4.1 基因指导蛋白质的合成（提升讲义）生物人教版必修2

本讲义聚焦高中生物学“基因的表达”核心内容，系统梳理RNA的结构与功能、遗传信息的转录和翻译过程、中心法则及DNA复制转录翻译的区别，通过表格对比、概念辨析（如密码子与反密码子）等学习支架构建知识脉络。 该资料以生命观念中的结构与功能观为统领，通过DNA与RNA比较表格、转录翻译过程示意图等直观呈现知识，结合碱基配对计算例题培养科学思维，分层练习题助力课后查漏补缺，课中辅助教师突破难点，提升教学效率。

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 必会知识一 RNA的结构和功能 1．RNA的组成 2．DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 分布 主要是______ 主要是________ 基本单位 化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸 五碳糖 碱基 A、____、G、C A、____、G、C 结构 一般为______ 3.RNA的种类和功能 种类 功能 示意图 mRNA 作为DNA的______，是蛋白质合成的模板 rRNA ________的组成成分 tRNA 转运________，识别密码子 [例1]细胞内的RNA具有多种功能。下列叙述错误的是（　　） A．mRNA、tRNA和rRNA都是通过DNA转录形成的 B．tRNA含有氢键，只有3个碱基 C．某些RNA具有降低化学反应活化能的作用 D．细菌细胞内的rRNA可与蛋白质结合构成核糖体 [例2]翻译过程中，tRNA能与相应的氨基酸识别并结合。下列叙述错误的是（    ） A．翻译过程发生在核糖体上 B．tRNA、双链DNA中都存在氢键 C．1种氨基酸只被1种tRNA识别 D．tRNA与mRNA碱基配对后确定氨基酸在肽链上的位置 必会知识二 遗传信息的转录 1．概念：RNA是在________中，通过RNA聚合酶以______________为模板合成的，这一过程叫作转录。 2．过程 [例1]一个基因片段的非模板链是5′-GATACC-3′，那么该基因片段转录出来的mRNA序列是（    ） A．5′-CUAUGG-3′ B．5'-GAUACC-3′ C．5'-GGUAUC-3′ D．5'-CCAUAG-3′ [例2]核糖体RNA（rRNA）是由核糖体DNA（rDNA）转录出的前体rRNA经剪切后形成的。前体rRNA的形成过程如图所示，由此推测b链中与图中标明序列对应的部分核苷酸序列为（    ） A．5′-TGGCA-3′ B．5′-ACGGT-3′ C．5′-ACCGT-3′ D．5′-TGCCA-3′ 必会知识三 遗传信息的翻译 1．翻译的概念：游离在____________中的各种氨基酸，以__________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 2．碱基与氨基酸之间的对应关系 (1)推测 ①如1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸。 ②如2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸。 ③如3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基能决定____种氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。 (2)密码子 ①概念：mRNA上决定1个氨基酸的______________。 ②密码子表 a．密码子种类：______种。 b．起始密码子：2种，包括AUG和______，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码______________。 c．终止密码子：共3种，包括UAA、______和UGA；不编码氨基酸，是翻译______的信号，但在特殊情况下UGA可以编码____________。 3．tRNA的结构和功能特点 (1)结构和功能 (2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运______氨基酸。 4．翻译过程 [例1]tRNA承担着运输氨基酸的功能，在翻译过程中起着重要作用。部分密码子（5'→3'）与氨基酸的对应关系如下：AUG（甲硫氨酸）、UAC（酪氨酸）、CAU（组氨酸）、GUA（缬氨酸）。图是某种tRNA结构示意图，该tRNA运载的氨基酸是（　　） A．甲硫氨酸 B．酪氨酸 C．组氨酸 D．缬氨酸 [例2]如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图，序号表示物质或结构。部分密码子（5'-3'）是：异亮氨酸AUC、AUU；天冬酰胺AAC、AAU；亮氨酸UUA；终止密码子UAA。下列叙述错误的是（    ） A．该过程有氢键的形成和断裂 B．图中①所示的氨基酸为异亮氨酸 C．该过程的模板是以DNA的两条链转录而来 D．图中②沿模板移动的方向是由5’端向3’端移动 必会知识四 中心法则 1．提出者：________。 2．中心法则的内容 最初内容 补充内容 3．生命是物质、能量和信息的统一体 (1)DNA、RNA是______的载体。 (2)蛋白质是信息的__________。 (3)______为信息的流动提供能量。 [例1]如图所示是中心法则的图解，下列相关叙述不正确的是（　　） A．过程a可发生在有丝分裂前的间期 B．b过程分别需要解旋酶和RNA聚合酶等参与 C．HIV是逆转录病毒，d过程需要逆转录酶催化 D．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对 [例2]嘌呤霉素是一种抗生素，能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解，①~④表示相关生理过程，其中可被嘌呤霉素中断的过程是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 难点知识一 DNA复制、转录和翻译的区别 1．DNA复制、转录和翻译的区别 （1）区别 项目 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分子片段的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 能量 都需要ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 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－C A－U，T－A，C－G，G－C A－U，U－A，C－G，G－C （2）联系 2.理解遗传信息、DNA、mRNA等重要概念间的关系 3．遗传信息、密码子和反密码子的比较 遗传信息 密码子 反密码子 存在位置 DNA mRNA tRNA 含义 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 与密码子互补的三个碱基 生理作用 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序 直接决定氨基酸的排列顺序 识别密码子 联系 ①基因中的遗传信息是脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； ②mRNA的密码子及其顺序直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用 4.启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较 ①启动子与起始密码： 启动子是指基因结构中位于编码区上游的脱氧核苷酸序列，启动子中有RNA聚合酶结合位点，能够准确的识别转录的起始点并启动转录，有调控遗传信息表达的作用。启动子不止三个碱基对。 起始密码是指mRNA上的三个相邻的含氮碱基AUG、GUG，tRNA能够特异性识别它并开始搬运氨基酸，表明翻译开始。 ②终止子与终止密码子： 终止子位于DNA上，是非编码区的脱氧核苷酸序列，它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录结束。 终止密码子位于mRNA上，共有三种：UAA、UAG、UGA。这三种密码子不是决定氨基酸的“无义密码”，而是表明肽链已经翻译完成。 命题角度1 DNA复制、转录和翻译的区别 图①②③分别表示DNA的复制、转录和翻译过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．酶a、酶b均沿着新合成子链的5'端向3'端移动 B．根据过程①②③的产物序列均可确定其模板碱基序列 C．过程③结合的核糖体数量不同，可影响翻译的效率 D．DNA的甲基化可通过抑制过程②影响生物的表型 命题角度2 遗传信息、密码子和反密码子的比较 下列关于有细胞结构生物的遗传信息传递过程的相关叙述，错误的是 A．DNA 复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则 B．遗传信息、密码子和反密码子分别位于 DNA、mRNA、tRNA C．DNA 复制、转录及翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D．解旋酶、DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶可分别结合在 DNA 或 RNA、DNA、RNA 命题角度3 启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较 人体细胞DNA上的少量胞嘧啶会自发脱氨基形成尿嘧啶，导致DNA复制时出现差错。下图为某个DNA上基因X模板链的部分碱基序列。相关说法正确的是（    ） X基因模板链（部分）： 5'-CTTTAGTTCTGTTG——GCAGGTGTGCAGCAT-3' 备注：（1）起始密码子：AUG，终止密码子：UAAUAG （2）中间间隔序列包含204个碱基且不含终止密码子对应的序列 A．该基因控制合成的肽链中最多含有77个氨基酸 B．若该链中的一个C脱氨基形成U，复制两次后，此位点碱基对被替换为A-T C．基因序列中某胞嘧啶脱氨基一定会导致该基因控制的蛋白质结构发生改变 D．若某tRNA中反密码子碱基序列为5'-UAC-3′，则基因模板链中对应序列为5'-GTA-3′ 难点知识二 中心法则 （1）剖析中心法则 1）利用流程图分类剖析中心法则 ①细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为： ②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为： ③HIV等逆转录病毒的中心法则为： （2）利用图示分类剖析中心法则 ①图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。 ②若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。 （3）中心法则五个过程的比较 过程 模板 原料 碱基互补 产物 实例 DNA复制 DNA→DNA DNA的两条链 A、 T、C、G四种 脱氧核苷酸 A—T T—A C—G G—C DNA 绝大多数生物 DNA转录 DNA→RNA DNA的一条链 A、 U、C、G四种 核糖核苷酸 A—UT—A C—G G—C RNA 绝大多数生物 翻译 RNA→多肽 mRNA 20种氨基酸 A—U U—A C—GG—C 多肽 所有生物(病毒依赖宿主细胞) RNA复制 RNA→RNA RNA A、 U、C、G四种 核糖核苷酸 A—U U—A C—G G—C RNA 以RNA为遗传物质的生物 RNA逆转录RNA→DNA RNA A、 T、C、G四种 脱氧核苷酸 A—T U—A C—G G—C DNA 某些致癌病毒、HIV等 命题角度1 中心法则 下图表示生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与表达的过程。下列说法错误的是（    ） A．a过程发生在真核细胞分裂的间期，RNA病毒一定有 d 过程发生 B．a-e 过程各阶段都遵守碱基互补配对原则 C．在细胞生物中，a 和 b 过程发生的场所不一定是细胞核 D．能特异性识别信使 RNA 上密码子的分子所携带的物质是氨基酸 命题角度2 RNA复制 细胞内的遗传信息流动过程中，有着严格的方向性。下列相关说法错误的是（    ） A．在DNA复制的过程中，子链DNA的延伸方向为其5'端到3'端 B．在RNA复制的过程中，子链RNA的延伸方向为其5'端到3'端 C．在转录的过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链的5'端向3'端移动 D．在翻译的过程中，核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动 命题角度3 逆转录 如图为生物体内遗传信息传递过程示意图，其中序号表示过程，虚线箭头表示少数生物的遗传信息流向。下列叙述错误的是（    ） A．过程①可发生于细胞分裂前的间期，能保证亲子代DNA的连续性 B．HIV侵入人体的辅助性T细胞后遗传信息流向为④→①→②→③ C．烟草花叶病毒感染烟草时，过程⑤所需的RNA复制酶来自烟草细胞的过程②③ D．抗菌药物利福平能抑制RNA聚合酶活性，故其可作用于过程②抑制细菌增殖 一、单选题 1．下列关于真核生物DNA复制、转录和翻译过程的说法，正确的是（　　） A．转录和翻译的场所相同，二者可同时进行 B．真核细胞都可进行DNA复制、转录和翻译 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可作用于氢键 D．DNA复制、转录和翻译的过程均要消耗能量 2．多聚核糖体是指合成蛋白质时, 多个核糖体串联附着在一条mRNA分子上, 形成的似念珠状结构。图是某生物合成蛋白质的过程简图。下列有关说法正确的是（    ） A．图中只有4条多肽链正在合成 B．图中所合成的多肽链的氨基酸的排列顺序全都不相同 C．多聚核糖体可使一个基因在短时间内指导合成大量相同的蛋白质 D．RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从5'端到3'端 3．研究发现，天蓝色链霉菌可生成一组呋喃类细菌激素，诱导次甲霉素的生成，从而抑制细菌的转录过程。图甲和图乙为某种细菌的基因表达示意图，已知部分密码子及其对应的氨基酸如下：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸。下列叙述错误的是（　　） A．次甲霉素会抑制图甲中的过程Ⅰ B．图甲中核糖体的移动方向是从右向左 C．图甲中遗传信息的传递过程发生在细胞核 D．图乙中④所运载的氨基酸是苯丙氨酸 4．细菌的核糖体包含30s和50s两个亚基，两者均以rRNA-蛋白质的复合物形式存在。mRNA的上游特定序列被30S亚基识别结合后，再结合50S亚基，共同构成翻译机器，如图所示。下列关于翻译过程的叙述，正确的是（    ） A．推测30S亚基的rRNA在3'端存在与mRNA互补的特殊序列 B．最早与mRNA结合的tRNA一定具有起始密码子序列 C．RNA的5'端与相应氨基酸结合后进入核糖体对应位点 D．在图中肽链延伸过程中，核糖体沿着mRNA从右向左移动 5．如图为某生物基因表达的示意图。下列叙述错误的是（　　） A．图中形成mRNA的过程不需要解旋酶 B．图中以甲链为模板所发生的过程碱基配对方式中没有U-A和A-U C．图中的两个核糖体共用一个mRNA可提高蛋白质的合成速率 D．该图所示的转录和翻译过程可以发生在真核生物中 6．尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术，相关实验过程如图所示，每个试管中先加入了一种氨基酸，再加入特殊处理的细胞提取液以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。下列相关叙述错误的是（    ） A．加入的细胞提取液应去除DNA和各种RNA，排除其原本控制合成的多肽对实验结果产生的干扰 B．每个试管内应加入多个同种氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸，分别作为翻译的原料和模板 C．若增设对照组，则对照组所有成分都与实验组的相同，但不加入多聚尿嘧啶核苷酸 D．若采用上述方法破译所有遗传密码子，则至少需要做上述类似实验64次 7．细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（　　） A．一种tRNA分子可以携带不同的氨基酸，其反密码子可以识别不同的密码子 B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合 C．tRNA分子由一条链组成，其分子内部存在氢键 D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 8．下列关于密码子、反密码子及tRNA的叙述中正确的说法是（    ） A．mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基是一个密码子，密码子共有64种都能编码氨基酸 B．tRNA是以DNA的一条链为模板转录合成的核糖核苷酸单链 C．某mRNA中有碱基60个，其中G+A为25个，那么转录此RNA的DNA中G+A为50个 D．tRNA上的碱基是反密码子，反密码子与mRNA的密码子互补配对，配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G 二、多选题 9．尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术进行相关实验，即在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入经过处理的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，破译了第一个遗传密码。下列有关叙述不正确的是（　　） A．加入的细胞提取液需要提前去除全部DNA和RNA B．本实验的自变量是试管中加入氨基酸的种类，各组试管之间相互对照 C．实验结果说明了UUU是苯丙氨酸的唯一密码子 D．哺乳动物成熟红细胞提取液经同样处理后也可以完成上述实验过程 10．下列有关中心法则的叙述中，正确的是（    ） A．过程④⑤通常在被病毒侵染的宿主细胞中进行 B．正常人体细胞中的RNA来源于过程②和④ C．③与②过程相比，特有的碱基配对方式是U—A D．胰岛B细胞中发生的遗传信息的传递过程有①②③ 11．apoB基因的表达产物在人体中主要有两种亚型，一种为B-100蛋白，另一种为B-48蛋白。图是apoB基因在不同细胞中表达的过程，下列说法正确的是（    ） A．apoB基因表达过程中，氨基酸的脱水缩合发生在②过程 B．B-48蛋白的出现是apoB基因突变的结果 C．由图推测，肝肾细胞合成的甲肽链最可能是B-100蛋白 D．小肠细胞中mRNA经过编辑后导致终止密码提前出现 12．如图表示翻译过程示意图。（终止密码子为UAA、UGA、UAG）下列相关叙述，不正确的是（    ） A．氨基酸W将与H连接 B．编码图中氨基酸W的密码子是ACC C．图示过程中存在氢键的形成与断裂 D．图示翻译结束后的产物是十肽 三、解答题 13．人体未成熟红细胞合成血红蛋白过程中，某一片段遗传信息表达过程如下表所示。 DNA ①链 C ②链 G mRNA(5'→3') C U 氨基酸 脯氨酸 回答下列问题: (1)血红蛋白基因表达时，遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为 ，其中模板链是 (选填“①”、“②”)链，催化该过程的酶是 。 (2)翻译时，以mRNA为模板，以 为原料合成多肽。一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，可 (选填“提高”、“降低”)翻译的效率。 (3)携带此脯氨酸的tRNA上反密码子是 。 A．5'CCU3' B．5'GGA3' C．5'AGG3' D．5'ACG3' (4)正常血红蛋白基因HbA突变为致病基因HbS，HbSHbS的个体患镰刀型细胞贫血症。为研究杂合子体内HbA和HbS基因的表达水平，可检测成熟红细胞中血红蛋白的 。 14．图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2为中心法则图解，a~c为生理过程。请据图分析回答： (1)图1中①过程的原料是 。 (2)图2的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生了图中的过程有 （填字母）。原核生物的遗传物质是 。过程c （能/不能）发生在某些病毒体内。过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是 。 (3)已知图2中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链对应区域中腺嘌呤所占的比例为 。 (4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（L），再提取同一个人的胰岛 B 细胞中的全部 mRNA 与 L 配对，能互补的胰岛 B 细胞的 mRNA 包括编码 。 ①核糖体蛋白的 mRNA：②胰岛素的 mRNA；③有氧呼吸第一阶段酶的 mRNA：④血红蛋白的 mRNA。 (5)大多数生物的翻译起始密码子为 AUG 或 GUG，在图 3 所示的某 mRNA 部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该 mRNA 的起始密码子是 （填序号） ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 必会知识一 RNA的结构和功能 1．RNA的组成 2．DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 分布 主要是细胞核 主要是细胞质 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A、T、G、C A、U、G、C 结构 双螺旋结构 一般为单链 3.RNA的种类和功能 种类 功能 示意图 mRNA 作为DNA的信使，是蛋白质合成的模板 rRNA 核糖体的组成成分 tRNA 转运氨基酸，识别密码子 [例1]细胞内的RNA具有多种功能。下列叙述错误的是（　　） A．mRNA、tRNA和rRNA都是通过DNA转录形成的 B．tRNA含有氢键，只有3个碱基 C．某些RNA具有降低化学反应活化能的作用 D．细菌细胞内的rRNA可与蛋白质结合构成核糖体 【答案】B 【详解】A、mRNA、tRNA和rRNA均由DNA转录生成，属于RNA的三种主要类型，A正确； B、tRNA为三叶草结构，含有局部双链区，故存在氢键，也是一条RNA链构成，含有多个碱基，并非“只有3个碱基”，B错误； C、某些RNA属于酶，具有催化作用，可降低化学反应活化能，C正确； D、细菌为原核生物，其核糖体由rRNA与蛋白质结合形成，D正确。 故选B。 [例2]翻译过程中，tRNA能与相应的氨基酸识别并结合。下列叙述错误的是（    ） A．翻译过程发生在核糖体上 B．tRNA、双链DNA中都存在氢键 C．1种氨基酸只被1种tRNA识别 D．tRNA与mRNA碱基配对后确定氨基酸在肽链上的位置 【答案】C 【详解】A、翻译过程在核糖体上进行，核糖体是蛋白质合成的场所，A正确； B、tRNA的反密码子环通过氢键与mRNA配对，双链DNA中碱基对间也通过氢键连接，B正确； C、一种氨基酸可由多种tRNA转运（密码子简并性），如亮氨酸有6种密码子对应多个tRNA，C错误； D、RNA通过反密码子与mRNA的密码子配对，确定氨基酸在肽链上的顺序，D正确。 故选C。 必会知识二 遗传信息的转录 1．概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 2．过程 [例1]一个基因片段的非模板链是5′-GATACC-3′，那么该基因片段转录出来的mRNA序列是（    ） A．5′-CUAUGG-3′ B．5'-GAUACC-3′ C．5'-GGUAUC-3′ D．5'-CCAUAG-3′ 【答案】B 【分析】基因转录时以DNA的一条链为模板合成mRNA，非模板链（编码链）与模板链互补，mRNA的序列与非模板链相同，但用尿嘧啶（U）替代胸腺嘧啶（T）。 【详解】A、选项序列为5′-CUAUGG-3′，其中含有U，但与非模板链GATACC的互补序列不符，A错误； B、非模板链为5′-GATACC-3′，转录时模板链为3′-CTATGG-5′，mRNA按5′→3′方向合成，与非模板链序列一致（T→U），即5′-GAUACC-3′，B正确； C、序列5′-GGUAUC-3′是模板链3′-CTATGG-5′的完全反向互补，但转录方向应为5′→3′，C错误； D、序列5′-CCAUAG-3′与模板链互补且反向，不符合转录方向，D错误。 故选B。 [例2]核糖体RNA（rRNA）是由核糖体DNA（rDNA）转录出的前体rRNA经剪切后形成的。前体rRNA的形成过程如图所示，由此推测b链中与图中标明序列对应的部分核苷酸序列为（    ） A．5′-TGGCA-3′ B．5′-ACGGT-3′ C．5′-ACCGT-3′ D．5′-TGCCA-3′ 【答案】C 【详解】由图可知，转录的方向是从左到右，前体rRNA的序列是 “5′-ACCGU-3′”，它是以DNA的a链为模板转录而来的。根据碱基互补配对，a链对应的序列是 “3′-TGGCA-5′”。DNA的两条链（a链和b链）也遵循碱基互补配对原则，即A与T配对、G与C配对，则b链对应的序列就是 “5′-ACCGT-3′”。因此，ABD错误，C正确。 故选C。 必会知识三 遗传信息的翻译 1．翻译的概念：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，这一过程叫作翻译。 2．碱基与氨基酸之间的对应关系 (1)推测 ①如1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定4种氨基酸。 ②如2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定16种氨基酸。 ③如3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基能决定64种氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。 (2)密码子 ①概念：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。 ②密码子表 a．密码子种类：64种。 b．起始密码子：2种，包括AUG和GUG_，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码缬氨酸。 c．终止密码子：共3种，包括UAA、UAG和UGA；不编码氨基酸，是翻译终止的信号，但在特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。 3．tRNA的结构和功能特点 (1)结构和功能 (2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 4．翻译过程 [例1]tRNA承担着运输氨基酸的功能，在翻译过程中起着重要作用。部分密码子（5'→3'）与氨基酸的对应关系如下：AUG（甲硫氨酸）、UAC（酪氨酸）、CAU（组氨酸）、GUA（缬氨酸）。图是某种tRNA结构示意图，该tRNA运载的氨基酸是（　　） A．甲硫氨酸 B．酪氨酸 C．组氨酸 D．缬氨酸 【答案】B 【详解】tRNA的反密码子与mRNA的密码子互补配对，且方向相反（密码子为5′→3′，反密码子为3′→5′）。图中tRNA的反密码子为AUG（3′→5′），则对应的 mRNA 密码子为UAC（5′→3′）。根据题干密码子表，UAC对应的氨基酸是酪氨酸，B正确，ACD错误。 故选 B。 [例2]如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图，序号表示物质或结构。部分密码子（5'-3'）是：异亮氨酸AUC、AUU；天冬酰胺AAC、AAU；亮氨酸UUA；终止密码子UAA。下列叙述错误的是（    ） A．该过程有氢键的形成和断裂 B．图中①所示的氨基酸为异亮氨酸 C．该过程的模板是以DNA的两条链转录而来 D．图中②沿模板移动的方向是由5’端向3’端移动 【答案】C 【详解】A、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，A正确； B、已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸为异亮氨酸，B正确； C、在遗传信息表达中，翻译的模板是mRNA，而mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的，不是两条链，C错误； D、由图示可知，tRNA的移动方向是上左右下，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，即由5’端向3’端移动，D正确。 故选C。 必会知识四 中心法则 1．提出者：克里克。 2．中心法则的内容 最初内容 补充内容 3．生命是物质、能量和信息的统一体 (1)DNA、RNA是信息的载体。 (2)蛋白质是信息的表达产物。 (3)ATP为信息的流动提供能量。 [例1]如图所示是中心法则的图解，下列相关叙述不正确的是（　　） A．过程a可发生在有丝分裂前的间期 B．b过程分别需要解旋酶和RNA聚合酶等参与 C．HIV是逆转录病毒，d过程需要逆转录酶催化 D．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对 【答案】B 【详解】A、a过程表示DNA分子复制，可发生在有丝分裂前的间期，A正确； B、b过程为转录，转录过程需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶，RNA聚合酶具有解旋功能，B错误； C、HIV是逆转录病毒，d过程为逆转录，需要逆转录酶催化，C正确； D、图中a表示DNA分子复制过程、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分子复制过程，都能发生碱基互补配对 ，D正确。 故选B。 [例2]嘌呤霉素是一种抗生素，能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解，①~④表示相关生理过程，其中可被嘌呤霉素中断的过程是（　　） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【详解】图中①表示DNA复制，②表示转录，③表示逆转录，④表示翻译。核糖体是翻译的场所，嘌呤霉素能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，从而使肽链从核糖体上释放。因此可被嘌呤霉素中断的过程是④，D正确，ABC错误。 故选D。 难点知识一 DNA复制、转录和翻译的区别 1．DNA复制、转录和翻译的区别 （1）区别 项目 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分子片段的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 能量 都需要ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 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－C A－U，T－A，C－G，G－C A－U，U－A，C－G，G－C （2）联系 2.理解遗传信息、DNA、mRNA等重要概念间的关系 3．遗传信息、密码子和反密码子的比较 遗传信息 密码子 反密码子 存在位置 DNA mRNA tRNA 含义 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 与密码子互补的三个碱基 生理作用 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序 直接决定氨基酸的排列顺序 识别密码子 联系 ①基因中的遗传信息是脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； ②mRNA的密码子及其顺序直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用 4.启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较 ①启动子与起始密码： 启动子是指基因结构中位于编码区上游的脱氧核苷酸序列，启动子中有RNA聚合酶结合位点，能够准确的识别转录的起始点并启动转录，有调控遗传信息表达的作用。启动子不止三个碱基对。 起始密码是指mRNA上的三个相邻的含氮碱基AUG、GUG，tRNA能够特异性识别它并开始搬运氨基酸，表明翻译开始。 ②终止子与终止密码子： 终止子位于DNA上，是非编码区的脱氧核苷酸序列，它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录结束。 终止密码子位于mRNA上，共有三种：UAA、UAG、UGA。这三种密码子不是决定氨基酸的“无义密码”，而是表明肽链已经翻译完成。 命题角度1 DNA复制、转录和翻译的区别 图①②③分别表示DNA的复制、转录和翻译过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．酶a、酶b均沿着新合成子链的5'端向3'端移动 B．根据过程①②③的产物序列均可确定其模板碱基序列 C．过程③结合的核糖体数量不同，可影响翻译的效率 D．DNA的甲基化可通过抑制过程②影响生物的表型 【答案】B 【详解】A、酶a（DNA聚合酶）和酶b（RNA聚合酶）均沿模板链的3'→5'方向移动，沿着新合成子链的5'端向3'端移动，A正确； B、过程③是翻译过程，是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，由于密码子简并性，故蛋白质的氨基酸序列无法直接反推mRNA序列，B错误； C、过程③多个核糖体结合同一mRNA（多聚核糖体）可提高翻译效率，C正确； D、DNA甲基化可能影响启动子与RNA聚合酶的识别与结合，进而抑制转录（过程②），从而影响生物的表型，D正确。 故选B。 命题角度2 遗传信息、密码子和反密码子的比较 下列关于有细胞结构生物的遗传信息传递过程的相关叙述，错误的是 A．DNA 复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则 B．遗传信息、密码子和反密码子分别位于 DNA、mRNA、tRNA C．DNA 复制、转录及翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D．解旋酶、DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶可分别结合在 DNA 或 RNA、DNA、RNA 【答案】D 【分析】DNA复制、转录、翻译的比较 复制 转录 翻译 时间 细胞分裂间期（有丝分裂和减数第一次分裂） 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种游离的氨基酸 条件 酶（解旋酶，DNA聚合酶等）、ATP 酶（RNA聚合酶等）、ATP 酶、ATP、tRNA 产物 2个双链DNA 一个单链RNA 多肽链 特点 半保留，边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链 碱基配对 A-T  T-A  C-G  G-C A-U  U-A   C-G  G-C A-U  U-A  C-G  G-C 遗传信息传递 DNA----DNA DNA------mRNA mRNA-------蛋白质 意义 使遗传信息从亲代传递给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 【详解】DNA复制、转录及翻译过程分别以DNA、DNA和mRNA为模板，都遵循碱基互补配对原则，A正确；具有细胞结构的生物，遗传信息、密码子和反密码子分别位于 DNA、mRNA、tRNA，B正确；DNA 复制、转录及翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，C正确；三者结合位点都在DNA上，结合位点就是启动合成DNA或者RNA的碱基序列，如RNA聚合酶结合位点是转录起始位点，是一段特殊的位于编码基因上游的DNA序列，这段DNA序列可以结合RNA聚合酶，D错误；故选D。 命题角度3 启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较 人体细胞DNA上的少量胞嘧啶会自发脱氨基形成尿嘧啶，导致DNA复制时出现差错。下图为某个DNA上基因X模板链的部分碱基序列。相关说法正确的是（    ） X基因模板链（部分）： 5'-CTTTAGTTCTGTTG——GCAGGTGTGCAGCAT-3' 备注：（1）起始密码子：AUG，终止密码子：UAAUAG （2）中间间隔序列包含204个碱基且不含终止密码子对应的序列 A．该基因控制合成的肽链中最多含有77个氨基酸 B．若该链中的一个C脱氨基形成U，复制两次后，此位点碱基对被替换为A-T C．基因序列中某胞嘧啶脱氨基一定会导致该基因控制的蛋白质结构发生改变 D．若某tRNA中反密码子碱基序列为5'-UAC-3′，则基因模板链中对应序列为5'-GTA-3′ 【答案】B 【详解】A、起始密码子（AUG）对应第一个氨基酸，终止密码子不编码，基因模板链从3'-TAC开始计算，到ATT-5’结束，15+204（间隔）+12（后段）=231，转录出的mRNA含231个碱基，终止密码子不编码氨基酸，故共76个，A错误； B、C脱氨基形成U后，第一次复制时U与A配对，生成U-A和G-C；第二次复制时U-A生成A-T，B正确； C、若突变发生在非编码区或引发同义突变，蛋白质结构不变，C错误； D．tRNA反密码子5'-UAC-3'对应mRNA密码子5'-AUG-3'，DNA模板链应为5'-TAC-3'，D错误。 故选B。 难点知识二 中心法则 （1）剖析中心法则 1）利用流程图分类剖析中心法则 ①细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为： ②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为： ③HIV等逆转录病毒的中心法则为： （2）利用图示分类剖析中心法则 ①图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。 ②若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。 （3）中心法则五个过程的比较 过程 模板 原料 碱基互补 产物 实例 DNA复制 DNA→DNA DNA的两条链 A、 T、C、G四种 脱氧核苷酸 A—T T—A C—G G—C DNA 绝大多数生物 DNA转录 DNA→RNA DNA的一条链 A、 U、C、G四种 核糖核苷酸 A—UT—A C—G G—C RNA 绝大多数生物 翻译 RNA→多肽 mRNA 20种氨基酸 A—U U—A C—GG—C 多肽 所有生物(病毒依赖宿主细胞) RNA复制 RNA→RNA RNA A、 U、C、G四种 核糖核苷酸 A—U U—A C—G G—C RNA 以RNA为遗传物质的生物 RNA逆转录RNA→DNA RNA A、 T、C、G四种 脱氧核苷酸 A—T U—A C—G G—C DNA 某些致癌病毒、HIV等 命题角度1 中心法则 下图表示生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与表达的过程。下列说法错误的是（    ） A．a过程发生在真核细胞分裂的间期，RNA病毒一定有 d 过程发生 B．a-e 过程各阶段都遵守碱基互补配对原则 C．在细胞生物中，a 和 b 过程发生的场所不一定是细胞核 D．能特异性识别信使 RNA 上密码子的分子所携带的物质是氨基酸 【答案】A 【详解】A、a过程可发生在真核细胞分裂的间期，也可发生在原核细胞内，只有逆转录病毒才有d过程（逆转录）发生，A错误； B、图中a-e过程分别表示DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录过程，各阶段均遵循碱基互补配对原则，B正确； C、a表示DNA分子的复制，b表示转录过程，在真核生物中两者发生的场所主要是细胞核（细胞质中也可发生），原核生物中无细胞核，可在拟核发生，C正确； D、能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，tRNA所携带的分子是氨基酸，D正确。 故选A。 命题角度2 RNA复制 细胞内的遗传信息流动过程中，有着严格的方向性。下列相关说法错误的是（    ） A．在DNA复制的过程中，子链DNA的延伸方向为其5'端到3'端 B．在RNA复制的过程中，子链RNA的延伸方向为其5'端到3'端 C．在转录的过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链的5'端向3'端移动 D．在翻译的过程中，核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动 【答案】C 【详解】A、DNA复制时，DNA聚合酶只能沿母链的3’→5’方向合成子链，因此子链延伸方向为5’→3’，A正确； B、在RNA复制的过程中，子链RNA的延伸方向为其5'端到3'端，B正确； C、转录过程中，RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，沿模板链的3’→5’方向移动，合成RNA方向是5’→3’，C错误； D在翻译的过程中，核糖体与mRNA结合后，核糖体读取mRNA的方向是5’→3’，逐次读取密码子，D正确。 故选C。 命题角度3 逆转录 如图为生物体内遗传信息传递过程示意图，其中序号表示过程，虚线箭头表示少数生物的遗传信息流向。下列叙述错误的是（    ） A．过程①可发生于细胞分裂前的间期，能保证亲子代DNA的连续性 B．HIV侵入人体的辅助性T细胞后遗传信息流向为④→①→②→③ C．烟草花叶病毒感染烟草时，过程⑤所需的RNA复制酶来自烟草细胞的过程②③ D．抗菌药物利福平能抑制RNA聚合酶活性，故其可作用于过程②抑制细菌增殖 【答案】C 【详解】A、过程①是DNA复制，发生在细胞分裂前的间期（有丝分裂间期、减数分裂Ⅰ前的间期）。双链DNA分子复制通过半保留复制，将遗传信息传递给子代DNA，保证了亲子代DNA的连续性，A正确； B、HIV是逆转录病毒，侵入人体辅助性T细胞后，遗传信息流向为：RNA（病毒遗传物质）→DNA（④，逆转录，需逆转录酶）→DNA复制（①，整合到宿主基因组后复制）→转录（②，DNA→RNA）→翻译（③，RNA→蛋白质，合成病毒蛋白），B正确； C、烟草花叶病毒是RNA病毒，感染烟草时，过程⑤（RNA复制）所需的RNA复制酶由病毒自身的RNA通过过程⑥翻译合成（病毒基因指导宿主细胞的核糖体合成酶），C错误； D、利福平可抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录，故其可作用于过程②抑制细菌增殖，D正确。 故选C。 一、单选题 1．下列关于真核生物DNA复制、转录和翻译过程的说法，正确的是（　　） A．转录和翻译的场所相同，二者可同时进行 B．真核细胞都可进行DNA复制、转录和翻译 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可作用于氢键 D．DNA复制、转录和翻译的过程均要消耗能量 【答案】D 【详解】A、转录主要在细胞核进行，翻译在核糖体进行，场所不同；真核生物转录和翻译不能同时进行（原核生物可同时进行），A错误； B、成熟红细胞无细胞核和细胞器，无法进行DNA复制和转录，B错误； C、DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成，不作用于氢键；RNA聚合酶在转录时解开DNA双链的氢键，同时还可催化磷酸二酯键的形成，C错误； D、DNA复制、转录、翻译过程均属于物质合成过程，物质合成过程均需消耗ATP，D正确。 故选D。 2．多聚核糖体是指合成蛋白质时, 多个核糖体串联附着在一条mRNA分子上, 形成的似念珠状结构。图是某生物合成蛋白质的过程简图。下列有关说法正确的是（    ） A．图中只有4条多肽链正在合成 B．图中所合成的多肽链的氨基酸的排列顺序全都不相同 C．多聚核糖体可使一个基因在短时间内指导合成大量相同的蛋白质 D．RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从5'端到3'端 【答案】C 【详解】A、图中有多个核糖体进行翻译，有多条肽链正在合成（不止4条肽链），A错误； B、图中核糖体都是以同一条 mRNA 为模板进行翻译，所合成的多肽链的氨基酸排列顺序完全相同，B错误； C、一条mRNA上同时结合多个核糖体进行翻译，可提高合成蛋白质的效率，因此多聚核糖体可使一个基因在短时间内指导合成大量相同的蛋白质，C正确； D、RNA 聚合酶参与转录过程，在 DNA模板链上移动的方向是从3'端到5'端，D错误。 故选C。 3．研究发现，天蓝色链霉菌可生成一组呋喃类细菌激素，诱导次甲霉素的生成，从而抑制细菌的转录过程。图甲和图乙为某种细菌的基因表达示意图，已知部分密码子及其对应的氨基酸如下：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸。下列叙述错误的是（　　） A．次甲霉素会抑制图甲中的过程Ⅰ B．图甲中核糖体的移动方向是从右向左 C．图甲中遗传信息的传递过程发生在细胞核 D．图乙中④所运载的氨基酸是苯丙氨酸 【答案】C 【详解】A、根据题意可知，天蓝色链霉菌生成一组呋喃类细菌激素，诱导次甲霉素的生成，从而抑制细菌的转录过程，因此次甲霉素会抑制图中的过程Ⅰ（转录过程），A正确； B、根据图甲中肽链的长短可知，核糖体沿着mRNA的移动方向是由右向左，B正确； C、图示过程Ⅰ表示DNA转录，过程Ⅱ表示翻译，转录和翻译同时进行，说明是原核细胞内的基因表达情况，原核生物没有细胞核，因此该图表示的遗传信息传递过程发生在（细菌的）细胞质（或拟核），C错误； D、据图可知，④的反密码子是AAG，则运输的氨基酸对应的密码子为UUC，因此④所运载的氨基酸是苯丙氨酸，D正确。 故选C。 4．细菌的核糖体包含30s和50s两个亚基，两者均以rRNA-蛋白质的复合物形式存在。mRNA的上游特定序列被30S亚基识别结合后，再结合50S亚基，共同构成翻译机器，如图所示。下列关于翻译过程的叙述，正确的是（    ） A．推测30S亚基的rRNA在3'端存在与mRNA互补的特殊序列 B．最早与mRNA结合的tRNA一定具有起始密码子序列 C．RNA的5'端与相应氨基酸结合后进入核糖体对应位点 D．在图中肽链延伸过程中，核糖体沿着mRNA从右向左移动 【答案】A 【详解】A、翻译从mRNA的5'端开始，30S亚基的rRNA在3'端存在与mRNA互补的特殊序列，A正确； B、起始密码子位于mRNA上，tRNA上存在反密码子，B错误； C、tRNA 是通过 3' 端与相应氨基酸结合，然后携带氨基酸进入核糖体对应位点，C错误； D、最左边的tRNA上不携带氨基酸，说明左边的氨基酸已参与多肽链的合成，而最右边的tRNA正携带氨基酸来参与多肽链的合成，因此在图中肽链延伸过程中，核糖体沿着mRNA从左向右移动，D错误。 故选A。 5．如图为某生物基因表达的示意图。下列叙述错误的是（　　） A．图中形成mRNA的过程不需要解旋酶 B．图中以甲链为模板所发生的过程碱基配对方式中没有U-A和A-U C．图中的两个核糖体共用一个mRNA可提高蛋白质的合成速率 D．该图所示的转录和翻译过程可以发生在真核生物中 【答案】B 【分析】图示表示边转录边翻译，可代表原核生物体内基因的表达过程，或者代表真核生物体内叶绿体和线粒体基因的表达过程。 【详解】A、图中形成mRNA的过程是转录，转录过程中，RNA聚合酶具有解旋酶活性，不需要额外的解旋酶参与，A正确； B、以甲链为模板发生的是转录过程，转录时，DNA中的碱基A与mRNA中的U配对，存在A-U配对方式，但由于DNA中无U，因此该过程不存在U-A的碱基配对方式，B错误； C、图中两个核糖体结合在同一个mRNA上，形成多聚核糖体，可以同时进行翻译，提高蛋白质合成速率，C正确； D、在真核生物中，细胞质的叶绿体和线粒体内因没有核膜阻隔，DNA转录和翻译过程也是同时发生，因此，该图所示的过程可以发生在真核生物中，D正确。 故选B。 6．尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术，相关实验过程如图所示，每个试管中先加入了一种氨基酸，再加入特殊处理的细胞提取液以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。下列相关叙述错误的是（    ） A．加入的细胞提取液应去除DNA和各种RNA，排除其原本控制合成的多肽对实验结果产生的干扰 B．每个试管内应加入多个同种氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸，分别作为翻译的原料和模板 C．若增设对照组，则对照组所有成分都与实验组的相同，但不加入多聚尿嘧啶核苷酸 D．若采用上述方法破译所有遗传密码子，则至少需要做上述类似实验64次 【答案】A 【分析】1、转录：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 2、翻译：在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】A、加入的细胞提取液应去除DNA和mRNA ，不能去除tRNA，A错误； B、翻译的原料是氨基酸，模板是RNA，所以每个试管内应加入多个同种氨基酸作为原料，加入多聚尿嘧啶核苷酸作为模板，B正确； C、增设对照组时，遵循单一变量原则，除了不加入多聚尿嘧啶核苷酸（即没有翻译模板）外，其他所有成分都与实验组相同，C正确； D、密码子总共64种，若采用上述方法破译所有遗传密码子，则需要做上述类似实验64次，D正确。 故选A。 7．细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（　　） A．一种tRNA分子可以携带不同的氨基酸，其反密码子可以识别不同的密码子 B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合 C．tRNA分子由一条链组成，其分子内部存在氢键 D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 【答案】A 【详解】A、一种tRNA分子只能携带一种氨基酸，虽然有些tRNA的反密码子含次黄嘌呤（I），能识别不同密码子，但携带的氨基酸是固定的，A错误； B、密码子与反密码子的碱基之间通过氢键互补配对结合，B正确； C、tRNA分子由一条RNA链组成，其分子内部存在局部双链结构，有氢键，C正确； D、由于密码子的简并性，mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。 故选A。 8．下列关于密码子、反密码子及tRNA的叙述中正确的说法是（    ） A．mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基是一个密码子，密码子共有64种都能编码氨基酸 B．tRNA是以DNA的一条链为模板转录合成的核糖核苷酸单链 C．某mRNA中有碱基60个，其中G+A为25个，那么转录此RNA的DNA中G+A为50个 D．tRNA上的碱基是反密码子，反密码子与mRNA的密码子互补配对，配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G 【答案】B 【详解】A、密码子共有64种，其中3种为终止密码子，有2种终止密码子不编码氨基酸，所以具有编码氨基酸功能的密码子有62种，A错误； B、tRNA通过转录合成，模板是DNA的一条链，产物为单链RNA，B正确； C、mRNA中G+A=25，则mRNA中U+C=35，对应DNA模板链的C+T=25，A+G=35，整个DNA双链中G+A数目=（模板链G+A ）+（互补链G+A），互补链G+A=模板链C+T=25，故整个DNA双链中G+A数目=25+35=60，C错误； D、tRNA含反密码子，与mRNA密码子配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，D错误。 故选B。 二、多选题 9．尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术进行相关实验，即在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入经过处理的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，破译了第一个遗传密码。下列有关叙述不正确的是（　　） A．加入的细胞提取液需要提前去除全部DNA和RNA B．本实验的自变量是试管中加入氨基酸的种类，各组试管之间相互对照 C．实验结果说明了UUU是苯丙氨酸的唯一密码子 D．哺乳动物成熟红细胞提取液经同样处理后也可以完成上述实验过程 【答案】ACD 【详解】A、细胞提取液需要去除DNA，但不需要去除全部RNA，因为翻译过程需要tRNA等RNA参与，A错误； B、每个试管中加入一种氨基酸，各个试管都是实验组，对照原则为相互对照，实验自变量是各个试管中加入氨基酸的种类，B正确； C、由于只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，证明了UUU是苯丙氨酸的密码子，但是实验结果只能说明UUU是苯丙氨酸的密码子，但不能说明是唯一的密码子，C错误； D、哺乳动物成熟红细胞没有核糖体，利用其细胞提取液无法完成蛋白质体外合成，D错误。 故选ACD。 10．下列有关中心法则的叙述中，正确的是（    ） A．过程④⑤通常在被病毒侵染的宿主细胞中进行 B．正常人体细胞中的RNA来源于过程②和④ C．③与②过程相比，特有的碱基配对方式是U—A D．胰岛B细胞中发生的遗传信息的传递过程有①②③ 【答案】AC 【详解】A、过程④⑤分别为RNA复制和逆转录过程，这两个过程通常在被RNA病毒侵染的宿主细胞中进行，A正确； B、正常人体细胞中的 RNA 来源于过程②即转录，即目前认为RNA都是转录形成的，B错误； C、图中②表示转录过程，其碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，③表示翻译过程，其碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，因此，与②相比，③过程特有的碱基配对方式是U-A，C正确； D、胰岛B细胞是高度分化的细胞，不再进行细胞分裂，因此细胞中不能进行DNA复制，能进行转录和翻译，即图中②③过程，D错误。 故选AC。 11．apoB基因的表达产物在人体中主要有两种亚型，一种为B-100蛋白，另一种为B-48蛋白。图是apoB基因在不同细胞中表达的过程，下列说法正确的是（    ） A．apoB基因表达过程中，氨基酸的脱水缩合发生在②过程 B．B-48蛋白的出现是apoB基因突变的结果 C．由图推测，肝肾细胞合成的甲肽链最可能是B-100蛋白 D．小肠细胞中mRNA经过编辑后导致终止密码提前出现 【答案】ACD 【详解】A、氨基酸的脱水缩合发生在翻译过程，即图中的②，A正确； B、根据图形分析可知，小肠细胞中合成的氨基酸数减少与mRNA编辑有关，mRNA上的一个密码子为CAA，编辑后变为UAA，而UAA为终止密码子，导致翻译终止，进而导致肽链变短，B-48蛋白的出现并不是因为发生了基因突变，B错误； C、根据题图可知，肝肾细胞中的apoB基因直接转录之后进行了翻译，因此合成的甲肽链最可能是B-100蛋白，C正确； D、不同细胞中载脂蛋白apo-B基因控制合成的蛋白质有区别，根据图形分析可知，小肠细胞中合成的蛋白质与mRNA编辑有关，mRNA上的一个密码子为CAA，编辑后变为UAA，而UAA为终止密码子，导致翻译终止，进而导致肽链变短，D正确。 故选ACD。 12．如图表示翻译过程示意图。（终止密码子为UAA、UGA、UAG）下列相关叙述，不正确的是（    ） A．氨基酸W将与H连接 B．编码图中氨基酸W的密码子是ACC C．图示过程中存在氢键的形成与断裂 D．图示翻译结束后的产物是十肽 【答案】BD 【详解】A、由图可知，图中三个tRNA（从左往右）携带的氨基酸依次是M（甲硫氨酸）、H、W，第一个tRNA上携带的M已经与H脱水缩合形成了二肽，氨基酸W将与氨基酸H通过肽键连接，A正确； B、携带氨基酸W的tRNA上的反密码子为ACC，故mRNA上编码氨基酸W的密码子为UGG，B错误； C、图中密码子和反密码子通过氢键连接，tRNA离开核糖体又伴随着氢键的断裂，C正确； D、图中mRNA分子共有10个密码子，最后一个UAA为终止密码子，不编码氨基酸，故图示翻译结束后的产物是由9个氨基酸合成的九肽，D错误。 故选BD。 三、解答题 13．人体未成熟红细胞合成血红蛋白过程中，某一片段遗传信息表达过程如下表所示。 DNA ①链 C ②链 G mRNA(5'→3') C U 氨基酸 脯氨酸 回答下列问题: (1)血红蛋白基因表达时，遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为 ，其中模板链是 (选填“①”、“②”)链，催化该过程的酶是 。 (2)翻译时，以mRNA为模板，以 为原料合成多肽。一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，可 (选填“提高”、“降低”)翻译的效率。 (3)携带此脯氨酸的tRNA上反密码子是 。 A．5'CCU3' B．5'GGA3' C．5'AGG3' D．5'ACG3' (4)正常血红蛋白基因HbA突变为致病基因HbS，HbSHbS的个体患镰刀型细胞贫血症。为研究杂合子体内HbA和HbS基因的表达水平，可检测成熟红细胞中血红蛋白的 。 【答案】(1) 转录 ② RNA聚合酶 (2) 氨基酸 提高 (3)C (4)种类及相应含量 【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，主要发生在细胞核中；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。 【详解】（1）血红蛋白基因表达时候，遗传信息从DNA传递到mRNA的过程称为转录，转录过程中DNA模板链与mRNA进行碱基互补配对，根据碱基互补配对原则可知，②链为模板链，转录过程需要RNA聚合酶进行催化。 （2）翻译时，以mRNA为模板，以游离的氨基酸为原料合成多肽链。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，可提高翻译效率。 （3）根据碱基互补配对原则可知，②链为模板链，故脯氨酸密码子5'CCU3'，根据碱基互补配对原则反密码子为5'AGG3'，A、B、D错误，C正确。 故选C。 （4）HbA和HbS基因表达的血红蛋白种类不同，通过检测成熟红细胞血红蛋白的种类和数量，可研究杂合子体内这两个基因的表达水平。 14．图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2为中心法则图解，a~c为生理过程。请据图分析回答： (1)图1中①过程的原料是 。 (2)图2的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生了图中的过程有 （填字母）。原核生物的遗传物质是 。过程c （能/不能）发生在某些病毒体内。过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是 。 (3)已知图2中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链对应区域中腺嘌呤所占的比例为 。 (4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（L），再提取同一个人的胰岛 B 细胞中的全部 mRNA 与 L 配对，能互补的胰岛 B 细胞的 mRNA 包括编码 。 ①核糖体蛋白的 mRNA：②胰岛素的 mRNA；③有氧呼吸第一阶段酶的 mRNA：④血红蛋白的 mRNA。 (5)大多数生物的翻译起始密码子为 AUG 或 GUG，在图 3 所示的某 mRNA 部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该 mRNA 的起始密码子是 （填序号） 【答案】(1)脱氧核苷酸 (2) a、b、e DNA 不能 U-A (3)25% (4)①③ (5)2 【分析】题图分析，图1表示表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向，①为DNA复制，②为转录，③为翻译。图2中a为DNA分子复制过程，b为转录过程，c为逆转录过程，d为RNA分子复制过程，e为翻译过程。 【详解】（1）图1中①表示DNA分子复制，原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶解开DNA双链，同时需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接成长链。 （2）图2的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生了图中的DNA分子的复制、转录和翻译，即图2中的a、b、e；原核生物是细胞结构生物，遗传物质是DNA。过程c是逆转录过程，某些病毒进入活细胞后可发生该过程，不能发生在病毒内，因为病毒没有独立代谢能力。逆转录过程以RNA为模板合成DNA，故碱基互补配对原则是A-T、U-A、C-G、G-C。过程a为DNA复制过程，碱基互补配对原则是A-T、T-A、C-G、G-C，因此过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是U-A。 （3）已知图2中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤（G）与尿嘧啶（U）之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶（C）占29%，由于碱基互补配对原则，G与C配对，U与A配对，则mRNA分子中G所占的比例为29%，U所占的比例为25%，则模板链中腺嘌呤所占的比例为25%。 （4）未成熟的红细胞中含有的mRNA有①③④，而胰岛B细胞中含有的mRNA有①②③，所以将未成熟红细胞中的信使RNA逆转录后，只能与胰岛B细胞中的①③配对。 （5）密码子是mRNA上决定氨基酸的三个碱基，已知谷氨酸的密码子是GAG，则起始密码应该是从此密码子往前数若干个碱基，但一定是3的倍数直至起始密码子，故起始密码子为GUG，即序号2。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $