【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中生物（人教版）必修2教师用书：第4章《基因的表达》

第1节基因指导蛋白质的合成
(教师用书独具)
●课标要求
1．说明基因与遗传信息的关系。
2．概述遗传信息的转录和翻译过程。
●课标解读
1．简述DNA与RNA的主要区别。
2．说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。
3．概述遗传信息的转录与翻译的过程。
●教学地位
本课时是前三章的深入，对基因定义进一步进 ( http: / / www.21cnjy.com )行阐述—什么是遗传效应的DNA片段以及细胞核为什么是细胞代谢和遗传的控制中心。同时也为学习变异、生物进化理论和基因工程垫定了基础。近三年的高考中，对遗传信息的流动包括复制、转录和翻译的过程及中心法则的内容、基因对性状的控制等考查尤为突出。常结合具体生理过程如某些蛋白质的合成及生物变异等知识，以信息题或实验题形式进行综合考查。
●教法指导
1．以问题为纽带，通过基因的转录和翻译两个 ( http: / / www.21cnjy.com )视频录像营造一种“教学情意场”，学生以探索者、研究者的身份投入学习的。学生通过仔细观察独立思考，亲身体验基因指导蛋白质合成中转录的动态过程。
2．对翻译的教学建议使用两个“突破”即突破 ( http: / / www.21cnjy.com )将翻译的静止插图转化为动态图形，突破将翻译的抽象复杂转化为直观形象。课件展示flash动画，准备翻译的剪纸模型，以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。
3．本课时教材的特点之一是 ( http: / / www.21cnjy.com )插图多而且复杂。插图包括结构示意图、化学组成区别图、转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上的多个核糖体同时合成多条肽链示意图等。能否处理好教材中的插图，是本节教学成败的关键因素之一。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1．课件打出电影《侏罗纪公园》中恐龙复 ( http: / / www.21cnjy.com )活的场景。提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？ 教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。思考：基因(DNA)在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？
2．1955年有人曾用洋葱根尖和变 ( http: / / www.21cnjy.com )形虫进行实验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。你认为RNA在蛋白质合成中起到了什么作用？你的推测：……为什么？
●教学流程设计
课前自主探究：①阅读教材P62～6 ( http: / / www.21cnjy.com )3相关内容填写“【课前自主导学】知识1及思考交流1”；②阅读教材P63～66有关内容完成“【课前自主导学】知识2及思考交流2”。?步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的第一种【电影视频】或第二种【科学实验】创设情景，导出本课时题目。?步骤2：评价自学效果：①课件分别打出遗传信息的转录和翻译图解，由学生做出判断哪个是翻译或转录②分组抢答【正误判断】及【对点连线】并进行校正。?步骤3：学生观察课件播放转录的过程，思考转录的模板、场所、条件及产物等，结合【探究1】表格部分内容进行识记。完成教材P64【思考与讨论】的解答。?
步骤7：解读【探究2】有关表格内容，指导学生 ( http: / / www.21cnjy.com )完成【例2】的解答，接着借助课件系统展示整个遗传信息表达的过程。?步骤6：课件打出转录、翻译与DNA复制比较的表格，尝试填充，参看【探究1】进行校正。分析【例1】以加强对遗传信息传递及表达的理解。?步骤5：解读密码子表，课件展示搬运氨基酸的tRNA，引出反密码子，结合【探究2】加以分析。课件播放“翻译”的动态过程。思考翻译的模板、场所、条件、原料等。参看教材P66图4－6。?步骤4：由教材P64【思考与讨论】引出mRNA上的相邻的三个碱基与氨基酸间如何建立关系的，继而推导编码氨基酸的“密码子”并由课件打出密码子表。
?
步骤8：构建本课时知识网络 ( http: / / www.21cnjy.com )，诵读【结论语句】，草纸上规范描绘DNA复制与转录、翻译的关系图解。完成【当堂双基达标】。?步骤9：课下完成【课后知能检测】及教材P65【思考与讨论】。学会查看教材P65密码子表，以及分析教材P66图4－6蛋白质合成示意图。
课　标　解　读 重　点　难　点
1.简述DNA与RNA的主要区别。
2.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。
3.概述遗传信息的转录与翻译的过程。 1.遗传信息的转录和翻译的过程。(重难点)
2.密码子、反密码子、遗传信息间的区别与联系。(重点)
3.转录和翻译过程中的相关计算。(难点)
(见学生用书第45页)
RNA的结构与种类
1.基本单位及组成
eq \a\vs4\al()①磷酸；②核糖；③碱基：AUCG；
④核糖核苷酸
2．RNA与DNA的比较
物质组成
五碳糖 特有碱基 结构特点
DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链
RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是单链
3.种类功能
1．参与构成烟草花叶病毒、噬菌体、蓝藻这三种生物的核酸的碱基种类数依次是多少？
【提示】　4、4、5。
遗传信息的转录和翻译(如图示)
1．试写出与①②有关的知识
过程 ① ②
名称 转录 翻译
场所 主要是细胞核 细胞质
模板 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸
产物 RNA 蛋白质
2.①的具体过程
解旋―→配对―→连接―→释放
2．DNA聚合酶与RNA聚合酶的作用相同吗？
【提示】　不同。DNA聚 ( http: / / www.21cnjy.com )合酶是DNA复制时将游离的脱氧核苷酸聚合成一条DNA子链，而RNA聚合酶则是在转录时将细胞中游离的核糖核苷酸聚合成一个mRNA分子。
3．②的具体过程
(1)mRNA与核糖体结合。
(2)tRNA与mRNA碱基互补配对，将氨基酸置于特定位置。
(3)脱水缩合形成—CO—NH—(写出结构简式)，氨基酸连接形成肽链。
(4)肽链盘曲折叠，形成成熟的蛋白质。
4．密码子和反密码子
密码子 反密码子
位置 mRNA上 tRNA上
种类 64种 61种
实质 决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(终止密码除外) 与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基
3．翻译过程中，mRNA上有多少密码子，tRNA上就一定有多少反密码子与之对应吗？
【提示】　不一定。终止密码子就没有对应的反密码子。
1．转录的场所是细胞核。(×)
【提示】　转录主要发生在细胞核中，细胞质、线粒体和叶绿体中也能发生转录。
2．转录时以DNA的两条链同时作模板，以4种核糖核苷酸为原料。(×)
【提示】　转录的模板是DNA的一条链。
3．密码子与氨基酸是一一对应关系。(×)
【提示】　三个终止密码子不对应氨基酸。
4．细胞中游离的核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下依次连接而成一个mRNA分子。(×)
【提示】　转录的酶应为RNA聚合酶。
5．已知氨基酸的序列，可确定mRNA中的碱基排列顺序。(×)
【提示】　不能确定，因为一种氨基酸对应多个密码子。
6．蓝藻细胞的遗传信息的转录在细胞核中进行。(×)
【提示】　主要在拟核中进行。
(见学生用书第46页)
转录、翻译与DNA复制的比较
【问题导思】
①遗传信息的传递与表达过程中需要的模板、原料相同吗？
②转录、翻译与DNA复制时的碱基配对类型完全相同吗？
③转录与翻译各有什么特点？
项目 DNA复制 转录 翻译
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 核糖体
模板 DNA的两条链 DNA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
其他
条件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP 酶(解旋酶、RNA聚合酶等)和ATP 酶、ATP和tRNA
碱基
配对
类型 A—T
C—G A—U
T—A
C—G A—U
C—G
信息传递 DNA―→DNA DNA―→mRNA mRNA―→蛋白质
时间 细胞分裂间期 生物生长发育的过程中
模板去向 分别进入两个子代DNA中 恢复原样与非模板链重新形成双螺旋结构 分解成单个核糖核苷酸
产物 2个相同的DNA RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA仍保留 1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度
意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种遗传性状。
反码识别密码子，相应氨酸序列定。)
　(2011·安徽高考)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(　　)
甲
乙
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
【审题导析】　读图应注意以下两点：
(1)甲图表示合成的物质为双链且产物为两个即过程为DNA复制；乙图合成的物质为单链即过程为转录。
(2)甲、乙两种物质的合成均需解旋酶的参与。
【精讲精析】　本题考察真核生物DNA的 ( http: / / www.21cnjy.com )复制和转录，甲图DNA两条单链均为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，确定甲图表示DNA复制，乙图表示转录。A项，转录不是半保留方式，产物是单链RNA；B项，真核细胞的DNA复制和转录主要发生在细胞核中。C项，DNA复制过程解旋需要解旋酶，转录也需要解旋酶。D项，一个细胞周期DNA只复制一次，但要进行大量的蛋白质合成，所以转录多次发生。
【答案】　D
遗传信息、密码子、反密码子的区别与联系
【问题导思】
①mRNA中每三个相邻的碱基都构成一个密码子吗？
②密码子与反密码子是一一对应关系吗？
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸
种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 共64种，61种能翻译成氨基酸，3种终止密码子不能翻译氨基酸 61种
联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对
　(2012·新课标全国卷)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的(　　)
A．tRNA种类不同
B．mRNA碱基序列不同
C．核糖体成分不同
D．同一密码子所决定的氨基酸不同
【审题导析】　同一物种的两类细胞的DNA均相同，由于基因的选择性转录即mRNA不同，表达的产物也不同。
【精讲精析】　解答本题时需要把握中心法 ( http: / / www.21cnjy.com )则的实质。tRNA的种类与其要转运的氨基酸的种类相同，由于组成两种分泌蛋白的氨基酸种类相同，因此tRNA种类相同；核糖体的组成成分相同，都是由蛋白质和rRNA组成的，A、C两项错误。所有生物共用一套遗传密码，同一密码子所决定的氨基酸相同，D项错误。根据中心法则，蛋白质中的氨基酸序列直接由mRNA的碱基序列决定，故氨基酸排列顺序不同是由mRNA的碱基序列不同导致的，B项正确。
【答案】　B本 课 知 识 小 结
eq \x(
网 络 构 建
结 论 语 句
1.转录是以DNA的一条链为模板，以4种核糖核苷酸为原料，合成mRNA的过程。
2.翻译是以mRNA为模板，以20种氨基酸为原料，在核糖体上合成蛋白质的过程。
3.密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子。
4.一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只决定一种氨基酸。
5.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。Ｋ
（见学生用书第47页）
1.密码子存在于（　　）
A.DNA　　　　　　　　　B.mRNA
C.tRNA D.核糖体
【解析】　密码子是信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
【答案】　B
2.如下图表示转录的过程，则此图中含有多少种核苷酸（　　）
DNA....　C　T　C　A....
RNA....　G　A　G　U....
A.5 B.6
C.8 D.4
【解析】　DNA和RNA中所含的核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸种类不同。由上图可知此段DNA链上含有3种脱氧核苷酸，RNA链上含有3种核糖核苷酸，故图示中共含有6种核苷酸。
【答案】　B
3.已知某转运RNA的反密码子的3个碱基 ( http: / / www.21cnjy.com )顺序是GAU，它运载的是亮氨酸（亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG），那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的（　　）
A.GAU B.CAT
C.CUA D.GAT
【解析】　转运RNA上的反密码子与m ( http: / / www.21cnjy.com )RNA上的碱基互补，而决定氨基酸的密码子是mRNA上的碱基序列，故此亮氨酸的密码子是CUA，由DNA模板链上的GAT转录而来。
【答案】　D
4.（2012·湘潭检测）图为以mRNA为模板翻译形成多肽链的过程。对此过程的正确理解是（　　）
A.核糖体移动的方向是从右向左
B.三个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
C.图中表示3条多肽链正在合成，其氨基酸顺序一定相同
D.此图能说明翻译形成多肽链是以多聚核糖体的形式进行
【解析】　由图可知，此mRNA结合着多 ( http: / / www.21cnjy.com )个核糖体，每个核糖体独立合成一条多肽链，其氨基酸序列相同。由肽链的长度可判断，多聚核糖体的移动方向是从左向右。
【答案】　C
5.（2013·苏北四市模拟）图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程（图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等），据图回答：
　　　　　　　图1　　　　　　　　　　　　图2
（1）在蛋白质合成过程中，图1、图2分别表示 　　　　和　　　　过程。
（2）图1中②和③在组成上的区别是　　　　　　　　　。如果②发生改变，生物的性状　　　　改变，原因是　　　　　　　　　。
（3）图2中c表示　　　　，色 ( http: / / www.21cnjy.com )氨酸的密码子是________________________________________________________________________，
若图中多肽a由60个氨基酸脱水缩合而成，则①中至少含有　　　　个碱基对。
【解析】　（1）根据图中显示的物质、结 ( http: / / www.21cnjy.com )构等可判断1为转录，2为翻译。（2）②为胞嘧啶脱氧核苷酸，③为胞嘧啶核糖核苷酸，二者只有五碳糖不同。②改变为基因突变，基因突变不一定导致性状改变，原因可能是密码子的简并性或突变成隐性基因等情况。（3）读图即可看出色氨酸的密码子。60个氨基酸对应的mRNA上至少有180个碱基，相应基因中至少有180个碱基对。
【答案】　（1）转录　翻译　（2）②含有脱氧核糖，③含有核糖　不一定　密码子的简并性等　（3）tRNA　UGG　180
（见学生用书第113页）
一、选择题
1.下列对转运RNA的描述正确的是（　　）
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能运转它
C.转运RNA能识别信使RNA的密码子
D.转运RNA运输氨基酸到细胞核内
【解析】　解答本题应从以下几个方面入手分析 ( http: / / www.21cnjy.com )：（1）转运RNA具有专一性，每一种转运RNA只能转运一种氨基酸，故A项错误；（2）转运RNA有61种，而组成生物体蛋白质的氨基酸共20种，因此一种氨基酸可由多种转运RNA转运，故B项错误；（3）转运RNA能识别mRNA上的密码子，在翻译过程中充当翻译员的作用，故C项正确；（4）转运RNA将氨基酸运输到核糖体来合成蛋白质，故D项错误。
【答案】　C
2.（2012·鄂州高一检测）如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质（甲、乙），下列有关叙述中正确的是（　　）
　　　　　　　甲　　　　　　 　　乙
A.遗传信息位于甲上
B.乙由三个碱基组成
C.甲的合成需要RNA聚合酶的参与
D.乙可以转运多种氨基酸
【解析】　由图可知，甲为mR ( http: / / www.21cnjy.com )NA，乙为tRNA。遗传信息位于DNA上；tRNA是由一条单链RNA通过折叠形成的，由多个碱基组成；一种tRNA只能转运一种氨基酸；mRNA是在RNA聚合酶催化作用下以DNA分子的一条链为模板转录形成的。
【答案】　C
3.基因发现过程，也可以反向追踪，即若 ( http: / / www.21cnjy.com )知道氨基酸的序列，就可推知mRNA的碱基序列。某物种蛋白质的氨基酸序列如下：异亮氨酸—苏氨酸—赖氨酸—精氨酸（部分遗传密码表：异亮氨酸：AUU、AUC、AUA；苏氨酸：ACU；赖氨酸：CGC、CGG；精氨酸：AGA、AGG）。与该物种氨基酸序列相应的正确的mRNA碱基序列是（　　）
A.AUCACUCGCAGG
B.ATCACTAAAAGG
C.UAGUGAUUUUCC
D.TAGTGATTTTCC
【解析】　在mRNA上没有碱基T，所以B、D两个选项被否定。而异亮氨酸的三个密码子都是以碱基A开头，再对应后三个氨基酸的密码进行确定。
【答案】　A
4.（2013·东莞高一检测）某一个DNA分子含20%的A和T（总和），那么由它转录成的信使RNA中G、C之和占该分子的（　　）
A.40%　　　　　　　　B.80%
C.60% D.20%
【解析】　可以利用图形直观、准确答题， ( http: / / www.21cnjy.com )步骤如下：（1）画出草图（如右图）。（2）标上符合已知条件的特殊值。通常设为100个碱基对（双链）。（3）等量代换。由于A＝T，即A1＝T2，T1＝A2，所以A1＋T1＝T2＋A2＝200×20%÷2＝20，故G＋C＝100－（A＋U）＝100－（A2＋T2）＝100－20＝80。
【答案】　B
5.（2013·汕头质检）DNA通过复制传递遗传信息，通过转录和翻译表达遗传信息，下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是（　　）
A.三个过程所需酶的种类相同
B.三个过程发生的场所都是细胞质
C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成
D.复制和转录的模板相同，而与翻译的模板不同
【解析】　酶具有专一性，题干的三个过程需 ( http: / / www.21cnjy.com )要的酶的种类不同，A项错误；DNA复制主要在细胞核进行，转录也是；而翻译则在细胞质中进行，B项错误；DNA复制过程中是分别以DNA的两条链为模板的，而转录则是以DNA的一条链为模板的，翻译是以RNA为模板，D项错误。
【答案】　C
6.某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（　　）
A.75对碱基 B.78对碱基
C.90对碱基 D.93对碱基
【解析】　设该多肽由n个氨基酸组成，则110 ( http: / / www.21cnjy.com )n－（n－1）×18＝2 778，得n＝30，可知该多肽由30个氨基酸组成，则相应mRNA上应有30个密码子，再加上终止密码子应为31个，则编码该多肽的基因长度至少是31×3＝93对碱基。
【答案】　D
7.（2012·泰安检测）如图是雌激 ( http: / / www.21cnjy.com )素与相应受体结合情况的示意图。由图可知，雌激素与相应的受体结合后形成“激素—受体”复合体，并作用于核内基因的某区域，从而直接影响遗传信息的什么过程（　　）
A.DNA复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
【解析】　由图可知，“激素—受体”复合 ( http: / / www.21cnjy.com )体从核孔进入细胞核，作用于DNA，从而转录出相应的mRNA并合成相应的多肽，可见该复合体影响转录过程。
【答案】　B
8.（2013·南京调研）下列关于基因转录和翻译的说法，正确的有（　　）
①两个过程都以核酸作为模板　②两个过程的产物都以碳链为骨架　③两个过程的完成都需要运载工具　④两个过程的完成都需要碱基互补配对
A.一种 B.二种
C.三种 D.四种
【解析】　转录以DNA为模板，翻译以mR ( http: / / www.21cnjy.com )NA为模板。转录的产物是mRNA，翻译的产物是蛋白质，二者都以碳链为基本骨架。只有翻译需要运载工具，转录不需要。这两个过程的完成都需要碱基互补配对。转录需要DNA和形成的mRNA间互补配对，翻译需要mRNA和tRNA间互补配对。
【答案】　C
9.（2013·潍坊质检）正常出现肽链终止，是因为（　　）
A.一个与mRNA链终止密码子相应的tRNA不能携带氨基酸
B.不具有与mRNA链终止密码子相应的反密码子
C.mRNA在mRNA链终止密码子处停止合成
D.tRNA上出现终止密码子
【解析】　终止密码子不对应反密码子；tRNA上没有终止密码子，终止密码子位于mRNA上。
【答案】　B
10.在生物体内遗传信息的传递一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法不正确的是（　　）
A.在细胞的不同阶段，DNA携带的信息一般是不变的，而RNA和蛋白质的种类可以变化
B.DNA→RNA主要是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的
C.mRNA的起始点的三个碱基组成一个密码子，翻译从此密码子开始
D.mRNA是翻译的直接模板，DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
【解析】　细胞的不同阶段，不同的基 ( http: / / www.21cnjy.com )因会在特定的空间和时间条件下选择性表达，所以形成的mRNA和蛋白质种类不同。转录的场所有细胞核、叶绿体和线粒体、拟核等，其中细胞核是转录的主要场所，翻译过程在细胞质的核糖体上进行。翻译从mRNA的起始密码子开始，但起始密码子不一定位于mRNA的起始点，所以C错。mRNA是翻译的直接模板，但mRNA的碱基序列归根到底决定于DNA的碱基序列。
【答案】　C
二、非选择题
11.（2012·聊城高一调研）表示以DNA为模板转录形成RNA的过程。请据图分析回答下列问题：
（1）在玉米的叶肉细胞中，能够进行该 ( http: / / www.21cnjy.com )生理过程的细胞结构有________________________________________________________________________。
（2）转录过程中DNA首先在[　]　　　　的催化作用下，由　　　　提供能量，将DNA分子中碱基对内的　　　　断开，该过程称为　　　　。
（3）然后在[　]　　　　　　的催化作 ( http: / / www.21cnjy.com )用下，以其中的　　　　链作为模板链，以[　]　　　　　　　　　为原料，由　　　　提供能量，按照　　　　　　　原则，合成出[　]　　　　。
（4）通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到　　　　　　中。
（5）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过　　　　进入细胞质中，与　　　　结合在一起直接指导蛋白质的合成过程。
【解析】　玉米叶肉细胞的细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )核、线粒体、叶绿体中都有DNA，可进行DNA的转录；转录时以DNA的一条链为模板，需要解旋酶的作用，使碱基对内的氢键断开，需要ATP供能和RNA聚合酶的催化，以四种游离的核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则合成RNA，转录的结果是DNA上的遗传信息转移到mRNA上，mRNA从核孔出来进入细胞质中与核糖体结合，直接指导蛋白质的合成。
【答案】　（1）细胞核、线 ( http: / / www.21cnjy.com )粒体、叶绿体　（2）5　解旋酶　ATP　氢键　解旋　（3）4　RNA聚合酶　甲　3　四种游离的核糖核苷酸　ATP　碱基互补配对　2　RNA　（4）信使RNA
（5）核孔　核糖体
12.（2012·烟台高一质检）图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题。
　　　　　　甲　　　 　　　乙
（1）图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是　　　　、　　　　。
（2）图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有　　　　、　　　　。
（3）人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断 ( http: / / www.21cnjy.com )细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤
第一步：取A、B、C、D 4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液。
第二步：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三步：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）预期实验结果并得出实验结论
该实验有可能会出现　　　　种实验结果，如果出现
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。
【解析】　（1）甲试管中DNA为模 ( http: / / www.21cnjy.com )板，核糖核苷酸为原料，生成物必然是RNA，说明模拟的是转录过程。乙试管中有mRNA，原料为氨基酸，说明模拟的是翻译过程。
（2）翻译过程需要mRNA、氨基酸、酶、ATP还需要运载工具tRNA，场所是核糖体。
（3）要探究这种抗生素能否阻断细 ( http: / / www.21cnjy.com )菌DNA和人体DNA的转录过程，需要设置对照实验，实验变量为抗生素的有无，而观察指标为是否有RNA生成。因要探究抗生素对人体DNA和细菌DNA转录的影响，故需有两组对照。
【答案】　（1）转录　翻译　（2）tR ( http: / / www.21cnjy.com )NA　核糖体　（3）第二步：向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B试管中滴加等量的蒸馏水，同时A、B试管中加入等量相同的细菌DNA；向C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，D组滴加等量的蒸馏水，同时C、D试管中加入等量相同的人体DNA。第三步：把A、B、C、D 4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测4支试管中有无RNA的生成　（4）4　A试管中无RNA生成，B试管中有RNA生成，C、D试管中均有RNA生成
第2节基因对性状的控制
（教师用书独具）
●课标要求
1.说明基因、蛋白质和性状三者的关系。
2.理解中心法则的含义。
●课标解读
1.解释中心法则。
2.举例说明基因与性状的关系。
●教学地位
本节包括“中心法则的提出及其发展” ( http: / / www.21cnjy.com )和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分内容。中心法则是生物学的核心规律，“基因、蛋白质与性状的关系”是对三者关系的总结。近三年的高考中，常结合具体生理过程如病毒增殖、某些蛋白质的合成及生物变异等知识，考查中心法则及基因对生物性状控制的两条途径等。
●教法指导
1.对于中心法则的提出及发展可采取先课件展示最初的“中心法则”，由学生看教材资料板演绘出发展中的遗传信息流动图解，由其他学生进行评述。
2.对于基因、蛋白质与性状的关系，除 ( http: / / www.21cnjy.com )了实例展示外，可运用恰当的比喻进行描述，引发学生思考其中的含义即基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因），而合成蛋白质是在细胞质里进行的（基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员）。
（教师用书独具）
●新课导入建议
1.让学生仔细观察课件展示“DNA复制到转录、翻译的过程”，然后准备一张草纸，尝试画出遗传信息流动的过程图，从而引出基因对生物性状的控制。
2.展示课件中“小贝父子”图片提问：他们有什么相似之处？这些相似之处是怎样形成的？
提问：在亲子代之间遗传信息通过什么方式传递？你能根据基因指导蛋白质合成过程，以DNA为起点写出遗传信息的传递途径么？
●教学流程设计
课前自主探究：课前自主探究：①阅读教材 ( http: / / www.21cnjy.com )P68－69相关内容，填写“【课前自主导学】知识1及思考交流1”②阅读教材P69～70内容完成“【课前自主导学】知识2、3及思考交流2、3”。?步骤1：情景导课：以【新课导入建议】中的第1种【绘图】方式或第二种课件展示加设问方式导出课题。?步骤2：课前评价检测：作答【正误判断】并进行校正。随机抽选学生板演中心法则的图解并给予评述。?步骤3：学生阅读教材P69【资料分析】，绘出遗传信息的流动图解，小组间交流评价，课件打出正确答案进行校正。?
步骤7：当堂完成【当堂双 ( http: / / www.21cnjy.com )基达标】，分组解答教材P71【基础题】；课下完成【课后知能检测】。教材P71【拓展题】。课下以小组为单位展开讨论。?步骤6：分组讨论总结本课时重要知识网络图，分别展示后，参看【本课知识小结】的网络构建。诵读【结论语句】。。?步骤5：课件展示皱粒豌豆及囊性纤维病的形成图解，继而引发学生思考基因对生物性状控制的两个途径，诵读教材P69及P70相关结论。?步骤4：结合【探究1】对不同生物的信息流动进行分析，以【例1】进行典例分析，学生自主完成【例2】的解答。
课　标　解　读 重　点　难　点
1.解释中心法则。2.举例说明基因与性状的关系。 1.中心法则的内容及其发展。（重点）2.基因、蛋白质和性状间的关系。（难点）
（见学生用书第48页）
中心法则的提出及其发展
1.中心法则的提出
（1）提出人：克里克。
（2）基本内容（用关系简式表示）
。
2.发展
时间 科学新发现
1965年 科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，能对RNA进行复制
1970年 在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA
1982年 科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的
3.完善后的中心法则（用简式表示）
1.艾滋病毒的逆转录进行的场所是什么？
【提示】　宿主细胞内。
基因、蛋白质与性状的关系
1.基因对性状的控制
基因对性状的间接控制 基因对性状的直接控制
实质 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
举
例
人的白化病的形成：
控制酪氨酸酶的基因异常
↓
不能合成酪氨酸酶
↓
酪氨酸不能转化为黑色素
↓
表现出的白化症状 镰刀型细胞贫血症：编码血红蛋白的正常基因碱基发生替换
↓
血红蛋白结构异常，红细胞功能受损
皱粒豌豆的形成：皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，使编码淀粉分支酶的基因被打乱
↓
不能合成淀粉分支酶
↓
细胞内淀粉含量下降，蔗糖含量升高
↓
豌豆成熟时失水而皱缩 囊性纤维病：
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基
↓
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸
↓
CFTR蛋白结构、功能异常
↓
支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖
2.基因与性状间的对应关系
（1）生物的绝大多数性状受单个基因控制。
（2）生物的有些性状是由多个基因决定的，如人的身高。
（3）生物的性状还受环境条件的影响，是生物的基因型和环境条件共同作用的结果。
2.生物的性状与基因都是一一对应关系吗？
【提示】　不是。
细胞质基因及遗传
1.功能
（1）进行半自主自我复制。
（2）通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
2.分布
（1）植物细胞的叶绿体和线粒体中。
（2）动物细胞的线粒体中。
3.遗传方式及特点
只能通过母亲遗传给后代，表现为母系遗传，不遵循孟德尔遗传规律。
3.细胞质遗传时，正反交的结果相同吗？
【提示】　不同。
1.根据遗传信息传递的过程可知，真核细胞中发生碱基互补配对的场所只有细胞核。（×）
【提示】　还有叶绿体、线粒体和核糖体。
2.基因与性状之间并非简单的一一对应关系。（√）
3.遗传信息的表达是通过复制完成的。（×）
【提示】　应为转录和翻译。
4.并非所有生物都能进行中心法则表示的五种生理过程。（√）
5.线粒体、叶绿体DNA也可进行复制、转录和翻译，且控制生物的一些性状。（√）
（见学生用书第49页）
中心法则内容分析
【问题导思】
①中心法则体现的遗传信息的流动方向都有哪些？
②每种生物是否都遵循中心法则的所有过程？
③中心法则各过程发生的场所、时间及需要的原料分别是什么？
1.图解分析
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
（3）中心法则体现了DNA的两大基本功能
①对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
②对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。
2.中心法则与基因表达的关系
　
1.中心法则及其发展阐述了生物体内遗传信息的传递方向。
2.并非所有生物都能进行这5种生理过程。RNA的复制和逆转录只发生在部分病毒的宿主细胞中。
　（2012·镇江高一质检）图示为自然界中遗传信息在三种大分子间的流动（如箭头2代表转录），下列哪种说法是正确的（　　）
A.1、2、4常见，3、7少见，5尚未达成共识，其他尚未被认识到
B.2、4、6常见，其他几乎从未被认识到
C.5、8、9未被认识到，3、7少见，其他常见
D.3、7少见，其他常见
【审题导析】　解答此题应从以下两点入手分析：
（1）3（RNA复制）与7（逆转录）只适用于少数的RNA病毒。
（2）5（蛋白质自我复制）至今尚未达成共识。
【精讲精析】　逆转录和RNA复制仅 ( http: / / www.21cnjy.com )见于以RNA为遗传物质的病毒的寄主（宿主）细胞中；自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA复制、转录、翻译是常见途径。读图知7为逆转录，3为RNA的复制，1为DNA复制，2为转录，4为翻译，而6、8、9至今尚未被认识到，5尚未达到共识，故答案选A。
【答案】　A
基因、蛋白质与性状的关系
【问题导思】
①基因控制生物体性状的方式有哪两种？
②一个基因只能控制一种性状吗？一种性状仅是由一个基因控制的吗？
③基因、蛋白质和性状的关系如何？
1.DNA、基因、蛋白质、性状之间的关系
　
　　性状是指生物的形态或生理特性，是遗传和环境相互作用的结果，主要由蛋白质体现。生物的遗传性状受基因控制。
2.基因对性状控制的两种途径
基因酶或激素细胞代谢性状结构蛋白细胞结构
3.基因对性状控制的复杂性
（1）基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。既有单个基因决定一种性状，也有多个基因共同决定一种性状。
（2）单个基因会影响多种性状。
（3）基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物的性状。
4.细胞质基因与细胞核基因的关系
细胞质基因 细胞核基因
存在部位 叶绿体内、线粒体内 细胞核
是否与蛋
白质结合 DNA分子裸露 与蛋白质结
合为染色体
是否遵循
孟德尔
遗传规律 否 是
联系 线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还受核基因的控制、制约。
核基因的复制和转录在细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )核内进行，翻译在细胞质基质中的核糖体上进行；细胞质基因的复制、转录均在细胞质的线粒体和叶绿体内完成，细胞质基因的表达在线粒体、叶绿体内的核糖体上完成。
　在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内有含氰（HCN）的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰是经下列生化途径产生的：
前体物质))含氰糖苷))氰
基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸 ( http: / / www.21cnjy.com )酶的合成，d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。用F2各表现型的叶片的提取液做实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表：
叶片 表现型 提取液 提取液中加
入含氰糖苷 提取液中加
入氰酸酶
叶片Ⅰ 产氰 含氰 产氰 产氰
叶片Ⅱ 不产氰 不含氰 不产氰 产氰
叶片Ⅲ 不产氰 不含氰 产氰 不产氰
叶片Ⅳ 不产氰 不含氰 不产氰 不产氰
据图回答以下问题。
（1）氰在牧草叶肉细胞的　　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )中，由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）叶片Ⅱ的叶肉细胞中缺乏　　　　酶，叶片Ⅲ可能的基因型是　　　　　　　　　　　。
（3）从代谢的角度考虑，怎样使叶片Ⅳ的提取液产氰？说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【审题导析】　本题主要考查基因对性状的控制。解答本题，可从以下几点分析：
（1）叶片Ⅱ的提取液加入氰糖苷后不产氰，而加入氰酸酶后产氰，说明叶片Ⅱ内缺乏合成氰酸酶的基因H，致使氰酸酶缺乏。
（2）叶片Ⅲ分别处理后表现为产氰、不产氰，说明其基因型为ddH－即ddHH或ddHh。
【精讲精析】　（1）细胞液是含有多种有机物和 ( http: / / www.21cnjy.com )无机物的复杂的水溶液。这些物质中有的是细胞代谢产生的储存物，有的是排泄物等。氰是经过复杂代谢产生的，应该在细胞液中。由产氰的生化途径可以看出：能否产氰至少由D和H两个基因决定，也就是说多个基因决定一种性状；从上述途径还可以看出：基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢，从而控制生物的性状。（2）因为在叶片Ⅱ的提取液中加入氰酸酶就能产氰，说明叶片Ⅱ的提取液中含有含氰糖苷，即叶片Ⅱ中含有基因D而不含基因H，因而不含有氰酸酶；在叶片Ⅲ的提取液中加入含氰糖苷就能产生氰，说明叶片Ⅲ合成含氰糖苷受阻，不含有基因D，而含有基因H。（3）从表格中可知叶片Ⅳ的叶肉细胞中，既无基因D又无基因H，它不能产生含氰糖苷和氰酸酶，要想使它产生氰，只有同时加入含氰糖苷和氰酸酶，因为含氰糖苷在氰酸酶的作用下能产氰。
【答案】　（1）细胞液　多个基因决定 ( http: / / www.21cnjy.com )一种性状，基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢，从而控制生物的性状　（2）氰酸　ddHH或ddHh　（3）同时加入含氰糖苷和氰酸酶；理由是含氰糖苷在氰酸酶的作用下能产氰。
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.中心法则图解
2.基因控制生物性状的两条途径
（1）通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状。
（2）通过控制蛋白质的结构控制性状。
3.一个基因可能控制多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。
4.线粒体DNA和叶绿体DNA也能进行复制、转录和翻译，并控制生物体的性状。
（见学生用书第51页）
1.遗传信息从RNA→RNA是对中心法则的补充，下列能够进行该信息传递的生物是（　　）
A.SARS病毒　　　　　　B.T2噬菌体
C.肺炎双球菌 D.蓝藻
【解析】　由题干信息可知 ( http: / / www.21cnjy.com )这种传递是RNA病毒所特有的，T2噬菌体为DNA病毒，肺炎双球菌、蓝藻的遗传物质均为DNA，无此过程，因此B、C、D项均不符合题意。
【答案】　A
2.据图分析，下列相关叙述正确的是（　　）
A.①过程实现了遗传信息的传递和表达
B.③过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成
C.人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.图中只有①②过程发生碱基互补配对
【解析】　通过DNA分子的复制，只是实现了遗传信息的传递；③过程还需要特殊的运输工具——转运RNA，同时该过程中也会发生碱基互补配对。
【答案】　C
3.（2013·哈师大附中模拟）下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不可得出（　　）
　基因①↓,酶①↓ 　基因②↓,酶②↓ 　基因③↓,酶③↓ 　基因④↓,酶④↓
→鸟氨酸→瓜氨酸→→精氨酸
A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变
【解析】　基因表达合成的 ( http: / / www.21cnjy.com )是酶，若基因②不表达，基因③和④的表达不受影响；若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，可能性之一是基因①发生突变，不能合成酶①，导致不能合成鸟氨酸。
【答案】　C
4.某种病毒在逆转录酶作用下能形成DNA，在逆转录过程中，依据的碱基互补配对原则是（　　）
模板 A G C U A G C T
产物 U C G A T C G A
选项 A B
模板 A G C U A G C T
产物 T C G A U C G A
选项 C D
【解析】　逆转录时模板是RNA，不可能含碱基T，排除B、D项；逆转录的产物是DNA，不含有碱基U，排除A项。
【答案】　C
5.如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答问题。
（1）①过程需要的原料是________________________________________________________________________
　　　　　　　，模板是亲代DNA的　　　　　条链。
（2）②过程表示　　　　　，主要是在　　　　中进行的。
（3）逆转录酶催化　　　　　（填序号）过程，能进行该过程的生物的遗传物质是　　　　；需要解旋酶的过程包括图中的　　　　（填序号）过程。
（4）真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的　　　　（填序号）过程，场所是　　　　　。
（5）在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。
【解析】　（1）①是DNA的复制，模板是亲代DNA的两条链，原料是4种游离的脱氧核苷酸。
（2）②是转录，主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。
（3）逆转录酶催化逆转录反应，即③，只发生于RNA病毒中，DNA的复制和转录都要先解旋，即都需要解旋酶。
（4）遗传信息表达的最后阶段是翻译，场所是核糖体。
（5）若单链DNA也可指导蛋白质合成，则遗传信息也可由DNA→蛋白质。
【答案】　（1）4种游离的脱氧核苷酸　两　（2）转录　细胞核
（3）③　RNA　①②
（4）⑤　核糖体
（5）图中加一条虚线由DNA指向蛋白质。
（见学生用书第115页）
一、选择题
1.如图所示，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是（　　）
A.①②　　　　　　　　B.③④⑥
C.⑤⑥ D.②④
【解析】　题干中有一个重要信息“正常情况”，可排除③④；⑥至今尚未被认识，故答案选B。
【答案】　B
2.（2012·日照质检）下列关于基因和性状的关系的说法中，不正确的是（　　）
A.很多情况下单个基因决定一种性状
B.有的情况下多个基因决定一种性状
C.有的情况下单个基因决定多种性状
D.生物体的性状是由基因控制的，不会受到环境的影响
【解析】　基因是控制生物性状的遗传物质 ( http: / / www.21cnjy.com )的结构单位和功能单位，单个基因有时可以控制多个性状，一个性状也可能同时由多个基因控制。性状既受基因的控制，也受环境因素的影响，是二者共同作用的结果。
【答案】　D
3.（2012·九江检测）如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是（　　）
A.①②④过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶
B.②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行；④过程发生在寄主细胞内
C.把DNA放在含15N的培养液中进行①过程，子代含15N的DNA占50%
D.①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同
【解析】　①②③④分别指DNA复制、转录 ( http: / / www.21cnjy.com )、翻译和逆转录过程；①②④分别需要DNA聚合酶，RNA聚合酶逆转录酶的作用；④逆转录是某些RNA病毒在寄主细胞内进行的过程；DNA分子复制的方式为半保留复制，将DNA放在含15N的培养液中培养，子代DNA全部含有15N；①②③中均有碱基互补配对行为，①是DNA→DNA，②是DNA→RNA，③是RNA→RNA，因此碱基配对的方式不同。
【答案】　C
4.（2013·石家庄模拟）下列关于基因、性状以及二者关系的叙述正确的是（　　）
A.基因在染色体上呈线性排列，基因的前端有起始密码子，末端有终止密码子
B.DNA能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递
C.性状受基因的控制，若基因中某个碱基对改变，该基因控制的性状也必定改变
D.通过控制酶的合成从而控制性状，是基因控制性状的途径之一
【解析】　密码子存在于mRNA上而不是 ( http: / / www.21cnjy.com )在基因上；基因中某个碱基对改变，若对应的密码子所决定的氨基酸没有改变，则性状就不会改变；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物的性状，是对生物性状的间接控制。
【答案】　B
5.（2010·上海高考）1983年科学家证 ( http: / / www.21cnjy.com )实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒（HIV）是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是（　　）
【解析】　逆转录病毒的遗传信息传递方式为RNA逆转录传递至DNA，而没有RNA→RNA的RNA复制过程，故可排除A、B、C三项。
【答案】　D
6.如下图表示有关遗传信息在细胞中传递的模拟实验，下列叙述合理的是 （　　）
A.若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入解旋酶
B.若X的碱基序列为CTTGTACAA，Y中含有U，则试管内必须加入逆转录酶
C.若X、Y都是DNA，则试管内必须加入核糖核苷酸
D.若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还有其他种类的RNA
【解析】　本题考查学生对所学知 ( http: / / www.21cnjy.com )识的理解、分析和应用能力。知识点是中心法则、转录及DNA复制等。由题意可知，若X是RNA，Y是DNA，则进行的是逆转录过程，需要逆转录酶；若X的碱基序列为CTTGTACAA，Y中含有U，则该过程是转录，需要转录酶；若X，Y都是DNA，则表明该过程是DNA复制，应加入DNA聚合酶和脱氧核苷酸；若X是mRNA，Y是蛋白质，则该过程表示翻译的过程，试管内还应含有其他的RNA，如转运RNA。
【答案】　D
7.下列有关细胞质基因的说法，不正确的是（　　）
A.细胞质基因存在于所有的细胞器中
B.细胞质基因存在于线粒体和叶绿体中
C.细胞质基因能进行半自主自我复制
D.细胞质基因控制的遗传病只能通过母亲传给子代
【解析】　细胞质基因存在于真核生物的叶绿体、线粒体内，并非所有细胞器，A项错误。
【答案】　A
8.（2012·泉州检测）下列属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例是（　　）
①人类的白化病　②囊性纤维病　③皱粒豌豆
④镰刀型细胞贫血症
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
【解析】　①③是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状的两个实例；②④则符合题干要求的实例。
【答案】　D
9.克里克提出的中心法则是指（　　）
A.遗传信息的转录、翻译过程
B.遗传信息的转录、翻译及表达过程
C.DNA复制及转录、翻译过程中的碱基互补原则
D.遗传信息通过DNA复制、转录及翻译的传递过程
【解析】　克里克提出的中心法则主要包括遗传信息从DNA传递到DNA的自我复制过程以及从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的转录和翻译过程。
【答案】　D
10.以下关于基因（遗传物质）与性状关系的叙述中，正确的是（　　）
A.原核生物和病毒的遗传物质是DNA或RNA
B.动物的性状是由细胞核基因和环境共同决定的
C.基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
D.囊性纤维病的病因可以证明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【解析】　原核生物的遗传物质是DN ( http: / / www.21cnjy.com )A，病毒的遗传物质是DNA或者RNA；动物的性状由细胞核基因、细胞质基因和环境共同决定；有的性状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制的，如囊性纤维病；有的性状是基因通过控制酶的合成间接控制的。
【答案】　D
二、非选择题
11.请回答下列有关遗传信息传递的问题。
（1）为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。
　甲　　　　　　 　乙 　　　　　　　丙
①从病毒中分离得到物质A。已 ( http: / / www.21cnjy.com )知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是　　　　过程。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是　　　　，试管乙中模拟的是　　　　过程。
③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是　　　　。
（2）若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代 ( http: / / www.21cnjy.com )病毒外壳的化合物的原料来自　　　　　　，而决定该化合物合成的遗传信息来自　　　　　　。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套　　　　　。该病毒遗传信息的传递过程为________________________________________________________________________。
【解析】　物质A为RNA分子，由形成的物质 ( http: / / www.21cnjy.com )X中含有碱基T来看，物质X为DNA，甲试管模拟的逆转录过程，乙试管模拟的是转录过程，丙试管模拟的是翻译过程，物质Y、Z分别是mRNA和蛋白质。病毒在宿主细胞中繁殖时，以病毒的遗传物质为模板，利用宿主细胞的原料、能量，酶系统，合成病毒的遗传物质和蛋白质外壳。从题中的信息看，该病毒为逆转录病毒，因此其遗传信息的传递过程为：
【答案】　（1）①逆转录　②mRNA　转录　③蛋白质（或多肽）　（2）小鼠上皮细胞（或小鼠上皮细胞中的化合物）　病毒RNA　密码子
12.图甲①②③表示了真核细胞中遗传信息的传 ( http: / / www.21cnjy.com )递方向。DNA病毒的DNA复制和转录通常在宿主细胞核内进行。图乙代表乙肝病毒形成新的病毒的过程，乙肝病毒的DNA有一条环状链和一条较短的半环链，侵染时先形成完整的环状，再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒。乙肝病毒是DNA病毒，但它也会编码逆转录酶，其基因复制是以RNA为模板，在逆转录酶的催化下，在细胞质中进行。请据图回答：
　　　　　　　图甲　　　　　　　　　　　图乙
（1）图甲过程①发生的时期是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________。
过程②称为　　　　，催化该过程的酶是　　　　 ( http: / / www.21cnjy.com )。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC。某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是　　　　。
（2）图乙中发生在宿主细胞质内的过程有　　　　。发生了碱基互补配对现象的有　　　　过程。
（3）图乙物质a的作用是　　　　　　　　　　　　，过程⑤⑦的原料种类数可能分别为　　　　种。
【解析】　（1）转录过程需 ( http: / / www.21cnjy.com )要RNA聚合酶（同时承担解旋酶的功能），反密码子为AUG，则密码子为UAC，所以该tRNA所携带的氨基酸是酪氨酸。
（2）据题干信息，③过程是 ( http: / / www.21cnjy.com )形成完整的环状DNA，④应该是转录，这两个过程通常在核内进行，而⑤表示翻译，⑥是组装，⑦是逆转录，结合题意，这些过程都在宿主细胞的细胞质中进行。综上所述，能发生碱基互补配对的有③④⑤⑦过程。
（3）图乙过程中，a是经转录过程生成 ( http: / / www.21cnjy.com )的信使RNA，所以携带了DNA上的遗传信息。翻译的原料是20种氨基酸，而逆转录是生成DNA，所需原料是4种脱氧核苷酸。
【答案】　（1）有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期　转录　RNA聚合酶　酪氨酸
（2）⑤⑥⑦　③④⑤⑦
（3）携带DNA遗传信息，作为翻译的模板　20和4
第3节遗传密码的破译（选学）略
基因表达中相关数量的关系
1.转录、翻译过程中，DNA（基因）碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，参考图解如下：
2.数量关系表解：
比较内容 数量
基因中能编码蛋白质的碱基数 6m
mRNA上的碱基数 3m
参与转运氨基酸的tRNA数 m
蛋白质中的氨基酸数 m
蛋白质中的肽链数 n
蛋白质中的肽键数 m－n
缩合生成的水分子数 m－n
3.计算中“最多”和“最少”的分析
（1）翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
（2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
（3）在回答有关问题时，应加上“最多”或 ( http: / / www.21cnjy.com )“最少”等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有个氨基酸。
　已知一个由两条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U占25%，则转录该mRNA的DNA分子中，C和G有（　　）
A.700个　　　　　　　　B.800个
C.600个 D.900个
【解析】　肽键数＋肽链数＝氨基酸个 ( http: / / www.21cnjy.com )数，故该蛋白质共由198＋2＝200个氨基酸组成，对应的DNA分子中碱基个数为200×6＝1 200个，mRNA中A＋U＝25%，DNA中A＋T＝25%，故DNA中G＋C占75%，G＋C共有1 200×75%＝900个。
【答案】　D
中心法则的知识分析
1.各类生物遗传信息的传递过程
生物
种类 遗传信息的传递过程
DNA
病毒
RNA
病毒 （1）
（2）逆转录病毒
原核
生物
真核
生物
2.中心法则中几个生理过程准确进行的原因
（1）前者为后者的产生提供了一个标准化的模板。
（2）严格的碱基互补配对原则决定了 ( http: / / www.21cnjy.com )后者是以前者为模板形成的。由此可见，准确的模板和严格有序的碱基互补配对关系保证了遗传信息的正常传递和表达，进而保证了物种的相对稳定性。
3.中心法则的意义
（1）是对遗传信息的传递过程的概括。
（2）是对DNA基本功能的概括。
（3）是对生物遗传物质和性状关系以及传递途径的概括。
　如图所示，在a，b试管内加入的DNA都含有30对碱基。四支试管内都有产物生成，请回答。
（1）a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是　　　　过程，d试管内模拟的是　　　　过程。
（2）b、c两试管内的产物都 ( http: / / www.21cnjy.com )是　　　　，但b试管内模拟的是　　　　过程，c试管内模拟的是　　　　过程；b试管的产物中最多含有　　　　个碱基，有　　　　个密码子。
（3）d试管中加入的酶比a试管中加入的酶多了　　　　　　。
（4）若要在b试管中继续获得多肽，则至少还应加入　　　　。
【解析】　（1）因为a与d两试管 ( http: / / www.21cnjy.com )中加入的原料都是脱氧核糖核苷酸，所以其产物都是DNA。而a试管中加入的模板是DNA，故模拟的是DNA复制过程；d试管内加入的模板是RNA，故模拟的是逆转录过程。
（2）因为b与c两试管中加入的原料都 ( http: / / www.21cnjy.com )是核糖核苷酸，所以两试管中的产物都是RNA。而b与c试管中加入的模板分别是DNA与RNA，因此，b试管内模拟的是以DNA为模板合成RNA的转录过程；由于转录是以DNA的一条链为模板进行的，RNA含有的碱基应为DNA的一半，即30个，每3个相邻碱基为一个密码子，所以有10个密码子。c试管表示的是RNA的复制。
（3）逆转录时需要逆转录酶的催化。
（4）若要在b试管内继续得到多肽，则需满足翻译过程所需的条件，所以至少还应加入核糖体、各种氨基酸和tRNA及与多肽合成有关的酶。
【答案】　（1）DNA复制　逆转录
（2）RNA　转录　RNA复制　30　10
（3）逆转录酶
（4）各种氨基酸、tRNA、有关的酶、核糖体
1.如图代表人体某细胞中发生的某一过程，下列叙述错误的是（　　）
A.能给该过程提供模板的是mRNA
B.图中的这一过程有水产生
C.有多少种密码子，就有多少种tRNA与之对应
D.图中的这一过程不能完全体现“中心法则”的内容
【解析】　此过程为翻译，以mRNA为 ( http: / / www.21cnjy.com )模板，发生脱水缩合反应。由于终止密码子不对应氨基酸，也就无相应的tRNA与之对应，即tRNA有61种，而密码子有64种。
【答案】　C
2.人的血红蛋白由四条肽链组成，在合成该蛋白质的过程中，脱下了570分子的水。问控制合成该蛋白质的基因中有多少个碱基（　　）
A.570×6　　　　　　　　B.570×3
C.574×6 D.574×3
【解析】　根据脱下了570分子的水 ( http: / / www.21cnjy.com )＝氨基酸数－四条肽链知，氨基酸数＝570＋4＝574。又根据DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1知，基因中的碱基数为574×6。
【答案】　C
3.大肠杆菌的噬菌体M3的核酸中碱基 ( http: / / www.21cnjy.com )组成如下：A占23%、T占36%、C占20%、G占21%。已知该噬菌体控制某外壳蛋白合成的DNA的碱基有150个，则合成的外壳蛋白中的氨基酸个数至多是（　　）
A.25　　　B.50 C.100　　　D.150
【解析】　由噬菌体M3的核酸中碱基 ( http: / / www.21cnjy.com )组成A≠T，G≠C，可推知该噬菌体控制某外壳蛋白合成的DNA为单链DNA。所以150个碱基均可能转录到RNA上，则合成的蛋白质中的氨基酸最多为50个。
【答案】　B
4.（2012·嘉兴市高三测试）如图所示为细胞内物质合成示意图，下列有关叙述中正确的是（　　）
A.甲是DNA，乙为RNA，此过程为转录，酶为DNA聚合酶
B.甲是DNA，乙为DNA，此过程为复制，原料为核糖核苷酸
C.甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸
D.甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸
【解析】　由图可知，甲为 ( http: / / www.21cnjy.com )模板，乙为产物。遗传信息由DNA流动到RNA为转录，需要RNA聚合酶；遗传信息由DNA流动到DNA为复制，原料为脱氧核苷酸；遗传信息由RNA流动到DNA为逆转录；遗传信息由RNA流动到蛋白质为翻译，原料为氨基酸。
【答案】　D
5.结合图表分析，下列有关说法正确的是（　　）
抗菌
药物 青霉素 环丙沙星 红霉素 利福平
抗菌
机理 抑制细菌细胞壁的合成 抑制细菌DNA解旋酶（可促进DNA螺旋化）的活性 能与核糖体结合 抑制RNA聚合酶的活性
A.①～⑤可发生在人体健康细胞中
B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C.结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③
【解析】　不同抗菌药物的抗 ( http: / / www.21cnjy.com )菌机理不同，青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，红霉素能抑制翻译过程；④和⑤发生在RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，人体健康的细胞中是不存在该过程的。
【答案】　D
6.甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式如图所示。
（1）对三种类型的病毒分别举例（从以下供选答案中选出：瘤病毒、T2噬菌体、流感病毒）：甲　　　　　　　；乙　　　　；丙　　　　。
（2）图中3、10表示遗传物质的　　　　过程，此过程正常进行所必备的条件有：　　　　酶、　　　　酶、　　　　　　　　。
（3）图中1、8表示遗传信息的　　　　过程；图中2、5、9表示遗传信息的　　　　过程。
（4）图中7表示遗传信息的　　　　过程，此过程的进行需要　　　　的催化，发现这一现象的意义是　　　　。
（5）图甲中遗传信息传递的过程为 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________，
甲生物的这些过程发生在　　　　细胞内。
【解析】　T2噬菌体的遗传物质是D ( http: / / www.21cnjy.com )NA，进入细菌后的DNA能够自我复制，转录形成信使RNA，并利用细菌的核糖体翻译形成蛋白质，由此推知甲为T2噬菌体。流感病毒的遗传物质是RNA，能够自我复制，转录形成信使RNA，并利用寄主细胞的核糖体翻译形成蛋白质，由此推知乙为流感病毒。瘤病毒的遗传物质是RNA，进入细胞后能够自我复制，在逆转录酶的作用下形成DNA（先形成DNA的一条链，再配对形成两条链），再转录形成信使RNA，并利用寄主细胞的核糖体翻译形成蛋白质，故推知丙为瘤病毒。
【答案】　（1）T2噬菌体　流感病毒 ( http: / / www.21cnjy.com )　瘤病毒　（2）复制　解旋　聚合　ATP及四种脱氧核苷酸　（3）转录　翻译　（4）逆转录　逆转录酶　对中心法则的补充
（5）DNADNARNA蛋白质　细菌