第19讲 基因的表达
第1课时 遗传信息的转录和翻译
● 必备知识
1.核糖核苷酸 细胞核 细胞质 氨基酸 核糖体
2.脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 双链 核糖 U(尿嘧啶) 单链
3.细胞核 细胞质 核糖核苷酸 RNA分子 mRNA、rRNA、tRNA
4.mRNA tRNA mRNA tRNA 终止密码子 脱离
【考点易错】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)tRNA分子内部局部双链区存在碱基互补配对。(2)终止密码子不能决定氨基酸,不能结合tRNA。(3)tRNA和mRNA二者都是单链结构,只是tRNA分子内部存在局部双链区域。(4)转录可产生mRNA、tRNA、rRNA等,其中tRNA和rRNA不能编码多肽。(5)以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程,该过程不需要解旋酶参与。(6)翻译时核糖体沿着mRNA从起始密码子向终止密码子移动,完成肽链的翻译。(7)一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码,故不同tRNA转运的氨基酸可能相同。
【长句拓展】
1.不同组织细胞中基因进行选择性表达
2.(1)不同的核糖体合成肽链的模板是同一条mRNA (2)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
● 典型例题
1.C [解析] mRNA中茎环结构后面是一串连续的碱基U,根据碱基互补配对原则,基因中存在一段连续的A—T碱基对,A正确;RNA的3'端可自发形成一种茎环结构,说明mRNA左端为5'端,则RNA聚合酶的移动方向是从左至右,B正确;细菌是原核生物,没有核孔,C错误;连续的碱基U与DNA模板链连续的碱基A之间形成碱基对,A—U之间形成2个氢键,氢键较少,容易与模板链分离,D正确。
2.D [解析] tRNA链存在空间折叠,局部存在碱基互补配对,A错误;每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,B错误;核糖体读取到mRNA中的终止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的tRNA结合,C错误;由题知,密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
3.D [解析] DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,两条链上互补的碱基通过氢键连接成碱基对,A错误; DNA呈两条链反向平行的双螺旋结构,解旋酶在使DNA解旋的过程中,一条链是从5'端向3'端解旋,另一条链是从3'端向5'端解旋,B错误;DNA复制过程中通过解旋酶解旋,但转录过程中是通过 RNA聚合酶解旋的,C错误。
4.C [解析] 大肠杆菌属于原核生物,转录和翻译均在细胞质中进行,该细胞中DNA复制、转录及翻译可同时进行,A错误;大肠杆菌的DNA为环状,无游离的磷酸基团,B错误;ρ因子的作用是催化c链与b链分离,并促使RNA聚合酶脱离,在基因转录的起始过程中不需要ρ因子协助,C正确;终止子属于非编码序列,终止密码子不是以终止子为模板形成的,D错误。
5.B [解析] 图甲细胞没有以核膜为界限的细胞核,属于原核细胞,可以边转录边翻译,A正确;图甲细胞是原核细胞,没有线粒体,B错误;真核生物细胞核DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNA,mRNA必须通过核孔转移到细胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板,C正确;图甲和图乙均表示遗传信息的转录和翻译过程,遗传信息的流动方向均为DNA→mRNA→蛋白质,D正确。第19讲 基因的表达
课标 要求 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现 2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象
第1课时 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与功能
2.RNA与DNA的区别
物质组成 结构特点
五碳糖 特有碱基
DNA 一般是
RNA 通常是
3.遗传信息的转录(以真核细胞内为例)
[注意]①遗传信息的转录过程包括DNA的解旋过程,该过程不需要解旋酶参与。②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA分子上的不同基因的模板链不一定相同。③转录方向的判定方法:已合成的mRNA释放的一端(5'端)为转录的起始方向。
4.遗传信息的翻译
考点易错·明辨析
(1)[2023·江苏卷]tRNA分子内部不发生碱基互补配对。()
(2)[2023·江苏卷]mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。()
(3)tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成。()
(4)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。()
(5)[2022·河北卷]在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA。()
(6)mRNA沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动,完成肽链的翻译。()
(7)不同tRNA转运的氨基酸一定不同。()
长句拓展·练思维
1.人体不同组织细胞的相同DNA进行转录时启用的起始点不完全相同,其原因是 。
2.[必修2P69正在合成的肽链](1)一条mRNA上的4个核糖体合成的肽链的氨基酸种类和序列相同,原因是 。
(2)翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需3秒钟,但实际上合成100条肽链所需的时间不到1分钟,原因是 。
1.遗传信息、密码子和反密码子及其与氨基酸的关系
(1)tRNA的结构与功能分析
(2)遗传信息、密码子与反密码子辨析
(3)明确氨基酸与密码子的对应关系
①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)。
②终止密码子并非一定不能编码氨基酸,如UGA在特殊情况下,可以编码硒代半胱氨酸。
③在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码甲硫氨酸。
(4)基因表达中的相关数量关系
2.翻译过程的模型分析
(1)图甲模型分析
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、肽链。
②一个核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点。
③翻译起点:起始密码子编码的是甲硫氨酸。
④翻译终点:识别到终止密码子(不编码氨基酸)时翻译停止。
⑤翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。
(2)图乙模型分析
图乙表示真核细胞的翻译过程,其中①是mRNA,⑥是核糖体,②③④⑤表示正在合成的4条肽链,具体分析如下:
a.数量关系:一个mRNA可结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
b.意义:少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
c.方向:核糖体的移动方向为从右向左,判断依据是肽链的长短,长的翻译在前。
d.结果:合成的仅是肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
e.形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因:有相同的模板mRNA。
(3)图丙模型分析
图丙表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是DNA模板链,②③④⑤表示正在合成的4条mRNA,核糖体上同时进行翻译过程。
3.DNA复制、转录和翻译的比较
比较 项目 DNA复制 转录 翻译
场所 (真核细胞)主要在细胞核中 (真核细胞)主要在细胞核中 细胞质中的核糖体
模板 DNA两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
条件 ATP、酶(解旋酶、DNA聚合酶) 酶(RNA聚合酶)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一条单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽链
特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制 ③多起点复制 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
信息 传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质
命题角度一考查基因表达的过程及分析
1.[2025·河北邯郸月考]如图,细菌中一个正在转录的RNA在3'端可自发形成一种茎环结构,导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U,容易与模板链分离,有利于转录产物的释放。下列说法错误的是()
A.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对
B.图中的RNA聚合酶的移动方向是从左至右
C.图中转录结束后,mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少
2.[2023·江苏卷]翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是()
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'—CAU—3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
(1)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。
(2)转录过程中的碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G。
命题角度二DNA的复制、转录和翻译的比较
3.[2024·河北卷]下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是()
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端
4.[2024·江苏苏州模拟]如图,在大肠杆菌基因转录起始后,ρ因子结合到c链上,随c链的延伸而移动,当RNA聚合酶遇到终止子暂停后,ρ因子移到c链的末端,催化c链与b链分离,并促使RNA聚合酶脱离,a、b链恢复双螺旋结构。相关叙述正确的有()
A.该细胞中DNA复制、转录及翻译不能同时进行
B.a链与c链左侧分别具有一个游离的磷酸基团
C.在基因转录的起始过程中不需要ρ因子协助
D.RNA聚合酶以b链终止子为模板形成c链上的终止密码子
命题角度三判断真核生物和原核生物基因表达过程
5.[2024·福建厦门模拟]如图甲、乙是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析,下列叙述错误的是()
A.图甲细胞中没有以核膜为界限的细胞核,可以边转录边翻译
B.两细胞中基因表达过程均由线粒体提供能量
C.真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译
D.图中所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质
用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图(共95张PPT)
第19讲
基因的表达
课标要求
第1课时
遗传信息的转录和翻译
必备知识·精梳理
重点难点·深剖析
典型例题·提能力
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
备用习题
1. 的结构与功能
核糖核苷酸
细胞核
细胞质
氨基酸
核糖体
2.与 的区别
物质组成 结构特点
五碳糖 特有碱基 __________ ____________ 一般是______
______ __________ 通常是______
脱氧核糖
(胸腺嘧啶)
双链
核糖
(尿嘧啶)
单链
3.遗传信息的转录(以真核细胞内为例)
细胞核
细胞质
核糖核苷酸
分子
、、
［注意］①遗传信息的转录过程包括 的解旋过程,该过程不需要解
旋酶参与。②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个 分子上
的不同基因的模板链不一定相同。③转录方向的判定方法：已合成的
释放的一端( 端)为转录的起始方向。
4.遗传信息的翻译
终止密码子
脱离
【考点易错】(明辨析)
(1)[2023·江苏卷] 分子内部不发生碱基互补配对。( )
×
[解析] 分子内部局部双链区存在碱基互补配对。
(2)[2023·江苏卷] 的每个密码子都能结合相应的 。( )
×
[解析] 终止密码子不能决定氨基酸，不能结合 。
(3)分子由两条链组成， 分子由单链组成。( )
×
[解析] 和二者都是单链结构，只是 分子内部存在局
部双链区域。
(4)细胞中以的一条单链为模板转录出的 均可编码多肽。( )
×
[解析] 转录可产生、、等，其中和 不能
编码多肽。
(5)[2022·河北卷] 在解旋酶协助下，聚合酶以单链 为模板转
录合成多种 。( )
×
[解析] 以单链为模板转录合成多种 是转录过程，该过程不
需要解旋酶参与。
(6) 沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动,完成肽链的翻译。
( )
×
[解析] 翻译时核糖体沿着 从起始密码子向终止密码子移动,完
成肽链的翻译。
(7)不同 转运的氨基酸一定不同。( )
×
[解析] 一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码,故不同 转运的
氨基酸可能相同。
【长句拓展】(练思维)
1.人体不同组织细胞的相同 进行转录时启用的起始点不完全相同,
其原因是__________________________________。
不同组织细胞中基因进行选择性表达
2.［必修 正在合成的肽链］
(1)一条 上的4个核糖体合成的肽链的氨基酸种类和序列相同,原
因是_________________________________________。
不同的核糖体合成肽链的模板是同一条
(2)翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需3秒钟,但实际
上合成100条肽链所需的时间不到1分钟,原因是____________________
___________________________________________。
一个分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
1.遗传信息、密码子和反密码子及其与氨基酸的关系
(1)的结构与功能分析
(2)遗传信息、密码子与反密码子辨析
(3)明确氨基酸与密码子的对应关系
①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)。
②终止密码子并非一定不能编码氨基酸，如 在特殊情况下，可以
编码硒代半胱氨酸。
③在原核生物中， 作为起始密码子时编码甲硫氨酸。
(4)基因表达中的相关数量关系
2.翻译过程的模型分析
(1)图甲模型分析
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为、核糖体、 、肽链。
②一个核糖体与的结合部位会形成2个 结合位点。
③翻译起点:起始密码子编码的是甲硫氨酸。
④翻译终点:识别到终止密码子(不编码氨基酸)时翻译停止。
⑤翻译进程:核糖体沿着移动, 不移动。
(2)图乙模型分析
图乙表示真核细胞的翻译过程,其中①是 ,⑥是核糖体,②③④⑤
表示正在合成的4条肽链,具体分析如下:
.数量关系:一个 可结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
.意义:少量的 分子可以迅速合成大量的蛋白质。
.方向:核糖体的移动方向为从右向左,判断依据是肽链的长短,长的翻
译在前。
.结果:合成的仅是肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔
基体等结构中进一步加工。
.形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因:有相同的模板 。
(3)图丙模型分析
图丙表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是 模板链,②③④⑤
表示正在合成的4条 ,核糖体上同时进行翻译过程。
3.复制、转录和翻译的比较
比较项目 转录 翻译
场所 (真核细胞)主要在 细胞核中 (真核细胞)主要 在细胞核中 细胞质中的核糖体
模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
条件
比较项目 转录 翻译
产物 多肽链
特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制 ③多起点复制 边解旋边转录
信息传递
（续表）
命题角度一 考查基因表达的过程及分析
1.[2025·河北邯郸月考] 如图，细菌中一个正在转录的在 端可自
发形成一种茎环结构，导致 聚合酶出现停顿并进一步终止转录。
茎环结构的后面是一串连续的碱基 ，容易与模板链分离，有利于转
录产物的释放。下列说法错误的是( )
A.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的 碱基对
B.图中的 聚合酶的移动方向是从左至右
C.图中转录结束后， 将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因可能是连续的碱基与 模板链之间形成的
氢键较少
√
[解析] 中茎环结构后面是一串连续的碱基 ，根据碱基互补配
对原则，基因中存在一段连续的碱基对，A正确；的 端
可自发形成一种茎环结构，说明左端为端，则 聚合酶的
移动方向是从左至右，B正确；细菌是原核生物，没有核孔，C错误；
连续的碱基与模板链连续的碱基A之间形成碱基对， 之
间形成2个氢键，氢键较少，容易与模板链分离，D正确。
2.[2023·江苏卷] 翻译过程如图所示，其中反密码子
第1位碱基常为次黄嘌呤 ，与密码子第3位碱基A、
、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
A. 分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为的 可转运多种氨基酸
C.的每个密码子都能结合相应的
D.碱基 与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
√
[解析] 链存在空间折叠，局部存在碱基互
补配对，A错误；每种 只能识别并转运一
种氨基酸，B错误；核糖体读取到 中的终
止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的
结合，C错误；由题知，密码子第3位的碱基A、 或C可与反密
码子第1位的 配对，这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵
活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。
(1)转录的产物不只是,还有、,但只有 携带遗传
信息,3种 都参与翻译过程,只是作用不同。
(2)转录过程中的碱基配对方式是、、、 。
[题后归纳]
命题角度二 DNA的复制、转录和翻译的比较
3.[2024·河北卷] 下列关于 复制和转录的叙述,正确的是( )
A. 复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使双链由端向 端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将 双链解开
D.复制合成的子链和转录合成的延伸方向均为由端向 端
√
[解析] 复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，两条
链上互补的碱基通过氢键连接成碱基对，A错误； 呈两条链反向
平行的双螺旋结构，解旋酶在使解旋的过程中，一条链是从
端向端解旋，另一条链是从端向端解旋，B错误； 复制过
程中通过解旋酶解旋，但转录过程中是通过 聚合酶解旋的，C错误。
4.[2024·江苏苏州模拟] 如图，在大肠杆菌基因转录起
始后， 因子结合到链上，随 链的延伸而移动，当
聚合酶遇到终止子暂停后， 因子移到 链的末端，
催化链与链分离，并促使聚合酶脱离，、 链恢
复双螺旋结构。相关叙述正确的有( )
A.该细胞中 复制、转录及翻译不能同时进行
B.链与 链左侧分别具有一个游离的磷酸基团
C.在基因转录的起始过程中不需要 因子协助
D.聚合酶以链终止子为模板形成 链上的终止密码子
√
[解析] 大肠杆菌属于原核生物，转录和翻译均在细胞
质中进行，该细胞中 复制、转录及翻译可同时进
行，A错误；大肠杆菌的 为环状，无游离的磷酸
基团，B错误； 因子的作用是催化链与 链分离，
并促使聚合酶脱离，在基因转录的起始过程中不需要 因子协
助，C正确；终止子属于非编码序列，终止密码子不是以终止子为模
板形成的，D错误。
命题角度三 判断真核生物和原核生物基因表达过程
5.[2024·福建厦门模拟] 如图甲、乙是两种细胞中遗传信息的主要表达
过程。据图分析，下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞中没有以核膜为界限的细胞核，可以边转录边翻译
B.两细胞中基因表达过程均由线粒体提供能量
C.真核生物细胞核中转录出的 必须通过核孔后才能翻译
D.图中所示的遗传信息的流动方向都是 蛋白质
√
[解析] 图甲细胞没有以核膜为界限的细胞核，属于原核细胞，可以
边转录边翻译，A正确；图甲细胞是原核细胞，没有线粒体，B错误；
真核生物细胞核中的遗传信息通过转录传递给， 必
须通过核孔转移到细胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板，C正确；
图甲和图乙均表示遗传信息的转录和翻译过程，遗传信息的流动方
向均为 蛋白质，D正确。
用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
[题后归纳]
备用习题
1.某小肽为人体细胞分泌的一种调节因子,其对应的mRNA部分序列为—UACGAACAUUGG—。部分氨基酸的密码子:色氨酸(UGG)、谷氨酸(GAA/GAG)、酪氨酸(UAC/UAU)、组氨酸(CAU/CAC)。下列相关叙述正确的是 ( )
A.该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—色氨酸—组氨酸
B.若该小肽对应的DNA序列发生碱基替换,则小肽的氨基酸序列一定改变
C.该小肽的合成场所为核糖体,核糖体沿着mRNA以密码子为单位移动
D.合成该小肽时,还需要tRNA、rRNA等核酸的参与,这两种核酸的功能相同
√
[解析]由题目信息可知,mRNA部分序列为—UACGAACAUUGG—,对应的氨基酸序列为酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸,A错误;因为密码子具有简并性,多种密码子可以对应同一种氨基酸,若相应DNA序列发生碱基替换,小肽的氨基酸序列不一定改变,B错误;合成该小肽时,还需要tRNA、rRNA等核酸的参与,tRNA的功能是转运氨基酸,rRNA是核糖体的重要组成部分,两者功能不同,D错误。
A.甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成
B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞细胞核内进行
C.图乙表示翻译,多个核糖体可共同完成一条肽链的合成
D.图甲中若复制起始点增多,则DNA复制的速度会加快
2.下列有关图示生理过程的描述,错误的是 ( )
√
[解析]图甲表示DNA分子的复制过程,其复制方式为半保留复制;图乙为翻译过程;图丙表示转录过程。甲过程涉及DNA解旋和复性,存在氢键的破坏和形成;图丙存在DNA的解旋(氢键被破坏),也存在碱基之间互补配对形成氢键的过程,A正确。胰岛B细胞是高度分化的细胞,其不能再分裂,其细胞核内的DNA只能进行转录过程,B正确。图乙表示翻译过程,多个核糖体可以先后结合同一条mRNA模板,各自合成一条氨基酸序列相同的肽链,C错误。图甲中若复制起始点增多,则复制速度加快,可提高复制的效率,D正确。
作业手册
(限时：30分钟)
题组一 基因的表达
1.如图为真核细胞中正在发生的生理过程，下列叙述正确的是( )
A.①是聚合酶，与 上启动部位结合后从左
往右移动
B.②是模板链，同一 上不同基因的模板链相同
C.③是 编码链，其基本组成单位与④的相比仅有碱基
种类存在差异
D.④是 ，需在细胞质中加工成熟后再进行翻译
√
[解析] 根据题图可知，该过程为转录，①是
聚合酶，与 上启动部位结合后从左往
右移动，A正确；②是模板链，同一
上不同基因的模板链不一定相同，B错误；③
是编码链，基本组成单位是脱氧核苷酸，④是 ，基本组成
单位是核糖核苷酸，二者之间除了碱基存在差异外，所含五碳糖也
不同，C错误；④是转录出的 ，需在细胞核中加工后再通过核孔
转移至细胞质中，D错误。
2.[2024·山东济宁模拟] 下列关于人体的 和蛋白质的相互关系的叙
述正确的是( )
A.目前发现组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞
不能合成的，称为必需氨基的
B.由于“ 是终止密码子，特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸”，因
此人类不决定氨基酸的终止密码子有2个，密码子共有65个
C.如果上密码子是，则 的反密码子是
D.密码子的简并性增加了基因突变的显现概率
√
[解析] 目前发现组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体
细胞不能合成的，称为必需氨基酸，A正确;在正常情况下， 是
终止密码子,但在特殊情况下, 可以编码硒代半胱氨酸,所以人类一
定不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有64种,B错误;根据碱
基互补配对原则可知,如果上密码子是,则 的
反密码子是 ,C错误;密码子的简并性是指绝大多数氨基
酸都有几个密码子,所以密码子的简并性降低了基因突变的显现概率,
D错误。
3.[2024·四川成都三模] 某基因编码精氨酸的序列发生了一对碱基替换，
导致终止密码子提前出现，校正基因表达出能携带精氨酸的校正 ，
可识别该终止密码子，弥补突变的结果。下列叙述正确的是( )
A. 由两条核苷酸链通过氢键结合形成
B.和校正 都是基因转录的产物
C.翻译过程中读取 上的密码子
D.终止密码子在编码精氨酸的同时让翻译终止
√
[解析] 由一条核苷酸链构成，A错误；转录过程以四种核糖核
苷酸为原料，以分子的一条链为模板，在 聚合酶的作用下
合成，和校正 都是基因转录的产物，B正确；翻译过
程中核糖体读取上的密码子， 上的是反密码子，C错误；
有校正 时，终止密码子能编码精氨酸，肽链合成不会终止，没
有校正 时，终止密码子就会让翻译终止，D错误。
4.[2024·江西赣州联考] 重叠基因在病毒、原核生物 、线粒体
中较为普遍，是指两个或两个以上的基因共用一段 序列。下
列叙述正确的是( )
A.重叠基因中不同基因的转录模板链不可能相同
B.重叠基因的编码区中可能存在多个起始密码子
C.基因重叠可使有限的 序列包含更多的遗传信息
D.同一段 最终形成多种蛋白质是基因选择性表达的结果
√
[解析] 转录是以的一条链为模板合成 的过程，重叠基因中
不同基因的转录模板链可能相同也可能不同，A错误；起始密码子存
在于 中，而非基因的编码区，B错误；重叠基因是指两个或两
个以上的基因共用一段序列，因此基因重叠可使有限的 序
列包含更多的遗传信息，C正确；蛋白质合成是以 为模板通过
翻译进行的，同一段 最终形成多种蛋白质是因为转录形成的
不同，D错误。
5.[2024·辽宁沈阳模拟] 图中甲表示酵
母丙氨酸 的结构示意图。乙和丙
是甲相应部分的放大图，其中 表示次
黄嘌呤，能够与A、 或C配对。下列
有关叙述正确的是( )
A.图中的 端是结合氨基酸的部位
B.丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的
C.单链 分子内部不存在碱基互补配对
D.转录丙所示序列的双链 片段含有3个腺嘌呤
√
[解析] 图中的 端是结合氨基
酸的部位，A错误;据题意，丙氨酸的
反密码子是，而能够与A、
或C配对，则丙氨酸的密码子可能是
、、 ，B错误;
单链 分子内部存在局部双链区，双链区存在碱基互补配对，C
错误;转录时遵循碱基互补配对原则，转录丙的双链 片段为
，即转录丙所示序列的双链 片段含有3个
腺嘌呤A， 正确。
6.[2025·湖北武汉月考] 大肠杆菌核糖体蛋白与 分子亲和力较强，
二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的 分子时，核糖体蛋白可
与自身分子结合从而抑制自身 翻译。下列叙述错误的是
( )
A.遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有损失
B.形成时， 聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C.大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要、和 的参与
D.核糖体蛋白对自身翻译的抑制维持了 和核糖体蛋白数量
上的平衡
√
[解析] 由于终止密码子不编码氨基酸等，遗传信息从碱基序列到氨
基酸序列的传递过程中会有所损失，A正确；形成时， 聚
合酶移动到终止子时停止转录，终止密码子在 上，B错误；
为翻译的模板， 为转运氨基酸的工具，翻译场所为核糖
体，核糖体中有 ，因此大肠杆菌翻译合成蛋白质时，需要
、和的参与，C正确；当细胞中缺乏足够的 分
子时，核糖体蛋白能结合到自身 分子上，导致蛋白质合成停
止，核糖体蛋白对自身翻译的抑制维持了 和核糖体蛋白
数量上的平衡，D正确。
7.[2024·江西南昌模拟] 当细胞中缺乏氨基酸时，携带氨基酸的负载
会转化为没有携带氨基酸的空载 ，进而调控相关基因表达，
相应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①过程中聚合酶催化 链的合成方向为
B.①过程合成的经过核孔运出细胞核，与核糖体 最先结合
C.图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率
D.当缺乏氨基酸时，空载 通过③④两条途径来调控相应基因表达
√
[解析] ①过程为转录， 聚合酶催化
链的合成方向为， 正确；
①过程合成的 经过核孔运出细胞
核，②为翻译过程，根据肽链的长度可
知，翻译的方向是从右向左， 上的肽
链最长，最先与结合， 正确；
过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率，C正
确；当缺乏氨基酸时，图中空载 通过抑制①转录过程和激活蛋
白激酶抑制翻译过程两条途径调控相应基因表达， 错误。
8.[2024·江苏南京师大附中模拟] 遗传密码的破译需要解决“碱基组合
与氨基酸之间对应关系的规律”这一难题。下图是遗传密码破译过程中
的蛋白质体外合成实验示意图，下列叙述错误的是( )
A.实验中每个试管内需加入多个同种氨基酸作为翻译的原料，
作为翻译的模板
B.图示实验操作需要在实验前除去细胞提取液中的和
C.图示实验添加多聚尿嘧啶核苷酸后，出现多聚苯丙氨酸，说明苯丙
氨酸的密码子就是
D.图示实验中其他操作和成分不变，可用 代替 ，
来破解 决定的氨基酸种类
√
[解析] 每个试管中需要加入1种氨基酸作为原料，还需加入人工合成
的多聚尿嘧啶核苷酸即 作为翻译模板，A正确；为了防止
细胞提取液中的转录出新的和原有的 干扰最终结果，
保证翻译的模板只能是 ，该实验中所用的细胞提取液需要
除去和 ，B正确；据图可知在加入了苯丙氨酸的试管中出
现了多聚苯丙氨酸的肽链，这说明中的密码子 编码的是苯
丙氨酸，但不能说明苯丙氨酸的密码子就是 ，C错误；图示实验
中其他操作和成分不变，可用 代替 ，如果 决
定某种氨基酸，则含有该氨基酸的试管中将会出现一条肽链，D正确。
题组二 DNA复制、转录、翻译的比较
9.下图表示真核生物遗传信息的相关传递过程，有关叙述正确的是
( )
A.过程 Ⅰ 需在 聚合酶作用下以每一条母链为模板合成子链
B.过程 Ⅱ 中合成的 ，其碱基组成和排列顺序与非模板链相同
C.酶2和酶3都可作用于磷酸二酯键，酶1可催化形成氢键
D.在有丝分裂前的间期，既发生过程 Ⅰ，也发生过程 Ⅱ
√
[解析] 过程 Ⅰ 为复制过程，需在 聚合酶作用下以每一条母
链为模板合成子链，A错误；过程 Ⅱ 中合成的 ，其碱基组成和
排列顺序与非模板链有差异，其差异表现在转录出的 中含有碱
基，而非模板链中相应位置的碱基是 ，B错误；酶2为解旋酶，其
作用部位是氢键，酶3为 聚合酶，其作用部位是氢键和磷酸二酯
键，酶1是 聚合酶，其可催化形成磷酸二酯键，C错误；在有丝
分裂前的间期，细胞中进行 复制和有关蛋白质的合成，即此时
细胞中既发生过程 Ⅰ复制 ，也发生过程 Ⅱ (转录)，D正确。
10.的合成有两条途径，一条途径是复制，以亲代 的脱氧核苷
酸链为模板合成子代；另一条途径是逆转录，以 为模板合成
。下列叙述错误的是( )
A.两条 合成的途径都有磷酸二酯键和氢键的形成
B.与复制相比，逆转录特有的碱基互补配对方式是
C.可在宿主细胞内进行两条途径的 合成
D. 的宿主细胞的遗传物质上任意片段均有遗传效应
√
[解析] 两条合成的途径最终都有 产生，该过程有磷酸二酯
键(连接相邻的核苷酸)和氢键的形成，A正确； 复制的碱基互补
配对方式是、、、 ，逆转录的碱基互补配对方
式是、、、 ，故逆转录特有的碱基互补配对方
式是，B正确； 是逆转录病毒，可以进行逆转录，逆转录形
成的会在宿主细胞内进行复制，C正确； 的宿主细胞的遗传
物质是，而 上只有部分片段有遗传效应，D错误。
11.[2024·辽宁大连模拟] 图甲、乙是真核细胞中遗传信息的传递过程
示意图。下列叙述错误的是( )
A.图甲中聚合酶在引物的 端连接脱氧核苷酸
B.图甲、乙过程中碱基互补配对的方式不完全相同
C.图乙是翻译过程，核糖体沿 从左往右移动
D.图乙中 上的碱基若发生改变，多肽链可能变短
√
[解析] 聚合酶能够从引物的 端连接脱氧核苷酸，A正确；图甲
表示复制，碱基互补配对方式为、、、 ，
图乙表示翻译，碱基互补配对方式为、、、 ，
两个过程碱基互补配对的方式不完全相同，B正确；翻译过程中核糖
体移动的方向是由的端到端，则核糖体沿 从右往左
移动，C错误；图乙中 上的碱基若发生改变，可能变为终止密
码子，导致终止密码子提前出现，多肽链可能变短，D正确。
题组三 原核细胞与真核细胞基因表达的比较与拓展
12.[2024·河南安阳一模] 原核生物的一个上含有非翻译区
和多个开放阅读框，每个 都可控制合成一种蛋白质。下列
分析错误的是( )
A.原核生物的一个 能编码多种蛋白质
B.每个 都含有起始密码子和终止密码子
C.每个 的碱基序列都不相同，翻译机制相同
D. 会发生密码子与反密码子的碱基互补配对
√
[解析] 分析题意，原核生物的一个 上含有多个开放阅读框
，每个 都可控制合成一种蛋白质，由此可知，原核生物的
一个能编码多种蛋白质，A正确；每个 都可控制合成一种
蛋白质，由此可知，每个 都含有起始密码子和终止密码子，B正
确；每个都可控制合成一种蛋白质，由此可知，每个 的碱基
序列都不相同，但翻译机制相同，都是以 为模板，氨基酸为
原料，在核糖体上合成蛋白质，C正确； 是非翻译区，不会发生
密码子与反密码子的碱基互补配对，D错误。
13.真核生物的在加工过程中，在端会加上 个腺嘌呤
核糖核苷酸，形成尾。有或无尾的 合成相同蛋白质，
但有尾的 能结合更多核糖体。下列叙述正确的是( )
A. 尾存在终止子序列
B.有尾的 指导合成的肽链更长
C. 尾在细胞质基质中加工形成
D.尾可能会提高 的翻译效率
√
[解析] 终止子位于上，尾为片段，因此 尾上
不存在终止子序列，A错误；有或无尾的 合成相同蛋白
质，因此有尾的 指导合成的肽链不会更长，B错误；
尾为片段，是由 转录形成的，在细胞核中加工形成，
C错误；有尾的能结合更多核糖体，会提高 的翻译
效率，D正确。
14.[2024·湖北宜昌模拟] 研究表明，原核生物某些基因转录形成的
分子难与模板链分离时，会形成 杂交体，这时非模
板链、杂交体共同构成环结构，如下图所示。 环结构会
影响 复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述正确的是( )
A.若转录形成环，则复制停止的原因是 环阻碍了酶C的移动
B.过程①表示 复制，与其相比，过程②特有的碱基互补配对方式
为
C.过程①中酶A和过程③中核糖体分别沿着模板链和的 方
向移动
D.过程③表示翻译，参与该过程的 有三种，多个核糖体可合成多
种肽链
√
[解析] 转录形成环， 复制
会停止，可能是 环阻碍了酶B
的移动，而不是酶C，A错误；
过程①表示 复制，过程②表
示转录，与①相比，②特有的
碱基互补配对方式为 ，B正确；过程①中酶A和过程③中核糖
体分别沿着模板链的和的 方向移动，C错误；过
程③表示翻译，参与该过程的是、和 ，由于模
板相同，多个核糖体合成的肽链是相同的，D错误。
综合应用练
15.[2024·河北衡水期中] 图甲表示果蝇体细胞中遗传信息的传递过程，
图乙为某 的结构示意图。请据图回答下列问题:
(1)若用标记图甲中分子的1条链，在提供 的环境中进行1次
过程①，则子代中只含的 分子所占的比例为_____，______
(填“能”或“不能”)证明 分子复制的方式为半保留复制，请说明理由:
______________________________________________________。
不能
若为全保留复制，得到的实验结果与半保留复制的结果相同
[解析] 根据半保留复制的特点，子代中只含的 分子所占
的比例为，但此实验结果不能证明 复制的方式就是半保留复
制，因为如果是全保留复制，也能得到相同的实验结果。
(2)与③相比，②所示过程特有的碱基互补配对方式是______。
[解析] ②为转录，以一条链为模板得到 ；③为翻译，模
板上的碱基会与 上的碱基配对，故②特有的碱基配对方
式为 。
(3)图甲中、为的两端，核糖体在 上的移动方向是
_________(用图中的字母和箭头表示)。若在 的起始密码子之后
插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基)，合成的多肽链除在甲硫氨酸后
多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明____________
____________________________________________________________
______；特殊情况下，决定氨基酸的密码子最多有____种。
一个密码子由上三个相邻的碱基组成(或上三个相邻的碱基决定一个氨基酸)
[解析] 从图中可看出靠近端的肽链更长，故核糖体在 上的移
动方向为。若在 的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸
(即增添3个碱基)，合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，
其余的氨基酸序列没有变化，由此说明一个密码子由 上三个
相邻的碱基组成。特殊情况下， 也能编码氨基酸，因此决定氨
基酸的密码子最多有62种。
(4)图乙是某的结构示意图，在③过程中该 可搬运密码子为
_____(填“”或“ ”)的氨基酸。
[解析] 反密码子为 ，根据碱基互补配对原则，对应的密码子
为 。
16.[2024·广东茂名联考] 铁对于正常细胞功能的行使发挥重要的作用，
细胞内很多重要的蛋白质含有铁。 是大肠杆菌中的一种小
，仅在铁“饥饿”时表达。 当铁供应不足时，该 会与铁储存蛋
白(一类含铁量高的蛋白质)的配对结合，致使 被降解，当
铁供应充足时，铁储存蛋白的 稳定性提高。回答下列问题：
(1)人体中蛋白质结合形成的__________参与 运输，组成该物质
的单体之间的区别在于_____的不同。
血红蛋白
基
[解析] 人体中的血红蛋白是一种含 的蛋白质。血红蛋白的单体
是氨基酸。氨基酸的种类是由 基决定的。
(2)通过____键与铁储存蛋白的 相结合。
和都是以 一条链为模板合成的，该过程需要___________酶
的催化。转录成的 的碱基序列，与目的基因非模板链的碱基序列
的区别是__________________________________________。
氢
聚合
RNA链上的碱基，对应非模板链上的碱基
[解析] 与铁储存蛋白的 发生碱基互补配对，即
通过氢键与铁储存蛋白的相结合。转录是以
的一条链为模板在聚合酶的催化下合成 。转录时遵循碱基
互补配对原则，转录成的链上的碱基 对应目的基因非模板链上
的碱基 。
(3)据图分析，铁供应不足时，铁储存蛋白的 翻译受阻，原因是_
____________________________________________________________
___________________________。当铁供应充足或不足时，铁储存蛋
白的 稳定性会发生变化，该调节机制的意义是既可以避免铁对
细胞的影响，又可以减少________________________。
铁供应不足时，与铁储存蛋白的结合，导致铁储存蛋白的被酶降解
细胞内物质和能量的浪费
[解析] 据图可知，铁供应不足时， 与铁储存蛋白的
配对结合，导致铁储存蛋白的被 酶降解，从而使铁
储存蛋白的 翻译因模板缺乏而受阻。这种调节机制既能避免
铁对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
快速核答案
必备知识 精梳理
1.核糖核苷酸 细胞核 细胞质 氨基酸 核糖体 2.脱氧核糖,
（胸腺嘧啶）,双链,核糖,（尿嘧啶）,单链 3.细胞核 细胞质 核糖
核苷酸 分子 、、
4. 终止密码子 脱离
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）× （7）×
长句拓展·练思维
1.不同组织细胞中基因进行选择性表达
2.（1）不同的核糖体合成肽链的模板是同一条 （2）一个
分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
典型例题 提能力
命题角度一 考查基因表达的过程及分析
1.C 2.D
命题角度二 DNA的复制、转录和翻译的比较
3.D 4.C
命题角度三 判断真核生物和原核生物基因表达过程
5.B
题组一 基因的表达
1.A 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.C
题组二 DNA复制、转录、翻译的比较
9.D 10.D 11.C
题组三 原核细胞与真核细胞基因表达的比较与拓展
12.D 13.D 14.B
综合应用练
15.（1）,不能,若为全保留复制，得到的实验结果与半保留复制的
结果相同 （2） （3）,一个密码子由上三个相邻
的碱基组成（或上三个相邻的碱基决定一个氨基酸）,
（4）
16.（1）血红蛋白,基 （2）氢聚合,,链上的碱基，对应非
模板链上的碱基 （3）铁供应不足时，与铁储存蛋白
的结合，导致铁储存蛋白的被酶降解,细胞内物质和
能量的浪费课时作业(二十七) 遗传信息的转录和翻译
1.A [解析] 根据题图可知,该过程为转录,①是RNA聚合酶,与DNA上启动部位结合后从左往右移动,A正确;②是DNA模板链,同一DNA上不同基因的模板链不一定相同,B错误;③是DNA编码链,基本组成单位是脱氧核苷酸,④是RNA,基本组成单位是核糖核苷酸,二者之间除了碱基存在差异外,所含五碳糖也不同,C错误;④是转录出的 RNA,需在细胞核中加工后再通过核孔转移至细胞质中,D错误。
2.A [解析] 目前发现组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,称为必需氨基酸,A正确;在正常情况下, UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸,所以人类一定不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有64种,B错误;根据碱基互补配对原则可知,如果mRNA上密码子是5'—AUG—3',则tRNA 的反密码子是3'—UAC—5',C错误;密码子的简并性是指绝大多数氨基酸都有几个密码子,所以密码子的简并性降低了基因突变的显现概率,D错误。
3.B [解析] tRNA由一条核苷酸链构成,A错误;转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA,mRNA和校正tRNA都是基因转录的产物,B正确;翻译过程中核糖体读取mRNA上的密码子,tRNA上的是反密码子,C错误;有校正tRNA时,终止密码子能编码精氨酸,肽链合成不会终止,没有校正tRNA时,终止密码子就会让翻译终止,D错误。
4.C [解析] 转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,重叠基因中不同基因的转录模板链可能相同也可能不同,A错误;起始密码子存在于 mRNA 中,而非基因的编码区,B错误;重叠基因是指两个或两个以上的基因共用一段 DNA 序列,因此基因重叠可使有限的 DNA序列包含更多的遗传信息,C正确;蛋白质合成是以mRNA为模板通过翻译进行的,同一段 DNA 最终形成多种蛋白质是因为转录形成的RNA不同,D错误。
5.D [解析] 图中tRNA的Q端是结合氨基酸的部位,A错误;据题意,丙氨酸的反密码子是5'IGC3',而I能够与 A、U或C配对,则丙氨酸的密码子可能是5'GCA3'、5'GCU3'、5'GCC3',B错误;单链tRNA分子内部存在局部双链区,双链区存在碱基互补配对,C错误;转录时遵循碱基互补配对原则,转录丙的双链DNA片段为TGGACGAG/ACCTGCTC,即转录丙所示序列的双链DNA片段含有3个腺嘌呤(A), D正确。
6.B [解析] 由于终止密码子不编码氨基酸等,遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有所损失,A正确;形成mRNA时,RNA聚合酶移动到终止子时停止转录,终止密码子在mRNA上,B错误;mRNA为翻译的模板,tRNA为转运氨基酸的工具,翻译场所为核糖体,核糖体中有rRNA,因此大肠杆菌翻译合成蛋白质时,需要mRNA、rRNA和tRNA的参与,C正确;当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,D正确。
7.D [解析] ①过程为转录, RNA 聚合酶催化 mRNA 链的合成方向为5'→3', A 正确;①过程合成的 mRNA 经过核孔运出细胞核,②为翻译过程,根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左, a上的肽链最长, 最先与mRNA结合, B 正确;过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率,C 正确;当缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过抑制①转录过程和激活蛋白激酶抑制翻译过程两条途径调控相应基因表达, D错误。
8.C [解析] 每个试管中需要加入1种氨基酸作为原料,还需加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸即UUU……作为翻译模板,A正确;为了防止细胞提取液中的DNA转录出新的RNA和原有的mRNA干扰最终结果,保证翻译的模板只能是UUU……,该实验中所用的细胞提取液需要除去DNA和mRNA,B正确;据图可知在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,这说明mRNA中的密码子UUU编码的是苯丙氨酸,但不能说明苯丙氨酸的密码子就是UUU,C错误;图示实验中其他操作和成分不变,可用GGG……代替UUU……,如果GGG决定某种氨基酸,则含有该氨基酸的试管中将会出现一条肽链,D正确。
9.D [解析] 过程 Ⅰ 为DNA复制过程,需在DNA聚合酶作用下以每一条母链为模板合成子链,A错误;过程 Ⅱ 中合成的RNA,其碱基组成和排列顺序与非模板链有差异,其差异表现在转录出的RNA中含有碱基U,而非模板链中相应位置的碱基是T,B错误;酶2为解旋酶,其作用部位是氢键,酶3为RNA聚合酶,其作用部位是氢键和磷酸二酯键,酶1是DNA聚合酶,其可催化形成磷酸二酯键,C错误;在有丝分裂前的间期,细胞中进行DNA复制和有关蛋白质的合成,即此时细胞中既发生过程 Ⅰ (DNA复制),也发生过程 Ⅱ (转录),D正确。
10.D [解析] 两条DNA合成的途径最终都有DNA产生,该过程有磷酸二酯键(连接相邻的核苷酸)和氢键的形成,A正确;DNA复制的碱基互补配对方式是A—T、T—A、C—G、G—C,逆转录的碱基互补配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C,故逆转录特有的碱基互补配对方式是U—A,B正确;HIV是逆转录病毒,可以进行逆转录,逆转录形成的DNA会在宿主细胞内进行复制,C正确;HIV的宿主细胞的遗传物质是DNA,而DNA上只有部分片段有遗传效应,D错误。
11.C [解析] DNA聚合酶能够从引物的3'端连接脱氧核苷酸,A正确;图甲表示DNA复制,碱基互补配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C,图乙表示翻译,碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C,两个过程碱基互补配对的方式不完全相同,B正确;翻译过程中核糖体移动的方向是由mRNA的5'端到3'端,则核糖体沿mRNA从右往左移动,C错误;图乙中mRNA上的碱基若发生改变,可能变为终止密码子,导致终止密码子提前出现,多肽链可能变短,D正确。
12.D [解析] 分析题意,原核生物的一个mRNA上含有多个开放阅读框(ORF),每个ORF都可控制合成一种蛋白质,由此可知,原核生物的一个mRNA能编码多种蛋白质,A正确;每个ORF都可控制合成一种蛋白质,由此可知,每个ORF都含有起始密码子和终止密码子,B正确;每个ORF都可控制合成一种蛋白质,由此可知,每个ORF的碱基序列都不相同,但翻译机制相同,都是以mRNA为模板,氨基酸为原料,在核糖体上合成蛋白质,C正确;UTR是非翻译区,不会发生密码子与反密码子的碱基互补配对,D错误。
13.D [解析] 终止子位于DNA上,polyA尾为mRNA片段,因此polyA尾上不存在终止子序列,A错误;有或无polyA尾的mRNA合成相同蛋白质,因此有polyA尾的mRNA指导合成的肽链不会更长,B错误;polyA尾为RNA片段,是由DNA转录形成的,在细胞核中加工形成,C错误;有polyA尾的mRNA能结合更多核糖体,会提高mRNA的翻译效率,D正确。
14.B [解析] 转录形成R环,DNA 复制会停止,可能是R环阻碍了酶B的移动,而不是酶C,A 错误;过程①表示DNA复制,过程②表示转录,与①相比,②特有的碱基互补配对方式为A—U,B 正确;过程①中酶A和过程③中核糖体分别沿着模板链的3'→5'和mRNA 的5'→3'方向移动,C错误;过程③表示翻译,参与该过程的RNA是mRNA、tRNA 和rRNA,由于模板相同,多个核糖体合成的肽链是相同的,D错误。
15.(1)1/2 不能 若为全保留复制,得到的实验结果与半保留复制的结果相同
(2)T—A
(3)a→b 一个密码子由mRNA上三个相邻的碱基组成(或mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸) 62
(4)ACC
[解析] (1)根据DNA半保留复制的特点,子代中只含15N的DNA分子所占的比例为1/2,但此实验结果不能证明DNA复制的方式就是半保留复制,因为如果是全保留复制,也能得到相同的实验结果。(2)②为转录,以DNA一条链为模板得到mRNA;③为翻译,模板mRNA上的碱基会与tRNA上的碱基配对,故②特有的碱基配对方式为T—A。(3)从图中可看出靠近b端的肽链更长,故核糖体在mRNA上的移动方向为a→b。若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基),合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余的氨基酸序列没有变化,由此说明一个密码子由mRNA上三个相邻的碱基组成。特殊情况下,UGA也能编码氨基酸,因此决定氨基酸的密码子最多有62种。(4)反密码子为3'UGG5',根据碱基互补配对原则,对应的密码子为ACC。
16.(1)血红蛋白 R基
(2)氢 RNA聚合 RNA链上的碱基U,对应非模板链上的碱基T
(3)铁供应不足时,RhyB-RNA与铁储存蛋白的mRNA结合,导致铁储存蛋白的mRNA被RNA酶降解 细胞内物质和能量的浪费
[解析] (1)人体中的血红蛋白是一种含Fe2+的蛋白质。血红蛋白的单体是氨基酸。氨基酸的种类是由R基决定的。(2)RhyB-RNA与铁储存蛋白的mRNA发生碱基互补配对,即RhyB-RNA通过氢键与铁储存蛋白的mRNA相结合。转录是以DNA的一条链为模板在RNA聚合酶的催化下合成RNA。转录时遵循碱基互补配对原则,转录成的RNA链上的碱基U对应目的基因非模板链上的碱基T。(3)据图可知,铁供应不足时,RhyB-RNA与铁储存蛋白的mRNA配对结合,导致铁储存蛋白的mRNA被RNA酶降解,从而使铁储存蛋白的mRNA翻译因模板缺乏而受阻。这种调节机制既能避免铁对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内物质和能量的浪费。课时作业(二十七) 遗传信息的转录和翻译
题组一 基因的表达
1.如图为真核细胞中正在发生的生理过程,下列叙述正确的是 ( )
A.①是RNA聚合酶,与DNA上启动部位结合后从左往右移动
B.②是DNA模板链,同一DNA上不同基因的模板链相同
C.③是DNA编码链,其基本组成单位与④的相比仅有碱基种类存在差异
D.④是RNA,需在细胞质中加工成熟后再进行翻译
2.[2024·山东济宁模拟] 下列关于人体的RNA和蛋白质的相互关系的叙述正确的是 ( )
A.目前发现组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,称为必需氨基的
B.由于“UGA是终止密码子,特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸”,因此人类不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有65个
C.如果mRNA上密码子是5'—AUG—3',则tRNA的反密码子是5'—UAC—3'
D.密码子的简并性增加了基因突变的显现概率
3.[2024·四川成都三模] 某基因编码精氨酸的序列发生了一对碱基替换,导致终止密码子提前出现,校正基因表达出能携带精氨酸的校正tRNA,可识别该终止密码子,弥补突变的结果。下列叙述正确的是 ( )
A.tRNA由两条核苷酸链通过氢键结合形成
B.mRNA和校正tRNA都是基因转录的产物
C.翻译过程中mRNA读取tRNA上的密码子
D.终止密码子在编码精氨酸的同时让翻译终止
4.[2024·江西赣州联考] 重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。下列叙述正确的是 ( )
A.重叠基因中不同基因的转录模板链不可能相同
B.重叠基因的编码区中可能存在多个起始密码子
C.基因重叠可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息
D.同一段DNA最终形成多种蛋白质是基因选择性表达的结果
5.[2024·辽宁沈阳模拟] 图中甲表示酵母丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图,其中I表示次黄嘌呤,能够与A、U或C配对。下列有关叙述正确的是 ( )
A.图中tRNA的P端是结合氨基酸的部位
B.丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的
C.单链tRNA分子内部不存在碱基互补配对
D.转录丙所示序列的双链DNA片段含有3个腺嘌呤
6.[2025·湖北武汉月考] 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可与自身mRNA分子结合从而抑制自身mRNA翻译。下列叙述错误的是 ( )
A.遗传信息从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中会有损失
B.形成mRNA时,RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录
C.大肠杆菌翻译合成蛋白质时,需要mRNA、rRNA和tRNA的参与
D.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
7.[2024·江西南昌模拟] 当细胞中缺乏氨基酸时,携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA,进而调控相关基因表达, 相应过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.①过程中 RNA 聚合酶催化 mRNA链的合成方向为5'→3'
B.①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核, 与核糖体 a最先结合
C.图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率
D.当缺乏氨基酸时, 空载tRNA 通过③④两条途径来调控相应基因表达
8.[2024·江苏南京师大附中模拟] 遗传密码的破译需要解决“碱基组合与氨基酸之间对应关系的规律”这一难题。下图是遗传密码破译过程中的蛋白质体外合成实验示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.实验中每个试管内需加入多个同种氨基酸作为翻译的原料,UUU……作为翻译的模板
B.图示实验操作需要在实验前除去细胞提取液中的DNA和mRNA
C.图示实验添加多聚尿嘧啶核苷酸后,出现多聚苯丙氨酸,说明苯丙氨酸的密码子就是UUU
D.图示实验中其他操作和成分不变,可用GGG……代替UUU……,来破解GGG决定的氨基酸种类
题组二 DNA复制、转录、翻译的比较
9.下图表示真核生物遗传信息的相关传递过程,有关叙述正确的是 ( )
A.过程 Ⅰ 需在RNA聚合酶作用下以每一条母链为模板合成子链
B.过程 Ⅱ 中合成的RNA,其碱基组成和排列顺序与非模板链相同
C.酶2和酶3都可作用于磷酸二酯键,酶1可催化形成氢键
D.在有丝分裂前的间期,既发生过程 Ⅰ ,也发生过程 Ⅱ
10.DNA的合成有两条途径,一条途径是复制,以亲代DNA的脱氧核苷酸链为模板合成子代DNA;另一条途径是逆转录,以RNA为模板合成DNA。下列叙述错误的是 ( )
A.两条DNA合成的途径都有磷酸二酯键和氢键的形成
B.与DNA复制相比,逆转录特有的碱基互补配对方式是U—A
C.HIV可在宿主细胞内进行两条途径的DNA合成
D.HIV的宿主细胞的遗传物质上任意片段均有遗传效应
11.[2024·辽宁大连模拟] 图甲、乙是真核细胞中遗传信息的传递过程示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.图甲中DNA聚合酶在引物的3'端连接脱氧核苷酸
B.图甲、乙过程中碱基互补配对的方式不完全相同
C.图乙是翻译过程,核糖体沿mRNA从左往右移动
D.图乙中mRNA上的碱基若发生改变,多肽链可能变短
题组三 原核细胞与真核细胞基因表达的比较与拓展
12.[2024·河南安阳一模] 原核生物的一个mRNA上含有非翻译区(UTR)和多个开放阅读框(ORF),每个ORF都可控制合成一种蛋白质。下列分析错误的是 ( )
A.原核生物的一个mRNA能编码多种蛋白质
B.每个ORF都含有起始密码子和终止密码子
C.每个ORF的碱基序列都不相同,翻译机制相同
D.UTR会发生密码子与反密码子的碱基互补配对
13.真核生物的mRNA在加工过程中,在3'端会加上100~200个腺嘌呤核糖核苷酸,形成polyA尾。有或无polyA尾的mRNA合成相同蛋白质,但有polyA尾的mRNA能结合更多核糖体。下列叙述正确的是 ( )
A.polyA尾存在终止子序列
B.有polyA尾的mRNA指导合成的肽链更长
C.polyA尾在细胞质基质中加工形成
D.polyA尾可能会提高mRNA的翻译效率
14.[2024·湖北宜昌模拟] 研究表明,原核生物某些基因转录形成的mRNA 分子难与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链、RNA-DNA 杂交体共同构成R 环结构,如下图所示。R环结构会影响DNA 复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述正确的是 ( )
A.若转录形成R环,则DNA 复制停止的原因是R环阻碍了酶C的移动
B.过程①表示 DNA复制,与其相比,过程②特有的碱基互补配对方式为A—U
C.过程①中酶 A 和过程③中核糖体分别沿着模板链和mRNA 的3'→5'方向移动
D.过程③表示翻译,参与该过程的RNA有三种,多个核糖体可合成多种肽链
综合应用练
15.[2024·河北衡水期中] 图甲表示果蝇体细胞中遗传信息的传递过程,图乙为某tRNA的结构示意图。请据图回答下列问题:
(1)若用15N标记图甲中DNA分子的1条链,在提供15N的环境中进行1次过程①,则子代中只含15N的DNA分子所占的比例为 , (填“能”或“不能”)证明DNA分子复制的方式为半保留复制,请说明理由: 。
(2)与③相比,②所示过程特有的碱基互补配对方式是 。
(3)图甲中a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 (用图中的字母和箭头表示)。若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基),合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明 ;特殊情况下,决定氨基酸的密码子最多有 种。
(4)图乙是某tRNA的结构示意图,在③过程中该tRNA可搬运密码子为 (填“CCA”或“ACC”)的氨基酸。
16.[2024·广东茂名联考] 铁对于正常细胞功能的行使发挥重要的作用,细胞内很多重要的蛋白质含有铁。RhyB-RNA 是大肠杆菌中的一种小 RNA,仅在铁“饥饿”时表达。 当铁供应不足时,该RNA会与铁储存蛋白(一类含铁量高的蛋白质)的 mRNA 配对结合,致使 mRNA 被降解,当铁供应充足时,铁储存蛋白的 mRNA 稳定性提高。回答下列问题:
(1)人体中蛋白质结合 Fe2+形成的 参与O2运输,组成该物质的单体之间的区别在于 的不同。
(2)RhyB-RNA 通过 键与铁储存蛋白的 mRNA 相结合。RhyB-RNA和mRNA 都是以 DNA 一条链为模板合成的,该过程需要 酶的催化。转录成的RNA的碱基序列,与目的基因非模板链的碱基序列的区别是
。
(3)据图分析,铁供应不足时,铁储存蛋白的 mRNA 翻译受阻,原因是 。当铁供应充足或不足时,铁储存蛋白的 mRNA 稳定性会发生变化,该调节机制的意义是既可以避免铁对细胞的影响,又可以减少 。
