第1节 基因指导蛋白质的合成
[学习目标] 1.简述DNA与RNA的主要区别。2.概述遗传信息的转录与翻译过程。3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。4.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
知识点一 遗传信息的转录
1．基因的表达：基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
2．RNA可以作为信使的原因
(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，核糖核苷酸含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。
①组成RNA的五碳糖是核糖，组成DNA的五碳糖是脱氧核糖。
②RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T。
(2)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
3．RNA的种类
4．遗传信息的转录
(1)概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
(2)图示
mRNA合成方向是5′－端到3′－端。
除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA
提示：有。有的RNA具有催化功能(如少数酶的本质是RNA)；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。
转录的场所一定是细胞核吗？
提示：不一定，含有DNA的部位(线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可转录。
1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。(√)
2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。(×)
3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA不完全相同。(√)
4．三种RNA均由DNA转录而来。(√)
(3)过程(以合成mRNA为例)
第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使得DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。
第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。
场所：主要在细胞核中
模板：DNA的一条链
原料：4种游离的核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶
产物：RNA
[例1] 下列有关真核生物转录过程的叙述，正确的是( )
A．转录的场所只有细胞核
B．DNA双链解开需要RNA聚合酶
C．a为DNA，b为RNA，c为RNA聚合酶，转录方向为3′端到5′端，即从左到右
D．游离的脱氧核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下合成RNA
解题分析 真核生物转录的主要场所是细胞核，少量在线粒体和叶绿体，A错误；转录方向为从5′端到3′端，C错误；核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下合成RNA，D错误。
答案 B
[例2] 下列叙述正确的是( )
A．胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中
B．核糖存在于RNA中而不存在于DNA中
C．mRNA合成于细胞核并在细胞核中传递遗传信息
D．DNA都是双螺旋结构而RNA是单链结构
解题分析 胞嘧啶是组成核苷酸的基本组成成分之一，在RNA和DNA中都存在，A错误；核糖存在于RNA中，不存在于DNA中，而构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，B正确；一般情况下，mRNA在细胞核中合成，并在细胞质中发挥作用，C错误；结构上，DNA一般为双螺旋结构，RNA通常为单链结构，D错误。
答案 B
方法技巧
DNA与RNA的快速判定
知识点二 遗传信息的翻译
1．概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
2．实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
3．密码子
(1)含义：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。
1．每种密码子都有对应的反密码子。(×)
2．tRNA中只含有三个含氮碱基。(×)
3．细胞中能运输氨基酸的物质，其化学本质为蛋白质。(×)
4．3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(√)
5．翻译过程中mRNA并不移动，只是核糖体沿mRNA移动。(√)
(2)种类：64种。
①一般情况下，能编码氨基酸的密码子有61种，其中包含起始密码子2种AUG、GUG。
②不编码氨基酸的密码子有3种，为终止密码子，UAA、UGA、UAG。
(3)密码子与氨基酸对应关系
①一种密码子决定1个氨基酸，GUG除外。
②1个氨基酸可能对应一种或多种密码子。
4．tRNA
(1)结构：比mRNA小得多，类似三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。
(2)功能：携带并转运氨基酸，识别密码子。
(3)种类：61种。
(4)与氨基酸对应关系
①每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
②一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。
5．翻译过程
(1)第1步起始：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
(2)第2步运输：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
(3)第3步脱水缩合：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
(4)第4步延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。
(5)第5步终止：随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。
(6)第6步脱离：肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
6．转录和翻译过程都有A—U和T—A的配对。(×)
根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否确定mRNA中的碱基排列顺序，为什么？
提示：能。不能，因为有几种密码子决定同一种氨基酸的情况。
几乎所有生物共用一套密码子给我们什么启示？
提示：生物界具有统一性。
场所：核糖体(rRNA和蛋白质组成)
原料：氨基酸
模板：mRNA
转运工具：tRNA
原则：碱基互补配对原则
产物：蛋白质
多聚核糖体上合成的多条肽链是否相同？
提示：相同，因为模板链mRNA相同。
[例1] 下列相关叙述正确的是( )
A．密码子有64种，每个密码子都与一个反密码子相对应
B．反密码子位于mRNA上，密码子位于tRNA上
C．除原核生物外，一个密码子最多只能对应一个氨基酸
D．每种氨基酸可以对应多种tRNA，每个tRNA也可以对应多种氨基酸
解题分析 密码子有64种，三个终止密码子不编码氨基酸，故终止密码子不与反密码子相对应，A错误；反密码子位于tRNA上，密码子位于mRNA上，B错误；真核生物中一个密码子最多只能对应一个氨基酸，原核生物中GUG可对应两种氨基酸，C正确；由于密码子的简并性，绝大多数氨基酸可以对应多种tRNA，但是每个tRNA只可以对应一种氨基酸，D错误。
答案 C
[例2] 如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是( )
A．①是DNA，其一条链可进入细胞质作为转录的模板
B．该图可以表示原核生物基因表达过程
C．③是核糖体，翻译过程中③将由3′向5′方向移动
D．④是tRNA，一端能结合氨基酸的部位是3′，另一端的反密码子能识别mRNA上的密码子
解题分析 据图可判断①②③④依次代表DNA、mRNA、核糖体、tRNA，其中②mRNA是以①DNA的一条链为模板合成的，场所是细胞核，A错误；原核生物是在细胞质中边转录边翻译的，B错误；③核糖体沿着mRNA由5′向3′方向移动，C错误。
答案 D
题后归纳
1.翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
2．一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。
3．真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开，而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。
[例3] 一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽最多需要的tRNA个数，依次为( )
A．33,11
B．36,12
C．12,36
D．11,36
解题分析 由题干知此多肽有11个肽键，可推知此多肽应由12个氨基酸脱水缩合而成，对应mRNA上的碱基数目至少应为12×3＝36(个)，而12个氨基酸最多需要12个tRNA来转运。
答案 B
题后归纳
DNA、mRNA中碱基数与蛋白质中氨基酸数的关系
翻译过程中，mRNA上每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码时及基因中有的片段不编码蛋白质，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。
知识点三 中心法则
1．提出者：克里克。
2．中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
3．中心法则的补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。
以DNA作为遗传物质的生物(包括原核生物、真核生物和DNA病毒)的遗传信息流动方向？
提示：。
4.中心法则图解
5．生命是物质、能量和信息的统一体：在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
以RNA作为遗传物质的生物的遗传信息流动方向？
提示：
①；
②。
6．总结：中心法则几个过程分析
[例1] 下图表示中心法则及其补充的内容，有关说法正确的是( )
A．①②③分别表示转录、复制、翻译
B．人体的所有细胞都具有过程①②③
C．在洋葱根尖分生区细胞中只有过程①
D．过程①②③④⑤均有碱基互补配对现象
解题分析 过程①②③分别表示DNA复制、转录、翻译，A错误；过程①只能发生在分裂的细胞中，B错误；洋葱根尖分生区细胞既可以完成过程①，也能完成过程②③，C错误；图中①②③④⑤中均有碱基互补配对的现象，D正确。
答案 D
[例2] 在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是( )
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
解题分析 若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，即蛋白质，则Z是氨基酸，D正确。
答案 D
技法提升
由中心法则判断生理过程的方法
(1)从模板分析
①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。
②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。
(2)从原料和产物分析
①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。
1．如图表示发生在某细胞内一重要物质的合成过程，下列相关叙述正确的是( )
A．该图所示①的合成方向为3′→5′
B．该图所示过程只发生在细胞核内
C．图中A最可能代表核糖体
D．③为DNA模板链
答案 D
解析 图中是以③为模板转录产生RNA的过程，RNA的合成方向为5′→3′，A错误，D正确；转录过程主要发生在细胞核中，原核细胞、叶绿体和线粒体中也有转录过程，B错误；图中A最可能是RNA聚合酶，C错误。
2．下列对蛋白质的翻译过程的说法中，错误的是( )
A．以细胞质中游离的氨基酸为原料
B．以核糖体RNA作为遗传信息模板
C．以转运RNA为氨基酸运输工具
D．合成具有一定氨基酸序列的蛋白质
答案 B
解析 翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程，但这两种RNA不会翻译为蛋白质，B错误，A、D正确；在翻译过程中，搬运工是tRNA，C正确。
3．基因、遗传信息和密码子分别是指( )
①mRNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基
④tRNA上一端的3个碱基 ⑤mRNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基 ⑥通常是有遗传效应的DNA片段
A．⑤①③
B．⑥②⑤
C．⑤①②
D．⑥③④
答案 B
解析 基因通常是有遗传效应的DNA片段；遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序；密码子是位于mRNA上决定氨基酸的3个相邻碱基。
4．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(aa代表氨基酸)，下列叙述正确的是( )
A．直接给该过程提供遗传信息的是DNA
B．核糖体的移动方向为3′→5′
C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D．该过程有水产生
答案 D
解析 翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A错误；核糖体的移动方向为5′→3′，B错误；正常情况下，终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C错误；氨基酸脱水缩合形成多肽时，此过程有水的生成，D正确。
5．下列关于中心法则的叙述中，不正确的是( )
A．它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程
B．它首先由英国科学家克里克提出，揭示了遗传的本质
C．遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA
D．遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，ATP为信息的流动提供能量
答案 C
解析 逆转录病毒侵染宿主细胞时存在逆转录酶能催化以RNA为模板合成DNA的过程，C错误。
6．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程。请回答下列问题。
(1)图中a、b、c、d所表示的四个过程分别是________、________、________和________。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是________(用图中的字母回答)。
(3)a过程发生在真核细胞分裂前的________期。
(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是______________。
(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是________，其能携带的分子是________。
(6)RNA病毒的遗传信息传递的途径有(用类似本题图中的形式表述)：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)DNA复制 转录 翻译 逆转录
(2)c (3)间
(4)细胞核 (5)tRNA(转运RNA) 氨基酸
(6)如下图：
―→蛋白质 RNARNA蛋白质
解析 据图可知：a表示DNA的复制，b表示转录，c表示翻译，d表示逆转录，e表示RNA的自我复制，其中d、e过程，仅发生在某些病毒中，其中DNA复制发生在真核细胞分裂前的间期，主要在细胞核内进行，转录也主要在细胞核内进行，形成的mRNA从核孔出来进入细胞质，与核糖体结合起来，作为翻译的模板，由tRNA作为运输工具，搬运氨基酸进行脱水缩合，tRNA上有反密码子，与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。[基础对点]
知识点一 遗传信息的转录
1.下列关于RNA分子的叙述，正确的是( )
A．线粒体中含有mRNA、tRNA和rRNA
B．ATP中的“A”在RNA分子中不存在
C．RNA分子中不含氢键，有的RNA具有催化功能
D．RNA可以在细胞内运输某种物质，还可以作为细菌的遗传物质
答案 A
解析 线粒体中有少量的DNA，其通过转录可以形成mRNA、tRNA和rRNA，A正确；ATP中的“A”是腺苷(腺嘌呤＋核糖)，RNA分子的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸中也存在腺嘌呤与核糖，B错误；有的RNA(如tRNA)也具有氢键，C错误；RNA(如tRNA)可以在细胞内运输某种物质，细菌的遗传物质是DNA，D错误。
2．下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是( )
A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．转录时RNA聚合酶的结合位点在RNA上
C．转录过程需要解旋酶将双链打开
D．一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板
答案 A
解析 细胞中的RNA(mRNA、rRNA和tRNA)均通过转录形成，A正确；转录时RNA聚合酶的结合位点在DNA上，B错误；转录过程中RNA聚合酶可将双链DNA解开，使碱基暴露，C错误；一个基因转录时只能以DNA的一条特定的链为模板，D错误。
3．如图表示某细胞中的转录过程，相关叙述不正确的是( )
A．a表示DNA
B．b表示RNA
C．c表示解旋酶
D．图中有5种碱基
答案 C
解析 图中DNA含有A、T、C、G4种碱基，RNA含有A、U、C、G4种碱基，共5种碱基，D正确。
4．对于下列图解，正确的说法有( )
①表示DNA复制过程 ②表示转录过程 ③共有5种碱基 ④共有8种核苷酸 ⑤共有5种核苷酸
⑥A均代表同一种核苷酸
A．①②③
B．④⑤⑥
C．②③④
D．①⑤⑥
答案 C
解析 由图可知，以DNA的一条链为模板合成RNA，表示转录过程，①错误，②正确；图中共有A、T、G、C、U
5种碱基，8种核苷酸，A代表两种核苷酸，③④正确，⑤⑥错误。
5．下列有关DNA和RNA的叙述正确的是( )
A．细菌的遗传物质是DNA和RNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA
B．转录过程遵循碱基互补配对原则，形成的RNA分子中则无碱基互补配对现象
C．同一种tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸不同
D．相同的DNA分子转录产物可能不同
答案 D
解析 包括细菌在内的所有具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，A错误；转录过程遵循碱基互补配对原则，RNA一般是单链，但形成的tRNA分子中存在碱基互补配对现象，B错误；一种tRNA分子只能转运一种氨基酸，且在不同细胞中转运的氨基酸相同，C错误；一个DNA分子上有多个基因，转录以基因一条链为模板，相同的DNA分子的转录产物可能不同，D正确。
知识点二 遗传信息的翻译
6.下列关于密码子的叙述，错误的是( )
A．绝大多数氨基酸都有几个密码子
B．GTA肯定不是密码子
C．每种密码子都有与之对应的氨基酸
D．原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时编码甲硫氨酸
答案 C
解析 密码子有64种，一般情况下有3种终止密码子表示翻译终止的信号，没有与之对应的氨基酸，C错误；由于密码子的简并性，一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子，A正确；密码子在mRNA上，所以GTA不是密码子，B正确。
7．如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是( )
A．图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的5′－端
B．tRNA中反密码子的读取方向为5′→3′
C．图中的tRNA中无氢键
D．图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶
答案 A
解析 该过程为基因表达中的翻译过程，核糖体上结合两个tRNA，左边肽链正在延伸，说明核糖体移动的方向是从左向右，所以mRNA中起始密码子位于RNA链上的5′－端，A正确；反密码子的读取方向为3′→5′，B错误；tRNA中有氢键，C错误；RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。
8．如图所示为某生物细胞内正在进行的生理过程，下列有关叙述错误的是( )
A．④的形成需要RNA聚合酶
B．③沿着④移动方向为从5′到3′
C．大肠杆菌、酵母菌中都可发生如图所示的过程
D．①→④和④→②过程中碱基互补配对情况不完全相同
答案 C
解析 图中③是核糖体，④是mRNA，多肽链合成过程中，核糖体沿mRNA移动，根据②肽链的长度可确定，核糖体沿着mRNA的移动方向是5′到3′，B正确；图示转录和翻译是同时进行的，发生在原核生物细胞中，而酵母菌是真核生物，C错误；①→④表示转录，④→②表示翻译，转录和翻译过程中的碱基互补配对情况不完全相同，D正确。
9．在蛋白质合成过程中，少量的mRNA分子就可以指导迅速合成出大量的蛋白质。其主要原因是( )
A．一种氨基酸可能由多种密码子来决定
B．一种氨基酸可以由多种tRNA携带到核糖体中
C．一个核糖体可同时与多条mRNA结合，同时进行多条肽链的合成
D．一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成
答案 D
解析 一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，从而实现少量的mRNA分子指导迅速合成出大量的蛋白质，D正确。
10．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有20个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽最多所需要的氨基酸的种类数及转录此mRNA的基因至少含有的碱基数依次为( )
A．60 21 120
B．63 20 126
C．63 21 126
D．60 20 60
答案 C
解析 一条含有20个肽键的多肽，含有21个氨基酸，但一般氨基酸的种类数最多为21种，mRNA中碱基数至少等于氨基酸数的3倍，基因中碱基数至少等于氨基酸数的6倍，对应基因中至少含126个碱基。
知识点三 中心法则
11.下列对中心法则所包含的各个过程理解不正确的是( )
A．都在细胞核中进行
B．都需要细胞提供能量
C．都需要模板、酶和原料
D．都遵循碱基互补配对原则
答案 A
解析 中心法则中DNA的复制和转录主要发生在细胞核内，基因的翻译过程主要发生在细胞质内的核糖体上，A错误；中心法则所包含的每个过程都遵循碱基互补配对原则，每个过程都需要细胞提供能量，都需要模板、酶和原料等条件。
12．如图所示，能在造血干细胞和唾液腺细胞内发生的过程分别是( )
A．前者有①②③，后者有②③
B．两者都有①
C．两者都有①②③
D．两者都有①②
答案 A
解析 造血干细胞可分裂，其内可发生DNA复制和基因的表达；而唾液腺细胞不能分裂，只能进行基因表达。
[能力提升]
13．下列有关基因转录、翻译过程的说法，不正确的是( )
A．tRNA、rRNA、mRNA均参与蛋白质的合成过程，都可以作为翻译的模板，指导蛋白质合成
B．转录时，编码蛋白质的DNA双链解开后，双链碱基得暴露，该过程需要RNA聚合酶的催化作用
C．mRNA合成方向为从5′端到3′端
D．翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子
答案 A
解析 只有mRNA可以作为翻译的模板，tRNA和rRNA本身不会翻译为蛋白质。
14．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是( )
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案 C
解析 DNA复制和转录过程需将双链解开，该物质插入DNA分子两条链之间，使DNA双链不能解开，导致随后细胞中的DNA复制和RNA转录发生障碍，A、B正确；该物质可将细胞周期阻断在分裂前的间期的G1期，使细胞不能进入S期进行DNA的复制，C错误；癌细胞连续增殖需要进行DNA的复制，该物质可抑制DNA的复制进而抑制癌细胞的增殖，D正确。
15．如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：
(1)在图中方框内用“→”或“←”标出转录的方向。
(2)转录以________(用图示字母表示)作为模板链，通过______________原则，在____________的作用下开始合成RNA。
(3)a为启动上述过程必需的有机物，其名称为______________，化学本质是________，作用是__________________________________________。
(4)在根尖细胞中，上述过程发生在________和________中，若在叶肉细胞中，还可出现在________中。
答案 (1)←
(2)b 碱基互补配对 RNA聚合酶
(3)RNA聚合酶 蛋白质 使DNA双链解开，碱基暴露；将单个核糖核苷酸连接到正在合成的RNA链上
(4)细胞核 线粒体 叶绿体
解析 (1)转录过程中RNA的合成方向为5′→3′。
(3)转录的启动需要RNA聚合酶，其化学本质是蛋白质。
16．如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息的________过程，发生的场所是______________，此过程除图中所示条件外，还需要________等。
(2)②表示________，③表示________，合成的主要场所是________，通过________到细胞质中，穿过________层膜，________(填“需要”或“不需要”)能量。
(3)图中方框内的碱基应为________，对应的5应为________(赖氨酸密码子为AAA，苯丙氨酸密码子为UUU)。
(4)图中的氨基酸共对应________个密码子。核糖体的移动方向是________。
答案 (1)翻译 核糖体 酶和能量
(2)tRNA mRNA 细胞核 核孔 0 需要
(3)UUU 赖氨酸 (4)7 5′→3′
解析 (1)图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。
(3)密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。
(4)图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。翻译过程中，核糖体在mRNA上移动方向为5′→3′。
17．已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方向如图所示，(注：图中单螺旋线表示RNA，双螺旋线表示DNA)根据图回答下列问题：
(1)对三种类型的病毒分别举例：
甲______________；乙______________；
丙______________。
(2)①图中1、8表示遗传信息的________过程。
②图中2、5、9表示遗传信息的________过程。
③图中3、10表示________，该过程进行所必需的物质条件是__________________________。
(3)图中7表示遗传信息的________，此过程需有________酶的作用。
(4)病毒的蛋白质合成，都是以________为模板，在____________________上合成的。
答案 (1)噬菌体 烟草花叶病毒 艾滋病病毒
(2)①转录 ②翻译 ③DNA复制 模板、酶、脱氧核苷酸(或原料)和ATP
(3)逆转录 逆转录
(4)RNA 宿主细胞的核糖体
解析 (1)据图分析，甲为DNA病毒，如噬菌体；乙、丙均为RNA病毒，丙需进行逆转录过程，如HIV和某些致癌病毒；烟草花叶病毒的遗传信息的传递方向是乙图所示过程。
