第18講基因的表達

內容考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能

1.概述DNA分子上的遺傳信生命觀結合DNA雙螺旋結構模

息通過RNA指導蛋白質的合念型，闡明基因表達過程

內容要求

成科學思

運用中心法則，建立模型

2.概述基因與性狀的關系維

模擬中心法則各過程的

2020?全國卷n(29)、2020.全國科學探

實驗，提升對實驗結果的

#111(1,3)、究

分析能力

近三年考情2019?全國卷I(2)、2018?全國

結合實例分析基因表達

卷I(2)、社會責

異常情況，形成關注社

2018?全國卷111(30)任

會、關注人體健康的理念

考點一遺傳信息的轉錄和翻譯

考點,自主梳理!預N教材兗基硼?

1.RNA的結構與功能

顰核糖

包括A、U、C、。

--/----—

基本單位：4種核糖核昔酸

…迪逋基

聚合

核糖核甘酸鏈

種類功能

1mRNA蛋白質合成的直接模板

tRNA轉運氨基酸,識別密碼子

RNA

(通常是單鏈)rRNA核糖體的組成成分

病毒RNARNA病毒的遺傳物質

少數(shù)酶為可降低化學

酶RNA,

反應的活化能(起催化作用)

提醒DNA和RNA的區(qū)別

(1)正確爭】斷DNA守口RNA

①含有堿基T或脫氧核糖nDNA;

②含有堿基U或核糖今RNA。

(2)DNA和RNA合成的判斷：用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA

的合成。若大量消耗T,可推斷正在進行DNA的合成；若大量利用U,可推斷

正在進行RNA的合成。

2.轉錄以基因為單位進行，在同一個細胞內的不同基因可以選擇性轉錄。

(1)概念：以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補配對原則合成RNA的過程。

(2)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。

⑶過程

/A不守里海加防

,(酶:RNA聚合酶/有解決功能

t結敲就異，暴露堿基

'原則:堿基互補配對原則(A-U,T-A,C-G,G-C)

模板:解開的DNA雙鏈中的一條鏈

原料:游離的核糖核一酸

,能量：一般由ATP提供

RNA聚合一

(結果:形成一個RNA

(合成的mRNA從模板鏈上釋放

〔DNA雙鏈恢復成雙螺旋結構

提醒(1)一個DNA分子上有許多個基因，其中某個基因進行轉錄時，其他基因

可能轉錄也可能不轉錄，它們之間互不影響。

⑵真核生物的DNA轉錄形成的mRNA需要在細胞核加工處理成為成熟的

mRNA后才能作為翻譯的模板。

(3)轉錄完成后，RNA從DNA上釋放，原DNA恢復雙螺旋結構。

3.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)場所或裝配機器：核糖體。唯一場所

⑶過程

起始映爐整結金▼直接摸機

幽A攜帶氨基酸置于特定位置

核糖體沿若mRNA移動,讀取卜’?

個密碼子，由對應IRNA運輸相應

延伸的氨基酸加到延伸中的肽鏈上(一

個mRNA可以結合多個核糖體)

停止當核械體到達mRNA上的終止密碼

王時，合成停止

(核糖體在mRNA上的移動方向)肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復

合物上脫離

盤曲折疊

(4)產物：多肽蛋白質

4.遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關系

(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系

(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關系

①密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸,決定氨基酸的密碼子有61種)；

不同生物共用一套遺傳密碼。

②一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。

③每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA

轉運。

易錯辨析

(1)在翻譯過程中，tRNA分子的一OH端與相應的氨基酸結合(J)

(2)~*個tRNA上的反密碼子只能與mRNA上的一種密碼子配對(V)

(3)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應的反密碼子(X)

(4)蛋白質合成旺盛的細胞中，DNA分子較多，轉錄成的mRNA分子也較多(X)

(5)細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率(X)

深挖教材

1.起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質的第一個氨基酸往往不是甲硫

氨酸？翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延伸的？從核糖體上脫落下來的是有特

定功能的成熟蛋白質嗎？

必修②P65“表4-1密碼子表拓展”

提示翻譯生成的多肽鏈往往需進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中往往會被剪

切掉。

翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子進行肽鏈的合成，直到

讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的只能

稱之為多肽，其必須經過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質。

2.密碼子的簡并性有怎樣的生物學意義?

必修②P65“思考與討論”

提示可以從增強密碼容錯性的角度來解釋，當密碼子中有一個堿基改變時，由

于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率

來考慮，當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以

保證翻譯的速度。

長句應答

1.（科學思維）RNA和DNA在化學組成上的區(qū)別在于:RNA中含有核糖和尿喀A,

DNA中含有脫氧核糖和胸腺喀咤。

2.（科學思維）真核生物翻譯時少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白質的原因是二

個mRNA分子可相繼結合多個核糖體同時進行翻譯。

重點.疑難突破1_____________突破疑難提考能.

L常考圖示解讀

A摺令氨基

;①tRNA呈三葉草形狀。

公右溪整川;減的朝位

;②一種tRNA只能轉運一種氨

：基酸，一種氨基酸可由一種或

：兒種tRNA轉運。

犢取由負基政J1接降寸將犢

（由長用崎向短修神犢馭）

反密碼字：識別密碼子

①一個核糖體與mRNA的結合部位

形成2個tRNA結合位點。

②翻譯起點：起始密碼子決定的是

甲硫氨酸或繳氨酸。

③翻譯終點：識別到終止密碼子（不

決定氨基酸）翻譯停止。

④翻譯進程：核糖體沿著mRNA移

動,mRNA不移動。

①數(shù)量關系：一個mRNA可同時

結合多個核糖體,形成多聚核糖體。

②目的意義：少量的mRNA分子

可以迅速合成出大量的蛋白質。

③方向：從左向右.判斷依據(jù)是

多肽鏈的長短，長的翻譯在前。

④結果：合成多個氨基酸序列完

全相同的多肽，因為模板mRNA

:、、令應力向儂據(jù)

'▲欣銃的長短判斷相同。

多肽銃長的說明核糖襪和瑛/VA美光播令的,黜峰￥蛤較邛.

為肽鏈短的說明核糖襪和KR"底6結令的,幼年葉蛤孜晚.

2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較

：DNA復制::轉錄；，翻譯；

VVV

主要在細主要在細細胞質中

胞核中胞核中的核糖體

的的

DNADNAmRNA

兩條鏈一條鏈

4種脫氧4種核糖

(@)2。種氨基酸

核昔酸核昔酸

解旋酶、RNA聚合酶、ATP、

DNA聚合酶、酶、ATP等tRNA等

ATP等

一條單鏈RNA

2個雙鏈(mRNA或多肽鏈

DNA分子tRNA或rRNA)

一條mRNA上

半保留復邊解旋邊轉

可結合多個核

(O)?制；邊解錄；DNA雙

糖體.同時合

旋邊復制鏈全保留

成多條肽鏈

金傳信、

、息傳遞J?DNA-DNADNA-RNAmRNAf蛋白質

3.相關數(shù)量關系

DNA堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1。

;DNA（SHj;：mRNA：:赤百前

gCA

jjj------?國"-------?精氨酸

-C_GT-

堿基數(shù)堿基數(shù)氨基酸數(shù)

6:3:1

提醒實際基因表達過程中的數(shù)量關系不符合6：3：1的原因

①DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉錄出mRNA

②在基因片段中，有的片段（如非編碼區(qū)）起調控作用，不轉錄

③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸

④轉錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸

4.真核細胞和原核細胞基因表達過程的判斷方法

［方法一：看細胞結構）

有細胞核或核膜，為真無成形的細胞核或核膜,

核生物為原核生物

轉錄和翻譯不能同時進行

轉錄和翻譯能同時進行,

（先轉錄后翻譯）.說明該

說明該過程屬于原核生

過程屬于真核生物的基因

物的基因表達過程

表達過程

［方法二：看轉錄和翻譯能否同時發(fā)生）

命題,規(guī)律探究____________幽醇典鼠

考向1轉錄和翻譯過程分析，考查科學思維能力

1.（2021.湖南四校聯(lián)考）如表是真核生物細胞核內三種RNA聚合酶的主要功能與

分布，下列說法錯誤的是（）

名稱RNA聚合酶IRNA聚合酶nRNA聚合酶III

主要功能合成rRNA合成mRNA合成tRNA

分布核仁核液核液

A.三種RNA均以DNA為模板合成

B.三種酶發(fā)揮作用形成的產物均可參與翻譯過程

C.RNA聚合酶的合成場所與其發(fā)揮作用的場所相同

D.任何一種RNA聚合酶活性變化都會影響其他兩種酶的合成

答案C

解析三種RNA都是通過轉錄形成的，轉錄是以DNA的一條鏈為模板進行的，

A正確；蛋白質合成過程中，需要mRNA為模板，tRNA為轉運氨基酸的工具,

還需要rRNA參與組成的核糖體作為合成場所，所以蛋白質合成過程中需要這三

種酶發(fā)揮作用形成的產物（rRNA、mRNA、tRNA）的參與，B正確；RNA聚合酶

屬于蛋白質，在核糖體中合成。據(jù)表可知，RNA聚合酶I在核仁中起作用，RNA

聚合酶n和RNA聚合酶HI在核液中起作用，所以這三種RNA聚合酶的合成場

所與其發(fā)揮作用的場所不同，C錯誤；任一種RNA聚合酶活性變化都會影響翻

譯的正常進行，而RNA聚合酶的化學本質是蛋白質，需要通過翻譯合成，因此

任一種RNA聚合酶活性變化都會影響其他兩種酶的合成，D正確。

2.（2021.河南名校聯(lián)盟質檢）下圖表示發(fā)生在某哺乳動物細胞內的遺傳信息傳遞

過程，下列敘述錯誤的是（）

A.a、b過程可發(fā)生在細胞核和細胞質中，a、b、c過程都能產生水

B.b過程不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋作用

C.c過程所需的模板來自b過程，c過程可以迅速合成大量相同肽鏈

D.造血干細胞中a、b、c過程都能進行，胰島B細胞中都不能進行

答案D

解析a是DNA復制，b是轉錄，c是翻譯，a、b過程可發(fā)生在細胞核和細胞質

中，a、b、c過程都是小分子單體脫水形成大分子多聚體的過程，都能產生水，

A正確；轉錄過程不需要專門的解旋酶，因為RNA聚合酶具有解旋作用，B正

確；翻譯的模板是mRNA,來自轉錄過程，一個mRNA可結合多個核糖體，可

同時進行多條相同肽鏈的合成，C正確；造血干細胞能進行有絲分裂，三個過程

都能進行，胰島B細胞不能分裂，但能進行蛋白質的合成，D錯誤。

題后反思》“三步”判斷真、原核細胞的DNA復制、轉錄及翻譯

一-「判斷真、原核細胞轉錄和翻譯的方法：看轉錄和

翻譯是否同時進行，不同時進行的是真核細胞，

〔同時進行的是原核細胞。

I「若有細胞核，觀察核內的生理過程有兒條鏈.有

保與條鏈，則為DNA復制；有3條鏈，則為轉錄。

原核生物也是依據(jù)相同的方法區(qū)分DNA復制和

轉錄。

蕉寺4」找核糖體，確定翻譯過程。由于核糖體的形態(tài)具

邏三夕一I有鮮明的特點，容易被發(fā)現(xiàn)。

3.（2020.全國卷n,29）大豆蛋白在人體內經消化道中酶的作用后，可形成小肽（短

的肽鏈）?；卮鹣铝袉栴}：

（1）在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質時，除mRNA外還需要其他種類

的核酸分子參與，它們是o

（2）大豆細胞中大多數(shù)mRNA和RNA聚合酶從合成部位到執(zhí)行功能部位需要經

過核孔。就細胞核和細胞質這兩個部位來說，作為mRNA合成部位的是

作為mRNA執(zhí)行功能部位的是；作為RNA聚合酶合成部位的是

，作為RNA聚合酶執(zhí)行功能部位的是.0

⑶部分氨基酸的密碼子如表所示。若來自大豆的某小肽對應的編碼序列為

UACGAACAUUGG,則該小肽的氨基酸序列是

______________________________________________________________________________________o若該小肽對應的DNA序列有3處堿

基發(fā)生了替換，但小肽的氨基酸序列不變，則此時編碼小肽的RNA序列為

氨基酸密碼子

色氨酸UGG

谷氨酸GAAGAG

酪氨酸UACUAU

組氨酸CAUCAC

答案（l）rRNA、tRNA（2）細胞核細胞質細胞質細胞核（3）酪氨酸一谷

氨酸一組氨酸一色氨酸UAUGAGCACUGG

解析（1）在大豆細胞中，以mRNA為模板合成蛋白質時，還需要rRNA參與構

成核糖體、tRNA參與氨基酸的轉運。（2）大豆細胞中，僅考慮細胞核和細胞質這

兩個部位，mRNA的合成部位是細胞核，mRNA合成以后通過核孔進入細胞質，

與核糖體結合起來進行翻譯過程；RNA聚合酶在細胞質中的核糖體上合成，經

加工后，通過核孔進入細胞核，與DNA結合起來進行轉錄過程。（3）根據(jù)該小肽

對應的編碼序列，結合表格中部分氨基酸的密碼子可知，該小肽的氨基酸序列是

酪氨酸一谷氨酸一組氨酸一色氨酸。若該小肽對應的DNA序列有3處堿基發(fā)生

了替換，但小肽的氨基酸序列不變，結合表格中部分氨基酸的密碼子可知，谷氨

酸、酪氨酸和組氨酸的密碼子均有兩個，且均為最后一個堿基不同，因此應該是

這三種氨基酸分別對應的密碼子的最后一個堿基發(fā)生了替換，此時編碼小肽的

RNA序列為UAUGAGCACUGGo

考向2DNA復制、轉錄與翻譯的關系

4.（2020?湖南名校聯(lián)盟）圖中a、b、c表示生物體內三種生理過程。下列敘述正確

的是（）

A.a過程需要的原料為四種核糖核甘酸

B.在不同功能細胞中b過程的產物存在差異

C.轉運1號氨基酸的RNA含有起始密碼子序列

D.分生區(qū)細胞能進行b和c過程，不能進行a過程

答案B

解析分析題圖可知，a過程表示DNA復制，b過程表示轉錄，c過程表示翻譯。

a過程為DNA復制，需要的原料為4種脫氧核糖核甘酸，A錯誤；在不同功能

細胞中b轉錄過程由于基因的選擇性表達，形成的產物存在差異，B正確；轉運

氨基酸的是tRNA,含有反密碼子，密碼子在mRNA上，C錯誤；分生區(qū)的細胞

通過有絲分裂進行增殖，故能進行b和c過程以及a過程，D錯誤。

5.（2021.湖北荊州調研）如圖為蛋白質的合成過程，有關敘述正確的是（）

DNA"RNA多肽鏈蛋白質

A.若抗生素可干擾核糖體的形成，則可以影響過程②

B.①②③過程中都存在堿基互補配對

C.DNA與RNA的化學組成相同

D.③過程的進行一定需要經過內質網與高爾基體的加工

答案A

解析若抗生素可干擾核糖體的形成，則影響翻譯過程，即②過程，A正確；

③過程是多肽鏈經過盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，不存在堿基互

補配對，B錯誤；DNA與RNA在化學組成上五碳糖不同（前者是脫氧核糖，后

者是核糖)和堿基種類不同(前者是A、C、G、T,后者是A、C、G、U),C錯誤；

分泌蛋白在核糖體合成，需要通過內質網與高爾基體的加工與運輸，而胞內蛋白

一般不需要，D錯誤。

考點二中心法則及基因與性狀的關系

考點?自主梳理預習教材夯基礎.

1.中心法則

(1)提出者：克里克。

⑵補充后的內容圖解：

O②['、③

①DNA<--------上?@RNA-------*蛋白質

O⑤

①DNA的復制；②轉錄;③翻譯；④RNA的復制;⑤RNA逆轉錄。

(3)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

篇ARNA工蛋白質

DNA病毒T2噬菌體@U

RNA病毒煙草花葉病毒贏R,A翻譯》蛋白質

逆轉錄病毒艾滋病病毒RNA*吩%RNA蜓蛋白質

動物、植物、細菌、

細胞生物備&A如「RNA工蛋臼質

真菌等

(4)請寫出淮港表皮細胞內遺傳信息傳遞式

高度分化的細胞

DNA莖鎏RNA邂生蛋白質。

(5)請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內的遺傳信息傳遞式

復foNA轉錄翻譯

制7=^RNA==^蛋白質。

2.基因控制性狀的途徑

(1)直接控制途徑

①方式：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀

②實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病等

(2)間接控制途徑

①方式：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀

②實例:

a.白化病:

酪氨酸酶酪氨酸酶

/酩氨酸不能

轉化為黑色素

(膚色正常)(白化病)

b.豌豆粒形:

編碼淀粉分豌豆DNA中插入一段淀粉分支酶

、支酶基因,外來DNA序列、基因異常,

合

基國交虬向昨基國帶俎

淀粉分支醐粉合Q淀粉分支酶

淀粉含量高，使淀粉含量低，使

豌豆吸水而顯得豌豆失水而顯得

膨脹皺縮

3.基因與性狀的關系

(1)一個基因皿一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)

(2)一個基因皿多種性狀(如基因間相互作用)

(3)多個基因皿一種性狀(如身高、體重等)

(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果。基因型相同，表現(xiàn)型可能不同,

基因型不同，表現(xiàn)型也可能相同。

助學巧記＞

“三看法”判斷中心法則各過程

都遵循堿基互補配對的原則

模板

UDNA卜■]RNA|

脫笈核核糖核脫敏核核糖核氨基酸

a原料甘酸甘酸甘酸甘酸

國產物蛋白質

DNARNADNARNA

(或多肽)

君黑

DNA復制轉錄逆轉錄RNA復制翻譯

易錯辨析

(1)由逆轉錄酶催化的是RNA-*DNA(V)

(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成(J)

⑶中心法則沒有體現(xiàn)遺傳信息的表達功能(X)

(4)HIV(逆轉錄病毒)感染人體過程的遺傳信息流示意圖為:

RNA逆轉錄》/(DNARNA速以蛋白質(性狀)

(?)

⑸豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性

狀(X)

(6)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型可能不同；

基因型不同，表現(xiàn)型可能相同(。)

命題?規(guī)律探究_____________醯既斑

考向1中心法則過程分析及模擬實驗

1.(2020.華大新高考聯(lián)盟)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來，全國人民同舟

共濟、眾志成城，打贏了一場沒有硝煙的疫情阻擊戰(zhàn)。經研究，該病毒是一種單

股正鏈RNA病毒，其在宿主細胞內的增殖過程如圖所示。下列說法中正確的是

A.由圖示可知，+RNA和一RNA上都含有決定氨基酸的密碼子

B.過程②消耗的喀咤核甘酸數(shù)等于過程④消耗的喋吟核甘酸數(shù)

C.可利用抗生素類藥物抑制新型冠狀病毒在宿主細胞內的增殖

D.新型冠狀病毒和HIV的增殖過程都需要RNA復制酶的作用

答案B

解析由過程①和③可知，+RNA能指導蛋白質的合成，而一RNA不能，因此

可判斷+RNA上有決定氨基酸的密碼子，而一RNA上沒有，A錯誤；過程②和

④都要遵循堿基互補配對原則，過程②消耗的喀喔核甘酸的數(shù)量與過程④消耗的

嘿吟核甘酸的數(shù)量相等，B正確；抗生素類藥物主要作用于細菌，不能抑制病毒

的增殖，C錯誤；HIV是逆轉錄病毒，增殖過程需要逆轉錄酶的作用，不需要

RNA復制酶的作用，D錯誤。

2.（2021.長沙雅禮中學）如圖表示有關遺傳信息傳遞的模擬實驗。下列相關敘述中

合理的是（）

其他必要的_-三三二

物質等條件

A.若X是RNA,Y是DNA,試管內必須加入逆轉錄酶和RNA聚合酶

B.若X是mRNA,Y是蛋白質，則試管內必須加入氨基酸和其他RNA

C.若X和Y都是DNA,則試管內必須加入核糖核甘酸和DNA聚合酶

D.若X是DNA,Y是RNA,則試管內必須加入解旋酶和逆轉錄酶

答案B

解析若X是RNA,Y是DNA,則試管內模擬的是逆轉錄過程，必須加入逆轉

錄酶，A錯誤；若X是mRNA,Y是蛋白質，則試管內模擬的是翻譯過程，翻

譯需要以氨基酸為原料，mRNA為模板，tRNA為運輸工具，因此試管內必須加

入氨基酸和其他RNA,B正確；若X與Y都是DNA,則試管內模擬的是DNA

的復制過程，必須加入脫氧核甘酸和DNA聚合酶，C錯誤；若X是DNA,Y

是RNA,則試管內模擬的是轉錄過程，試管內必須加入RNA聚合酶和核糖核普

酸，D錯誤。

考向2基因對性狀的控制

3.（2020.安徽省示范性高中聯(lián)考）如圖表示人體內苯丙氨酸的代謝途徑，據(jù)圖分析,

敘述不正確的是（）

基因1基因2

II

酶1酶2

||

食物蛋白質一苯丙氨酸一酪氨酸一黑色素

基因3—*酶3―I*—酶4<—基因4

苯丙酮酸多巴胺

A.人體內合成多巴胺可能需要多個基因控制

B.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿癥

C.基因2突變而缺乏酶2將導致人患白化病

D.基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀

答案D

解析根據(jù)題意和圖示分析可知：由苯丙氨酸合成多巴胺需要基因1和基因4

表達，分別合成酶1和酶4,而食物中的蛋白質水解成苯丙氨酸的過程中需要酶

催化，故人體內合成多巴胺可能需要多個基因控制，A正確；基因1不正常而缺

乏酶1可能會引起苯丙酮尿癥，B正確；基因2突變而缺乏酶2,則酪氨酸不能

轉變成黑色素，將導致人患白化病，C正確；根據(jù)題意和圖示分析可知：基因可

通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，D錯誤。

4.（2021.南昌市摸底檢測）如圖為皺粒豌豆形成的原因和囊性纖維病的病因圖解。

下列敘述正確的是（）

A.淀粉分支酶基因與外來DNA序列發(fā)生了基因重組

B.圖中CFTR基因和淀粉分支酶基因都發(fā)生了基因突變

C.淀粉分支酶基因發(fā)生的結構變化可以用顯微鏡觀察

D.CFTR基因結構異常后無法進行轉錄和翻譯

答案B

解析由題圖可知，插入外來DNA序列后，淀粉分支酶基因結構異常，從這一

結果上來看，基因結構改變是發(fā)生了基因突變，而不是基因重組，A錯誤；CFTR

基因發(fā)生了堿基缺失，使基因結構改變，同樣屬于基因突變，B正確；基因突變

不能在顯微鏡下觀察到，C錯誤；由圖中信息CFTR基因結構異常，合成的CFTR

蛋白功能異常可知，CFTR基因結構異常后進行了轉錄和翻譯，D錯誤。

重溫真題經典再現(xiàn)

1.經典重組判斷正誤

(1)細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生(2017.全國卷HI,1。()

(2)每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子(2017?海南卷，25A)()

(3)轉錄和逆轉錄所需要的反應物都是核糖核昔酸(2018?海南卷，13C)()

(4)一個tRNA分子中只有一■個反密碼子(2015?全國卷I,1B)()

(5)mRNA從細胞核到細胞質的過程不屬于胞吐作用(2015?全國卷n,3B)()

提示(1)X線粒體和葉綠體中也能合成RNA。

(2)X色氨酸只有一種密碼子與之對應。

(3)X逆轉錄所需要的原料是脫氧核甘酸。

(4)V(5)V

2.(2020.天津等級考，3)對于基因如何指導蛋白質合成，克里克認為要實現(xiàn)堿基

序列向氨基酸序列的轉換，一定存在一種既能識別堿基序列，又能運載特定氨基

酸的分子。該種分子后來被發(fā)現(xiàn)是()

A.DNAB.mRNA

C.tRNAD.rRNA

答案C

解析DNA通過轉錄和翻譯可合成蛋白質，A錯誤；niRNA是蛋白質合成的直

接模板，不能運載特定氨基酸分子，B錯誤；tRNA主要是將其攜帶的氨基酸運

送到核糖體上，在mRNA指導下合成蛋白質，tRNA與mRNA是通過反密碼子

與密碼子相互作用而發(fā)生關系的,C正確;rRNA是組成核糖體的重要組成成分，

D錯誤。

3.(2020.全國卷HI,3)細胞內有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃喋吟

(I)o含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配

對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是()

falv)@9

CCICC1CCI

--G—G—UG—G-C---G—G-A

mRNAmRNAmRNA

A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子

B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合

C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成

D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變

答案C

解析根據(jù)圖象可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補

配對，說明一種反密碼子可以識別不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的

堿基互補配對，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合，B正確；tRNA分

子和mRNA分子都是單鏈結構，C錯誤；由于某些氨基酸可對應多種密碼子，

故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D正確。

4.（2020.全國卷HI,1）關于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯誤的是（）

A.遺傳信息可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向蛋白質

B.細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽

C.細胞中DNA分子的堿基總數(shù)與所有基因的堿基數(shù)之和不相等

D.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子

答案B

解析在真核生物中，遺傳信息可以從DNA流向DNA,也可以從DNA流向

RNA,還可以從RNA流向蛋白質，A正確；細胞中以DNA的一條單鏈為模板

轉錄出的RNA包括mRNA,tRNA,rRNA等，其中tRNA、rRNA不能編碼多

肽，B錯誤；基因是有遺傳效應的DNA片段，由于真核細胞中的DNA分子中

還存在非基因片段，故真核細胞中DNA分子的堿基總數(shù)大于所有基因的堿基數(shù)

之和，C正確；基因在染色體上呈線性排列，一個DNA分子上有許多個基因，

轉錄是以基因為單位進行的，因此染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不

同的RNA分子，D正確。

5.（2020.天津等級考，8）完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。如圖為真核細胞

核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸?shù)倪^程示意圖，相關敘述正確的是（）

O二

O

OA

0X

核膜X

0-

O核仁夕卜DNA，

B一

S

Oy//

核

孔8核糖體

8-^SrRNA

DNA小亞基

一

/

核糖體蛋白核糖體大亞基

A.如圖所示過程可發(fā)生在有絲分裂中期

B.細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中

C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所

D.核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出

答案D

解析有絲分裂中期無核膜和核仁，A錯誤；細胞的遺傳信息儲存于DNA分子

中，而不是主要儲存于核仁中的rDNA中，B錯誤；據(jù)圖可知，核仁是合成rRNA

的場所，但核糖體蛋白的合成是在細胞質中的核糖體上，C錯誤；據(jù)圖分析可知，

核糖體亞基的組裝部位是細胞核，核孔是細胞核和細胞質之間大分子物質交換的

通道，核糖體亞基裝配完成后由核孔運出，D正確。

6.（2019?全國卷I,2）用體外實驗的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子

是UUU,若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是（）

①同位素標記的tRNA②蛋白質合成所需的酶③同位素標記的苯丙氨酸

④人工合成的多聚尿喀咤核昔酸

⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液

A.①②④B.②③④

C.③④⑤D.①③⑤

答案C

解析蛋白質合成需要mRNA模板、游離的氨基酸、核糖體、tRNA以及相關酶

等。人工合成的多聚尿喘噬核甘酸可作為合成多肽鏈的模板；要獲得同位素標記

的多肽鏈，需要使用同位素標記的氨基酸；除去了DNA和mRNA的細胞裂解液

中含有核糖體、tRNA以及相關酶等，所以C符合題意。

課后?分層訓練

（時間：35分鐘）

遑期練中鎖定生命觀念練基礎

1.（2013?全國卷I,1）關于蛋白質合成的敘述，正確的是（）

A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸

B.DNA聚合酶是在細胞核內合成的

C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基

D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成

答案D

解析一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，A錯誤；DNA聚合酶屬于蛋白質，在

細胞質中的核糖體上合成，B錯誤；tRNA的一端有3個堿基，可以與mRNA上

的密碼子互補配對，因而這3個堿基叫做反密碼子，C錯誤；線粒體屬于半自主

復制的細胞器，其內部的DNA也能發(fā)生復制和表達，因此能控制某些蛋白質的

合成，D正確。

2.（2021.安陽市調研）生命是物質、能量和信息的統(tǒng)一體。下列物質的生物合成不

需要信息分子作為合成模板的是（）

A.DNA和mRNA

B.mRNA和血紅蛋白

C.胃蛋白酶和胃蛋白酶基因

D.ATP和NADPH

答案D

解析DNA、mRNA和蛋白質（胃蛋白酶也是蛋白質）的合成都需要核酸作為模板;

胃蛋白酶基因是具有遺傳效應的DNA片段，其合成同樣需要模板。ATP和

NADPH的合成則不需要模板。

3.（2021.河南天一大聯(lián)考）下列有關基因表達的說法，正確的是（）

A.同一DNA分子在細胞發(fā)育的不同階段轉錄形成的RNA可能不同

B.基因中部分堿基對的替換，都不會改變其控制合成的肽鏈的長度

C.RNA分子上都含有密碼子，不同的密碼子可能決定相同的氨基酸

D.胰島素基因和RNA聚合酶基因不能在同一細胞中表達

答案A

解析由于基因的選擇性表達，同一DNA分子在細胞發(fā)育的不同階段表達的基

因是不完全相同的，因此轉錄得到的mRNA可能不同，A正確；基因中部分堿

基對的替換，可能改變mRNA上終止密碼子的位置，導致其控制合成的肽鏈的

長度發(fā)生改變，B錯誤；只有mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基才能

構成一個密碼子（終止密碼子不決定氨基酸），C錯誤；胰島素基因在胰島B細胞

中表達，RNA聚合酶基因在所有細胞中均可表達，因此它們可在同一細胞中表

達，D錯誤。

4.（2021?重慶巴蜀中學檢測）下列關于RNA分子的敘述，正確的是（）

A.線粒體中含有mRNA、tRNA和rRNA

B.ATP中的“A”在RNA分子中不存在

C.RNA分子中不含氫鍵，有的RNA具有催化功能

D.RNA可以在細胞內運輸某種物質，還可以作為細菌的遺傳物質

答案A

解析線粒體中含有少量的DNA和核糖體，能進行轉錄和翻譯，通過轉錄可以

形成mRNA、tRNA和rRNA,A正確；ATP中的“A”是腺昔，是由腺喋吟與核糖

構成的，RNA分子中也存在腺昔，B錯誤；tRNA中存在部分雙鏈區(qū)域，雙鏈區(qū)

域含有氫鍵,C錯誤;tRNA在翻譯過程中運輸氨基酸，細菌的遺傳物質是DNA,

D錯誤。

5.（2021?安徽六安調研）有關遺傳信息傳遞的敘述，錯誤的是（）

A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上

B.乳酸菌的遺傳信息傳遞都發(fā)生在生物大分子間

C.DNA復制、轉錄及翻譯過程并非都遵循堿基互補配對原則

D.核基因轉錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質中進行翻譯

答案C

解析DNA聚合酶和RNA聚合酶都可與DNA結合，分別催化DNA復制和轉

錄過程，A正確；乳酸菌的遺傳信息傳遞方向是：DNA-DNA,DNA-RNA-

蛋白質，DNA、RNA和蛋白質都是生物大分子,B正確；DNA復制時存在T—A、

G—C、A—T、C—G的堿基互補配對，轉錄時存在A—U、C—G、G—C、T—A

的堿基互補配對，翻譯時存在U—A、G—C、A—U、C—G的堿基互補配對，C

錯誤；核基因轉錄形成的mRNA穿過核孔進入細胞質中，與核糖體結合后進行

翻譯過程，D正確。

6.（2021.河北唐山模擬）如圖表示MUT酶的合成及作用途徑，若圖中的分解或轉

化過程不能發(fā)生，則會形成甲基丙二酸等有害物質，使其在體內積累而患甲基丙

二酸尿癥。下列說法正確的是（）

A.該圖表明線粒體中的蛋白質都是在細胞核基因的指導下合成的

B.MUT酶基因中導肽M對應片段發(fā)生基因突變不影響MUT酶發(fā)揮作用

C.維生素BI2缺乏或MUT酶基因突變均可能導致甲基丙二酸尿癥

D.改變飲食結構或食用特殊奶粉都不能減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀

答案C

解析該圖表明MUT酶在核基因的指導下合成，但不能說明線粒體中的其他蛋

白質都是在細胞核基因指導下合成的，A錯誤；據(jù)圖可知，導肽M可引導MUT

酶進入線粒體，若該部分對應片段發(fā)生基因突變，則可能導致導肽M不能合成

進而不能引導MUT酶進入線粒體，從而影響MUT酶發(fā)揮作用，B錯誤；緘氨

酸、異亮氨酸和蘇氨酸等物質的分解或轉化過程需要MUT酶以及維生素B12的

共同作用，維生素B12缺乏或MUT酶基因突變均可能導致甲基丙二酸尿癥，C

正確；改變飲食結構，減少食物中緞氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸等氨基酸的攝入，

或食用不含這三種氨基酸的特殊奶粉，均可減少甲基丙二酸在線粒體內的生成和

堆積，從而減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀，D錯誤。

7.（2021.寧夏銀川一中調研）豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r控制的相對性

狀，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓

粒性狀的產生機制如圖所示。下列分析錯誤的是（）

一二？蔗糖

〃a廠b淀粉催化」

（\分支酶J料吸水漲大.日特

7\斑粉--------A圓粒

基因R

A.a過程被稱為轉錄，需要用RNA聚合酶

B.R基因插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組

C.若淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b最多會有61種tRNA參與

D.蔗糖甜度比淀粉高，所以新鮮豌豆選擇皺粒豌豆口味更佳

答案B

解析圖中a表示以DNA一條鏈為模板合成mRNA的轉錄過程，需要用RNA

聚合酶，A正確；根據(jù)題意可知，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段

時就成為r基因，該變異為基因突變，B錯誤；tRNA上的反密碼子是與mRNA

上的密碼子互補的，mRNA上決定氨基酸的密碼子有61種，則tRNA也有61

種。因此，若淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b（翻譯過程）最多會有61種

tRNA參與，C正確；由題圖可知，蔗糖轉化成淀粉后，淀粉吸收水分，豌豆種

子表現(xiàn)為圓粒，因此皺粒豌豆種子蔗糖含量高，口感好，D