 方式 G-C. C-G C-G 2.原核细胞与真核细胞基因表达图示 信息 亲代DNA-DNA mRNA 传递 子代DNA mRNA 蛋白质 原核生物拟核区域 细胞核 方向 以mRNA为 染色体 模板，以 边解旋边tRNA为运 转录 转录内含子 转录，完成载工具，在 过程 制，半保留转录后的核糖体中 边解旋边复 mRNA 特点 复制 DNA仍保合成具有 多肽链 前体mRNA 留原来的 定氨基 核膜先转 双链结构酸序列的 边转 录再 多肽或蛋 细胞质 成熟mRA 录边 核孔 钥译 白质 译 翻译 核糖体 转运到核外 两条双链 一条单链 多肽或 产物 DNA mRNA 蛋白质 蛋白质 细胞质 ￥翻译 复制遣传信 知胞膜 蛋白质 息，使遗传 表达遗传信息，使生物 意义 体表现出各种遗传性 信息从亲代 细胞膜 细胞壁 传给子代 原核知胞 真核如胞 ◆[防易错烫 例④(2025·江苏卷)真核细胞进化出精细的基因表达调控 防易错可 机制，图示部分调控过程。请回答下列问题： 对转录、翻译的系统性认识 细胞核 细胞质 (1)对原核细胞来说，DNA IncRNA IncRNA (拟核、质粒)复制、转录发生在 mRNAl mRNA 细胞质中，翻译发生在核糖 IncRNA 体中。 Oの (2)转录形成的RNA包括 ②* miRNA mRNA、tRNA、rRNA等，这些 沉默复合蛋白 mRNA AGO等蛋白 RNA的功能不同。 (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成 由于核 (3)翻译时，一个mRNA分 子可结合多个核糖体，同时合成 膜的出现，实现了基因的转录和 在时空上的分隔 多条肽链 (2)基因转录时， 酶结合到DNA链上催化合成 (4)在真核生物中，从核糖 RNA。加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合 体上脱离下来的只是多肽链，多 成的有rRNA、mRNA和 。 分泌蛋白的肽链在 肽链还要在内质网、高尔基体内 完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。 进一步加工，最后才形成具有一 (3)转录后加工产生的IncRNA、miRNA参与基因的表达调控。 定空间结构的蛋白质。 ①据图分析，ncRNA调控基因表达的主要机制有 ②iRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解 与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA发挥的调控作用有 109 重难点手册高中生物学：必修2遗传与进化RJ (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA引导的沉 诊考策。 默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。 依图分析调控过程 根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点： （1)转录后加工产生的 IncRNA、niRNA参与基因的表 达调控。 解析(I)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成染色质（染色体）。转录 (2)IncRNA调控基因表达 在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体上，故由于核膜的出现，实现了 的主要机制有在细胞核中与 基因的转录和翻译在时空上的分隔。(4)外源RNA进入细胞后，经加工可 DNA结合，调控基因的转录；在 细胞质中与mRNA结合，阻止 形成sRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的 翻译。 RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点 (3)miRNA与AGO等蛋白 有：具有特异性，对其他生物没有危害；容易降解，不会污染环境。◆诊考策 结合形成沉默复合蛋白，引导降解 答案(1)染色质；翻译。(2)RNA聚合；tRNA;内质网的核糖体上。 与其配对结合的RNA。miRNA 发挥的调控作用有与mRNA结 (3)①在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录；在细胞质中与mRNA结 合，引导mRNA降解 合，阻止翻译。②与mRNA结合，引导mRNA降解；与IneRNA结合，引导 (4)与IncRNA结合，引导 IncRNA降解。 (4)具有特异性，对其他生物没有危害；容易降解，不污染 IncRNA降解。 环境。 BIMM1M11011011111111011111111111 关键能力提升 EIEIIIII 题型方法 D.三种抗菌药物都能阻止细菌的增殖 解析由表可知，红霉素能与核糖体结合，抑制肽 题型（①运用中心法则解决应用问题 链的延伸，故A正确；细菌为原核生物，无染色体，不 例I[深挖教材：教材P69拓展应用] 进行有丝分裂，环丙沙星通过抑制细菌DNA复制而 (2024·浙江杭州期中)红霉素、环丙沙星、利福 抑制细菌细胞分裂，达到抗菌效果，B错误；RNA聚合 平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，它们的抗 酶的作用是催化RNA的合成，RNA包括mRNA、 tRNA和rRNA,故C正确；三种抗菌药物通过特异性 菌机制如表所示。下列说法错误的是( ）。 干扰细菌的代谢过程，达到抑制细菌增殖的目的，D 抗菌药物 抗菌机制 正确。 红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸 答案B 环丙沙星 抑制细菌DNA的复制 深挖教材 利福平 教材P69拓展应用题，研究红霉素、环丙沙星、 抑制细菌RNA聚合酶的活性 利福平等抗菌药物抑菌生长的遗传学机制，说明抗 A.红霉素通过抑制细菌的翻译过程以达 菌药物治疗疾病的原理。解决此类试题可结合中 到抗菌效果 心法则图解来确定抗菌或抗病毒药物作用于中心 B.环丙沙星可抑制细菌有丝分裂过程中 法则的那一环节，并以此作为解题突破口。 DNA的复制 跟踪练①(2023·辽宁卷)（多选）DNA C.利福平会影响细菌细胞中mRNA、 在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。 tRNA和rRNA的合成 如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺 110 第4章基因的表达通 嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细 (如图1)；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结 菌内 合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、 B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 DNA聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述 C.串联重复的双链DNA的两条链均可作 正确的是( 为模板指导蛋白Neo合成 经讨 损份 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产 损伤 生的mRNA无终止密码子 mRNA RNA聚合酶DNA 腺嘌呤核糖核苷酸 解析噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入 图1 切除片段 细菌内，而蛋白质外壳留在外面，这是噬菌体侵染细 →滞留 多种修 M⊙损伤n 已修复 菌的特点，A正确；细菌有核糖体，蛋白Neo是在细菌 m 复因子 m DNA聚 细胞内合成的蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B mRNA RNA聚合酶V 合酶等 正确；在转录过程中，以DNA的一条链为模板合成 DNA 图2 mRNA,进而指导蛋白质的合成，而不是双链DNA的 A.图1所示的DNA经复制后有半数子代 两条链都作为模板指导蛋白No合成，C错误；因为 DNA含该损伤导致的突变基因 最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白No,说明 串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA B.图1所示转录产生的mRNA指导合成 无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译， 的蛋白质氨基酸序列可能不变 不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。 C.图2所示的转录过程是沿着模板链的 答案C 5'端到3'端进行的 名师支招 D.图2所示的DNA聚合酶催化DNA损 (1)不同生物遗传信息传递的过程特点 伤链的修复，方向是从n到m 生物种类 遗传信息的传递过程 举例 题型②不同生物遗传信息传递的特点 DNA病毒、 梦 噬菌体 转 例☑(2025·湖南卷)被噬菌体侵染时， 原核生物、 复 D示A录RNA译蛋白贡 大肠杆菌、 (性状) 某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转 真核生物 动物、植物 录成串联重复DNA,再指导合成含多个串联 某些RNA RA泽 蛋白质（忙状） 制 流感病毒 病毒 重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白能抑 制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。 逆转录 RNA这秋A HIV 病毒 翻蛋白贡 下列叙述错误的是( )。 泽（性状） 重复单元 说明：DNA病毒、RNA病毒、逆转录病毒的生 ▣特定RNA 命活动必须在宿主细胞内完成，遗传信息的传递也 逆转录 单链DNA 必须在宿主细胞内完成，不能在培养基上培养完成。 重复1重复2 重复N (2)中心法则的系统思维 二双链IDNA ①中心法则的各个过程均遵循碱基互补配对 转录 mRNA 原则，进行碱基互补配对的场所有细胞核、细胞质、 )翻译 蛋白Nco 叶绿体、线粒体、核糖体等 111 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ ②DNA复制主要发生在细胞分裂过程中，而 (1)以5'端到3'端碱基序列的顺序，写出 转录和翻译则可以发生在任何时候。 两次转录得到的RNA的碱基序列。A'链： ③在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录 ;B链： 过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的。 (2)分别以同一个DNA片段的两条链为 模板链进行转录，得到的两条RNA链，从5'端 跟踪练2(2023·海南卷)噬菌体ΦX174 到3'端碱基的序列一样吗？ 的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列 (3)进行转录的基因，模板链是该基因的 如图。 任意一条链吗？ R 基因起始 E基因终止 解析转录形成的RNA的碱基序列，与作为模板 Met:甲硫氨酸 V:缬氨酸 123 90 的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关 Arg:精氨酸 Met Val Arg Glu Glu谷氨酸 系，与DNA双链间碱基互补配对不同的是，RNA链 A-T-CTG-T-TTA-TGGTACCCT-G 4AG-G-4-G-T-C-4-T-G-T-4-4T-Gi-3 Met Val Met 中与DNA链的A配对的是U,不是T;与DNA另一 59 152 )基因终止 条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置 D基因起始 在RNA链上是U。 下列有关叙述正确的是( )。 答案(1)UCGGUA;UACCGA。 (2)不一样。 A.D基因包含456个碱基，编码152个氨 (3)不是 基酸 防错档案 B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的 1)一个DNA分子中有许多个基因，转录是以 碱基序列，其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3' 基因为单位进行的，每个基因可分别转录成一条 mRNA,由于基因的选择性表达，一个DNA分子中 C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA 某个基因进行转录时，其他基因可能转录也可能不 聚合酶和4种核糖核苷酸 转录，它们之间互不影响。 D.E基因和D基因的编码区序列存在部 (2)转录的起，点和终，点分别是DNA分子上基 分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同 因的启动子和终止子，其中启动子是RNA聚合酶 易错警示 识别和结合的部位。 (3)真核生物的DNA转录形成的mRNA,需 误区(1 基因转录中的易混点 要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后才能 例③结合示意图，分析并回答下列关于 作为翻译的模板。 转录的问题： (4)转录的产物不只是mRNA,tRNA、rRNA A'链 B链 B链 也是转录的产物 误区(2对基因控制蛋白质合成过程中 A 的数量关系把握不准 例④（经典·四川卷节选）如图是脲酶基 因转录的mRNA的部分序列。 ☆四 ◆园片 G …CUGAGUGAGAAAUUUGGU-· ◇A =● A 271(表示从起始密码子开始算起的碱基序号) 112重难点手册高中生物学必修2遗传与进化R 结果A、B、C、D可知，DNA分子的复制方式为半保 基因的稳定性相当，C正确。依题意知，从发热病 留复制，结果C和D都是放在4N培养基中培养， 人痰液中分离到的核酸分子经X处理后得到的3 即DNA分子复制所需的原料含4N,因此在C和 链含U,说明该链是RNA链，发热病人可能感染了 D的DNA中，含14N的DNA分子所占比例均为1 RNA病毒，则B链可能是该RNA病毒的核酸， (即100%)，D正确。] RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段， [跟踪练2]A[人成熟的红细胞不会分裂，细胞核 RNA含有核糖，D正确。] 也退化消失，不会进行DNA复制，因此观察不到复 第4章基因的表达 制泡的存在，A正确；线粒体、叶绿体中也可以进行 第1节基因指导蛋白质的合成 DNA复制，不一定是在间期，B错误；复制泡的形成 [跟踪练1]ABD[根据半保留复制可知，题图1所 即DNA的复制，需要解旋酶解开双螺旋，也需要 示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导 DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接成DNA长链，C错 致的突变基因，A正确；由题意可知，题图1所示损 误；DNA复制场主要在细胞核中，也可以在线粒 伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖 体、叶绿体中，D错误。] 核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA,因为密码子存 跟踪练3]B[根据题意可知，亲代DNA分子双 在简并性，mRNA掺入腺嘌呤脱氧核苷酸之后，不 链用3H标记，由于DNA分子为半保留复制，因此 同的密码子可能决定相同的氨基酸，B正确：转录时 亲代细胞中染色体经过复制后两条姐妹染色单体 均有标记，如题图a;第一次有丝分裂结束后产生的 mRNA是由5'端到3'端进行合成的，是沿着模板 子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被 链的3'端到5'端进行的，C错误；由mRNA的合成 标记，该细胞再经过一次DNA复制，一条染色体上 方向可知，题图2中上侧为模板链，m是3'端，n是 的两条染色单体只有一条有标记，如题图b,因此第 5'端，切除后DNA聚合酶会以下侧链为模板，根据 二次有丝分裂中期，一个细胞中有12条染色体，每 DNA聚合酶合成子链方向可知，修复是从n向m 条染色体都有一条染色单体被标记，即12个b。故 进行的，D正确。] B正确。] [跟踪练2]B[根据题图可知，D基因编码152个 第4节基因通常是有遗传效应的DNA片段 氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故 [跟踪练1]B[依题意知，核酸分子经X处理后得 应包含459个碱基，A错误；根据题图可知，E基 到两条单链，加热可以使双链解旋成单链，解旋酶 因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是 也可以使双链解旋成单链，故X处理可能是加热或 5'-GTACGC-3',根据DNA分子两条链反向平行可 使用解旋酶，A正确。I中A:T(或U):G:C= 知，其互补DNA序列是5'GCGTAC3',B正确； 1:2:3:4,由于A与T或U配对，G与C配对， DNA的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174 故I中嘌呤碱基与嘧啶碱基数之比与其互补链互 的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核 为倒数，B错误。若α链和B链均来自细菌，α链含 苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在 T,应来自细菌的DNA;B链含U,应来自细菌的 部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同， mRNA(3链不是tRNA或rRNA)。又a链和B链 D错误。] 长度相等，且两者I片段中的G与C的含量相等， 第2节基因表达与性状的关系 则两者I片段对应基因长度相等且所含G与C含： [跟踪练1]C[引入缺陷基因cs-6,只是干扰了 量相等，故两者I片段对应基因含氢键数量相等， 父系线粒体的清除过程，并未改变线粒体DNA自 214