基因的表達(dá)

課標(biāo)要求概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

2023?浙江1月選考T152023?全國(guó)乙T52023?江蘇T6

1.遺傳信息2023?湖南?T12

的轉(zhuǎn)錄和翻2023?山東?T12022?湖南T142021?遼寧TI72021?河

譯北T8

考情分析

2021?廣東?T72021?浙江1月選考T22

2022?河北T92022?浙江6月選考T162021?浙江6月選

2.中心法則考T19

2021?河北T16

考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

■整合必備知識(shí)

1.RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能

廠元索組成：C、H、0、N、P

'腺嚓吟（A）

Q1鳥(niǎo)瞟吟（G）

—基本單位：磷布?jí)A基

解融以I----胞喘咤（C）

I尿—一（U）

V_?

RNAJ核糖核件酸

mRNA：蛋白質(zhì)合成的直接模板

tRNA：識(shí)別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸

種類rRNA：核糖體的組成成分

病毒RNA：RNA病毒的遺傳物質(zhì)

-酶：少數(shù)酶為RNA.起催化作用

—結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，長(zhǎng)度比DNA短；能通過(guò)

核也從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中

【鏈接教材】必修2P67“圖4—6"：tRNA全點(diǎn)（填“含有”或“不含有”）氫鍵，一個(gè)IRNA

分子中丕是（填“是”或“不是”）只有3個(gè)堿基。

2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

概RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合旃以DNA

五的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程叫作轉(zhuǎn)錄

電主要在細(xì)胞核中，在細(xì)胞質(zhì)中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄

￥過(guò)程

解旋：DNA雙鏈解開(kāi)，暴露堿基

原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

配模板：解開(kāi)的DNA雙鏈中的

對(duì)

T鏈

原料：游離的4種核糖核甘酸

/醯：RNA聚合醉

途徑〔結(jié)果：形成一個(gè)mRNA分子

嗡合成的mRNA從DNA鏈上釋放

5，DNA雙螺旋恢復(fù)

/5'3'

mRNA

:mRNA.rRNA.tRNA

物一

【鏈接教材】必修2P65“圖4—4”：

(1)一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的二條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈丕二所(填

“一定”或“不一定”)相同。

(2)轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：巴合成的mRNA釋放的一端(5'一端)為轉(zhuǎn)錄的起始方向。

(3)源于必修2P64-5“正文”：RNA適合作為信使的原因：RNA由核糖核苔酸連接而成，可

以攜帶遺傳信息；一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞

質(zhì)中。

3.遺傳信息的翻譯

聲念游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種犯施酸，以mRNA為模板合成具仃

一定缸必酸珈序的蛋白質(zhì)的過(guò)程

場(chǎng)所模板原料能址援運(yùn)工具釀

條件

核情體mRNA就必酸ATP1RNA多種陶

屈蛤mRNA’T核G體皓合

運(yùn)’0iRNA攜帶氨M儂遇人杵定位點(diǎn)

線倚體沿迪西移動(dòng),讀取F一個(gè)'

HfWf.由對(duì)應(yīng)跟NAMW相應(yīng)的

V城往餃E如睡伸中的肽鏈1:(-

個(gè)mRSA可以結(jié)合多個(gè)核事體)

3住帶體R達(dá)mRNA1：的終止

密碼f時(shí).合成停止

肽簿ft?成行.從核?■與tnRNA

陋多肽處姐蛋白質(zhì)

【拓展鏈接】真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因表達(dá)過(guò)程差異

轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯能同時(shí)進(jìn)行.

（先轉(zhuǎn)錄后魏譯），說(shuō)明該說(shuō)明該過(guò)程屬于原核生

過(guò)程屬于其核生物的基因物的基因表達(dá)過(guò)程

表達(dá)過(guò)程

4.遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系

基因中脫犯核背mRNA上決定IRNA一端與密碼

酸的琲列順序1個(gè)^基酸的子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)

（RNA病毒除外）3個(gè)相鄰堿基相鄰堿基

I概念Dn一［概念、“I概念一

遺傳信息回DNA2mRNA四密碼子上?反密碼子上"tRNA

［I柞作用？1］作作用用別

決定果白決定蛋白識(shí)別并轉(zhuǎn)

質(zhì)中氨基質(zhì)中氨基運(yùn)1種氮

酸序列的酸序列的基酸

間接模板宜接模板

【鏈接教材】必修2P67“思考?討論”：幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這體現(xiàn)了密碼

子的通用性，說(shuō)明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。

學(xué)J斷正誤】

⑴一個(gè)DNA轉(zhuǎn)錄只能轉(zhuǎn)錄出1條、1種mRNA（X）

提示轉(zhuǎn)錄的單位是基因，一個(gè)DNA上可有許多個(gè)基因，不同基因轉(zhuǎn)錄出的RNA不同。

（2）DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別位于DNA和RNA上（X）

提示DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都位于DNA上。

（3）DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程中都需要經(jīng)過(guò)解旋，因此都需要解旋睡（X）

提示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程中都需要解旋，但DNA復(fù)制過(guò)程需要解旋萌，轉(zhuǎn)錄過(guò)程不需要

解旋酶。

（4）每種氨基酸都對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，每個(gè)密碼子都決定一種氨基酸（X）

提示有的氨基酸只對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，如甲硫氨酸：有的密碼孑不決定氨基酸，如終J?密碼

子。

（5）密碼子的簡(jiǎn)并有利于提高轉(zhuǎn)錄的速率（X）

提示遺傳密碼子的簡(jiǎn)并使得一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而可以提高翻譯

的速率。

（6）如圖為某生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的?系列生理變化，X表示某種酶，則過(guò)程I在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，

過(guò)程n在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行（x）

提示圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，說(shuō)明該細(xì)胞為原核細(xì)胞，原核細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核。

(7)如圖為細(xì)胞通過(guò)翻譯形成蛋白質(zhì)的過(guò)程，mRNA移動(dòng)方向是從左到右，丙氨酸只能由該

tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)(X)

提示圖示為細(xì)胞通過(guò)翻譯形成蛋白質(zhì)的過(guò)程，根據(jù)IRNA進(jìn)出核糖體情況確定核糖體的移

動(dòng)方向是從左向右。又因?yàn)槊艽a子具有簡(jiǎn)并性，丙氨酸還能由別的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。

■提升關(guān)鍵能力

細(xì)胞中基因表達(dá)過(guò)程受到多水平的調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄前調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻

譯調(diào)控和翻譯后調(diào)控，每一水平的調(diào)控都會(huì)實(shí)現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)。請(qǐng)結(jié)合下面信息思考問(wèn)

答相關(guān)問(wèn)題：

1.操縱元是原核細(xì)胞基因友達(dá)調(diào)控的--種組織形式，它由啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白基因)、

終止子等部分組成。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中核糖體蛋白(RP)合成及調(diào)控過(guò)程，圖中①②表

示相關(guān)生理過(guò)程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。

(1)RP基因操縱元的基本組成單位是原氧核苴酸。①表示的生理過(guò)程是轉(zhuǎn)量，合成的產(chǎn)物中

相鄰兩個(gè)核苜酸分子之間形成的化學(xué)鍵叫作磷酸二酯鍵。過(guò)程②中核糖體在mRNA上的移動(dòng)

方向是5'一端一3'一端f填"3’一端一5,一端”或“5'一端-3'一端”)，該過(guò)程中還

需要的RNA有tRNA.rRNAo

(2)過(guò)程①@進(jìn)行的場(chǎng)所與其核細(xì)胞的是否相同？并說(shuō)明理由。

提示過(guò)程①進(jìn)行的場(chǎng)所寫(xiě)真核細(xì)胞不同，過(guò)程①主要發(fā)生在擬核中，而真核細(xì)胞主要發(fā)生

在細(xì)胞核中；過(guò)程②進(jìn)行的場(chǎng)所與真核細(xì)胞是相同的，都在核糖體中。

(3)RP1中有一段氨基酸序列為“一絲氨酸一組氨酸一谷氨酸一”，轉(zhuǎn)運(yùn)絲氨酸、組氨酸和谷

氨酸的tRNA上的相應(yīng)堿基序列分別為AGA、GUG、CUU,則基因1中決定該氨基酸序列

的模板鏈堿基序列為一AGAGTGCTT—。

(4)圖示表明，當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白R(shí)P1能與mRNA分子上的RBS

位點(diǎn)結(jié)合，從而導(dǎo)致mRNA不能與核糖體結(jié)合,進(jìn)而終止核糖體蛋白質(zhì)的合成。這種調(diào)節(jié)機(jī)

制的意義是什么？

提示既保證細(xì)胞內(nèi)rRNA與核糖體在數(shù)量上的平衡，又可以減少不必要的物質(zhì)和能量浪費(fèi)。

(5)由RP基因操縱元轉(zhuǎn)錄的原始RNA往往含有無(wú)效的核甘酸片段，需要經(jīng)相關(guān)酶剪除后再與

核糖體結(jié)合，否則會(huì)形成異常的mRNA。若異常mRNA合成了蛋白質(zhì)，則該蛋白質(zhì)的氨基

酸數(shù)目不一定(填“一定”或“不一定”)比正常蛋白質(zhì)的多，請(qǐng)說(shuō)明理由。

提示未剪除的核普酸片段可能會(huì)造成終止密碼子提前匕現(xiàn)。

2.如圖是真核細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的示意圖。圖中一個(gè)基因可山若干個(gè)外顯子與內(nèi)含子組成，基

因被轉(zhuǎn)錄后經(jīng)拼接加工把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出的片段切除，就形成了成熟mRNA。則：

(1)圖中基因2的兩條鏈都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板嗎？為什么？圖中基因1、2和3模板鏈一定

都在圖示DNA分子的同一條鏈上嗎？

提示基因2的兩條鏈不可以都作為轉(zhuǎn)錄的模板；因?yàn)檗D(zhuǎn)錄時(shí)只能以基因2的一條鏈為模板。

圖中基因I、2和3模板鏈不一定都在圖示DNA分子的同一條鏈上。

(2)圖中c所指的3條鏈最終的氨基酸序列是否相同？為什么？

提示圖中c所指的3條鏈最終的氨基酸序列相同；因?yàn)檫@3條鏈的模板相同(均為a),

(3)圖中信息顯示，一條mRNA分子上可結(jié)合多個(gè)核糖體，這有什么意義？圖中核糖體移動(dòng)

的方向是什么？

提示少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。圖中核糖體移動(dòng)的方向?yàn)橛勺笙蛴摇?/p>

(4)翻譯過(guò)程中，核糖體是如何使肽鏈延伸和終止的？從核糖體上脫落下來(lái)的是有特定功能的

成熟蛋白質(zhì)嗎？

提示翻譯過(guò)程中，核糖體在mRNA上移動(dòng)并依次讀取密碼子，進(jìn)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(lái)的物質(zhì)只能稱之為多肽,

其必須經(jīng)過(guò)一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。

（5）由圖中信息可知，轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控不僅控制基因能否轉(zhuǎn)錄,還控制轉(zhuǎn)錄次數(shù)。加工水平調(diào)控

為我們理解基因控制生物性狀體現(xiàn)的一因多效（填“多因一效”“一因一效”或“一因多

效”）提供了理論依據(jù)。

■評(píng)價(jià)

考向一遺傳信息、密碼子、反密碼子的分析

1.（2024?鄭州高三月考妝「圖表示大腸桿菌遺傳信息的表達(dá)過(guò)程，下列敘述正確的是（）

nAA②

Thu

』

A-GlGhcA

』c

G-lAl-G

T

A-rlAhAp

AA①

ab、.

A.DNA轉(zhuǎn)錄形成c過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核中

B.翻譯時(shí)核糖體在c上的移動(dòng)方向是②一①

C.在DNA解旋酶的作用卜以b鏈為模板合成c鏈

D.圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是5'-UAG-3'

答案B

解析大腸桿菌為原核當(dāng)物，沒(méi)有細(xì)胞核，A錯(cuò)誤：翻譯是沿著mRNA的5'一端一3'一

端方向進(jìn)行的，tRNA的3'一端是結(jié)合鼠基酸的部位，tRNA能與mRNA上的密碼子堿基互

補(bǔ)配對(duì)，推測(cè)c的②是5'一端，因此翻譯時(shí)核糖體在c上的移動(dòng)方向是②一①，B正確；

在RNA聚合酶的作用下，以b鏈為模版合成c鏈，C錯(cuò)誤：圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對(duì)應(yīng)

的密碼子是5,一GAU—3',D錯(cuò)誤。

2.生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種

突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的IRNA。tRNA上識(shí)別遺傳密碼的三個(gè)

堿基稱為反密碼子。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.tRNA分子上的反密碼子并不決定其攜帶的氨基酸種類

B.新合成的多肽鏈中，原來(lái)精氨酸的位置可被替換為甘氨酸

C.此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列

D.校正tRNA分子的存在可以彌補(bǔ)某些突變引發(fā)的遺傳缺陷

答案c

解析根據(jù)題干信息可知，此種突變發(fā)生在編碼tRNA的DNA序列上，且產(chǎn)生了校正tRNA

分子，并沒(méi)有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯(cuò)誤。

考向二轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程的分析

3.發(fā)夾結(jié)構(gòu)是指單鏈RNA分子的局部區(qū)域，由于存在二重對(duì)稱區(qū)，通過(guò)自身回折使得互補(bǔ)

的堿基相遇結(jié)合而成的一種二級(jí)結(jié)構(gòu)，發(fā)夾結(jié)構(gòu)能阻止RNA聚合酶繼續(xù)移動(dòng)。如圖表示某

mRNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)及相應(yīng)基因上相對(duì)應(yīng)的堿基序列。下列敘述正確的是（）

DNAHUH徭潞濫皿：睽睽般m密錨鉗nun

----------＞「UUUUUUUUUL1-③

mRNA&

A.圖中的T和A分別代表一種核苜酸

B.圖中②鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈

C.發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成利于直接控制翻譯而不是轉(zhuǎn)錄

D.發(fā)夾結(jié)構(gòu)富含G-C堿基對(duì)，利于提高mRNA的穩(wěn)定性

答案D

解析圖中既有DNA又有RNA,其中T代表胸腺喀噫脫氧核苔酸，A代表腺嚅吟脫囊核昔

酸或腺喋吟核糖核苔酸，A錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知，①鏈的堿基與③鏈的堿基互

補(bǔ)配對(duì)，故①鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，B錯(cuò)誤：題中顯示，發(fā)夾結(jié)構(gòu)能阻止RNA聚合酶繼續(xù)移動(dòng),

因此該結(jié)構(gòu)的形成利于直接控制轉(zhuǎn)錄的終止，C錯(cuò)誤；發(fā)夾結(jié)構(gòu)富含G-C堿基對(duì)，G—C堿基對(duì)

之間有三個(gè)氫鍵，因而利于提高mRNA的穩(wěn)定性，D正魏。

4.（2023?江蘇，6）翻譯過(guò)程如圖所示，其中反密碼于第1位堿基常為次黃喋吟⑴，與密碼于

第3位堿基A、U、C皆可配對(duì)。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.tRNA分子內(nèi)部不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)

B.反密碼子為5'—CAL—3'的tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸

C.mRNA的每個(gè)密碼子都能結(jié)合相應(yīng)的tRNA

D.堿基I與密碼子中堿基配對(duì)的特點(diǎn)，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性

答案D

解析tRNA終存在空間折疊，局部雙餡之間通過(guò)堿基對(duì)相連，A錯(cuò)誤；反密碼子為5'-

CAU—3'的tRNA只能與密碼子3'—GUA-5'配對(duì)，只能攜帶一種氨基酸，B錯(cuò)誤；mRNA

中有終止密碼子，核糖體讀取到終止密碼子時(shí)翻譯結(jié)束，終止密碼子沒(méi)有相應(yīng)的tRNA結(jié)合，

C錯(cuò)誤；由題意可知，在密碼子第3位的堿基A、U或C可與反密碼子第I位的I配對(duì)，這

種配對(duì)方式增加了反密碼子與密碼子識(shí)別的靈活性，提高了容錯(cuò)率，有利于保持物種遺傳的

穩(wěn)定性，D正確。

考向三基因表達(dá)中的有關(guān)計(jì)算

5.如圖①②③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過(guò)程，下列敘述正確的是

（）

B.已知過(guò)程②的a鏈及其模板鏈中鳥(niǎo)喋吟分別占27%、17%,該a鏈對(duì)應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中

腺噪吟所占的堿基比例為24%

C.同一種tRNA攜帶的氨基酸種類可能不同

D.胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過(guò)程②時(shí)產(chǎn)生的mRNA可能相同

答案D

解析造血干細(xì)胞中，含有DNA分子的有細(xì)胞核和線粒體，故造血干細(xì)胞發(fā)生過(guò)程①DNA

復(fù)制和過(guò)程②轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所有細(xì)胞核和線粒體，A錯(cuò)誤：轉(zhuǎn)錄時(shí)a鏈及其模板鏈中鳥(niǎo)嚅吟（G）分

別占27%、17%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可得出模板鏈的C占27%,則模板鏈C+G占44%,

因此雙鏈DNA中的C+G占44%,雙鏈DNA分子中A+T占56%,雙鏈中A=T，則該a

鏈對(duì)應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺噂吟所占的堿基比例為28%,B錯(cuò)誤；同一種tRNA的反密碼

子一致，對(duì)應(yīng)的密碼子一致，所以攜帶的氮基酸種類一段，C錯(cuò)誤：相同DNA在不同細(xì)胞

中可能出現(xiàn)基因的選杼性表達(dá)，產(chǎn)生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活動(dòng)的基因（管

家基因）在胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞中都會(huì)表達(dá)，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基

因，故產(chǎn)生的mRNA也可能相同，D正確。

6.如圖為人體內(nèi)胰島素基因的表達(dá)過(guò)程。胰島素含有2條多肽鏈，其中4鏈含有21個(gè)氨基

酸，〃鏈含有30個(gè)氨基酸，含有3個(gè)二硫鍵，（二硫鍵是由2個(gè)一SH連接而成）。下列說(shuō)法

正確的是（）

胰島素胰島素原胰島素

基因

A.過(guò)程①以核糖核昔酸為原料，DNA聚合酶催化該過(guò)程

B.過(guò)程②發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，需要3種RNA參與

C.胰島素基因的兩條鏈分別控制4、8兩條肽鏈的合成

D.51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了882

答案B

解析轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板，胰島素基因的一條鏈控制胰島素分子中力、〃兩條肽

鏈的合成，C錯(cuò)誤：51個(gè)氮基酸形成胰島素后，其相對(duì)分子質(zhì)量的減少量=脫水?dāng)?shù)X18+形

成的二硫鍵）＜2=49X18+3X2=888,D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二中心法則的提出及其發(fā)展

■整合必備知識(shí)

1.遺傳信息的傳遞過(guò)程

DNA病毒，入

如T2噬菌體復(fù)公ZA轉(zhuǎn)錄DVA翻譯蛋白質(zhì)

----------.制⑶A——RNA——（性狀）

復(fù)制型RNA

病毒，如煙八

“草花葉病畛瞽QNA皿蛋白質(zhì)（性狀）

逆

錄病

毒

如艾豆制

滋

病毒R"盤(pán)31A竽RNA黯黑

中

心

法

則

.細(xì)

.產(chǎn)跳RNA盟麒

.

.胞

.

.生

;［秒裂細(xì)碼鯉眶蛋白質(zhì)（性狀）

;DNARNA

物

2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制的比較

項(xiàng)目DNA更制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制

場(chǎng)所主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核核糖體宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞

DNA的一條

模板DNA的兩條鏈mRNARNARNA

鏈

4種核糖核首4種脫氧核昔4種核糖核苛

原料4種脫氧核甘酸21種氨基酸

酸酸酸

解旋酶、DNA聚

RNA聚合酶縮合反應(yīng)的酹逆轉(zhuǎn)錄酶RNA聚合酶

合酶

能量ATP提供

堿基互補(bǔ)G—C、C—G

配對(duì)原則A-T、T—AA-U、T-AA-U、U-AA-T、U-AA-U、U—A

產(chǎn)物兩個(gè)子代DNARNA多肽鏈DNARNA

mRNA—蛋白

信息傳遞DNAfDNADNA-RNARNA-*DNARNA-RNA

質(zhì)

通過(guò)宿主細(xì)

前后代之間

前后代之間傳遞表達(dá)遺傳信胞傳遞遺傳

意義表達(dá)遺傳信息傳遞遺傳信

遺傳信息息信息，合成蛋

息

白質(zhì)

用J斷正誤】

⑴少數(shù)生物(如一些RNA病毒)的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從RNA流向

DNA(V)

(2)H1V中能完成逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程(X)

提示HIV病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，在宿主細(xì)胞中完成逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

(3)轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，且配對(duì)方式相同(X)

提示轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是A—

U、T-A、C-G和G-C,復(fù)制過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是A-T、T-A、C-G和G-

Co

(4)中心法則涉及的全部過(guò)程均可發(fā)生在正常人體細(xì)胞內(nèi)(X)

提示正常細(xì)胞中往往不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過(guò)程。

(5)如圖表示中心法則，則過(guò)程⑤有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，過(guò)程⑥發(fā)生在核糖體上(X)

其他RNA,一八

\⑤(RNA

2?RNAmRNA幺蛋白質(zhì)

提示過(guò)程⑤為RNA復(fù)制過(guò)程，不具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，過(guò)程⑥為翻譯過(guò)程，發(fā)生在核

糖體上。

■提升關(guān)鍵能力

某種冠狀病毒是一種單股正鏈RNA(+RNA)病毒，其+RNA進(jìn)入人體細(xì)胞后，既可以作為合

成一RNA的模板，也可以作為合成相關(guān)酶和蛋白質(zhì)外殼的模板，而一RNA又可以作為合成

+RNA的模板，最后組裝成子代病毒顆粒，如圖所示。

蛋H質(zhì)相關(guān)酶聚合酶

(1)圖中過(guò)程③④⑤發(fā)生的場(chǎng)所？圖中相關(guān)酶與RNA聚合能的合成先后順序是怎樣的？并說(shuō)

明理由。

提示過(guò)程③?⑤發(fā)生在君主細(xì)胞的核糖體上；先合成布關(guān)酶，再合成RNA聚合酶；RNA

聚合酶的合成需要相關(guān)酶的催化。

(2)圖中過(guò)程①所需的噂吟類核昔酸數(shù)目與過(guò)程②所需的喑咤類核甘酸數(shù)目有何特點(diǎn)？

提示所需的這兩類核甘酸數(shù)目相等。

(3)圖中+RNA的作用有咖些？

提示作為遺傳物質(zhì)，指導(dǎo)一RNA的合成；作為翻譯的模板。

(4)某人感染這種病毒并痊愈后，在短時(shí)間內(nèi)再次接觸該病毒時(shí)，可能會(huì)再次感染該病。請(qǐng)說(shuō)

明原因。

提示RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，易發(fā)生基因突變(或變異率高)。

(5)引發(fā)手足口病的腸道病毒EV71也具有類似于如圖的過(guò)程。嬰幼兒患病后，一般一周左右

會(huì)自愈。研究自愈機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，該病毒正鏈RNA入侵后，在患者體內(nèi)經(jīng)過(guò)修飾后會(huì)生成雙

鏈siRNA,隨后正義鏈RNA(+RNA)被降解，反義鏈(一RNA)被保留，反義鏈與后來(lái)入侵的

正鏈RNA互補(bǔ)配對(duì)，并誘導(dǎo)正義鏈RNA被核軸核酸酶降解。從中心法則信息傳遞的角度分

析，患者自愈的原因是什么？

提示抑制了EV71的(+RNA的)復(fù)制和翻譯過(guò)程。

(6)與HIV相比，煙草花葉病毒在繁殖過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)的堿基配對(duì)情況？在形成子代病毒的過(guò)

程中，HIV和煙草花葉病毒發(fā)生的遺傳信息流動(dòng)不完全一樣，主要區(qū)別是什么？

提示煙草花葉病毒在繁殖過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)A-T的配對(duì)；HIV形成子代病毒時(shí)存在逆轉(zhuǎn)錄

過(guò)程，煙草花葉病毒形成子代病毒時(shí)沒(méi)有逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向四遺傳信息傳遞過(guò)程分析

7.(2022?浙江6月選考，16)“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過(guò)程的示意圖

如下。下列敘述正確的是()

a(RNA)

1)(單鏈DNA)

原料卡

A.催化該過(guò)程的能為RNA聚合酶

B.a鏈上任意3個(gè)堿基組成一個(gè)密碼子

C.b鏈的脫氧核甘酸之間通過(guò)磷酸二酯健相連

D.該過(guò)程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞

答案C

解析題圖所示為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，催化該過(guò)程的晦為逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；a（RNA）鏈上能決定一

個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基，組成一個(gè)密碼子，B錯(cuò)誤；b為單鏈DNA,相鄰的兩個(gè)脫氣核昔

酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接，C正確；該過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D

錯(cuò)誤。

8.（2021?浙江6月選考，19）某單鏈RNA病毒的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA（+RNA）。該病毒感染

宿主后，合成相應(yīng)物質(zhì)的過(guò)程如圖所示，其中①?④代表相應(yīng)的過(guò)程。下列敘述正確的是

()

(+RNA)

(-RNA)

②I④RNA.

-I聚合醐病毒蛋白

(+RNA)

A.+RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能

B.病毒蛋白基因以半保留復(fù)制的方式傳遞給子代

C.過(guò)程①②③的進(jìn)行需要RNA聚合酶的催化

D.過(guò)程④在該病毒的核糖體中進(jìn)行

答案A

解析結(jié)合圖示可以看出，以+RNA復(fù)制出的子代RNA為模板合成了蛋白質(zhì)，因此+RNA

復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正確；病毒蛋白基因是RNA,為單鏈結(jié)構(gòu)，通過(guò)

兩次復(fù)制過(guò)程將基因傳遞給子代，而不是通過(guò)半保留復(fù)制傳遞給子代，B錯(cuò)誤；過(guò)程①②是

RNA復(fù)制，原料是4種核糖核甘酸，需要RNA聚合酶的催化；而過(guò)程③是翻譯，原料是氨

基酸,不需要RNA聚合酶的傕化，C錯(cuò)誤：病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒(méi)有核糖體，過(guò)程④在

宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。

9.（2021?河北，16改編）許多抗腫瘤藥物通過(guò)干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表

為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述不正確的是（）

藥物名稱作用機(jī)理

羥基服阻止脫氧核糖核苜酸的合成

放線菌素D抑制DNA的模板功能

阿糖胞昔抑制DNA聚合酶活性

A.羥基眠處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都出現(xiàn)原料匱乏

B.放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都受到抑制

C.阿糖胞甘處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法正常延伸

D.將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入月口瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對(duì)正常細(xì)胞的不利影響

答案A

解析羥基麻阻止脫氧核培核甘酸的合成，從而影響腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過(guò)程，而轉(zhuǎn)錄過(guò)

程需要的原料是核糖核昔酸，不會(huì)受到徑基腺的影響，A錯(cuò)誤：放線菌素D通過(guò)抑制DNA

的模板功能，可以抑制DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程，因?yàn)镈NA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均需要DNA模板，B

正確；阿糖胞昔抑制DNA聚合酶活性而影響DNA復(fù)制過(guò)程，DNA聚合酶活性受抑制后，

會(huì)使腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法正常延伸，C正確：將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞

的技術(shù)可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，由于三種藥物是精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞，因此，可以減弱它們

對(duì)正常細(xì)胞的不利影響，D正確。

五分鐘查落實(shí)

1.RNA有三種，它們分別是mRNA、tRNA、「RNA；1核細(xì)胞中核仁受損會(huì)影響rRNA的

合成，進(jìn)而影響核糖體（細(xì)胞器）的形成。

2.mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。

3.tRNA的種類很多，但是，每種IRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)二種氨基酸。tRNA分子比mRNA

小得多，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)相鄰的堿基。每個(gè)tRNA的這3個(gè)堿基

可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，叫作反密碼子。

4.通常，一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成”因此，

少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。圖示中核糖體移動(dòng)的方向是從左向右。

一核糖體

正在合成的肽鏈

5.轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）、線粒體、葉綠體;模板：DNA的一條鏈:原料：4種核糖核

苴酸；酶：RNA聚合酶:能量：ATP；遵循的原則：堿基/補(bǔ)配對(duì)（A與U、T與A、C與G、

G與C）：產(chǎn)物：?jiǎn)捂淩NA。

6.翻譯的場(chǎng)所：核糖體;模板：mRNA；原料：氨基酸:轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA；施；能量（ATP）；

遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)（A與U、U與A、C與G、G與C；產(chǎn)物：肽鏈。

7.腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）由兩條肽鏈構(gòu)成.，能夠維持和促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的生長(zhǎng)

發(fā)育。若基因表達(dá)受阻，則會(huì)導(dǎo)致精神分裂癥。如圖為6QN/基因的表達(dá)及調(diào)控過(guò)程,

由圖可知，加RM4—/95基因調(diào)控4ON/基因表達(dá)的機(jī)理

是miRNA-195表達(dá)的mRNA與8OM7基因表達(dá)的mRNA形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使BDNF

基因表達(dá)的mRNA無(wú)法與核糖體結(jié)合。精神分裂癥患者與正常人相比，丙過(guò)程一增強(qiáng)（填“減

弱”“不變”或“增強(qiáng)”），若甲過(guò)程反應(yīng)強(qiáng)度不變，則BDNF的含量將減少（填“減

少”“不變”或“增加”）。

niiRNA-195

加RNA-195基因

4ONF基因

甲A

8.己知&M-2是一個(gè)抗凋亡基因，其編碼的蛋白質(zhì)有抑制細(xì)胞凋亡的作用，基因

的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA是真核細(xì)胞中一類不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA,可調(diào)節(jié)Bel-2基因的表

達(dá)，如圖所示。據(jù)圖分析，miRNA調(diào)控&7—2基因表達(dá)的機(jī)理是miRNA與&/-2基因轉(zhuǎn)

錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈，阻斷翻譯過(guò)程。

3c/-2基曲：MIR-15避因;

1Mli

/對(duì)二［…二一丁…

「^iRNA前"

I——成熟miRNA

B

熟miRNA

①IIIII

—①

②

9.研究發(fā)現(xiàn)，起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，但蛋白質(zhì)的第一個(gè)氨基酸往往不是甲硫氨酸,

其原因是翻譯是成的生肽鏈往往需要進(jìn)行加T修飾，甲硫氨酸在此過(guò)程中會(huì)被剪切掉。

課時(shí)精練

一、選擇題

1.下列關(guān)于圖中①②兩種核酸分子的敘述，正確的是（）

p

①②

A.①②中的喋吟堿基數(shù)番等于喀噬堿基數(shù)

B.遺傳基因在①上，密碼子位于②上

C.②是由①轉(zhuǎn)錄而來(lái)的

D.肺炎鏈球菌和T2噬菌體均含①和②

答案C

解析①是雙鏈DNA,。票吟堿基數(shù)與喀噫堿菽數(shù)相等，②是tRNA,嚓吟堿基數(shù)與喀噴堿基

數(shù)不一定相等，A錯(cuò)誤；②是tRNA,密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上，B錯(cuò)

誤：tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的，C正確；T2噬菌體是DNA病爰，自

身沒(méi)有RNA,D錯(cuò)誤。

2.（2023?邯鄲高三模擬）如圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過(guò)程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.相較干過(guò)程②和③,過(guò)程①特有的堿基配對(duì)方式是A-T

B.真核細(xì)胞由過(guò)程②形成的mRNA和tRNA都需要加工

C.過(guò)程③中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是由a到b

D.圖示tRNA可以搬運(yùn)密碼子為CCA的氨基酸

答案D

解析因?yàn)榉疵艽a子從tRNA的3'一端f5'一端讀取，即UGG,故圖示tRNA可以搬運(yùn)密

碼子為ACC的氨基酸，D錯(cuò)誤。

3.（2023?全國(guó)乙，5）己知某種氨基酸（簡(jiǎn)稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細(xì)菌）

中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是：這些占菌含有特異的能夠

轉(zhuǎn)運(yùn)甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E,酷E催化甲與tRNA中結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA中（表

示為甲一tRNA。進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知IRNA中可以識(shí)別大腸桿菌mRNA

中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的拉鏈，

則下列物質(zhì)或細(xì)胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的是（）

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖體⑤酶E的基因⑥tRNA中的基因

A.②⑤⑥B.①?⑤

C.③④⑥D(zhuǎn).②④⑤

答案A

解析根據(jù)題干信息”已知tRNA’可以識(shí)別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核

糖體上參與肽鏤的合成”，說(shuō)明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸檸菌提

供，①③④不符合題意：據(jù)題意可知，甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細(xì)菌）中

發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)，所以要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，必須往大腸桿菌細(xì)胞

內(nèi)轉(zhuǎn)入甲，②符合題意；古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運(yùn)甲的tRNA和酶E,酶E催化甲與tRNA’

結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA,，進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，所以大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)要含

有tRNA'的基因以便合成tRNA大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)也要含有酶E的基因以便合成酶E,催

化甲與tRNA’結(jié)合，⑤⑥符合題意。故選A。

4.（2021?浙江1月選考，22）如圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過(guò)程的示意圖。某些氨基酸的

部分密碼子（5'一端-3'一端）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(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)

C.該過(guò)程中沒(méi)有氫鍵的形成和斷裂

D.該過(guò)程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中

答案B

解析已知密碼子的方向?yàn)?'一端一3'一端，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子

為UAA,與其互補(bǔ)配對(duì)的mRNA上的密碼子為AUU,因此氨基酸①為異亮氨酸，A錯(cuò)誤；

互補(bǔ)配對(duì)的堿基之間通過(guò)&鍵連接，圖示過(guò)程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子

互補(bǔ)配對(duì)時(shí)有氫鍵的形成，tRNA離開(kāi)核糖體時(shí)有氫鍵的斷裂，C錯(cuò)誤：細(xì)胞核內(nèi)不存在核

糖體，細(xì)胞核基質(zhì)中不會(huì)發(fā)生圖示的翻譯過(guò)程，D錯(cuò)誤。

5.（2023?浙江I月選考，15）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。某細(xì)菌進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí)，多個(gè)核

糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同

種肽鏈的每個(gè)核糖體都從:nRNA同?位置開(kāi)始翻譯，移動(dòng)至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖

體所包含的核糖體數(shù)量由刀RNA的長(zhǎng)度決定。下列敘述正確的是（）

A.圖示翻譯過(guò)程中，各核糖體從mRNA的3,一端向5'一端移動(dòng)

B.該過(guò)程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對(duì)

C.圖中5個(gè)核糖體同時(shí)結(jié)合到mRNA上開(kāi)始翻譯，同時(shí)結(jié)束翻譯

D.若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所申聯(lián)的核糖體數(shù)目不會(huì)發(fā)生變化

答案B

解析圖示翻譯過(guò)程中，各核糖體從mRNA的5'一端向3'一端移動(dòng)，A錯(cuò)誤；該過(guò)程中,

mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對(duì)，tRNA通過(guò)識(shí)別mRNA上的密碼子攜帶

相應(yīng)氨基酸進(jìn)入核糖體，B正確；圖中5個(gè)核糖體結(jié)合到mRNA上開(kāi)始翻譯，從識(shí)別到起始

密碼子開(kāi)始進(jìn)行翻譯，識(shí)別到終止密碼子結(jié)束翻譯，并非是同時(shí)開(kāi)始同時(shí)結(jié)束的，C錯(cuò)誤;

若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會(huì)減少，D錯(cuò)誤。

6.（2024?廣州高三月考）Rous肉瘤病毒是誘發(fā)癌癥的一類RNA病毒，如圖表示其致病原理,

卜.列敘述正確的是（）

宿主癌變一?—宿主細(xì)胞

肉丁復(fù)制（）呼

Rous整合

DN

瘤病毒—；RNAy^^+RNAj代Ms

肉瘤病毒

的+RNA施AI核糖核甘酸

A.過(guò)程①發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)，需要宿主細(xì)胞提供逆轉(zhuǎn)錄酶

B.過(guò)程②的目的是形成雙鏈DNA,其中酶A是一種RNA聚合附

C.過(guò)程③是以+DNA為模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的過(guò)程

D.Rous肉瘤病毒致癌的過(guò)程中，宿主細(xì)胞的遺傳信息發(fā)生改變

答案D

解析過(guò)程①表示逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，病毒是營(yíng)寄生生活的生物，過(guò)程①發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)，由病

毒提供逆轉(zhuǎn)錄晦，A錯(cuò)誤：據(jù)圖分析，過(guò)程②表示DNA分子的復(fù)制，目的是形成雙逑DNA,

根據(jù)由瞄A催化得到的產(chǎn)物是核糖核甘酸，判斷酶A是將RNA水解的酶，B錯(cuò)誤；據(jù)圖分

析，-DNA與+RNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，故過(guò)程③是以一D