第31課時基因的表達

課標要求概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成。

2023?浙江1月選考-T152023?全國乙?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-T172021?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月選考口脂2021?浙江6月選

2.中心法則考119

2021?河北-T16

考點一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

■整合必備知識

1.RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能

廠元素組成：C、H、O、N、P

腺噂吟(A)

鳥喋吟(G)

胞嚏噓(C)

尿-一(U)

核糖底福

RNA—

-mRNA：蛋白質(zhì)合成的直接模板

-tRNA：識別密碼子,轉(zhuǎn)運氨基酸

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

1-結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，長度比DNA短；能通過

隨從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中

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

分子中不是(填“是”或“不是”)只有3個堿基。

2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

概RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA

W的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄

場主要在細胞核中,在細胞質(zhì)中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄

H過程

解旋：DNA雙鏈解開，暴露堿基

「原則：堿基互補配對原則

配J模板：解開的DNA雙鏈中的

轉(zhuǎn)

過對-條鏈

錄

6［原料：游離的4種核糖核甘酸

酶：RNA聚合酶

連接

結(jié)果：形成一個mRNA分子

合成的mRNA從DNA鏈上釋放

5DNA雙螺旋恢復

mRNA

-mRNA、rRNA、tRNA

物-------------------

【鏈接教材】必修2P65“圖4—4”：

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

“一定”或“不一定”)相同。

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

(3)源于必修2P6”65“正文”：RNA適合作為信使的原因：RNA由核糖核昔酸連接而成，可

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

質(zhì)中。

3.遺傳信息的翻譯

譽含游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有

一定氨基酸順序的蛋臼質(zhì)的過程

場所模板原料能量搬運工具醒

條件

核糖體mRNA氨基酸ATPtRNA多種酶

起始k-mRNA與核糖體結(jié)看廠］

運輸一:運NA攜帶氨基酸進入特定函

函核糖體沿mRNA移動，讀取下一個,

總B密碼子，由對應tRNA運輸相應的

逢竿廣翅基酸加到延伸中的肽鏈上(一

個mRNA可以結(jié)合多個核糖體)

當核糖體到達mRNA上的線正

gjU1密碼子時,合成停止

'肽鏈合成后,從核糖體與mRNA

虹。的復合物上脫邕

—多肽盤曲折疊.蛋白質(zhì)

【拓展鏈接】真核細胞和原核細胞基因表達過程差異

轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進行轉(zhuǎn)錄和翻譯能同時進行,

（先轉(zhuǎn)錄后翻譯），說明該說明該過程屬于原核生

過程屬于真核生物的基因物的基因表達過程

表達過程

4.遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系

基因中脫氧核甘mRNA上決定tRNA一端與密碼

酸的排列順序1個氨基酸的子互補配對的3個

（R,A病毒除外）&個相鄰堿基相鄰堿基

［概念1一、?…-

遺傳信息便更DNA甄mRNA”密碼子總反密碼子”tRNA

''置］

決定蛋白決定蛋白［識別并轉(zhuǎn)］

質(zhì)中氨基質(zhì)中氨基運1種氨

酸序列的酸序列的［基酸）

間接模板直接模板

【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，說明當今生物可能有著共同的起源。

【判斷正誤】

⑴一個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DNA上可有許多個基因，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)合位點都位于DNA上。

（3）DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程中都需要經(jīng)過解旋，因此都需要解旋酶（X）

提示DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程中都需要解旋，但DNA復制過程需要解旋酶，轉(zhuǎn)錄過程不需要

解旋酶。

（4）每種氨基酸都對應多個密碼子，每個密碼子都決定一種氨基酸（X）

提示有的氨基酸只對應一個密碼子，如甲硫氨酸；有的密碼子不決定氨基酸，如終止密碼

子。

（5）密碼子的簡并有利于提高轉(zhuǎn)錄的速率（X）

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

的速率。

（6）如圖為某生物細胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化，X表示某種酶，則過程I在細胞核內(nèi)進行，

過程II在細胞質(zhì)內(nèi)進行（X）

提示圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，說明該細胞為原核細胞，原核細胞沒有細胞核。

(7)如圖為細胞通過翻譯形成蛋白質(zhì)的過程，mRNA移動方向是從左到右，丙氨酸只能由該

tRNA轉(zhuǎn)運(X)

提示圖示為細胞通過翻譯形成蛋白質(zhì)的過程，根據(jù)tRNA進出核糖體情況確定核糖體的移

動方向是從左向右。又因為密碼子具有簡并性，丙氨酸還能由別的tRNA轉(zhuǎn)運。

■提升關(guān)鍵能力

細胞中基因表達過程受到多水平的調(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)控都會實現(xiàn)基因的選擇性表達。請結(jié)合下面信息思考回

答相關(guān)問題：

1.操縱元是原核細胞基因表達調(diào)控的一種組織形式，它由啟動子、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胞中核糖體蛋白(RP)合成及調(diào)控過程，圖中①②表

示相關(guān)生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點。

⑴RP基因操縱元的基本組成單位是脫氧核脫酸。①表示的生理過程是轉(zhuǎn)錄,合成的產(chǎn)物中

相鄰兩個核昔酸分子之間形成的化學鍵叫作磷酸二酯鍵。過程②中核糖體在mRNA上的移動

方向是5'一端一3'一端(填"3'一端一5'一端”或"5'一端一3'一端”)，該過程中還

需要的RNA有tRNA、rRNA。

(2)過程①②進行的場所與真核細胞的是否相同？并說明理由。

提示過程①進行的場所與真核細胞不同，過程①主要發(fā)生在擬核中，而真核細胞主要發(fā)生

在細胞核中；過程②進行的場所與真核細胞是相同的，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)運絲氨酸、組氨酸和谷

氨酸的tRNA上的相應堿基序列分別為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，當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白RP1能與mRNA分子上的RBS

位點結(jié)合，從而導致mRNA不能與核糖體結(jié)合,進而終止核糖體蛋白質(zhì)的合成。這種調(diào)節(jié)機

制的意義是什么？

提示既保證細胞內(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。

(5)由RP基因操縱元轉(zhuǎn)錄的原始RNA往往含有無效的核甘酸片段,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，請說明理由。

提示未剪除的核甘酸片段可能會造成終止密碼子提前出現(xiàn)。

2.如圖是真核細胞內(nèi)基因表達的示意圖。圖中一個基因可由若干個外顯子與內(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。貝U：

|SB1|I.SB2I|aB3-

轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控’施而;〈可

外顯子1外顯子2外顯子3外顯子4

加工水平調(diào)控°,成熟mRNA//

123v'124/XX

(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；因為轉(zhuǎn)錄時只能以基因2的一條鏈為模板。

圖中基因1、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；因為這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)合多個核糖體，這有什么意義？圖中核糖體移動

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)。圖中核糖體移動的方向為由左向右。

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

成熟蛋白質(zhì)嗎？

提示翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子，進行肽鏈的合成，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的物質(zhì)只能稱之為多肽,

其必須經(jīng)過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)的二（填“多因一效”“一因一效”或“一因多

效”）提供了理論依據(jù)。

■評價遷移應用

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）如圖表示大腸桿菌遺傳信息的表達過程，下列敘述正確的是（）

FA②p

_A

AT

一U酪氨酸

c?GHyAG

Gc一C

一

_TrGU

ArdA天冬氨酸

lA①hpA

ab

A.DNA轉(zhuǎn)錄形成c過程發(fā)生在細胞核中

B.翻譯時核糖體在c上的移動方向是②一①

C.在DNA解旋酶的作用下以b鏈為模板合成c鏈

D.圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對應的密碼子是5'—UAG-3'

答案B

解析大腸桿菌為原核生物，沒有細胞核，A錯誤；翻譯是沿著mRNA的5'-端一3'-

端方向進行的，tRNA的3,一端是結(jié)合氨基酸的部位，tRNA能與mRNA上的密碼子堿基互

補配對，推測c的②是5'一端，因此翻譯時核糖體在c上的移動方向是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錯誤；圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對應

的密碼子是5'—GAU—3',D錯誤。

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別精氨酸遺傳密碼的tRNAotRNA上識別遺傳密碼的三個

堿基稱為反密碼子。下列敘述錯誤的是（）

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，并沒有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯誤。

考向二轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的分析

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

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

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

NNATTTTTT-GGCCATCCGCR|汗GCGGATGGCC-r-r-i-AAAAAAA\\AiiiiiiI

□NAI1LLCCGGTAGGCG1口11CGCCTACCGG-U-LTTTTTmTTT」□1L個

——轉(zhuǎn)錄A

-----------------------jruuuuuuuuuu—3

mRNAC-G

C-G

G-C

G-C

U-A

A-U

8：8

C-G

&G-C

A.圖中的T和A分別代表一種核昔酸

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，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代表胸腺嚓噫脫氧核苜酸，A代表腺喋吟脫氧核甘

酸或腺喋吟核糖核甘酸，A錯誤；根據(jù)堿基互補配對原則可知，①鏈的堿基與③鏈的堿基互

補配對，故①鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，B錯誤；題中顯示，發(fā)夾結(jié)構(gòu)能阻止RNA聚合酶繼續(xù)移動,

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

之間有三個氫鍵，因而利于提高mRNA的穩(wěn)定性，D正確。

4.（2023?江蘇，6）翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃喋吟（I）,與密碼子

第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.tRNA分子內(nèi)部不發(fā)生堿基互補配對

B.反密碼子為5'—CAU-3'的tRNA可轉(zhuǎn)運多種氨基酸

C.mRNA的每個密碼子都能結(jié)合相應的tRNA

D.堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性

答案D

解析tRNA鏈存在空間折疊，局部雙鏈之間通過堿基對相連，A錯誤；反密碼子為5,-

CAU—3'的tRNA只能與密碼子3,-GUA—5'配對，只能攜帶一種氨基酸,B錯誤;mRNA

中有終止密碼子，核糖體讀取到終止密碼子時翻譯結(jié)束，終止密碼子沒有相應的tRNA結(jié)合，

C錯誤；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1位的I配對，這

種配對方式增加了反密碼子與密碼子識別的靈活性，提高了容錯率，有利于保持物種遺傳的

穩(wěn)定性，D正確。

考向三基因表達中的有關(guān)計算

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

（）

A.造血干細胞發(fā)生①②過程的場所是細胞核

B.已知過程②的a鏈及其模板鏈中鳥喋吟分別占27%、17%,該a鏈對應的雙鏈DNA區(qū)段

中腺喋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細胞和肝細胞的相同DNA進行過程②時產(chǎn)生的mRNA可能相同

答案D

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

復制和過程②轉(zhuǎn)錄的場所有細胞核和線粒體，A錯誤；轉(zhuǎn)錄時a鏈及其模板鏈中鳥喋吟（G）

分別占27%、17%,根據(jù)堿基互補配對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

鏈對應的雙鏈DNA區(qū)段中腺喋吟所占的堿基比例為28%,B錯誤；同一種tRNA的反密碼

子一致，對應的密碼子一致，所以攜帶的氨基酸種類一致，C錯誤；相同DNA在不同細胞

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

家基因）在胰島B細胞和肝細胞中都會表達，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)胰島素基因的表達過程。胰島素含有2條多肽鏈，其中A鏈含有21個氨基

酸，8鏈含有30個氨基酸，含有3個二硫鍵，（二硫鍵是由2個一SH連接而成）。下列說法

正確的是（）

X

X①

X-

x?與產(chǎn)r_空今亞望i震

胰島

素胰島素原胰島素

基因

A.過程①以核糖核昔酸為原料，DNA聚合酶催化該過程

B.過程②發(fā)生在細胞質(zhì)中，需要3種RNA參與

C.胰島素基因的兩條鏈分別控制A、8兩條肽鏈的合成

D.51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了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A、B兩條肽

鏈的合成，C錯誤；51個氨基酸形成胰島素后，其相對分子質(zhì)量的減少量=脫水數(shù)X18+形

成的二硫鍵X2=49X18+3X2=888,D錯誤。

考點二中心法則的提出及其發(fā)展

■整合必備知識

i.遺傳信息的傳遞過程

如T2噬菌年復公ZA轉(zhuǎn)錄PMA翻譯蛋白質(zhì)

----------"制SA——RNA——（性狀）

復制型RNA

病毒，如煙八

草花葉病毒.|Q?1蛋白質(zhì)（性狀）

病NA

逆轉(zhuǎn)錄病

毒，加妥復制

滋病病毒.「逆轉(zhuǎn)翻蛋白質(zhì)

中NAGNAPZA

心轉(zhuǎn)錄錄譯（性狀）

法

則

「分裂細胞,復絲NA技顯RNA暨曳蛋白質(zhì)

細制/NARNA（性狀）

胞

生

物

一迎照DNA典RNA蛆蛋白質(zhì)（性狀）

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

項目DNA復制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復制

場所主要細胞核主要細胞核核糖體宿主細胞宿主細胞

DNA的一條

模板DNA的兩條鏈mRNARNARNA

鏈

4種核糖核昔4種脫氧核昔4種核糖核昔

原料4種脫氧核昔酸21種氨基酸

酸酸

解旋酶、DNA聚

酶RNA聚合酶縮合反應的酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNA聚合酶

合酶

能量ATP提供

堿基互補G—C、C-G

配對原則A—T、T—AA—U、T—AA—U、U—AA—T、U—AA—U、U-A

產(chǎn)物兩個子代DNARNA多肽鏈DNARNA

mRNA—蛋白

信息傳遞DNA—DNADNA-RNARNA—DNARNA—RNA

質(zhì)

通過宿主細

前后代之間

前后代之間傳遞表達遺傳信胞傳遞遺傳

意義表達遺傳信息傳遞遺傳信

遺傳信息息信息，合成蛋

息

白質(zhì)

【判斷正誤】

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)HIV中能完成逆轉(zhuǎn)錄過程(X)

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

(3)轉(zhuǎn)錄與DNA復制都遵循堿基互補配對原則，且配對方式相同(X)

提示轉(zhuǎn)錄和復制的過程都遵循堿基互補配對原則，轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補配對的方式是A—

U、T—A、C—G和G—C,復制過程中堿基互補配對的方式是A—T、T—A、C—G和G—

Co

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

提示正常細胞中往往不會發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄和RNA復制過程。

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

其他RNA

\⑤(RNA

①向“?②-單鏈DNA@-RNAtnRNA皿蛋白質(zhì)

提示過程⑤為RNA復制過程，不具有半保留復制的特點，過程⑥為翻譯過程，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進入人體細胞后，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。

(1)圖中過程③④⑤發(fā)生的場所？圖中相關(guān)酶與RNA聚合酶的合成先后順序是怎樣的？并說

明理由。

提示過程③④⑤發(fā)生在宿主細胞的核糖體上；先合成相關(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)圖中過程①所需的喋吟類核甘酸數(shù)目與過程②所需的嚓咤類核甘酸數(shù)目有何特點？

提示所需的這兩類核甘酸數(shù)目相等。

(3)圖中+RNA的作用有哪些？

提示作為遺傳物質(zhì)，指導一RNA的合成；作為翻譯的模板。

(4)某人感染這種病毒并痊愈后，在短時間內(nèi)再次接觸該病毒時，可能會再次感染該病。請說

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程。嬰幼兒患病后，一般一周左右

會自愈。研究自愈機制時發(fā)現(xiàn)，該病毒正鏈RNA入侵后，在患者體內(nèi)經(jīng)過修飾后會生成雙

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

正鏈RNA互補配對，并誘導正義鏈RNA被核糖核酸酶降解。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)復制和翻譯過程。

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

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

提示煙草花葉病毒在繁殖過程中不會出現(xiàn)A—T的配對；HIV形成子代病毒時存在逆轉(zhuǎn)錄

過程，煙草花葉病毒形成子代病毒時沒有逆轉(zhuǎn)錄過程。

■評價遷移應用

考向四遺傳信息傳遞過程分析

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，其中某過程的示意圖

如下。下列敘述正確的是()

/酶

------------------------------------a(RNA)

原料.b(單鏈DNA)

A.催化該過程的酶為RNA聚合酶

B.a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子

C.b鏈的脫氧核甘酸之間通過磷酸二酯鍵相連

D.該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞

答案C

解析題圖所示為逆轉(zhuǎn)錄過程，催化該過程的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；a(RNA)鏈上能決定一

個氨基酸的3個相鄰堿基，組成一個密碼子，B錯誤；b為單鏈DNA,相鄰的兩個脫氧核甘

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

錯誤。

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，合成相應物質(zhì)的過程如圖所示，其中①?④代表相應的過程。下列敘述正確的是

()

(+RNA)

(-RNA)

聚合酶病零蛋白

(+RNA)

A.+RNA復制出的子代RNA具有mRNA的功能

B.病毒蛋白基因以半保留復制的方式傳遞給子代

C.過程①②③的進行需要RNA聚合酶的催化

D.過程④在該病毒的核糖體中進行

答案A

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

復制出的子代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

兩次復制過程將基因傳遞給子代，而不是通過半保留復制傳遞給子代，B錯誤；過程①②是

RNA復制，原料是4種核糖核甘酸，需要RNA聚合酶的催化；而過程③是翻譯，原料是氨

基酸，不需要RNA聚合酶的催化，C錯誤；病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)，沒有核糖體，過程④在

宿主細胞的核糖體中進行，D錯誤。

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

為三種抗腫瘤藥物的主要作用機理。下列敘述不正確的是()

藥物名稱作用機理

羥基胭阻止脫氧核糖核甘酸的合成

放線菌素D抑制DNA的模板功能

阿糖胞甘抑制DNA聚合酶活性

A.羥基服處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏

B.放線菌素D處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制

C.阿糖胞昔處理后，腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸

D.將三種藥物精準導入腫瘤細胞的技術(shù)可減弱它們對正常細胞的不利影響

答案A

解析羥基腺阻止脫氧核糖核甘酸的合成，從而影響腫瘤細胞中DNA復制過程，而轉(zhuǎn)錄過

程需要的原料是核糖核苜酸，不會受到羥基腺的影響，A錯誤；放線菌素D通過抑制DNA

的模板功能，可以抑制DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程，因為DNA復制和轉(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復制過程，DNA聚合酶活性受抑制后，

會使腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸，C正確；將三種藥物精準導入腫瘤細胞

的技術(shù)可以抑制腫瘤細胞的增殖，由于三種藥物是精準導入腫瘤細胞，因此，可以減弱它們

對正常細胞的不利影響，D正確。

五分鐘查落實

1.RNA有三種，它們分另!!是mRNA、tRNA、rRNA；真核細胞中核仁受損會影響幽區(qū)的

合成，進而影響核糖體（細胞器）的形成。

2.mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基叫作1個密碼子。

3.tRNA的種類很多，但是，每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運二種氨基酸。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個相鄰的堿基。每個tRNA的這3個堿基

可以與mRNA上的密碼子互補配對，叫作反密碼子。

4.通常，一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此，

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

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

甘酸;酶：RNA聚合酶;能量：ATP；遵循的原則：堿基互補配對（A與U、T與A、C與G、

G與C）；產(chǎn)物：單鏈RNA。

6.翻譯的場所：核糖體;模板：mRNA；原料：氨基酸;轉(zhuǎn)運工具：tRNA；酶；能量（ATP）；

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

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

發(fā)育。若加WF基因表達受阻，則會導致精神分裂癥。如圖為瓦）基因的表達及調(diào)控過程，

由圖可知，機iRNA—795基因調(diào)控BDNF基因表達的機理

是就RVA—795表達的mRNA與8。昕基因表達的mRNA形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使BDNF

基因表達的mRNA無法與核糖體結(jié)合。精神分裂癥患者與正常人相比，丙過程增強（填“減

弱”“不變”或“增強”），若甲過程反應強度不變，則BDNF的含量將一減少（填“減

少，，“不變”或“增加”）。

機iRVA-195基因

BDNF基因

8.已知84—2是一個抗凋亡基因，其編碼的蛋白質(zhì)有抑制細胞凋亡的作用，M/R—15a基因

的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA是真核細胞中一類不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA,可調(diào)節(jié)BcL2基因的表

達，如圖所示。據(jù)圖分析，miRNA調(diào)控24-2基因表達的機理是ndRNA與84-2基因轉(zhuǎn)

錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補配對形成雙鏈，阻斷翻譯過程。

限/-2基因:附/R-l5a基因:

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

其原因是翻譯生成的多肽鏈往往需要進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉。

課時精練

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（）

復wp

①②

A.①②中的喋吟堿基數(shù)都等于嚓咤堿基數(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,喋吟堿基數(shù)與啜咤堿基數(shù)相等，②是tRNA,喋吟堿基數(shù)與喀噫堿基

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

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

身沒有RNA,D錯誤。

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

A.相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A—T

B.真核細胞由過程②形成的mRNA和tRNA都需要加工

C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是由a到b

D.圖示tRNA可以搬運密碼子為CCA的氨基酸

答案D

解析因為反密碼子從tRNA的3,一端一5,一端讀取，即UGG,故圖示tRNA可以搬運密

碼子為ACC的氨基酸，D錯誤。

3.（2023?全國乙，5）己知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）

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：這些古菌含有特異的能夠

轉(zhuǎn)運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E,酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲（表

示為甲一tRNA甲）,進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA中可以識別大腸桿菌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肽鏈,

則下列物質(zhì)或細胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細胞內(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.①②⑤

C.③④⑥D(zhuǎn).②④⑤

答案A

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

糖體上參與肽鏈的合成”，說明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸桿菌提

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，必須往大腸桿菌細胞

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

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

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

化甲與tRNA甲結(jié)合，⑤⑥符合題意。故選A。

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

部分密碼子（5’一端一3’一端）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

C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂

D.該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細胞核基質(zhì)中

答案B

解析已知密碼子的方向為5,一端一3'一端，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子

為UAA,與其互補配對的mRNA上的密碼子為AUU,因此氨基酸①為異亮氨酸，A錯誤；

互補配對的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子

互補配對時有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂，C錯誤；細胞核內(nèi)不存在核

糖體，細胞核基質(zhì)中不會發(fā)生圖示的翻譯過程，D錯誤。

5.（2023?浙江1月選考，15）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。某細菌進行蛋白質(zhì)合成時，多個核

糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)一多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同

種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖

體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（）

A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'一端向5,一端移動

B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對

C.圖中5個核糖體同時結(jié)合到mRNA上開始翻譯，同時結(jié)束翻譯

D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會發(fā)生變化

答案B

解析圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'一端向3'一端移動，A錯誤；該過程中，

mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶

相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體結(jié)合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始

密碼子開始進行翻譯，識別到終止密碼子結(jié)束翻譯，并非是同時開始同時結(jié)束的，C錯誤；

若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會減少，D錯誤。

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，

下列敘述正確的是（）

宿主癌變一^_宿主細胞

Rous肉…復制（）胃合,小

瘤病毒生潞屁+RNA—，黑，

6cA+RN建I肉瘤病毒

的+RNA酶人核糖核昔酸

A.過程①發(fā)生在宿主細胞內(nèi)，需要宿主細胞提供逆轉(zhuǎn)錄酶

B.過程②的目的是形成雙鏈D