专题16 翻译过程中三种模型图分析（含答案）

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专题16 翻译过程中三种模型图分析
【典例精析】
典例1：某细胞中有关物质合成如图所示，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析不正确的是（　　）
A.用某药物抑制②过程，该细胞的有氧呼吸将受影响
B.物质Ⅱ是DNA，其中基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.①④为同一生理过程，需要解旋酶和RNA聚合酶
D.③⑤为同一生理过程，所用密码子的种类和数量不同
典例2：染色质由DNA、组蛋白等组成。组蛋白乙酰化引起染色质结构松散，有关基因表达；组蛋白去乙酰化，有关基因表达受到抑制（如图甲），相关叙述错误的是（　　）
A.组蛋白乙酰化可能发生在细胞分化过程中
B.假设图乙为多聚核糖体，且图中肽链为最长，则其他核糖体都位于a端
C.图甲中过程c需要解旋酶先催化DNA双链解旋
D.过程d还需要核糖体、tRNA、氨基酸、ATP等参与
【方法点拨】
翻译过程中三种模型图分析
（1）甲图模型分析
① 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA和多肽链。
② 翻译启动：起始密码子决定是甲硫氨酸或缬氨酸
③ 翻译终点：识别到终止密码子翻译停止
④ 翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，而mRNA不移动。
（2）乙图模型分析
① 图乙表示真核细胞的翻译过程，①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链。
② 数量关系：一个mRNA可以同时结合多个核糖体，同时合成多条多肽链，迅速合成大量蛋白质
③ 方向：从右向左，根据合成的多肽链长度判断，长的翻译在前。
④ 结果：形成的多条多肽链氨基酸序列相同，因为他们有相同的模板mRNA。
（3）丙图模型分析
图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①为DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。
【题型训练】
1.如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（　　）
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
2. 如图是有关基因表达的模式图，据图分析下列叙述错误的是（　　）
A.该图中①和②均储存遗传信息，但只有①作为模板链
B.转录时DNA与RNA碱基互补配对，翻译时RNA与蛋白质碱基互补配对
C.③④作为该基因的表达产物，氨基酸的排列顺序相同
D.发生图示现象的基因不可能位于染色体上
3. Qβ噬菌体的遗传物质（QβRNA）是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述错误的是（　　）
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板能翻译出多条肽链
D.RNA复制酶基因表达后QβRNA才能进行复制
4.图1是Y基因表达的示意图，图2是图1中过程②的局部放大，请据图回答：
（1）高度螺旋化的染色体上的Y基因由于①_________过程受阻而不能表达，该过程需要____________酶的参与。
（2）决定苏氨酸的密码子是_______。
（3）图1中②过程核糖体在mRNA上的移动方向是_______（填“M→N”或“N→M”），在②中不同的核糖体上合成的多肽链是否相同？_______（填“相同”或“不相同”）。
【答案】
典例1：【答案】C
【解析】该药物抑制了②转录过程，细胞质基质中RNA含量显著减少，细胞核中的基因表达形成的前体蛋白可进入线粒体发挥作用，因此抑制②转录过程，线粒体功能也会受到影响，A正确；物质Ⅱ是DNA，其中基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律，B正确；①为DNA的复制过程需要DNA复制酶和解旋酶，④为转录过程需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，C错误；③⑤都为翻译过程，翻译的蛋白质不同，所用密码子的种类和数量不同，D正确。
典例2：【答案】C
【解析】细胞分化是基因选择性表达的结果，存在基因的表达，组蛋白乙酰化使染色体结构松散，有利于基因的表达，A正确；假设图乙为多聚核糖体，根据图中两个tRNA进出细胞情况判断，核糖体移动方向由a→b，又因为图中肽链为最长，所以其他核糖体都位于a端，B正确；过程c为转录，需要的是RNA聚合酶，而DNA复制需要用解旋酶先将DNA双链解旋，C错误；过程d为翻译，翻译时游离在细胞质中的各种氨基酸由tRNA转运的mRNA为模板在核糖体上合成一条具有特定氨基酸序列的蛋白质，D正确。
【题型训练】
1.【答案】B
【解析】已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；
由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；
互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；
细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。
2.【答案】B
【解析】①②为DNA分子的两条链，均储存遗传信息，其中②为转录的模板链，A正确；
转录时DNA与RNA碱基互补配对，翻译时mRNA与tRNA碱基互补配对，B错误；由于③④是核糖体使用同一个mRNA作为模板翻译出来的氨基酸序列，故③④作为该基因的表达产物，氨基酸的排列顺序相同，C正确；该图表示了转录过程和翻译过程在同一区域，同一时间发生。故该生物属于原核生物，原核生物没有染色体，D正确。
3.【答案】A
【解析】单链QβRNA的复制过程为：先以该RNA为模板合成一条互补RNA，再以互补RNA为模板合成子代的QβRNA，故此过程中不需要逆转录，但可形成双链RNA，A错误，B正确；由图可知以该RNA为模板合成了多种蛋白质，故一条单链QβRNA可翻译出多条肽链，C正确；由题干信息可知，侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出RNA复制酶，然后开始RNA复制，D正确。
4.【答案】（1）转录；RNA聚合；（2）ACU；（3）N→M；相同
【解析】（1）高度螺旋仳的染色体上的基因由于无法解开双螺旋结构而阻止了①转录过程，该过程还需要RNA聚合酶的参与。
（2）密码子在nRNA上，所以决定苏氨酸的密码子是ACU。
（3）从图1中②过程核糖体上多肽链的长短可判断，核糖体在nRNA上的移动方向是N→M。在②中由于模板链mRNA是一样的，故不同的核糖体上合成的多肽链相同。
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