資源簡介

課時4　基因控制蛋白質的合成　
課時學習目標　本課時的概念為“基因控制蛋白質的合成”，該概念的建構需要以下基本概念或證據的支持。
(1)基因是具有遺傳效應的核酸片段，是遺傳物質結構和功能的基本單位。(2)DNA具有攜帶遺傳信息和表達遺傳信息的功能。(3)轉錄是以DNA的一條鏈為模板，依據堿基互補配對原則，合成RNA的過程。(4)mRNA、tRNA、rRNA等RNA分子均以DNA上的基因區段為模板轉錄而來。(5)翻譯是以mRNA為模板，合成具有一定的氨基酸順序的蛋白質的過程。
概念1　基因通常是DNA分子的功能片段和遺傳信息的轉錄
(閱讀教材P69～72，完成填空)
1.基因通常是DNA分子的功能片段
2.DNA分子上的遺傳信息通過轉錄傳遞給RNA
(1)轉錄的概念
以DNA的　　　　為模板，依據　　　　　原則，合成　　　　的過程。
(2)轉錄的過程
(3)轉錄的結果
形成RNA，將遺傳信息由　　　　傳遞給　　　　
(4)RNA的種類及功能
[辨正誤]
(1)轉錄只發生在細胞核內。(　　)
(2)遺傳信息轉錄的產物只有mRNA。(　　)
(3)含有堿基U的核酸為RNA。(　　)
(4)轉錄過程中不需要DNA解旋，因此也不需要解旋酶。(　　)
(科學實驗和探究情境)如圖表示某真核生物細胞內某基因的轉錄過程，請據圖分析回答下列問題：
(1)圖中a表示的酶的名稱是什么？其移動方向如何？____________________________________________________________________
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(2)圖中b為合成RNA的原料，其名稱是什么？b在RNA中共有多少種？____________________________________________________________________
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(3)在葉肉細胞中，上述生理過程中可能發生的場所是哪里？____________________________________________________________________
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(4)圖示DNA片段的兩條單鏈c、d中，哪一條鏈是轉錄的模板鏈？哪一條是編碼鏈？
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(5)若圖中RNA中A占35%，U占19%，則其對應的DNA分子片段中T和C分別占多少？________________________________________________
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有關轉錄的6點注意事項：
(1)轉錄的基本單位是具有一個或幾個基因的DNA片段，而非整個DNA分子，因此轉錄時只解旋相關的DNA片段，其他部位不解旋。
(2)DNA分子的兩條鏈中，被轉錄的那條鏈叫模板鏈，另一條鏈無轉錄功能，叫編碼鏈(又稱非模板鏈)。
(3)轉錄時mRNA與DNA模板鏈堿基互補，配對關系為：G－C、C－G、T－A、A－U，結果mRNA與DNA編碼鏈上堿基序列基本相同，只是用U代替T。
(4)在真核細胞內，轉錄出來的RNA需經過加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。
(5)相關計算：轉錄產生的RNA分子中堿基數目是DNA分子中堿基數目的一半，且模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA分子中U＋A(或G＋C)數目相等。
(6)轉錄需要DNA分子局部解旋，但不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶不僅能催化RNA單鏈的合成，還具有解旋的作用。
【典例應用】
例1 下列關于真核細胞中DNA和RNA的敘述，正確的是(　　)
A.DNA復制時需要DNA水解酶的參與
B.mRNA、tRNA均為染色體的成分
C.由相同的核苷酸構成
D.只有DNA作為遺傳物質
例2 (2024·嘉興高一期末)下圖為真核細胞中正在發生的生理過程，下列敘述正確的是(　　)
A.①是RNA聚合酶，與DNA上啟動部位結合后從左往右移
B.②是DNA模板鏈，同一DNA上不同基因的模板鏈相同
C.③是DNA編碼鏈，結構與④相比僅有T、U堿基存在差異
D.④是RNA，需在細胞核中加工后再由核孔轉移至細胞質
概念2　遺傳信息通過翻譯指導蛋白質的合成
(閱讀教材P72～76，完成填空)
1.翻譯的概念
以mRNA為模板，合成具有一定的氨基酸順序的蛋白質的過程稱為翻譯。
2.遺傳密碼
3.翻譯的過程
[辨正誤]
(1)所有氨基酸都對應兩種或兩種以上的密碼子。(　　)
(2)一個tRNA只有一個反密碼子，tRNA中含有一定數量的氫鍵。(　　)
(3)tRNA攜帶的氨基酸連接在該tRNA的5′端。(　　)
　(科學實驗和探究情境)下圖是翻譯過程的示意圖，請據圖分析：
圖甲
圖乙
(1)圖甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是哪種分子或結構？
____________________________________________________________________
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(2)Ⅲ是mRNA，其中的起始密碼子和終止密碼子分別是什么？它們能編碼氨基酸嗎？
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(3)圖乙中①、⑥分別是什么分子或結構？核糖體移動的方向是怎樣的？____________________________________________________________________
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(4)最終合成的多肽鏈②、③、④、⑤的氨基酸序列相同嗎？為什么？____________________________________________________________________
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1.遺傳信息、密碼子與反密碼子
項目 遺傳信息 密碼子 反密碼子
概念 基因中堿基的排列順序 mRNA中決定一種氨基酸的3個相鄰的核苷酸 tRNA中與mRNA密碼子的核苷酸互補配對的3個核苷酸序列
位置 主要在DNA中 mRNA tRNA
作用 控制生物的性狀 直接決定蛋白質中氨基酸序列 識別密碼子
圖解
2.轉錄、翻譯與復制的比較
DNA功能 攜帶遺傳信息(復制) 表達遺傳信息(合成蛋白質)
轉錄 翻譯
時間 細胞分裂前的間期 生長發育的連續過程中
場所 主要在細胞核中，少部分在線粒體、葉綠體中 主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在) 細胞質中的核糖體
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸
模板 以DNA解旋后的兩條鏈為模板 以DNA解旋后的一條鏈為模板 以mRNA為模板
條件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和能量 酶(RNA聚合酶等)和能量 特定的酶、能量和tRNA
堿基配對方式 A－T、T－A、G－C、C－G A－U、T－A、G－C、C－G A－U、U－A、G－C、C－G
信息傳遞方向 親代DNA→子代DNA DNA→RNA mRNA→蛋白質
過程特點 邊解旋邊復制，半保留復制 邊解旋邊轉錄，完成轉錄后的DNA仍保留原來的雙鏈結構 多個核糖體在一個mRNA分子上可以同時合成多條肽鏈，大大提高了翻譯的效率
產物 兩條雙鏈DNA 一條單鏈RNA 多個多肽鏈或蛋白質
意義 復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代 表達遺傳信息，使生物體表現出各種遺傳性狀
【典例應用】
例3 如圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是(　　)
A.圖中①為亮氨酸
B.圖中結構②從右向左移動
C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂
D.該過程可發生在線粒體基質和細胞核基質中
例4 核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體(如圖所示)。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是(　　)
A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′端向5′端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
感悟真題
1.(2021·浙江7月學考，17)高等動物細胞核中某基因的轉錄過程示意圖如下 ，其中①表示RNA，②和③分別表示DNA分子的兩條單鏈。
下列敘述正確的是(　　)
A.①與②的堿基互補配對，①與③的堿基組成相同
B.DNA分子在甲處解開雙螺旋，在乙處恢復雙螺旋
C.轉錄形成的RNA分子，其長度與DNA分子相同
D.通過核孔進入細胞質的mRNA，可相繼結合多個核糖體
2.(2020·浙江7月學考，20)下圖為真核細胞內的轉錄過程示意圖，①、②表示兩條多聚核苷酸鏈。
下列敘述正確的是(　　)
A.①的結構單元是4種堿基
B.②表示多聚脫氧核苷酸鏈
C.RNA聚合酶催化①②之間磷酸二酯鍵的形成
D.細胞核和線粒體內均可發生該過程
3.(2019·浙江6月學考，21)真核細胞中，某多肽鏈的合成示意圖如下，其中①、②、③為核糖體上結合tRNA的3個位置，a、b均是由mRNA上3個相鄰的核苷酸組成的結構。下列敘述正確的是(　　)
A.在該mRNA中a、b均為密碼子
B.一個mRNA只能與一個核糖體結合
C.③位置供攜帶著氨基酸的tRNA進入核糖體
D.若b中的1個核苷酸發生替換，則其決定的氨基酸一定改變
課時4　基因控制蛋白質的合成
概念1
自主建構
1.遺傳效應　核苷酸序列　半保留　穩定性
2.(1)一條鏈　堿基互補配對　RNA　(2)游離的核糖核苷酸　RNA　RNA　(3)DNA　RNA　(4)DNA　氨基酸　核糖體
辨正誤
(1)×　提示：轉錄可發生于細胞核、線粒體和葉綠體內。
(2)×　提示：轉錄的產物有mRNA、tRNA和rRNA等。
(3)√
(4)×　提示：轉錄過程中DNA需要解旋，但不需要解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋的作用。
合作探究
(1)提示：a表示RNA聚合酶。上圖中其從左向右移動。
(2)提示：b代表核糖核苷酸。共有4種。
(3)提示：細胞核、葉綠體、線粒體。
(4)提示：d。c。
(5)提示：T占27%，C占23%。
典例應用
例1　D　[DNA復制時不需要DNA水解酶的參與，需要DNA聚合酶和解旋酶的參與，A錯誤；染色體的成分主要是DNA和蛋白質，B錯誤；DNA的基本單位為脫氧核苷酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸，C錯誤。]
例2　A　[該圖表示轉錄過程，①是RNA聚合酶，與DNA上啟動部位結合后從左往右移，A正確；②是DNA模板鏈，同一DNA上不同基因的模板鏈可能是同一條鏈或互補鏈，B錯誤；③是DNA編碼鏈，結構與④相比有T、U堿基和五碳糖存在差異，C錯誤；④是RNA，若該過程發生在線粒體或葉綠體上，不需要在細胞核中加工，D錯誤。]
概念2
自主建構
2.mRNA　3　AUG
3.mRNA鏈　tRNA　mRNA　tRNA　終止密碼子
辨正誤
(1)×　提示：有些氨基酸只對應一種密碼子。
(2)√
(3)×　提示：tRNA攜帶的氨基酸連接在該tRNA的3′端。
合作探究
(1)提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是tRNA、核糖體、多肽鏈。
(2)提示：起始密碼子：AUG，編碼甲硫氨酸；終止密碼子：UAA，不編碼氨基酸。
(3)提示：①、⑥分別是mRNA、核糖體；核糖體移動的方向是由右向左。
(4)提示：相同；因為它們以同一條mRNA為模板，翻譯的起始位點和終止位點是完全相同的。
典例應用
例3　B　[氨基酸①對應的密碼子是AUU，為異亮氨酸，A錯誤；核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，故由圖知，結構②(核糖體)移動并讀取密碼子的方向為從右向左，B正確；互補配對的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對時有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂，C錯誤；細胞核基質中不會發生圖示的翻譯過程，D錯誤。]
例4　B　[核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，A錯誤；密碼子與反密碼子互補配對，B正確；5個核糖體不是同時結合到mRNA上，而是依次結合到mRNA上，也不是同時結束翻譯的，C錯誤；由題可知，多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定，因此基因截短會影響串聯的核糖體數目，D錯誤。]
感悟真題
1.D　[①與③的堿基組成不完全相同，①中含有A、U、G、C，③中為A、T、G、C，A錯誤；DNA在乙處解開雙螺旋，在甲處恢復雙螺旋，B錯誤；轉錄是以DNA片段——基因為模板，因此轉錄形成的RNA分子，其長度短于DNA分子，C錯誤。]
2.D　[①為DNA單鏈，其結構單元為4種脫氧核苷酸，A錯誤；②為轉錄產生的RNA，為多聚核糖核苷酸鏈，B錯誤；①②之間是氫鍵而非磷酸二酯鍵，C錯誤。]
3.C　[在該mRNA中b為密碼子，由b與a的位置關系可以看出，a不是決定某個氨基酸的三個相鄰核苷酸，故不是密碼子，A錯誤；一個mRNA可以與多個核糖體結合，進行翻譯，B錯誤；由于密碼子的簡并，若b中的1個核苷酸發生替換，則其決定的氨基酸不一定改變，D錯誤。](共43張PPT)
第三章　遺傳的分子基礎
課時4
基因控制蛋白質的合成
課時學習目標
本課時的概念為“基因控制蛋白質的合成”，該概念的建構需要以下基本概念或證據的支持。
(1)基因是具有遺傳效應的核酸片段，是遺傳物質結構和功能的基本單位。
(2)DNA具有攜帶遺傳信息和表達遺傳信息的功能。
(3)轉錄是以DNA的一條鏈為模板，依據堿基互補配對原則，合成RNA的過程。
(4)mRNA、tRNA、rRNA等RNA分子均以DNA上的基因區段為模板轉錄而來。
(5)翻譯是以mRNA為模板，合成具有一定的氨基酸順序的蛋白質的過程。
目錄 CONTENTS
1.基因通常是DNA分子的功能片段和遺傳信息的轉錄
2.遺傳信息通過翻譯指導蛋白質的合成
3.感悟真題
自主建構
合作探究
合作探究
課時概念圖
自主建構
遺傳效應
(閱讀教材P69～72，完成填空)
1.基因通常是DNA分子的功能片段
核苷酸
序列
半保留
穩定性
2.DNA分子上的遺傳信息通過轉錄傳遞給RNA
(1)轉錄的概念
以DNA的　　　　為模板，依據　　　　　　　原則，合成
　　　　的過程。
一條鏈
堿基互補配對
RNA
(2)轉錄的過程
游離的核糖核苷酸
RNA
RNA
(3)轉錄的結果
形成RNA，將遺傳信息由　　　　傳遞給______　　　　
(4)RNA的種類及功能
DNA
RNA
DNA
氨基酸
核糖體
●轉錄時，RNA子鏈與其模板鏈之間進行堿基互補配對，堿基互補配對的方式共有幾種？分別是什么？所形成的堿基對共有幾種？分別是什么？
提示：3種。A與U、T與A、G與C。4種。A—U、T—A、G—C和C—G。　　　
×
[辨正誤]
(1)轉錄只發生在細胞核內。( )
提示：轉錄可發生于細胞核、線粒體和葉綠體內。
(2)遺傳信息轉錄的產物只有mRNA。( )
提示：轉錄的產物有mRNA、tRNA和rRNA等。
(3)含有堿基U的核酸為RNA。( )
(4)轉錄過程中不需要DNA解旋，因此也不需要解旋酶。( )
提示：轉錄過程中DNA需要解旋，但不需要解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋的作用。
×
√
×
●(科學實驗和探究情境)DNA是雙鏈，RNA是單鏈，在從DNA到RNA的轉錄過程中，是由DNA的一條鏈還是兩條鏈作為模板進行轉錄的呢？為了弄清這個問題，科學家進行了如右圖所示的SP8噬菌體侵染枯草桿菌的實驗。
(1)將SP8噬菌體DNA進行緩慢加熱至100 ℃，目的是什么？
提示：破壞SP8噬菌體DNA雙鏈之間的氫鍵，使其解旋成兩條DNA單鏈。
(2)從被SP8噬菌體侵染的枯草桿菌中分離出的RNA，是通過什么過程合成的？
提示：轉錄。
(3)依據上述實驗結果，可以得出什么結論？
提示：轉錄是以DNA的一條鏈為模板進行的。
(科學實驗和探究情境)如圖表示某真核生物細胞內某基因的轉錄過程，請據圖分析回答下列問題：
(1)圖中a表示的酶的名稱是什么？
其移動方向如何？
提示：a表示RNA聚合酶。上圖中其從左向右移動。
(2)圖中b為合成RNA的原料，其名稱是什么？b在RNA中共有多少種？
提示：b代表核糖核苷酸。共有4種。
(3)在葉肉細胞中，上述生理過程中可能發生的場所是哪里？
提示：細胞核、葉綠體、線粒體。
(4)圖示DNA片段的兩條單鏈c、d中，哪一條鏈是轉錄的模板鏈？哪一條是編碼鏈？
提示：d。c。
(5)若圖中RNA中A占35%，U占19%，則其對應的DNA分子片段中T和C分別占多少？
提示：T占27%，C占23%。
有關轉錄的6點注意事項：
(1)轉錄的基本單位是具有一個或幾個基因的DNA片段，而非整個DNA分子，因此轉錄時只解旋相關的DNA片段，其他部位不解旋。
(2)DNA分子的兩條鏈中，被轉錄的那條鏈叫模板鏈，另一條鏈無轉錄功能，叫編碼鏈(又稱非模板鏈)。
(3)轉錄時mRNA與DNA模板鏈堿基互補，配對關系為：G－C、C－G、T－A、A－U，結果mRNA與DNA編碼鏈上堿基序列基本相同，只是用U代替T。
(4)在真核細胞內，轉錄出來的RNA需經過加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。
(5)相關計算：轉錄產生的RNA分子中堿基數目是DNA分子中堿基數目的一半，且模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA分子中U＋A(或G＋C)數目相等。
(6)轉錄需要DNA分子局部解旋，但不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶不僅能催化RNA單鏈的合成，還具有解旋的作用。
D
【典例應用】
例1 下列關于真核細胞中DNA和RNA的敘述，正確的是(　　)
A.DNA復制時需要DNA水解酶的參與
B.mRNA、tRNA均為染色體的成分
C.由相同的核苷酸構成
D.只有DNA作為遺傳物質
解析：DNA復制時不需要DNA水解酶的參與，需要DNA聚合酶和解旋酶的參與，A錯誤；
染色體的成分主要是DNA和蛋白質，B錯誤；
DNA的基本單位為脫氧核苷酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸，C錯誤。
例2 (2024·嘉興高一期末)右圖為真核細胞中正在發生的生理過程，下列敘述正確的是(　　)
A
A.①是RNA聚合酶，與DNA上啟動部位結合后從左往右移
B.②是DNA模板鏈，同一DNA上不同基因的模板鏈相同
C.③是DNA編碼鏈，結構與④相比僅有T、U堿基存在差異
D.④是RNA，需在細胞核中加工后再由核孔轉移至細胞質
解析：該圖表示轉錄過程，①是RNA聚合酶，與DNA上啟動部位結合后從左往右移，A正確；
②是DNA模板鏈，同一DNA上不同基因的模板鏈可能是同一條鏈或互補鏈，B錯誤；
③是DNA編碼鏈，結構與④相比有T、U堿基和五碳糖存在差異，C錯誤；
④是RNA，若該過程發生在線粒體或葉綠體上，不需要在細胞核中加工，D錯誤。
A.①是RNA聚合酶，與DNA上啟動部位結合后從左往右移
B.②是DNA模板鏈，同一DNA上不同基因的模板鏈相同
C.③是DNA編碼鏈，結構與④相比僅有T、U堿基存在差異
D.④是RNA，需在細胞核中加工后再由核孔轉移至細胞質
(閱讀教材P72～76，完成填空)
1.翻譯的概念
以mRNA為模板，合成具有一定的氨基酸順序的蛋白質的過程稱為翻譯。
2.遺傳密碼
mRNA
3
AUG
3.翻譯的過程
mRNA鏈
tRNA
mRNA
tRNA
終止密碼子
●(1)所有密碼子都能決定氨基酸嗎？
提示：不是，正常情況下，三種終止密碼子不編碼氨基酸，分別是UAG、UAA、UGA。
●在真核生物中，一種密碼子只能決定一種氨基酸嗎？一種氨基酸只有一種密碼子嗎？
提示：在真核生物中，一種密碼子只能決定一種氨基酸。一種氨基酸可能有多種密碼子。　　　
[辨正誤]
(1)所有氨基酸都對應兩種或兩種以上的密碼子。( )
提示：有些氨基酸只對應一種密碼子。
(2)一個tRNA只有一個反密碼子，tRNA中含有一定數量的氫鍵。( )
(3)tRNA攜帶的氨基酸連接在該tRNA的5′端。( )
提示：tRNA攜帶的氨基酸連接在該tRNA的3′端。
√
×
×
(科學實驗和探究情境)下圖是翻譯過程的示意圖，請據圖分析：
圖甲 圖乙
(1)圖甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是哪種分子或結構？
提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是tRNA、核糖體、多肽鏈。
(2)Ⅲ是mRNA，其中的起始密碼子和終止密碼子分別是什么？它們能編碼氨基酸嗎？
提示：起始密碼子：AUG，編碼甲硫氨酸；終止密碼子：UAA，不編碼氨基酸。
圖甲 圖乙
(3)圖乙中①、⑥分別是什么分子或結構？核糖體移動的方向是怎樣的？
提示：①、⑥分別是mRNA、核糖體；核糖體移動的方向是由右向左。
(4)最終合成的多肽鏈②、③、④、⑤的氨基酸序列相同嗎？為什么？
提示：相同；因為它們以同一條mRNA為模板，翻譯的起始位點和終止位點是完全相同的。
圖甲 圖乙
1.遺傳信息、密碼子與反密碼子
項目 遺傳信息 密碼子 反密碼子
概念 基因中堿基的排列順序 mRNA中決定一種氨基酸的3個相鄰的核苷酸 tRNA中與mRNA密碼子的核苷酸互補配對的3個核苷酸序列
位置 主要在DNA中 mRNA tRNA
作用 控制生物的性狀 直接決定蛋白質中氨基酸序列 識別密碼子
圖解
●多起點復制、多聚RNA聚合酶與多聚核糖體現象
2.轉錄、翻譯與復制的比較
DNA功能 攜帶遺傳信息(復制) 表達遺傳信息(合成蛋白質)
轉錄 翻譯
時間 細胞分裂前的間期 生長發育的連續過程中
場所 主要在細胞核中，少部分在線粒體、葉綠體中 主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在) 細胞質中的核糖體
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸
模板 以DNA解旋后的兩條鏈為模板 以DNA解旋后的一條鏈為模板 以mRNA為模板
DNA功能 攜帶遺傳信息(復制) 表達遺傳信息(合成蛋白質)
轉錄 翻譯
條件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和能量 酶(RNA聚合酶等)和能量 特定的酶、能量和tRNA
堿基配對方式 A－T、T－A、G－C、C－G A－U、T－A、G－C、C－G A－U、U－A、G－C、C－G
信息傳遞方向 親代DNA→子代DNA DNA→RNA mRNA→蛋白質
過程特點 邊解旋邊復制，半保留復制 邊解旋邊轉錄，完成轉錄后的DNA仍保留原來的雙鏈結構 多個核糖體在一個mRNA分子上可以同時合成多條肽鏈，大大提高了翻譯的效率
產物 兩條雙鏈DNA 一條單鏈RNA 多個多肽鏈或蛋白質
意義 復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代 表達遺傳信息，使生物體表現出各種遺傳性狀
B
【典例應用】
例3 如圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是(　　)
A.圖中①為亮氨酸
B.圖中結構②從右向左移動
C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂
D.該過程可發生在線粒體基質和細胞核基質中
解析：氨基酸①對應的密碼子是AUU，為異亮氨酸，A錯誤；
核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，故由圖知，結構②(核糖體)移動并讀取密碼子的方向為從右向左，B正確；
互補配對的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對時有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂，C錯誤；
細胞核基質中不會發生圖示的翻譯過程，D錯誤。
A.圖中①為亮氨酸
B.圖中結構②從右向左移動
C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂
D.該過程可發生在線粒體基質和細胞核基質中
B
例4 核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體(如圖所示)。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是(　　)
A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′端向5′端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
解析：核糖體從mRNA的5′端向3′端移動，A錯誤；
密碼子與反密碼子互補配對，B正確；
5個核糖體不是同時結合到mRNA上，而是依次結合到mRNA上，也不是同時結束翻譯的，C錯誤；
由題可知，多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定，因此基因截短會影響串聯的核糖體數目，D錯誤。
A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′端向5′端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
D
1.(2021·浙江7月學考，17)高等動物細胞核中某基因的轉錄過程示意圖如下 ，其中①表示RNA，②和③分別表示DNA分子的兩條單鏈。
下列敘述正確的是(　　)
A.①與②的堿基互補配對，①與③的堿基組成相同
B.DNA分子在甲處解開雙螺旋，在乙處恢復雙螺旋
C.轉錄形成的RNA分子，其長度與DNA分子相同
D.通過核孔進入細胞質的mRNA，可相繼結合多個核糖體
解析：①與③的堿基組成不完全相同，①中含有A、U、G、C，③中為A、T、G、C，A錯誤；
DNA在乙處解開雙螺旋，在甲處恢復雙螺旋，B錯誤；
轉錄是以DNA片段——基因為模板，因此轉錄形成的RNA分子，其長度短于DNA分子，C錯誤。
A.①與②的堿基互補配對，①與③的堿基組成相同
B.DNA分子在甲處解開雙螺旋，在乙處恢復雙螺旋
C.轉錄形成的RNA分子，其長度與DNA分子相同
D.通過核孔進入細胞質的mRNA，可相繼結合多個核糖體
D
2.(2020·浙江7月學考，20)下圖為真核細胞內的轉錄過程示意圖，①、②表示兩條多聚核苷酸鏈。
下列敘述正確的是(　　)
A.①的結構單元是4種堿基
B.②表示多聚脫氧核苷酸鏈
C.RNA聚合酶催化①②之間磷酸二酯鍵的形成
D.細胞核和線粒體內均可發生該過程
解析：①為DNA單鏈，其結構單元為4種脫氧核苷酸，A錯誤；
②為轉錄產生的RNA，為多聚核糖核苷酸鏈，B錯誤；
①②之間是氫鍵而非磷酸二酯鍵，C錯誤。
C
3.(2019·浙江6月學考，21)真核細胞中，某多肽鏈的合成示意圖如下，其中①、②、③為核糖體上結合tRNA的3個位置，a、b均是由mRNA上3個相鄰的核苷酸組成的結構。下列敘述正確的是(　　)
A.在該mRNA中a、b均為密碼子
B.一個mRNA只能與一個核糖體結合
C.③位置供攜帶著氨基酸的tRNA進入核糖體
D.若b中的1個核苷酸發生替換，則其決定的氨基酸一定改變
解析：在該mRNA中b為密碼子，由b與a的位置關系可以看出，a不是決定某個氨基酸的三個相鄰核苷酸，故不是密碼子，A錯誤；
一個mRNA可以與多個核糖體結合，進行翻譯，B錯誤；
由于密碼子的簡并，若b中的1個核苷酸發生替換，則其決定的氨基酸不一定改變，D錯誤。
A.在該mRNA中a、b均為密碼子
B.一個mRNA只能與一個核糖體結合
C.③位置供攜帶著氨基酸的tRNA進入核糖體
D.若b中的1個核苷酸發生替換，則其決定的氨基酸一定改變課時精練12　基因的概念及基因控制蛋白質的合成
(時間：30分鐘分值：50分)
選擇題：第1～15題，每小題2分，共30分。答案P189
【對點強化】
題型1　基因通常是DNA分子的功能片段
1.下列有關基因的敘述錯誤的是(　　)
基因是遺傳物質功能的基本單位
基因是由多個核苷酸連接而成的
基因是堿基對隨機排列成的DNA片段
基因能夠儲存遺傳信息，可以準確地復制
2.下列關于遺傳信息的說法，錯誤的是(　　)
豌豆的高莖基因與矮莖基因儲存的遺傳信息不同
人類遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因進行的
T2噬菌體的遺傳信息蘊含在核糖核苷酸的排列順序中
RNA病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段
題型2　遺傳信息的轉錄
3.與DNA分子相比，RNA分子特有的堿基是(　　)
鳥嘌呤(G) 胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U) 腺嘌呤(A)
4.下列有關RNA的敘述，錯誤的是(　　)
有些生物中的RNA具有催化功能
轉運RNA上的堿基只有三個
mRNA與tRNA在核糖體上發生配對
rRNA是核糖體的重要成分
5.(2024·寧波九校高一聯考)真核細胞內某段DNA正在發生下圖所示的轉錄過程。下列相關敘述錯誤的是(　　)
一個DNA分子通過轉錄可形成多個不同的RNA分子
圖示過程所需原料是A、U、C、G 4種堿基
圖示過程需結合 2個RNA聚合酶，其移動方向相反
該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈
題型3　遺傳信息的翻譯
6.(2023·湖州高一期末調研)右圖是某tRNA的結構示意圖，在翻譯過程中該tRNA搬運的絲氨酸對應的密碼子為(　　)
5′—GCT—3′
5′—TCG—3′
5′—AGC—3′
5′—CGA—3′
7.(2024·衢溫5＋1聯盟高一聯考)基因指導蛋白質合成需要突破“空間障礙”和“語言障礙”。科學家提出突破以上兩大障礙需要兩種關鍵物質，前者能將細胞核中的遺傳信息傳遞到細胞質中，后者既能識別堿基序列，也能識別特定氨基酸，以實現堿基序列向氨基酸序列的轉換。這兩種關鍵物質分別是(　　)
DNA、mRNA mRNA、tRNA
mRNA、rRNA tRNA、rRNA
8.下列關于遺傳密碼的敘述，正確的是(　　)
每個遺傳密碼都由3個相鄰的脫氧核苷酸組成
每種遺傳密碼子都能且僅能決定一種氨基酸
并非每種氨基酸都能對應2種或2種以上的遺傳密碼子
每個mRNA分子上有多個遺傳密碼子，而每個tRNA分子上僅有1個遺傳密碼
9.蛋白質的生物合成過程如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
mRNA上三個相鄰核苷酸即為一個密碼子
起始密碼子、終止密碼子分別位于mRNA的5′端、3′端
圖中新生肽鏈已合成部分含有5個肽鍵
多個核糖體串聯在mRNA上能提高每條肽鏈的合成速率
10.如圖為多聚核糖體合成肽鏈的過程示意圖，下列有關該過程的說法正確的是(　　)
圖示為多個核糖體合成一條多肽鏈的過程
mRNA沿著三個核糖體從右向左移動
三條肽鏈在氨基酸排列順序上各不相同
由圖示可推測少量mRNA可以合成大量的蛋白質
【綜合提升】
11.下列關于遺傳信息表達過程的敘述，正確的是(　　)
一個DNA分子轉錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板
轉錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結構的功能
多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈
編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苷酸組成
12.下圖是真核細胞內某基因的表達過程示意圖。下列敘述正確的是(　　)
過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶與起始密碼子結合
過程②③發生的場所在細胞質，需要多種酶參與
過程④表示翻譯，需要參與的RNA是兩種
一個基因可轉錄形成多種合成多肽鏈的模板
13.尼倫伯格和馬太破譯了第一個遺傳密碼，他們將細胞破碎離心得到上清液，往上清液中加入DNA酶后保溫一段時間得到了細胞提取液，再加入RNA多聚尿嘧啶核苷酸UUUUU……和苯丙氨酸等物質，合成了多聚苯丙氨酸的肽鏈。下列相關敘述錯誤的是(　　)
此過程模擬的是翻譯過程
多聚尿嘧啶核苷酸的作用相當于mRNA
在該反應體系中，編碼苯丙氨酸的密碼子是UUU
保溫一段時間，目的是消耗掉存留的DNA、mRNA和tRNA
14.下圖為人體細胞中攜帶亮氨酸的RNA循環作用示意圖，相關敘述正確的是(　　)
基因的表達均需要通過圖示的過程才能實現
氨酰tRNA通過三個密碼子與mRNA識別，并將氨基酸釋放下來
離開核糖體－mRNA復合體的tRNA可再次結合亮氨酸，但不能結合其他氨基酸
核糖體移動至終止密碼子后，離開復合體并結合相同的mRNA，才進入下一個循環
15.(2024·西城區高一期末)科學家用強還原劑處理攜帶半胱氨酸(Cys)的tRNACys，使Cys被還原成丙氨酸(Ala)后仍附著在原tRNA上 ，當這個Ala－tRNACys用于體外蛋白質合成系統時，Ala會摻入以前正常多肽Cys的位置。下列敘述錯誤的是(　　)
體外合成系統需要提供模板、原料和能量等
Ala－tRNACys可識別mRNA上Cys的密碼子
Cys被替換為Ala后蛋白質的結構可能會改變
實驗證明密碼子識別的特異性在于氨基酸
16.(10分)如圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質或結構，a、b、c表示生理過程。請據圖回答下列問題(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)：
(1)(4分)完成遺傳信息表達的是________(填字母)過程，a過程所需的酶有__________________________________________________________________。
(2)(4分)圖中含有核糖的是__________(填序號)；由②指導合成的多肽鏈中氨基酸序列是_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)(2分)若在AUG后插入三個核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化，由此證明_______________________________
__________________________________________________________________。
17.(10分)(2024·溫州學考模擬)如圖為發生在某原核細胞內某基因表達過程的示意圖，圖中序號①～③代表物質或結構。
回答下列問題：
(1)(2分)DNA的復制是以親代DNA為模板，遵循____________原則，合成子代DNA的過程。若圖中DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為________個。
(2)(2分)合成①的過程需要________酶參與，若圖中DNA的一條單鏈中部分序列是5′－ATCGT－3′，那么以該鏈為模板合成的mRNA中對應互補序列是5′－________－3′。
(3)(3分)以①為模板合成②的過程稱為____________；能特異性識別①上密碼子的大分子物質是________；圖中③的移動方向為________(填“向左”或“向右”)。
(4)(3分)DNA片段中若部分堿基發生了替換，但其編碼的氨基酸可能不變，其原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
課時精練12　基因的概念及基因控制蛋白質的合成
1.C　[基因是具有遺傳效應的DNA片段，故其堿基對都有特定的排列順序，C錯誤。 ]
2.C　[豌豆的高莖基因與矮莖基因是一對等位基因，它們儲存的遺傳信息不同，A正確；人類遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序，而人體中基因的主要載體是染色體，因此人類遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因進行的，B正確；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，因此其遺傳信息蘊含在脫氧核糖核苷酸的排列順序中，C錯誤；RNA病毒的遺傳物質是RNA，因此其基因是有遺傳效應的RNA片段，D正確。]
3.C
4.B　[轉運RNA上有多個堿基，其中有3個堿基與mRNA上的密碼子互補配對，B錯誤。]
5.B　[一個DNA分子上有很多的基因，每個基因所對應的DNA片段轉錄時得到的是不同的RNA分子，A正確；該過程是轉錄過程，產物是RNA，所以所需要的原料是四種游離的核糖核苷酸，B錯誤；圖示過程是1個DNA分子上的兩個基因正在轉錄，所以需要結合2個RNA聚合酶，根據圖示，左側基因的轉錄方向是從左向右，右側基因轉錄的方向是從右向左，所以RNA聚合酶移動的方向相反，C正確；左側基因和右側基因轉錄時分別以該DNA片段的其中一條鏈為模板，所以該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈，D正確。]
6.C　[圖中反密碼子為3′—UCG—5′，其對應的密碼子為5′—AGC—3′，C正確。]
7.B
8.C　[遺傳密碼是指在mRNA上每3個相鄰的核苷酸排列成的三聯體，A錯誤；終止密碼子不能決定氨基酸，B錯誤；一般情況下，甲硫氨酸和色氨酸各是由一個密碼子決定的，C正確；每個mRNA分子上有多個遺傳密碼子，而每個tRNA分子上僅有1個反密碼子，D錯誤。]
9.B　[mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰核苷酸即為一個密碼子；圖中新生肽鏈已合成部分含有4個肽鍵；多個核糖體串聯在mRNA上不會改變每條肽鏈的合成速率。]
10.D　[圖示為三個核糖體合成三條多肽鏈的過程，A錯誤；翻譯過程中核糖體是沿著mRNA進行移動的，根據肽鏈的長短，可判斷出核糖體沿mRNA的移動方向是從右向左，B錯誤；三條肽鏈是以同一條mRNA為模板合成的，因此氨基酸的排列順序相同，C錯誤；一條mRNA可以和多個核糖體結合，可在短時間內合成大量的蛋白質，D正確。]
11.A　[轉錄時，RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位相結合，包括一個或者幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開，以便形成相應的RNA分子，說明一個DNA分子轉錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板，A正確；RNA聚合酶可以使DNA雙螺旋解開，B錯誤；多個核糖體可結合在一個mRNA分子上合成多條多肽鏈，C錯誤；編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的核糖核苷酸組成，D錯誤。]
12.D　[過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶與DNA上的啟動子結合，起始密碼子在mRNA上，A錯誤；過程②③是前體mRNA經過加工形成成熟mRNA的過程，發生的場所主要在細胞核，需要多種酶參與，B錯誤；過程④表示翻譯，需要參與的RNA是三種，分別是作為模板的mRNA，轉運氨基酸的tRNA，還有核糖體中的rRNA，C錯誤；分析圖示可知，一種前體mRNA通過剪切和拼接后，可以形成不同的成熟mRNA，翻譯出不同的多肽鏈，所以一個基因可轉錄形成多種合成多肽鏈的模板，D正確。]
13.D　[酶具有專一性，將細胞破碎離心得到上清液，往上清液中加入DNA酶后保溫一段時間，目的是消耗掉存留的DNA，D錯誤。]
14.C　[基因的表達包括轉錄和翻譯，但不一定都需要亮氨酸，A錯誤；氨酰tRNA通過反密碼子識別mRNA上的密碼子，并將氨基酸釋放下來，B錯誤；一種tRNA只能運輸一種氨基酸，不能結合其他氨基酸，C正確；一條mRNA可結合多個核糖體同時進行翻譯，核糖體移動至終止密碼子后，離開復合體，離開復合體后的核糖體不一定會結合相同的mRNA，D錯誤。]
15.D
16.（1）b、c　解旋酶和DNA聚合酶
（2）②③⑤　甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸　（3）一個密碼子是mRNA上三個相鄰的核苷酸排列成的三聯體
解析　分析圖示過程可知：a為DNA的復制、b為轉錄、c為翻譯。（1）完成遺傳信息表達的是轉錄和翻譯，即圖中b和c，DNA的復制需要在解旋酶的作用下解開雙鏈，然后在DNA聚合酶的作用下合成DNA子鏈。（2）RNA中含有核糖，圖中含有核糖的包括②（mRNA）、⑤（tRNA）、③（核糖體）。根據②（mRNA）上的堿基順序組成的密碼子，指導合成的多肽鏈中氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸。
17.（1）堿基互補配對　7（a/2－m）
（2）RNA聚合　ACGAU　（3）翻譯　tRNA　向左　（4）一個氨基酸可能對應多個密碼子（其他合理答案也可以）
解析　（1）DNA的復制是以親代DNA為模板，遵循堿基互補配對原則，合成子代DNA的過程。若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA中的胞嘧啶脫氧核苷酸數為（a－2m）÷2，該DNA分子復制3次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為（23－1）×（a－2m）÷2＝7×（－m）。（2）圖中①是mRNA，因此其合成過程需要RNA聚合酶參與。若圖中DNA的一條單鏈中部分序列是5′－ATCGT－3′，那么以該鏈為模板合成的mRNA中對應互補序列是5′－ACGAU－3′。（3）以①mRNA為模板合成②的過程稱為翻譯。tRNA通過其反密碼子與mRNA上的密碼子相互識別。由于左側核糖體上肽鏈最長，說明③（核糖體）的移動方向為向左。（4）一個氨基酸可能對應多個密碼子，因此當DNA片段中部分堿基發生了替換，其編碼的氨基酸可能不變。(共29張PPT)
課時精練12
基因的概念及基因控制蛋白質的合成
(時間：30分鐘　分值：50分)
C
題型1　基因通常是DNA分子的功能片段
1.下列有關基因的敘述錯誤的是(　　)
A.基因是遺傳物質功能的基本單位
B.基因是由多個核苷酸連接而成的
C.基因是堿基對隨機排列成的DNA片段
D.基因能夠儲存遺傳信息，可以準確地復制
解析：基因是具有遺傳效應的DNA片段，故其堿基對都有特定的排列順序，C錯誤。
2.下列關于遺傳信息的說法，錯誤的是(　　)
A.豌豆的高莖基因與矮莖基因儲存的遺傳信息不同
B.人類遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因進行的
C.T2噬菌體的遺傳信息蘊含在核糖核苷酸的排列順序中
D.RNA病毒的基因是有遺傳效應的RNA片段
C
解析：豌豆的高莖基因與矮莖基因是一對等位基因，它們儲存的遺傳信息不同，A正確；
人類遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序，而人體中基因的主要載體是染色體，因此人類遺傳信息的傳遞主要是通過染色體上的基因進行的，B正確；
T2噬菌體的遺傳物質是DNA，因此其遺傳信息蘊含在脫氧核糖核苷酸的排列順序中，C錯誤；
RNA病毒的遺傳物質是RNA，因此其基因是有遺傳效應的RNA片段，D正確。
題型2　遺傳信息的轉錄
3.與DNA分子相比，RNA分子特有的堿基是(　　)
A.鳥嘌呤(G) B.胞嘧啶(C)
C.尿嘧啶(U) D.腺嘌呤(A)
C
4.下列有關RNA的敘述，錯誤的是(　　)
A.有些生物中的RNA具有催化功能
B.轉運RNA上的堿基只有三個
C.mRNA與tRNA在核糖體上發生配對
D.rRNA是核糖體的重要成分
解析：轉運RNA上有多個堿基，其中有3個堿基與mRNA上的密碼子互補配對，B錯誤。
B
5.(2024·寧波九校高一聯考)真核細胞內某段DNA正在發生下圖所示的轉錄過程。下列相關敘述錯誤的是(　　)
B
A.一個DNA分子通過轉錄可形成多個不同的RNA分子
B.圖示過程所需原料是A、U、C、G 4種堿基
C.圖示過程需結合 2個RNA聚合酶，其移動方向相反
D.該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈
解析：一個DNA分子上有很多的基因，每個基因所對應的DNA片段轉錄時得到的是不同的RNA分子，A正確；
該過程是轉錄過程，產物是RNA，所以所需要的原料是四種游離的核糖核苷酸，B錯誤；
圖示過程是1個DNA分子上的兩個基因正在轉錄，所以需要結合2個RNA聚合酶，根據圖示，左側基因的轉錄方向是從左向右，右側基因轉錄的方向是從右向左，所以RNA聚合酶移動的方向相反，C正確；
左側基因和右側基因轉錄時分別以該DNA片段的其中一條鏈為模板，所以該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈，D正確。
題型3　遺傳信息的翻譯
6.(2023·湖州高一期末調研)右圖是某tRNA的結構示意圖，在翻譯過程中該tRNA搬運的絲氨酸對應的密碼子為(　　)
C
A.5′—GCT—3′ B.5′—TCG—3′
C.5′—AGC—3′ D.5′—CGA—3′
解析：圖中反密碼子為3′—UCG—5′，其對應的密碼子為5′—AGC—3′，C正確。
7.(2024·衢溫5＋1聯盟高一聯考)基因指導蛋白質合成需要突破“空間障礙”和“語言障礙”。科學家提出突破以上兩大障礙需要兩種關鍵物質，前者能將細胞核中的遺傳信息傳遞到細胞質中，后者既能識別堿基序列，也能識別特定氨基酸，以實現堿基序列向氨基酸序列的轉換。這兩種關鍵物質分別是(　　)
A.DNA、mRNA B.mRNA、tRNA
C.mRNA、rRNA D.tRNA、rRNA
B
8.下列關于遺傳密碼的敘述，正確的是(　　)
A.每個遺傳密碼都由3個相鄰的脫氧核苷酸組成
B.每種遺傳密碼子都能且僅能決定一種氨基酸
C.并非每種氨基酸都能對應2種或2種以上的遺傳密碼子
D.每個mRNA分子上有多個遺傳密碼子，而每個tRNA分子上僅有1個遺傳密碼
C
解析：遺傳密碼是指在mRNA上每3個相鄰的核苷酸排列成的三聯體，A錯誤；
終止密碼子不能決定氨基酸，B錯誤；
一般情況下，甲硫氨酸和色氨酸各是由一個密碼子決定的，C正確；
每個mRNA分子上有多個遺傳密碼子，而每個tRNA分子上僅有1個反密碼子，D錯誤。
9.蛋白質的生物合成過程如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
B
A.mRNA上三個相鄰核苷酸即為一個密碼子
B.起始密碼子、終止密碼子分別位于mRNA的5′端、3′端
C.圖中新生肽鏈已合成部分含有5個肽鍵
D.多個核糖體串聯在mRNA上能提高每條肽鏈的合成速率
解析：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰核苷酸即為一個密碼子；圖中新生肽鏈已合成部分含有4個肽鍵；多個核糖體串聯在mRNA上不會改變每條肽鏈的合成速率。
10.如圖為多聚核糖體合成肽鏈的過程示意圖，下列有關該過程的說法正確的是(　　)
D
A.圖示為多個核糖體合成一條多肽鏈的過程
B.mRNA沿著三個核糖體從右向左移動
C.三條肽鏈在氨基酸排列順序上各不相同
D.由圖示可推測少量mRNA可以合成大量的蛋白質
解析：圖示為三個核糖體合成三條多肽鏈的過程，A錯誤；
翻譯過程中核糖體是沿著mRNA進行移動的，根據肽鏈的長短，可判斷出核糖體沿mRNA的移動方向是從右向左，B錯誤；
三條肽鏈是以同一條mRNA為模板合成的，因此氨基酸的排列順序相同，C錯誤；
一條mRNA可以和多個核糖體結合，可在短時間內合成大量的蛋白質，D正確。
A.圖示為多個核糖體合成一條多肽鏈的過程
B.mRNA沿著三個核糖體從右向左移動
C.三條肽鏈在氨基酸排列順序上各不相同
D.由圖示可推測少量mRNA可以合成大量的蛋白質
11.下列關于遺傳信息表達過程的敘述，正確的是(　　)
A.一個DNA分子轉錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板
B.轉錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結構的功能
C.多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈
D.編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苷酸組成
解析：轉錄時，RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位相結合，包括一個或者幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開，以便形成相應的RNA分子，說明一個DNA分子轉錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板，A正確；
RNA聚合酶可以使DNA雙螺旋解開，B錯誤；
多個核糖體可結合在一個mRNA分子上合成多條多肽鏈，C錯誤；
編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的核糖核苷酸組成，D錯誤。
A
12.下圖是真核細胞內某基因的表達過程示意圖。下列敘述正確的是(　　)
D
A.過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶與起始密碼子結合
B.過程②③發生的場所在細胞質，需要多種酶參與
C.過程④表示翻譯，需要參與的RNA是兩種
D.一個基因可轉錄形成多種合成多肽鏈的模板
解析：過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶與DNA上的啟動子結合，起始密碼子在mRNA上，A錯誤；
過程②③是前體mRNA經過加工形成成熟mRNA的過程，發生的場所主要在細胞核，需要多種酶參與，B錯誤；
過程④表示翻譯，需要參與的RNA是三種，分別是作為模板的mRNA，轉運氨基酸的tRNA，還有核糖體中的rRNA，C錯誤；
分析圖示可知，一種前體mRNA通過剪切和拼接后，可以形成不同的成熟mRNA，翻譯出不同的多肽鏈，所以一個基因可轉錄形成多種合成多肽鏈的模板，D正確。
A.過程①表示轉錄，需要RNA聚合酶與起始密碼子結合
B.過程②③發生的場所在細胞質，需要多種酶參與
C.過程④表示翻譯，需要參與的RNA是兩種
D.一個基因可轉錄形成多種合成多肽鏈的模板
13.尼倫伯格和馬太破譯了第一個遺傳密碼，他們將細胞破碎離心得到上清液，往上清液中加入DNA酶后保溫一段時間得到了細胞提取液，再加入RNA多聚尿嘧啶核苷酸UUUUU……和苯丙氨酸等物質，合成了多聚苯丙氨酸的肽鏈。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.此過程模擬的是翻譯過程
B.多聚尿嘧啶核苷酸的作用相當于mRNA
C.在該反應體系中，編碼苯丙氨酸的密碼子是UUU
D.保溫一段時間，目的是消耗掉存留的DNA、mRNA和tRNA
解析：酶具有專一性，將細胞破碎離心得到上清液，往上清液中加入DNA酶后保溫一段時間，目的是消耗掉存留的DNA，D錯誤。
D
14.右圖為人體細胞中攜帶亮氨酸的RNA循環作用示意圖，相關敘述正確的是(　　)
C
A.基因的表達均需要通過圖示的過程才能實現
B.氨酰tRNA通過三個密碼子與mRNA識別，并將氨基酸釋放下來
C.離開核糖體－mRNA復合體的tRNA可再次結合亮氨酸，但不能結合其他氨基酸
D.核糖體移動至終止密碼子后，離開復合體并結合相同的mRNA，才進入下一個循環
解析：基因的表達包括轉錄和翻譯，但不一定都需要亮氨酸，A錯誤；
氨酰tRNA通過反密碼子識別mRNA上的密碼子，并將氨基酸釋放下來，B錯誤；
一種tRNA只能運輸一種氨基酸，不能結合其他氨基酸，C正確；
一條mRNA可結合多個核糖體同時進行翻譯，核糖體移動至終止密碼子后，離開復合體，離開復合體后的核糖體不一定會結合相同的mRNA，D錯誤。
A.基因的表達均需要通過圖示的過程才能實現
B.氨酰tRNA通過三個密碼子與mRNA識別，并將氨基酸釋放下來
C.離開核糖體－mRNA復合體的tRNA可再次結合亮氨酸，但不能結合其他氨基酸
D.核糖體移動至終止密碼子后，離開復合體并結合相同的mRNA，才進入下一個循環
15.(2024·西城區高一期末)科學家用強還原劑處理攜帶半胱氨酸(Cys)的tRNACys，使Cys被還原成丙氨酸(Ala)后仍附著在原tRNA上 ，當這個Ala－tRNACys用于體外蛋白質合成系統時，Ala會摻入以前正常多肽Cys的位置。下列敘述錯誤的是(　　)
A.體外合成系統需要提供模板、原料和能量等
B.Ala－tRNACys可識別mRNA上Cys的密碼子
C.Cys被替換為Ala后蛋白質的結構可能會改變
D.實驗證明密碼子識別的特異性在于氨基酸
D
16.如圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質或結構，a、b、c表示生理過程。請據圖回答下列問題(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)：
(1)完成遺傳信息表達的是　　　　(填字母)過程，a過程所需的酶有_________________________。
b、c
解旋酶和DNA聚合酶
(2)圖中含有核糖的是　　　(填序號)；由②指導合成的多肽鏈中氨基酸序列是_____________________________________________。
(3)若在AUG后插入三個核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化，由此證明____________________________
__________________________。
②③⑤
甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸
一個密碼子是mRNA上三個相
鄰的核苷酸排列成的三聯體
解析：分析圖示過程可知：a為DNA的復制、b為轉錄、c為翻譯。(1)完成遺傳信息表達的是轉錄和翻譯，即圖中b和c，DNA的復制需要在解旋酶的作用下解開雙鏈，然后在DNA聚合酶的作用下合成DNA子鏈。
(2)RNA中含有核糖，圖中含有核糖的包括②(mRNA)、⑤(tRNA)、③(核糖體)。根據②(mRNA)上的堿基順序組成的密碼子，指導合成的多肽鏈中氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸。
17.(2024·溫州學考模擬)如圖為發生在某原核細胞內某基因表達過程的示意圖，圖中序號①～③代表物質或結構。
回答下列問題：
(1)DNA的復制是以親代DNA為模板，遵循　　　　　　原則，合成子代DNA的過程。若圖中DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為　　　　個。
堿基互補配對
7(a/2－m)
(2)合成①的過程需要　　　　　酶參與，若圖中DNA的一條單鏈中部分序列是5′－ATCGT－3′，那么以該鏈為模板合成的mRNA中對應互補序列是
5′－　　　　－3′。
(3)以①為模板合成②的過程稱為　　　　　；能特異性識別①上密碼子的大分子物質是　　　　；圖中③的移動方向為　　　　(填“向左”或“向右”)。
(4)DNA片段中若部分堿基發生了替換，但其編碼的氨基酸可能不變，其原因是_____________________________________________________。
RNA聚合
ACGAU
翻譯
tRNA
向左
一個氨基酸可能對應多個密碼子(其他合理答案也可以)
解析：(1)DNA的復制是以親代DNA為模板，遵循堿基互補配對原則，合成子代DNA的過程。若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則該DNA中的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(a－2m)÷2，該DNA分子復制3次，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數為(23－1)×(a－2m)÷2＝7×( －m)。(2)圖中①是mRNA，因此其合成過程需要RNA聚合酶參與。若圖中DNA的一條單鏈中部分序列是5′－ATCGT－3′，那么以該鏈為模板合成的mRNA中對應互補序列是5′－ACGAU－3′。(3)以①mRNA為模板合成②的過程稱為翻譯。tRNA通過其反密碼子與mRNA上的密碼子相互識別。由于左側核糖體上肽鏈最長，說明③(核糖體)的移動方向為向左。(4)一個氨基酸可能對應多個密碼子，因此當DNA片段中部分堿基發生了替換，其編碼的氨基酸可能不變。

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