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文档简介

第30讲基因的表达

,通过掌握遗传信息的传递过程,能够从

通过模拟中心法则各过程实验,9实验探

理;分子水平阐述生命的延续性,从而理解

提升对实验结果的逻辑分析能力究能力

解;生命的延续和发展规律

力i通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目J通过掌握抗菌药物作用目网及有

C创新应

:氨基酸数等数量关系,提升分析与计算(关中心法则内容,形成关注社会、

用能力

准力关注人类健康的理念

锁定要点•互动探究高效复习落实基础知识

考点一遗传信息的转录和翻译

夯基自主梳理

1.RNA的结构与功能

元索组成:C、H、O、N、P

I/磷酸

基本单位:国核糖核中酸(4种)8含银碱基②A、U、C、G

聚合、核糖

核糖在伴酸链功能

PZA:能将遗传信息从国细胞核

“术心:传递到固细胞核中

RNA(=>二RNAT丽向函听立转运回募

(通常是图矍链)IRNA壁-----

餐NAT向孩柿:而药医庇芬一

2.遗传信息的转录

(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合福以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。

(2)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

(3)过程

解旋:DNA双链解开,暴露碱基

3

5;(原则:碱基互补度对原则

:配(A-U、T-A、C-G.G-C)

1对1模板:解开的DNA双链中的

一条链

〔原料:游离的4种核糖核件酸

S-

、物J醐:RNA聚合酶

连饮1结果:形成一个RNA分子

晨件成的RNA从DNA链上释放

51,IDNA双链恢复

3'

(4)产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNA.

提醒:①遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程不需要解旋酶。

②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA分子上的所有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(5一端)为转录的起始方向。

3.遗传信息的翻译

(1)场所或装配机器:核糖体。

模板:mRNA

原料:氨基酸

(2)条件J能量:ATP

酶:多种酶

、搬运工具:tRNA

(3)过程

T]mRNA与核糖体结合

l2|tRNA携带氨基酸置于特

多肽链④定位'置

核糖体沿咨⑶mRNA移动,

读取下一个密码子,由对应

I<»AAllI延伸卜LUjRNA运输相应的氨基酸

iCL'lCI!加轲画申中的肽链上(一个

可以结合多个核糖体)

密码子位点位点mRNA

当核糖体到达mRNA上的

(核糖体在mRNA国终止密码W时,合成停止

上的移动方向)肽链音成后从核糖体与

M-mRNA的直介物上向血离

盘曲折叠―

(4)产物:多肽蛋白质。

4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系

(1)相关概念及联系

基因中脱氧核

mRNA上决定识别并

件酸的排列顺

1个氨基酸的转运1种

序(RNA病毒

3个相邻碱基氨基酸

除外)

概¥

概念

■用

反-

位密R

遗传一

码子

置gN

置码A

信息子

概念

IRNA一端可以与

决定蛋白质中决定蛋白质中

irRNA上的密码

氨基酸序列的氨基酸序列的

子互补配对的3个

间接模板直接模板

碱基

(2)明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系

①一种瓦基酸可对应•种或几种密码子(即密码子具有简并性),可由一种或几种tRNA转运,一种tRNA只

能识别并转运一种氨基酸。

②”止密码子并非不能编码氨基酸,如UGA在特殊情况下,可以编码硒代半胱能酸。

③在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码甲硫氨酸。

【思考】一种氨基酸可能有几个密码子的现象称为密码子的简并,密码子的简并有何意义?地球上几乎所有的

生物都共用一套遗传密码子称为密码子的通用性,密码子的通用性说明了什么?

提示:密码子的简并,一方面可增强容错性,减少蛋白质或性状的差错;几种不同的密码子都编码同一种氨基酸

可以保证翻译的速度。密码子的通用性说明当今生物可能有共同的起源,或者说生命本质上是统一的。

【教材拾遗】

1.(必修2P67图4-6)tRNA固直氢键,一个(RNA分子中丕爱只有三个碱基。

2.(必修2P69插图)图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体,其意义是少量的,瑛型A分子就可以迅速佥成

出大量砂蛋曳E.,A端是mRNA的£-端。

□概念检测

1.(必修2P65正文)遗传信息转录的产物只有mRNA。(X)

2.(必修2P65正文)转录过程中DNA双链解开,需要解旋酶。(X)

3.(必修2P67图4-6)反密码子的读取方向为由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)。(7)

4.(必修2P66相关信息)[RNA和rRNA参与蛋白质的合成过程,但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。

(7)

5.(必修2P67表4-1注铜)终止密码子一定不编码氨基酸。(X)

突破素熊提升

【探究】遗传信息的转录和翻译

1.结合下列有关图解,回答相关问题:

(1)甲、乙两过程有何相同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?

提示:甲表示DNA复制,乙表示转录。转录与复制都需要模板,都遵循碱基互补配对原则,在真核细胞中主要发

生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。

(2)甲、乙两过程有何不同之处?

提示:DNA复制以DNA的两条链为模板,转录以DNA的一条链为模板;DNA复制中A与T配对,转录中会有

A与U配对;DNA复制时一个DNA分子完整复制,形成两个DNA分子;转录是以基因为单位进行的,在DNA

分子中,只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录,转录形成一条单链RNA。

(3)转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比,有什么异同?

提示:转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系;和非模板链的碱基序列基本相

同,只是DNA链上T的位置,RNA能上是U。

2.下图是翻译过程的示意图,请据图分析•:

(I)图甲中I、II、IV分别是哪种分子或结构?

提示:I、II、IV分别是tRNA、核糖体、多肽链。

(2)图乙中①©分别是什么分子或结构?核糖体移动的方向是怎样的?

提示:①⑥分别是mRNA、核糖体;核糖体移动的方向是由右向左。

(3)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗?为什么?

提示:相同;因为它们的模板是同一条mRNA。

【归纳总结】

1.对比分析DNA复制、转录和翻译

:DNA复制::转录;;翻译:

......v......."V"V

一主要在细主要在细细胞质中

胞核中胞核中的核糖体

亲代DNADNA的

mRNA

的两条链一条链

合4种脱氧4种核糖

种氨基酸

核甘酸核伊酸21

1解旋酶、

簿及U>DNA聚合酹RNA聚合酹、酶、ATP、

ATP等tRNA等

ATP等

一条单链RNA

(mRNA或IRNA多肽

或rRNA)

_•条mRNA上

半保留复边解旋边转可结合多个核

杵点)0制;边解器双糖体.同时合

旋边复制链全保留成多条肽链

DNA—〉DNADNA-*RNAmRNA,蛋白质

2.基因表达调控

基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制,使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态,并对环

境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达的调控可在多个层次上进行,主要表现包括染色质水平、转录水

平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。

应用典题演练

1.(2024・湖南长德府三模拟)如图表示细胞内遗传信息的传递过程,卜.列有关叙述错误的是()

③岳

A.相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A-T

B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加T

C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b

D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸

解析:D因为反密码子从tRNA的3「端一5」端读取,即UGG,故图示IRNA可以搬运密码子为ACC的氤基

酸,D错误。

2.如图1、2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析,下列叙述中错误的是()

A.图I细胞中没有核膜围成的细胞核,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-MIIRNA—蛋白质

解析:B图1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1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到mRNA中,mRNA必须通过核孔到细

胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板,C正确;图中表示遗传信息的转录和翻译过程,遗传信息的流动方向为

DNA—mRNA一蛋白质,D正确。

方法技巧

真、原核细胞的表达过程的判断

f判断真、原核细胞转录和翻译的方法:看转录和

廨二胡翻译是否同时进行.不同时进行的是真核细胞,

[同时进行的是原核细胞。

,若有细胞核.观察核内的生理过程有儿条链.

品W有4条链,则为DNA纪制;有3条链,则为转录「

勺,原核生物也是依据相同的方法区分DNA狂制

I和转录。

雇士认J找核糖体,确定翻译过程;由产核糖体的形态

U火具有鲜明的特点,容易被发现

3.某蛋白质的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有机个,B链中的氨基酸有〃个。下列有

关叙述中正确的是()

A.该蛋白质的肽键数为m+〃一1个

B.编码咳蛋白质合成的mRNA至少有〃?+〃+I个密码子

C.控制成蛋白质合成的DNA上至少有6(机+〃)个碱基

D.基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链

解析:C因为肽键数=氨基酸数一版链数,则该蛋白质的肽键数为(w+〃)一2个,A错误;该蛋白质中有机+

〃个氨基酸,则合成蛋白质的mRNA中至少含有的密码子为(m+〃)个,B错误;DNA(或基因)中碱基

数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,蛋白质中有〃?+〃个氨基酸,则控制该蛋白质合成的基因中至少有

碱基是6(/〃+〃),C正确;蛋白质基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA,再以mRNA

为模板翻译形成蛋白质,A、B两条肽链是由蛋白质基因的不同区段来编码的,不是两条DNA单能分别编码A、

B两条肽链,D错误。

方法技巧

基因表达中的相关数量关系

DNA碱基数:mRNA碱基数:氨基酸数=6:3:1。

提醒:实际基因表达过程中的数量关系不符合6:3:1的原因

①DNA中有的片段无遗传效应,不能转录出mRNA。

②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不转录。

③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。

④转录出的mRNA中有终止密码子,正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。

4.如图表示真核生物在不同水平上对基因的表达进行了调控,基因2转录生成的起始转录物中1、2、3、4部分重

新连接后再出核孔,下列相关叙述错误的是()

A.同种基因控制合成的蛋白质可能不止一种

B.不同水平的调控使真核生物细胞功能复杂化

C.转录的启动取决于基因上启动部位与RNA聚合前是否碱基互补配对

D.据图推测,加工后的mRNA可能不翻译,同一mRNA翻译的新生多肽链只有1种

解析:C基因2转录生成的起始转录物中,1、2、3连接在一起,形成一个mRNA,1、2、4连接在一起,形成

另一个mRNA.即一个基因转录形成的mRNA不止一种,这属于转录水平的调捽,mRNA从核孔进入细胞质,有

的和抑制子结合不能翻译,有的能够完成翻译过程,这属于翻译水平的调控。根据上述分析,一个基因转录形成

的mRNA不止一种,控制合成的蛋白质可能不止一种,A正确;图中体现了转录水平的调控和翻译水平的调控,

不同水平的调控使真核生物细胞功能复杂化,B正确;RNA聚合酶是蛋白质,没有碱基,C错误;据图推测,加

工后的mRNA可能不翻译,同一mRNA翻译的新生多肽链只有1种,D正确。

考点二中心法则

夯基自主梳理

1.提出者:克里克。

2.补充后的中心法则内容图解

J(^DNA拱圭T奈R'NA理生蛋白质(性状)

制逆转录制、,

3.各种生物遗传信息的传递途径

(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递:

f;fDNA拄些RNA迪型蛋白质

(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递:

fj(RNA型生蛋白质

•pjx^z

(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如丈滋病病毒)遗传信息的传递:

RNA9JQNA^RNA虹蛋白质

(4)高度分化的细胞遗传信息的传递:

转录翻译

DNARNA生白质

4.生命是物质、能量和信息的统一体

(1)DNA.RNA是信息的载体,

(2)蛋白质是信息的我达产物.

(3)ATP为信息的流动提供能曷。

口概念检测

1.(必修2P69图4-8)由逆转录酶催化的是RNA—DNA。(4)

2.(必修2P69正文)生命是物质、能量和信息的统一体。(7〕

3.(必修2P69正文)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。(V)

4.(必修2P69正文)模板相同,其产物可能不同;产物相同,其模板一定相同。(X)

突破素熊提升

【探究】中心法则

1.某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中

①〜④代表相应的过程,思考回答:

(-RNA)

(1)该病毒的基因分布在+RNA上,病毒蛋白的直接模板是+RNA。

(2)①②③表示信息传递的哪些过程?

提示:①②过程是RNA复制,③是翻译。

(3)过程④在哪里进行?

提示:过程④在宿主细胞的核糖体中进行。

2.科学家把等量的小白鼠败血症病毒(一种RNA病毒)颗粒加入甲乙两支试管,其中甲试管中含有带放射性标记

的脱氧核糖核甘三磷酸缓冲溶液,乙试管中含有带放射性标记的核糖核甘三磷酸缓冲溶液。一段时间后,甲试管

中能检测到含有放射性的核酸,乙试管中不能检测到含有放射性的核酸。

(1)甲、乙试管中都不能检测到子代病毒,原因是什么?

提示:根据题意分析可知,甲试管中发生了逆转录,但是甲试管中不能合成RNA和蛋白质,故甲试管中没有子代

病毒,乙试管中只有病毒RNA存在,也不能合成蛋白质,因此乙试管中也没有子代病毒。

(2)该病毒颗粒中含有与DNA合成有关的哪种酹?判断的依据是什么?

提示:逆转录酶。甲试管加入了脱氧核糖核普三磷酸,检测到含有放射性的核酸,完成了DNA的合成,说明加入

的病毒颗粒中含有逆转录酶。

(3)加入RNA酸,甲试管中放射性核酸明显减少,原因是什么?

提示:加入RNA酶,病毒模板减少。

【归纳总结】判断中心法则各生理过程的三大依据

模板为DNA复制----

再据原料确认

DNA―转录------

模板为厂RNA复制'翻译一।

RNA।--------逆转录------1再据原料确认

原料为脱氧核件酸DNA复制或逆转录

原料为核糖核甘酸

RNA复制或转录

原料为氨基酸合成蛋白质(翻译过程)

产物为DNA

DNA复制或逆转录

产物为RNA

RNAfi[制或转录

产物为多肽翻译过程

应用典题演练

1.如图是中心法则示意图,卜.列相关叙述错误的是()

f^DNA甘7^TRNA—蛋白质

A.果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程

B.洋葱根尖细胞的b过程可以发生在细胞核和线粒体中

Cc、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氯核甘酸

D.d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内

解析:DDNA分子自我复制时需要解旋,解旋后的DNA分子不稳定,易发生突变,故果蝇精原细胞的基因突变

主要发生在a过程,A正确;在真核纽胞中,a和b过程都主要发生在细胞核中,此外这两个过程在线粒体和叶绿

体中也能进行,洋葱根尖细胞没有叶绿体,故b过程可以发生在细电核和线粒体中,B正确;c过程表示翻译过

程,所需的原料为氨基酸,d过程表示逆转录过程,所需的原料是脱氧核甘酸,C正确;d过程表示逆转录过程,e

过程表示RNA分子的复制过程,均发生在宿主细胞内,不会发生在病毒体内,D错误。

2.许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙

述错误的是()

药物名称作用机理

羟基胭阻止脱氧核甘酸的合成

放线菌素D抑制DNA的模板功能

阿糖胞甘抑制DNA聚合酶活性

A.羟基麻处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏

B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA更制和转录过程都受到抑制

C.阿糖胞昔处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中了•链无法正常延伸

D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响

解析:ADNA复制的原料是脱氧核甘酸,DNA转录的原料是核糖核甘酸,羟基服会阻止脱氧核糖核苔酸的合

成,故会抑制DNA复制,但不会影响DNA转录,A错误;DNA复制和转录都需要DNA作为模板,故放线菌素

D处理后,DNA复制和转录过程都会受到抑制,B正确;阿糖胞音抑制DNA聚合酶的活性,会使DNA复制过程

中子链无法正常延伸,C正确;将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响,D正确。

■7演练真题•感悟高考小真题体验培育学科素养

u.G1............।一।

角度一从生命观念及科学思维的角度,考查基因表达

1.(2021•河北庙考8题)关于基因表达的叙述,正确的是()

A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码

B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录

C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性

D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息

解析:C绝大多数生物的遗传物质是DNA,其RNA和蛋白质均由DNA编码,也有某些病毒的遗传物质是

RNA,部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质,A错误;DNA双链解开,RNA聚合酹与启动

子结合进行转录,移动到终止子时停止转录,B错误;翻译过程中,mRNA与tRNA的碱基互补配对,从而保证遗

传信息传递的准确性,C正确;多肽锥的合成过程中,核糖体读取mRNA上的密码子,D错误。

2.(2023•全国乙卷5题)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含

有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的〔RNA(表示为tRNA

甲)和醉E。酶E催化甲与(RNA^结合生成携带了甲的IRNA甲(表示为甲-IRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽

链合成,已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠

杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是()

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA”的基因

A.②⑤⑥B.①②⑤

C.③④⑥D.②④⑤

解析:A据题意可知,若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,需要加入特殊的氨基酸一一甲作为合成肽链的原

料,加入tRNA’的基因,该基因经转录后可产生转运甲的tRNA,还需要加入酶E的基因,酶E的基因经表达后

可产生酶E,酶E可催化甲与tRNA审结合生成甲-IRNA中,进而将甲带入核糖体参与肽链合成,故应加入

②⑤©,A符合题意。

3.(2022•湖南商寺14题)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,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制c下列叙述错误

的是()

A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链

B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子

C.核糖为蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白却后卜.的平衡

D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译

解析:D大肠杆菌是原核生物,没有核膜包被的细胞核,原核生物的基因表达是边转录边翻译,D错误。

4.(2021•北京高考21题)近年来发现海藻糖-6-磷酸(T6P)是一种信号分子,在植物生长发育过程中起重要调节

作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。

(1)豌豆叶肉细胞通过光合作用在叶绿体基质中合成三碳糖,在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种

子中转化为淀粉贮存。

(2)细胞内T6P的合成与转化途径如下:

S酶P酶

底物%6P*海藻糖

将P酶基因与启动子U(启动与之连接的基因仅在种子中表达)连接,获得U—P基因,导入野生型豌豆中获得U

一P纯合转基因植株,预期U—P梢株种子中T6P含量比野生型植株低,检测结果证实了预期,同时发现U—

P植株种子中淀粉含量降低,表现为皱粒。用同样方法获得U—S纯合转基因植株,检测发现植株种子中淀粉含量

增加。

(3)本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因在其他器官(过量)表达对种子发育产生的间接影响。

(4)在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时,发现U-P植株种子中一种生长素合成随基因R的转录降低,

U—S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩,淀粉含量下降。据此提出假说:

T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①〜⑤选择合适的基因与豌豆植株,进行转基因实验,

为上述假说提供两个新的证据。写出用应组合并预期实验结果。

①U-R基因②U—S基因③野生型植株

④U-P植株⑤突变体r植株

答案:(4)②⑤与突变体r植株相比,转基因植株种子淀粉含量不变,仍皱缩①④与U—P植株相比,转

基因植株种子淀粉含量增加,为圆粒②④与U—P植株相比,转基因植株种子R基因转录提高,淀粉含量增

加,为圆粒

解析:(1)豌豆叶肉细胞通过光合作用形成三碳糖是暗反应过程,该过程发生在叶绿体基质中。(2)结合题意

可知,P酶基因与启动子U结合后则可启动U基因表达,则P基因在种子中表达增高,P酶增多,T6P更多转化为

海藻糖,故预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株低。(3)结合题意可知,启动子U启动与之连接的基因

仅在种子中表达,该过程可以排除由于目的基因在其他器官(过量)表达对种子发育产生的间接影响。(4)分析

题意可知,本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累,且结合(2)可知,U—P植

株种子中淀粉含量降低,表现为皱粒。用同样方法获得U—S纯合转基因植株,检测发现植株种子中淀粉含量增

加,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:②(U—S基因,S晦可以较高表达)⑤(R基因

功能缺失突变体),与突变体r植株相比,转基因植株种子的淀粉含量不变,仍皱缩;①(U—R基因,R基因表

达较高)④(U-P植株,P基因表达较高),与U-P植株相比,转基因植株种子淀粉含量增加,为圆粒;②(U

-S基因,S酶可以较高表达)④(U-P植株,P基因表达较高),与U-P植株相比,转基因植株种子R基因转

录提高,淀粉含量增加,为圆粒。

角度二从生命观念及科学思维的角度考查中心法则

5.(2022.浙江6月选考16题)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。

/陶

__________________a(RNA)

----b(单链DNA)

原料+

下列叙述正确的是()

A.催化该过程的酶为RNA聚合酶

B.a链上任意3个碱基组成一个密码子

C.b链的脱氧核昔酸之间通过磷酸二酯键相连

D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递

解析:C图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程,催化该过程的酶是逆转录酶,A错误;mRNA链上3个

相邻核甘酸排列而成的能决定氨基酸种类的三联体才能称为一个密码子,B错误;DNA单链上的脱氧核甘酸之间

通过磷酸二酯键相连,C正确;逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。

6.(2022•河北高考9题)关于中心法则相关前的叙述,错误的是()

A.RNA聚合前和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键

B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成

C.在解旋的协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA

D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用

解析:CRNA聚合酶催化DNA-RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA—DNA的逆转录过程,两个过程中均遵

循碱基互补配对原则,且存在DNA—RNA之间的氢健形成,A正确;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本

质都是蛋白质,蛋白质是由核酸控制合成的,其合成场所是核糖体,B正确;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,C错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,从而起催化作用,在

适宜条件下,酶在体内外均可发挥作用,如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶,D正

确。

口真题重组练

(1)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个IRNA结合位点结合。(海南经典高考题)(X)

(2)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(经典高考题)(X)

'跟踪检测*1凡固提升Q..........................达标训练检验学习效果.......

一、选择题

1.(2024•福世厦门期不)下列关于DNA和RNA的叙述,错误的是()

A.某些RNA能降低化学反应的活化能,某些RNA能转运物质

B.mRNA、IRNA、rRNA均参与蛋白质的合成过程

C.不是所有生物的DNA和RNA上都能储存遗传信息

D.所有生物体内的DNA都是链状的双螺旋结构

解析:D有些酶的化学本质是RNA,能够降低化学反应的活化能,1RNA具有运输氨基酸的功能,A正确;蛋白

质的合成过程中,模板是mRNA,运输氨基酸的工具是tRNA,其合成场所核糖体的成分是rRNA和蛋白质,B正

确;细胞生物的遗传信息储存在DNA中,其含有的tRNA不能储存遗传信息,C正确;并不是所有生物的DNA

都是链状的双螺旋结构,如原核生物的DNA呈环状,某些病毒的DNA是单链,D错误。

2.如图是细胞中三种主要的RNA模式图,下列关于RNA的结构和功能的叙述,错误的是()

mRNA—tRNA

A.tRNA中不一定含有氢键

B.三种RNA中一定都含有磷酸二酯键

C细胞中的RNA是相关基因转录的产物

D.三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成

解析:AtRNA呈三叶草结构,一定含有氢键,A错误;RNA的基本组成单位是核糖核甘酸,核音酸之间通过磷

酸二酯键进行连接,所以三种RNA中一定都含有磷酸二酯键,B正确;RNA都是由基因经过转录形成的,是相关

基因表达的产物,C正确;mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸至核糖体,rRNA是组成核糖体的成分,所

以三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成,D正确。

3.(2024•广东佛山质检)密码子的破译对于生物遗传和变异研究具有重要意义。下列叙述错误的是()

A.密码子位于mRNA上且每个密码子由3个相邻的碱基组成

B.密码子的简并对于生物性状的稳定具有重要意义

C.反密码子在翻译的过程中起携带氨基酸的作用

D.翻译过程密码子和反密码子存在碱基互补配对

解析:C密码子由位于mRNA上的3个相邻的碱基组成,A正确;由于密码子的简并,基因突变等原因会造成

密码子的改变,可能决定的氤基酸不会发生改变,从而性状没有发生变化,故密码子的简并对于生物性状的稳定

具有重要意义,B正确;反密码子位于tRNA上,携带氨基酸的是tRNA,C错误;翻译过程中,密码子与反密码

子通过碱基的互补配对,实现肽链的延伸,D正确。

4.(2024.江西金海栖拟)下列关于基因的表达说法正确的是()

A.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能

B.染色为DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子

C.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽

D.多个核糖体可结合在一个mRNA分了二1二共同合成一条多肽链

解析:B转录过程中,RNA聚合酶兼具解开DNA双螺旋结构的功能,因此转录过程不需要DNA解旋酶的参

与,A错误;转录是以基因为单位进行的,以DNA的一条链为模板,一条染色体上含有多个基因,每个基因的序

列并不相同,因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子,B正确;细胞中以DNA的一条单

链为模板转录出的RNA可能有mRNA、rRNA、1RNA等,rRNA、tRNA并不编码多肽,C错误;多个核糖体可结

合在一个mRNA分子上共同合成多条相同多肽链,提高翻译效率,D错误。

5.(2024•四川成都七中校名)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条

mRNA上形成念珠状结构(如图所示)。该结构所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是

()

A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3「端向5一端移动

B.反密科子与终止密码子互补配对是肽链终止延伸的信号

C.细菌基因发生突变后,转录生成的mRNA上结合的核糖体数目可能不变

D.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译

解析:C翻译的模板是mRNA,翻译过程中,核糖体从mRNA的5'-端向3一端移动,A错误;翻译时

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