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第六单元 遗传的分子基础
学案27 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制
考纲要求
遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。
.基因与性状的关系(Ⅱ)。
复习要求
1.遗传信息的转录和翻译过程及相关计算
2.中心法则的内容及相关内容的区别、联系和应用
3.基因与蛋白质及性状的关系
基础自查
一.基因指导蛋白质的合成
1.DNA与RNA的比较
种类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
组成成分 碱基
酸
五碳糖
组成单位
结构
分布
功能
共同点
2、RNA的分类
3遗传信息的转录
转录的概念：
转录时间：
转录场所：
原料：
条件：
结果：
（7）意义：
二、遗传信息的翻译
1.翻译
（1）概念：
部位：
（3）原料：
模板：
（5）产物：
（6）实质：
2.遗传物质、遗传信息、遗传密码三者关系
（1）绝大多数生物的遗传物质是 ，少数 。
（2）遗传信息是指 ，它具有多样性与特异性。
（3）遗传密码是指 。其中 构成一个密码子，共有 密码子。
3.翻译的过程
（1）mRNA进入细胞质与 结合后，携带 的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
（2）携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
（3）甲硫氨酸通过与另一个氨基酸形成 而转移到占据位点2的tRNA上。
（4）核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点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）重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码，合成才告终止。
三、基因、蛋白质与性状的关系
1.基因控制性状的两种方式
（1）间接途径： 。如豌豆的粒形、白化病等。
（2）直接途径： 。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等。
2.基因与性状的关系
（1）生物的大多数性状是受 控制的。
（2）基因与性状的关系并不都是 ，生物有些性状是由 决定的。如身高、体重等。
（3）生物的性状还受 的影响，是 共同作用的结果。
3. 之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。
四、细胞质基因与质遗传
1.细胞质基因：
2.质基因与性状的关系：
3.质遗传：
课堂深化探究
一.基因指导蛋白质的合成过程
1.DNA复制、转录、翻译的比较
DNA功能 传递遗传信息（复制） 表达遗传信息
转录 翻译
时间
场所
原料
模板
条件
过程 DNA边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化 DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA(单链)，mRNA进入细胞质与核糖体结合 以mRNA为模板，tRNA一端的碱基与mRNA上的密码子配对，另一端携带相应氨基酸，在核糖体合成有一定氨基酸序列的蛋白质
模板去向
特点
产物
意义
2.尝试简要它们之间的联系
3.遗传信息、密码子和反密码子的比较
(1)区别
存在位置 含　义 生理作用
遗传信息
密码子
反密码子
(2)联系
①遗传信息是 ，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
②mRNA的密码子直接控制 ，反密码子则起到翻译的作用。
(3)对应关系
特别提醒　
①一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
②翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
③翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，而mRNA不移动。
二.基因对性状的控制
1.中心法则的理解与分析
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
特别提醒　
①逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。
②中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
(3)中心法则与基因表达的关系
①DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。
②DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。
2.基因对性状控制的方式
(1)直接途径： 如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
(2)间接途径： 如白化病、豌豆的粒形。
3.基因与性状的对应关系
(1)一般而言，
(2) 如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。
(3) 如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。
4.基因和性状的关系
5.基因对性状控制的复杂性
基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
特别提醒　①生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。
②基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。
对应训练
1.细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。
（1）在DNA的复制过程中，DNA在 的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用 复制方式合成子代DNA分子。
（2）某基因中的一段序列为……TAT　GAG　CTC　GAG　TAT……，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列： 。
真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到 的出现。
2.下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答下列问题。
(1)A、D试管中的产物是________，但A试管模拟的是________过程，D试管模拟的是________过程。
(2)B、C试管中的产物是________，但B试管模拟是________，C试管模拟的是________。
(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物最多含有________个碱基，有________个密码子。
(4)E过程称________，在细胞中进行的场所是________，图中的原料为________，工具是________，产物是________。
(5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示：
①请将此图解中a～e过程与上图A～E各试管所模拟的内容对应起来：a对应________，b对应________，c对应________，d对应________，e对应________。
②此图解中在生物体内常发生的过程是________，极少发生的是________，人体内不能发生________过程。
③图解中的c过程必需有________酶参与，烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒中可进行c过程的是________。
3.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析，不正确的选项是(　　)。
A.①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成各种RNA
B.③过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变
D.人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，是使结构蛋白发生变化所致
4.下图为人体对性状控制过程示意图，据图分析可得出（ ）
A.过程①、②都主要在细胞核中进行
B.食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白
C .M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中
D.老年人细胞中不含有M2
实验探究
阅读下列材料，回答有关问题：
科学家发现：雄蛙的性染色体组成是XY，雌蛙的性染色体组成是XX。如果让它们的受精卵在20 ℃左右发育时，雌雄比率约为1∶1。如果让这些受精卵在30 ℃左右发育时，不管它们原来具有何种性染色体，全部发育成雄性。
不同温度条件下，蛙的性别表现有差异，这说明：
（2）就以上现象有人提出，“较高的温度是改变了蛙（XX）的性染色体而使之改变性状，还是只改变了性别的表现型呢？”请你设计实验来探究这一问题。
材料、用具：同一双亲产生的适量的蛙受精卵、相同的饲料、显微镜、各种试剂等。
实验步骤：
①取同一双亲产生的适量的蛙受精卵，平均分成两份标号甲、乙，处理：
实验组甲： 对照组乙： 。
②在每个组中随机选取若干只成蛙编号（如1～20，要求样本足够大），分别从其体内选取
的细胞进行处理。
③ ，并进行统计。
预期实验结果及结论：
a实验预期：
结论：较高的温度只改变了性别的表现型。
b实验预期：
结论：
若温度只改变了蛙的表现型，则30 ℃条件下发育成的雄蛙在其产生生殖细胞的过程中，细胞中含有X染色体最多为 条；若其中含XX的雄蛙与正常条件下发育成的雌蛙交配，在正常条件下后代性别有 种。
限时训练
题组一　基因表达
1.下列说法不正确的是（ ）
A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸
B.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运
C.一种氨基酸可以有多种密码子
D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
2.一种人工合成的mRNA只有两种核苷酸U和C，它们的含量是U为C的5倍。这种人工合成的mRNA有多少种可能的密码子（ C ）
A.4　　　　 B.6　　　　
C.8　　　　 D.16
3. 下列有关生物体内基因与酶关系的叙述，正确的是（ ）
A.绝大多数酶是基因转录的重要产物
B.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
C.基因控制生物的性状有些是通过控制酶的合成进而控制相应代谢过程来实现的
D.只要含有某种酶的基因，细胞中就含有相应的酶
4.关于真核细胞中转录和翻译的比较，正确的是(多选)(　　)
A.都遵循碱基互补配对原则
B.需要的原料不同
C.所需酶的种类不同
D.主要在线粒体和叶绿体中进行
5.乙型肝炎是由乙肝病毒(HBV)感染引起的。完整的HBV是由一个囊膜和核衣壳组成的病毒颗粒，其DNA是一个有部分单链区的环状双链DNA。如图所示乙肝病毒在肝脏细胞中的增殖过程。下列说法不正确的是(　　)
A.①过程有可能发生基因突变，从而引起乙肝病毒的变异
B.②过程在生物学上叫转录，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶
C.③过程在生物学上叫翻译，需要在核糖体上完成
D.④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是T－A
题组二　中心法则及基因对性状的控制
6.下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是(多选)(　　)
A.过程③只发生在含有逆转录酶的病毒中
B.转基因生物中能够体现①～⑤过程
C.①～⑤的过程中，都能发生碱基互补配对
D.③过程中碱基互补配对时，遵循A—T、U—A、C—G、G—C的原则
7.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是(　　)
A.若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶
B.若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸
D.若Y是蛋白质，X是mRNA，则试管内还应该有其他RNA
8.(2011·淮安调研)生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的原则。下面是几种与此有关的说法，不正确的是(　　)
A.在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的
B.DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的
C.在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同
D.在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的
题组三　应用提升
9.(2010·南通期末)下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：
(1)图2中方框内所示结构是________的一部分，它在________中合成，其基本组成单位是__________，可以用图2方框中数字__________表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为____________，进行的主要场所是[　]______，所需要的原料是________。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是______。
(4)从化学成分角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是(　　)
A.乳酸杆菌 B.噬菌体
C.染色体 D.流感病毒
(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过(　　)
A.166和55 B.166和20
C.333和111 D.333和20
高考真题体验
1（2012四川）2.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是（ ）
A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
2（2012新课标）1、同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的（ ）
A.tRNA种类不同 B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同 D.同一密码子所决定的氨基酸不同“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）
3（2012上海）7.在细胞中，以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括
A.复制和转录 B.翻译和转录 C.复制和翻译 D.翻译和逆转录“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）
4.(2011·江苏卷)关于转录和翻译的叙述，错误的是(　　)。
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
5(2011·上海单科，20)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是(　　)。
A.原核生物的tRNA合成无需基因指导
B.真核生物tRNA呈三叶草结构
C.真核生物的核糖体可进入细胞核
D.原核生物的核糖体可以靠近DNA
6.(2010·天津理综，2)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(　　)。
DNA双链
T G
mRNA
tRNA
tRNA反密码子 A
氨基酸 苏氨酸
A.TGU B.UGA
C.ACU D.UCU
7.(2009·广东生物，25)有关蛋白质合成的叙述，正确的是(多选)(　　)。
A.终止密码子不编码氨基酸
B.每种tRNA只运转一种氨基酸
C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D.核糖体可在mRNA上移动
8.(2009·江苏生物，28)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
(1)完成过程①需要________等物质从细胞质进入细胞核。
(2)从图中分析，核糖体的分布场所有________。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由________中的基因指导合成。
(4)用α?鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α?鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
9.(2010·山东理综)下列实例与基因的作用无关的是(　　)。
A.细胞分裂素延迟植物衰老
B.极端低温导致细胞膜破裂
C.过量紫外线辐射导致皮肤癌
D.细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞
10.(2010·广东卷)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是(　　)。
A.环境因子不影响生物体的表现型
B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同
C.黄曲霉毒素致癌是表现型
D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型
11.(2010·海南卷)下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是(　　)。
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
12．(2010·江苏卷)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题。
(1)图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为________。
(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________，从而抑制了翻译的起始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是________________________________________________________________________。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由________。
学案27 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制
答案与解析
基础自查
一．基因指导蛋白质的合成
1.DNA与RNA的比较
种类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
组成成分 碱基 胸腺嘧啶 尿嘧啶
腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶
酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
组成单位 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
结构 规则的双螺旋结构 常为单链结构
分布 主要在细胞核内 主要在细胞质中
功能 是主要的遗传物质 无DNA的生物，RNA可成为遗传物质，通常是辅助DNA完成功能；少数RNA有催化作用
共同点 化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；两者都是核酸，都可携带遗传信息
2、（1）信使RNA： 遗传密码子位于m RNA上。
（2）转运RNA：折叠成三叶草形状，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基决定着携带氨基酸的种类，并能与m RNA上决定氨基酸的密码子配对，因而叫反密码子。
（3）核糖体RNA：是核糖体的重要组成部分。
3遗传信息的转录
（1）以DNA的一条链为模板合成RNA 的过程，称为转录。
（2）细胞生长与分化的各阶段。
（3）主要在细胞核中。
（4）四种核糖核苷酸（A、C、G、U）。
（5）模板――DNA的一条链；酶――RNA聚合酶、DNA解旋酶等；能量――ATP。
（6）形成RNA。
（7）意义：将DNA中遗传信息转录给m RNA。
二、遗传信息的翻译
1.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过程，这一过程叫做翻译。
（2）核糖体。
（3.）20种游离的氨基酸。
（4）mRNA。
（5）一定氨基酸顺序的蛋白质。
（6）将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
2.（1）DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA。
（2）脱氧核苷酸的排列顺序（3）mRNA中核糖核苷酸的序列。其中每决定一个氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子，共有64种密码子。
3.翻译的过程
（1）核糖体甲硫氨酸（2）携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
（3）肽键
三、基因、蛋白质与性状的关系
1. ⑴基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。⑵基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2.⑴ 单基因 ⑵ 简单的线性 多个基因 。如身高、体重等。
⑶ 环境条件，是生物的基因型和环境条件共同作用的结果。
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境
四、1.细胞中的线粒体或叶绿体DNA上的基因。
2.线粒体和叶绿体中的DNA通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，进而控制生物的某些性状。如线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。3质基因控制的遗传病都只能通过母亲遗传给后代。
课堂深化探究
一．基因指导蛋白质的合成过程
1．
DNA功能 传递遗传信息(复制) 表达遗传信息
转录 翻译
时间 有丝分裂间期；减Ⅰ前的间期 生长发育的连续过程中
场所 真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞主要在拟核 细胞质(核糖体)
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 二十种氨基酸
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链 mRNA
条件 特定的酶和ATP
模板去向 分别进入两个子代DNA分子中 恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 边解旋边复制；半保留复制 边解旋边转录，DNA双链全保留 一个mRNA上可连续结合多个核糖体，依次合成多肽链
产物 两个双链DNA分子 一个单链RNA 蛋白质
意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状
2.联系
3．遗传信息、密码子和反密码子的比较
(1)
存在位置 含　义 生理作用
遗传信息 DNA 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序
密码子 mRNA mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 直接决定氨基酸的排列顺序
反密码子 tRNA 与密码子互补的三个碱基 识别密码子
(2)联系
① 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ② 直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 (3)对应关系
二基因对性状的控制
1．中心法则的理解与分析
(1)
(2)
2．基因对性状控制的方式
(1) 基因 蛋白质结构生物性状 (2) 基因酶的合成细胞代谢生物性状 3．基因与性状的对应关系
(1) 一个基因只决定一种性状。
(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响 (3)有些基因则会影响多种性状
5．基因对性状控制的复杂性
基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用
对应训练
1.答案：（1）解旋酶 半保留
（2）异亮氨酸－亮氨酸－谷氨酸－亮氨酸－异亮氨酸。
（3）纺锤体和染色体的出现。
【解析】DNA解旋酶的作用是在DNA复制过程中解开双螺旋链以便复制，DNA复制的最主要特点是半保留复制。本题提供的一段基因的顺序作为模板链，可转录出相应的信使RNA，从而确定氨基酸的排列顺序是：异亮氨酸－亮氨酸－谷氨酸－亮氨酸－异亮氨酸（注：通过转录，翻译出的肽链氨基酸的排列顺序具有对称性，巧妙地避开了转录和翻译的方向性）。真核细胞由分裂间期进入前期，最主要的变化是核膜、核仁消失，染色体与纺锤体出现。
2解析　依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程，依据加入DNA中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。
答案　(1)DNA　DNA复制　逆转录　(2)RNA　转录　RNA复制　(3)153　51　(4)翻译　核糖体　氨基酸　转运RNA　多肽(蛋白质)　(5)①A　B　D　C　E
②a、b、e 　d、c　d、c　③逆转录　艾滋病病毒
3解析　翻译过程需要mRNA为模板、氨基酸为原料、核糖体为场所、tRNA为转运工具、酶、ATP等条件，还需要适宜的温度、pH等。
答案　B
4C【解析】图中①是转录，②是翻译，翻译在细胞质中进行。酪氨酸为非必需氨基酸，可在人体中合成。M1只存在于红细胞中，老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含酪氨酸酶。故C选项符合题意
实验探究
答案：（1）不同温度条件下，蛙的性别表现有差异，这说明：生物性状的表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响（意思对即给分）。
（2）①在30 ℃条件下将其培养成成蛙， 在20 ℃条件下将其培养成成蛙。
② 有分裂能力（意思对即给分）的细胞进行处理。
③在显微镜下观察性染色体组成（染色体组成，并进一步做染色体组型分析），并进行统计。
A 甲乙两组实验的装片被观察到的蛙细胞的性染色体组成均是XX∶XY≈1∶1；
B 甲组实验的装片（30 ℃条件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色体组成都是XY。乙组实验的装片（20 ℃条件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色体组成是XX∶XY≈1∶1；
较高的温度使蛙（XX）的性染色体组成变成XY，从而改变了性别的表现型。
（3） 2 1
【解析】生物的性状是基因与环境共同作用的结果。在遗传组成相同时，环境因素的变化，可能会导致不同的表现型。本题实验的自变量为温度，因变量为性染色体组成。
限时训练
题组一　基因表达
1D【解析】转运RNA上的三个碱基（反密码子）只能专一地与信使RNA上特定的3个碱基配对，且只能识别由这个密码子所决定的氨基酸。能决定氨基酸的密码子有61种，而氨基酸只有20种。因此，一种转运RNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由多种转RNA转运。故D选项符合题意。
2【解析】mRNA上三个相邻的碱基组成一个密码子，两种碱基共能形成23种密码子，与碱基比例无关。故C选项符合题意。
3【解析】A选项错误：大多数酶是基因表达的结果，只有少数酶（RNA）才是转录的结果；B选项错误：染色体的主要成分是蛋白质和DNA，此处的蛋白质是结构蛋白；D选项错误：基因表达具有选择性，有某种基因不一定表达出相应的蛋白质。故C选项符合题意。
4．ABC　[本题考查真核细胞中转录和翻译的相关知识。转录时DNA和RNA的碱基互补配对，翻译时mRNA和tRNA的碱基互补配对。转录需要的原料是核糖核苷酸，所需的酶主要是RNA聚合酶和解旋酶，场所主要是细胞核。翻译需要的原料是氨基酸，所需的酶是蛋白质合成酶，场所是细胞质中的核糖体。]
5．D　[④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是U－A。]
模型构建
解读：(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。
(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。
注意　
(1)逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。
根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNA，原料脱氧核糖核苷酸即可确定为DNA复制。
题组二　中心法则及基因对性状的控制
6．CD　[本题考查中心法则的相关知识。由图知：①是DNA复制过程；②是转录过程；③是逆转录过程；④是RNA的复制过程；⑤是翻译过程。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生复制、转录和翻译过程，不能发生逆转录和RNA分子的复制过程。]
7.D　[若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若Y是蛋白质，X是mRNA，表示翻译过程，则试管内还应该有其他RNA，如tRNA。]
8．D　[DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。]
纠错提升　
(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。
(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。
(3)进行碱基互补配对的过程——上述五个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。
(4)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。
题组三　应用提升
9．(1)RNA　细胞核　核糖核苷酸　①②⑦
(2) 翻译　⑥　核糖体　氨基酸
(3)UAA　(4)D　(5)D
解析　图1所示为遗传信息的表达过程，具有转录和翻译两个步骤，其中的①②③④⑤⑥分别是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽链、核糖体，在mRNA的UCU碱基后的密码子是UAA；根据碱基的构成判断，图2中方框内是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸；核糖体的化学成分是RNA和蛋白质，这与RNA病毒的成分相似。DNA中碱基对的数目和mRNA中碱基的个数相等，mRNA碱基的个数的密码子的个数比是3∶1；组成蛋白质的氨基酸共有20种。
高考真题体验
1【答案】B
【解析】初级代谢产物是微生物生长必需的，而人的生长激素不是大肠杆菌必需的，故A项错；可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异属于基因重组，B对。基因为有遗传效应的DNA片段，不含有U，C错；转录时合成mRNA不需要DNA连接酶，D错。
2【答案】B
【解析】细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类和核糖体成分是相同的，A、C项错误；直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同，B项正确；同一密码子决定的氨基酸是相同的，D项错误。
3【答案】D
【解析】根据中心法则可以看出，翻译是以RNA作为模板合成蛋白质，逆转录以RNA作为模板合成DNA的过程，RNA为模板进行自我复制只存在于某些RNA病毒。
4． 解析　转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶首先结合到基因的启动子上，从而启动转录过程；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体；一个氨基酸可对应几种不同的密码子，这样能保证由于差错导致的密码子改变而氨基酸不改变，从而保持生物性状的稳定性。
答案　C
5 解析　由题意可知原核生物的转录和翻译可以同步进行，翻译的场所核糖体与DNA靠得很近。
答案　D
6解析　由表格信息无法直接确定转录的模板链，因DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则，又根据密码子位于mRNA上，可判断苏氨酸的密码子为ACU或UGU。
答案　C
7解析　携带遗传信息的是DNA。
答案　ABD
8． 解析　要求考生通过读图获取信息，回答基因表达的相关知识。由图可知：(1)过程①为转录，需要从细胞质中获取ATP、核糖核苷酸、酶。(2)过程②和④表示翻译，场所在核糖体，分布在细胞质基质和线粒体中。(3)由于溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，但将该真菌在含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，线粒体中RNA聚合酶的活性却很高，这说明该RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成。(4)用α?鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少，应该是抑制了核DNA的转录过程①，线粒体由于前体蛋白的减少，功能将受到影响。
答案　(1)ATP、核糖核苷酸、酶　(2)细胞质基质和线粒体(3)核DNA(细胞核)　(4)①　会
9.解析　细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控，因此与基因作用有关；过量紫外线的辐射，可能使原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞感染导致B淋巴细胞形成效应细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的产生是由于基因的选择性表达的结果。极端低温由于结冰导致细胞膜破裂，与基因无关，因此B选项正确。
答案　B
10．解析　本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”可知，A项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。
答案　D
11．答案　D
12 解析　本题考察了遗传信息的传递过程及同学们的识图能力以及从新情景中获取信息分析问题、解决问题的能力，
(1)根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU，对应的密码子为…GGUGACUGG…，判断模板链碱基序列为…CCACTGACC…。(2)当Fe3＋浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，使蛋白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在mRNA上移动，遏制铁蛋白的合成，由于Fe3＋具有很强的氧化性，因此这种机制既能减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的浪费。(3)mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。(4)色氨酸密码子为UUG，对应模式链碱基序列为ACC，当第二个碱基C―→A时，此序列对应的密码子变为UUG，恰为亮氨酸密码子。
答案　(1)GGU　…GGUGACUGG…　(…CCACTGACC…)
(2)核糖体上的mRNA上的结合与移动　Fe3＋　细胞内物质和能量的浪费　(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C―→A
方法技巧　
数密码子个数的规则：①从左向右；②每相邻的3个碱基构成1个密码子；③不能重叠数，即第二个密码子必须为第4～6个碱基。如下：
示例：
图示mRNA中包含三个遗传密码子，分别为UAG、CUA、GAA。　
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