基因指導蛋白質的合成考點一遺傳信息的轉錄和翻譯（一）三種RNA的比較種類mRNAtRNArRNA名稱信使RNA轉運RNA核糖體RNA功能傳遞遺傳信息；蛋白質合成的模板識別并轉運特定氨基酸組成核糖體結構單鏈三葉草型結構單鏈共同點①都是轉錄的產物；②基本單位相同；③都與翻譯過程有關。（二）遺傳信息的轉錄1.概念RNA在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。RNA2.過程子鏈游離的核糖核苷酸子鏈游離的核糖核苷酸3.條件（1）模板：DNA的一條鏈（2）原料：_四種游離的核糖核苷酸_（3）能量：ATP（4）酶：RNA聚合酶（*打開氫鍵、形成磷酸二酯鍵）4.場所主要是細胞核，在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉錄過程。5.時間個體生長發(fā)育的整個過程6.原則堿基互補配對原則（A-U、T-A、G—C、C—G）7.產物信使RNA、核糖體RNA、轉運RNA8.子鏈合成方向子鏈的5’端→3’端9.意義遺傳信息從DNA傳遞到_RNA（mRNA）上，為_翻譯做準備。（三）遺傳信息的翻譯1.概念游離在細胞質中的各種氨基酸，以_mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。2.過程脫離終止密碼tRNAmRNAmRNAtRNA脫離終止密碼tRNAmRNAmRNAtRNA3.條件（1）原料：20種游離氨基酸（2）能量：ATP（3）酶：多種酶（4）搬運工具：tRNA（5）裝配機器：核糖體4.場所細胞質5.時間個體生長發(fā)育的整個過程6.原則堿基互補配對原則（U-A、A-U、G-CC-G）7.產物具有特定氨基酸順序的蛋白質8.遺傳信息傳遞方向RNA→蛋白質（四）密碼子與反密碼子項目密碼子反密碼子位置mRNAtRNA作用直接決定蛋白質中氨基酸的序列識別密碼子，轉運氨基酸特點與DNA模板鏈上的堿基互補與mRNA中密碼子的堿基互補DNA復制、轉錄和翻譯的比較（以真核生物為例）復制轉錄翻譯時間細胞分裂的間期生長發(fā)育過程場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質（核糖體）模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種酶特點邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊轉錄多聚核糖體現(xiàn)象原則T－A；A－T；G－C；C－GT－A；A－U；G－C；C－GU－A；A－U；G－C；C－G結果兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質方向新鏈從5’端-3’端延伸新鏈從5’端-3’端延伸從起始密碼子到終止密碼子信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質蛋白質意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息考點二中心法則1.總表達式①DNA的復制；②轉錄；③翻譯；④RNA的復制；⑤RNA逆轉錄。2.分別寫出下列生物中心法則表達式生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉錄病毒艾滋病病毒RNAeq\o(→,\s\up7(逆轉錄))eq\o(→,\s\up7(轉錄))RNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質細胞生物動物、植物、細菌、真菌等【真題訓練】一、單選題1．（2022·河北·高考真題）關于中心法則相關酶的敘述，錯誤的是（）A．RNA聚合酶和逆轉錄酶催化反應時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵B．DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成C．在解旋酶協(xié)助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉錄合成多種RNAD．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在體外發(fā)揮催化作用【答案】C【詳解】A、RNA聚合酶催化DNA→RNA的轉錄過程，逆轉錄酶催化RNA→DNA的逆轉錄過程，兩個過程中均遵循堿基互補配對原則，且存在DNA-RNA之間的氫鍵形成，A正確；B、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶的本質都是蛋白質，蛋白質是由核酸控制合成的，其合成場所是核糖體，B正確；C、以單鏈DNA為模板轉錄合成多種RNA是轉錄過程，該過程不需要解旋酶，C錯誤；D、酶的作用機理是降低化學反應的活化能，從而起催化作用，在適宜條件下，酶在體內外均可發(fā)揮作用，如體外擴增DNA分子的PCR技術中可用到耐高溫的DNA聚合酶，D正確。2．（2021·重慶·高考真題）科學家建立了一個蛋白質體外合成體系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的細胞提取液）。在盛有該合成體系的四支試管中分別加入苯丙氨酸、絲氨酸、絡氨酸和半胱氨酸后，發(fā)現(xiàn)只有加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多肽鏈。下列敘述錯誤的是（

）A．合成體系中多聚尿嘧啶核苷酸為翻譯的模板B．合成體系中的細胞提取液含有核糖體C．反密碼子為UUU的tRNA可攜帶苯丙氨酸D．試管中出現(xiàn)的多肽鏈為多聚苯丙氨酸【答案】C【詳解】A、翻譯過程以氨基酸為原料，以轉錄過程產生的mRNA為模板，所以在人工合成體系中多聚尿嘧啶核苷酸為翻譯的模板，A正確；B、翻譯需要核糖體的參與，所以人工合成體系中的細胞提取液含有核糖體，才能開始翻譯過程，B正確；C、該實驗不能證明苯丙氨酸的反密碼子是UUU，題目中并未描述關于密碼子與反密碼子的信息，C錯誤；D、加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈，因此，該實驗說明在多聚尿嘧啶序列編碼指導下合成了苯丙氨酸組成的肽鏈，D正確。3．（2022·浙江·高考真題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是（

）A．催化該過程的酶為RNA聚合酶 B．a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連 D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞【答案】C【分析】分析題圖，該過程以RNA為模板合成DNA單鏈，為逆轉錄過程?！驹斀狻緼、圖示為逆轉錄過程，催化該過程的酶為逆轉錄酶，A錯誤；B、a（RNA）鏈上能決定一個氨基酸的3個相鄰堿基，組成一個密碼子，B錯誤；C、b為單鏈DNA，相鄰的兩個脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；D、該過程為逆轉錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯誤。4．（2022·廣東·高考真題）擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結構，功能是協(xié)助mRNA轉移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于（

）A．細胞核 B．細胞質 C．高爾基體 D．細胞膜【答案】A【詳解】分析題意，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協(xié)助mRNA轉移的，mRNA是轉錄的產物，翻譯的模板，故可推測其轉移方向是從細胞核內通過核孔到細胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細胞，不能協(xié)助mRNA轉移，mRNA會聚集在細胞核中，A正確。5．（2022·湖南·高考真題）大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強，二者組裝成核糖體。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白可通過結合到自身mRNA分子上的核糖體結合位點而產生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是（）A．一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈B．細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡D．編碼該核糖體蛋白的基因轉錄完成后，mRNA才能與核糖體結合進行翻譯【答案】D【詳解】A、一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；B、細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子，與rRNA分子結合，二者組裝成核糖體，B正確；C、當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白只能結合到自身mRNA分子上，導致蛋白質合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡，C正確；D、大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉錄形成的mRNA在轉錄未結束時即和核糖體結合，開始翻譯過程，D錯誤。6．（2022·全國·高考真題）線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是（

）A．有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATPB．線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C．線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D．線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成【答案】C【詳解】A、有氧呼吸的第一階段場所是細胞質基質，第二、三階段在線粒體，三個階段均可產生ATP，故有氧呼吸時細胞質基質和線粒體都可產生ATP，A正確；B、線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，該階段氧氣和[H]反應生成水，該過程需要酶的催化，B正確；C、丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質，該過程需要水的參與，不需要氧氣的參與，C錯誤；D、線粒體是半自主性細胞器，其中含有少量DNA，可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，D正確。7．（2021·江蘇·高考真題）核酸和蛋白質都是重要的生物大分子，下列相關敘述錯誤的是（

）A．組成元素都有C、H、O、NB．細胞內合成新的分子時都需要模板C．在細胞質和細胞核中都有分布D．高溫變性后降溫都能緩慢復性【答案】D【詳解】A、核酸的組成元素為C、H、O、N、P，蛋白質的組成元素為C、H、O、N，故組成元素都有C、H、O、N，A正確；B、核酸和蛋白質的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的兩條鏈為模板，合成RNA以DNA的一條鏈為模板，合成蛋白質以mRNA為模板，B正確；C、核酸和蛋白質在細胞質和細胞核中都有分布，DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質中，C正確；D、DNA經高溫變性后降溫能緩慢復性，蛋白質經高溫變性后，降溫不能復性，D錯誤。8．（2021·海南·高考真題）研究發(fā)現(xiàn)，人體內某種酶的主要作用是切割、分解細胞膜上的“廢物蛋白”。下列有關敘述錯誤的是（

）A．該酶的空間結構由氨基酸的種類決定B．該酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA參與C．“廢物蛋白”被該酶切割過程中發(fā)生肽鍵斷裂D．“廢物蛋白”分解產生的氨基酸可被重新利用【答案】A【詳解】A、根據題意可知：該酶的化學本質為蛋白質，蛋白質空間結構具有多樣性的原因是氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結構不同造成的，A錯誤；B、根據題意可知：該酶的化學本質為蛋白質，合成蛋白質要經過轉錄和翻譯過程，mRNA、tRNA和rRNA都參與了翻譯過程，因此該酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA參與，B正確；C、“廢物蛋白”被該酶切割的過程中會發(fā)生分解，肽鍵斷裂，C正確；D、氨基酸是蛋白質的基本單位，因此“廢物蛋白”分解產生的氨基酸可被重新利用，D正確。9．（2021·河北·高考真題）關于基因表達的敘述，正確的是（

）A．所有生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉錄、移動到終止密碼子時停止轉錄C．翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準確性D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息【答案】C【詳解】A、RNA病毒的蛋白質由病毒的遺傳物質RNA編碼合成，A錯誤；B、DNA雙鏈解開，RNA聚合酶與啟動子結合進行轉錄，移動到終止子時停止轉錄，B錯誤；C、翻譯過程中，核酸之間通過堿基互補配對相互識別保證了遺傳信息傳遞的準確性，C正確；D、沒有相應的反密碼子與mRNA上的終止密碼子配對，故tRNA不能讀取mRNA上全部堿基序列信息，D錯誤。二、解答題10．（2021·北京·高考真題）近年來發(fā)現(xiàn)海藻糖-6-磷酸（T6P）是一種信號分子，在植物生長發(fā)育過程中起重要調節(jié)作用。研究者以豌豆為材料研究了T6P在種子發(fā)育過程中的作用。(1)豌豆葉肉細胞通過光合作用在__________中合成三碳糖，在細胞質基質中轉化為蔗糖后運輸?shù)桨l(fā)育的種子中轉化為淀粉貯存。(2)細胞內T6P的合成與轉化途徑如下：底物T6P海藻糖將P酶基因與啟動子U（啟動與之連接的基因僅在種子中表達）連接，獲得U-P基因，導入野生型豌豆中獲得U-P純合轉基因植株，預期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株__________，檢測結果證實了預期，同時發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中淀粉含量降低，表現(xiàn)為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉基因植株，檢測發(fā)現(xiàn)植株種子中淀粉含量增加。(3)本實驗使用的啟動子U可以排除由于目的基因_________對種子發(fā)育產生的間接影響。(4)在進一步探討T6P對種子發(fā)育的調控機制時，發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中一種生長素合成酶基因R的轉錄降低，U-S植株種子中R基因轉錄升高。已知R基因功能缺失突變體r的種子皺縮，淀粉含量下降。據此提出假說：T6P通過促進R基因的表達促進種子中淀粉的積累。請從①~⑤選擇合適的基因與豌豆植株，進行轉基因實驗，為上述假說提供兩個新的證據。寫出相應組合并預期實驗結果________。①U-R基因

②U-S基因

③野生型植株④U-P植株

⑤突變體r植株【答案】(1)葉綠體基質(2)低(3)在其他器官（過量）表達(4)②⑤

與突變體r植株相