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第四章　基因的表达
1　基因指导蛋白质的合成
2019版新人教必修2学案
①了解RNA的种类和作用。
②结合相关图解理解转录的过程。
③结合有关图解理解翻译的过程。
④掌握密码子和反密码子等概念。
⑤结合中心法则比较DNA的复制、
转录、翻译、逆转录、RNA的自我复
制等过程。
⑥结合具体实例理解基因控制生物性状的方式。
3个重点：①从模板、原料、产物、碱基互补配对方式和过程等角度掌握转录过程；
②结合图解并从模板、原料、产物、碱基互补配对方式和过程等角度掌握翻译过程；
③中心法则中的遗传信息流动过程；
2个难点：①结合图解掌握翻译的过程；
②中心法则中几种遗传信息流动过程的比较和判断。
4个考点：①RNA的种类和作用；
②转录和翻译的过程；
③转录和翻译过程中碱基数量计算；
④中心法则中的遗传信息流动过程。
1 基因指导蛋白质的合成
课标要点 学法指导
概述DNA分子的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成 1.科学思维：掌握转录的特点，辨析三种RNA的结构和功能
2．科学思维：说明密码子、反密码子和遗传信息之间的关系
3．科学思维：掌握翻译的过程及其与转录的区别
4．科学思维、生命观念：说出中心法则的具体内容
知识导图
课前· 新知导学
1．RNA的结构和种类
遗传信息的转录
核糖　
U　
单链　
氨基酸　
核糖体
提示：主要分布于细胞质中。RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶(U)。
真核细胞中的RNA主要分布于什么部位？RNA和DNA相比较，特有的成分是什么？
判断下列叙述的正误。
(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸。(　　)
(2)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。
(　　)
(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。 (　　)
(4)有些RNA可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率。(　　)
(5)若某核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，则该核酸一定不是双链DNA。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
2．转录过程
【答案】碱基　碱基互补配对　一条链　核糖核苷酸　RNA聚合酶　mRNA　DNA链　双螺旋
提示：不是，mRNA、tRNA、rRNA都是转录的产物。
转录的产物是否只有mRNA
3．遗传信息的传递方向：DNA→________。
RNA
判断下列叙述的正误。
(1)真核细胞中的转录过程主要发生于细胞质中。 (　　)
(2)转录的模板是DNA的每一条链。 (　　)
(3)转录的原料和产物分别是核糖核苷酸和RNA。 (　　)
(4)转录过程中会发生A－T的碱基配对方式。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
(1)属于密码子的是________(填序号)，位于[④]________(填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的________的碱基(一般情况下终止密码子不决定氨基酸)。
(2)属于反密码子的是________(填序号)，位于[③]________(填名称)上，其实质是与________发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
1．密码子和反密码子
遗传信息的翻译
②　
mRNA　
3个相邻
①
tRNA　
密码子
(3)密码子有________种，在真核生物中，正常情况下反密码子有________种。
(4)密码子两种特性
①________：绝大多数氨基酸都有几个________的现象。如亮氨酸可由6种密码子决定。
②________：地球上几乎所有的生物都共用___________。
64　
61
简并性　
密码子　
通用性　
同一套密码子
2．翻译的概念
核糖体　
mRNA　
氨基酸　
蛋白质
3．翻译的过程
【答案】mRNA　核糖体　tRNA　mRNA　终止密码子　核糖体与mRNA的复合物
提示：不是，因为密码子具有简并性，即一种氨基酸可以对应多种密码子。
已知一段氨基酸序列为“甲硫氨酸－谷氨酸－丙氨酸－半胱氨酸”，控制该段氨基酸序列的mRNA的碱基序列是否唯一？
判断下列叙述的正误。
(1)每种氨基酸仅由一种密码子编码。 (　　)
(2)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对
(　　)
(3)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。 (　　)
(4)下图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则①是β链，完成此过程的场所是细胞核。 (　　)
【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
1．提出者：____________。
2．中心法则的提出及其发展
(1)图示：
中心法则
克里克
项目 序号 生理过程 遗传信息传递过程
最初提出 ① ________ ______流向______
② ________ ______流向______
③ ________ ______流向______
发展补充 ④ ________ ______流向______
⑤ ________ ______流向______
(2)根据图示，完成下表：
DNA复制
DNA　
DNA
转录　
DNA　
RNA　
翻译　
RNA　
蛋白质　
RNA复制　
RNA　
RNA　
逆转录　
RNA　
DNA
提示：不完全相同。
中心法则中的五种遗传信息流动过程中的碱基互补配对方式完全相同吗？
判断下列叙述的正误。
依据中心法则(如下图)，判断下列相关叙述：
(1)生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中。(　　)
(2)核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质。 (　　)
(3)新型冠状病毒合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过d、b、c环节。 (　　)
(4)通过d形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上。
(　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)√
课堂 · 素养初培
1．相关图解及分析
　(1)图解
遗传信息的转录和翻译
[知识归纳]
(2)分析
2．DNA复制、转录和翻译的比较
项目 DNA复制 转录 翻译
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA两条链 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 酶(解旋酶、DNA聚合酶)、ATP 酶(RNA聚合酶)、 ATP 酶、ATP
项目 DNA复制 转录 翻译
产物 DNA RNA 多肽链
特点 边解旋边复制、半保留复制 边解旋边转录 一个mRNA上可结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链
碱基配对 A－T，T－A， G－C，C－G A－U，T－A， G－C，C－G A－U，U－A，
G－C，C－G
项目 DNA复制 转录 翻译
遗传信息传递 DNA→DNA DNA→RNA RNA→蛋白质
意义 传递遗传信息 表达遗传信息
1. 经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为____________、____________、____________。
提示：单链DNA　双链DNA　RNA
项目 A G C T U
甲 60 40 60 40
乙 30 20 20 30
丙 41 23 44 28
2．下图为tRNA，请思考下列问题：
(1)图中甲、乙、丙的含义分别是什么？
(2)密码子和反密码子的种类是否相同？如果不同，请阐述原因。
(3)下图表示翻译过程，翻译的效率为什么较高？图中的多肽完成合成后是否相同？为什么？请在图中标出翻译的方向。
提示：(1)甲为3′端，是结合氨基酸的部位，乙是碱基对，丙是反密码子。
(2)不相同，因为有三种终止密码子通常不决定氨基酸，所以也就没有与这三种对应的反密码子。
(3)因为一条mRNA可以相继结合多个核糖体，同时翻译出多条肽链，从而提高了翻译的效率。由于这些核糖体所用的模板是同一条mRNA，所以合成的多肽都是相同的。翻译的方向如下图箭头所示。
3．仔细观察下面两图，分析回答下列问题。
(1)大肝杆菌为原核生物，只进行图________过程。
(2)两图中a～f依次为________、________、________、________、________、____________(酶)。
(3)解读图甲、图乙的过程。
①数量关系：一个mRNA可同时结合__________，形成多聚核糖体。
②意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向：图甲从左向右，图乙________，判断依据是多肽链的长短，肽链________的翻译在前。
④结果：合成________________________的多肽，因为模板mRNA相同。
提示：(1)乙　(2)mRNA　核糖体　多肽链　DNA　mRNA　RNA聚合酶　(3)①多个核糖体　③从右向左　长　④多个氨基酸序列完全相同
4．下图①～③分别表示人体细胞中的三种生理过程。请据图思考下列问题：
(1)图中的①～③分别表示什么过程？
(2)过程①和②所需的原料和酶分别是什么？
(3)如果在过程①中发生了差错，则形成的产物参与过程②，产物中的密码子是否一定发生改变？过程③的产物中氨基酸的序列是否一定发生改变？
(4)在有丝分裂过程中，哪个时期能发生图中的三个生理过程？为什么？
提示：(1)①是DNA的复制，②是转录，③是翻译。
(2)过程①：原料是脱氧核苷酸，酶是解旋酶和DNA聚合酶；过程②：原料是核糖核苷酸，酶是RNA聚合酶。
(3)过程②的产物中，密码子一定发生改变。过程③的产物中氨基酸的序列不一定发生改变，因为密码子具有简并性。
(4)间期，因为间期要完成DNA的复制和蛋白质的合成，其中蛋白质的合成包括转录和翻译过程。
【方法技巧】“三步”判断真核、原核细胞的基因表达过程
[对点精练]
1．下图表示某真核生物细胞内发生的一系列生理变化，Y表示某种功能的酶，下面有关叙述不正确的是 (　　)
A．Y为RNA聚合酶
B．该图中最多含5种碱基、8种核苷酸
C．过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行
D．b部位发生的碱基配对方式可能有T－A、A－U、C－G、G－C
【答案】C　
【解析】分析题图可知，该图表示真核生物转录和翻译过程，故Y为RNA聚合酶，A正确；图中有DNA和RNA分子，因此最多含有5种碱基和8种核苷酸，B正确；过程Ⅰ为转录过程，主要在细胞核内进行，此外在线粒体和叶绿体内也可进行，Ⅱ为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，C错误；b部位发生DNA的转录，因此b部位发生的碱基配对方式可能有T—A、A—U、C—G、G—C，D正确。
2．下图甲、乙、丙表示生物体内三个重要的生理活动。请根据所学知识回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是________________ ________。对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙图所示过程的场所有____________________。
(2)在正常情况下，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是____________________(填字母)。
(3)起始密码子和终止密码子位于乙图中________(填字母)上。
(4)丙图中①彻底水解得到的化合物有________种。
(5)丙图所示的生理过程是从①的______端开始的。如果①由351个基本单位构成，则对应合成完整的n链最多需要脱掉__________分子的水。
【答案】(1)DNA复制、转录、翻译　细胞核、线粒体、叶绿体
(2)a和c、b和d　(3)f　(4)6　(5)A　116
【解析】(1)DNA复制以解旋的两条链为模板，转录以解旋后的一条链为模板，翻译以mRNA单链为模板。小麦叶肉细胞的细胞核、叶绿体、线粒体中都含有DNA，可以进行乙图所示过程。(2)a和d分别是亲代DNA分子上的单链，二者的碱基序列为互补关系，因此a和c、b和d上的碱基序列相同。(3)起始密码子和终止密码子位于信使RNA(f)上。(4)丙图中两个核糖体都位于①上，说明①为信使RNA，其彻底水解后得到的化合物有6种：核糖、磷酸、4种碱基。(5)从两条肽链m和n的长度可以知道，翻译从A端开始，①由351个基本单位构成，则最多对应117个密码子，这117个密码子最多对应117个氨基酸，形成多肽链时最多脱掉116个水分子。
1．遗传信息、密码子、反密码子的比较
转录、翻译过程中的有关计算
[知识归纳]
2.密码子、反密码子、氨基酸的对应关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
3．基因表达过程中相关数量计算
(1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
①图示：
②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA(或基因)中碱基数目。
③计算公式：蛋白质中肽链数＋肽键数＝氨基酸数＝1/3 mRNA中碱基数＝1/6DNA(或基因)中碱基数。
(2)计算中“最多”和“最少”的分析
①正常情况下，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，则mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍或多于3倍。
②基因或DNA中存在不编码氨基酸的碱基序列，因此其中的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③在回答问题时应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因(DNA)中最少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某信使RNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC……(40个碱基)……CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数最可能是多少？
提示：由题干中信使RNA的碱基排列顺序可知：从起始密码子AUG到终止密码子UAG共有51个碱基，AUG编码氨基酸，但UAG不编码氨基酸，所以该信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸最可能为16个。
[对点精练]
1．现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有(　　)
A．130个　　　　 B．260个
C．313个 D．无法确定
【答案】B　
【解析】此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中(A＋U)为313个，所以mRNA中(G＋C)为573－313＝260(个)，故DNA的两条链中(G＋C)共有520个，即该基因中G至少有260个。
2．由n个碱基对组成的基因，控制合成由m条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为 (　　)
A．na/6 B．na/6－18(n/6－m)
C．na－18(n－m) D．na/3－18(n/3－m)
【答案】D　
【解析】基因中有n个碱基对，则由此基因转录形成的mRNA中有n个碱基，指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸，该蛋白质分子由m条肽链组成，其分子量为：na/3－(n/3－m)·18。
1．不同生物中心法则的体现
中心法则
[知识归纳]
注：含逆转录酶的RNA病毒逆转录得到的病毒DNA不能直接复制，只能通过整合到宿主DNA中，随着宿主DNA复制而被复制。
2．中心法则与基因表达的关系
3．中心法则五个过程的比较
过程 模板 原料 酶 碱基配对方式 产物 实例
DNA的 复制 DNA的两 条链 脱氧核苷酸 解旋酶、DNA 聚合酶 A－T、T－A、 G－C、C－G DNA 以DNA作为遗传物质的生物
过程 模板 原料 酶 碱基配对方式 产物 实例
转录 DNA的一条链 核糖核苷酸 RNA 聚合酶 A－U、T－A、 G－C、C－G RNA 除病毒外几乎所有生物
翻译 信使RNA 21种氨基酸 肽基转移酶 A－U、U－A、 G－C、C－G 多肽 除病毒外的细胞生物
过程 模板 原料 酶 碱基配对方式 产物 实例
RNA的复制 RNA 核糖核苷酸 RNA复制酶 A－U、U－A、G－C、C－G RNA 不含逆转录酶的RNA病毒(在宿主细胞内)
RNA的逆转录 RNA 脱氧核苷酸 逆转录酶 A－T、U－A、 G－C、C－G DNA 含逆转录酶的RNA病毒(在宿主细胞内)
甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的遗传方式分别如下图所示。请据图思考下列问题：
(1)HIV、噬菌体、流感病毒分别对应图中的哪个类型？
(2)说出甲、乙、丙中的数字分别表示什么过程。
(3)不管哪种病毒，其增殖都要合成自身的蛋白质外壳和核酸，该过程需要的原料都来自哪里？
提示：(1)HIV：丙；噬菌体：甲；流感病毒：乙。
(2)甲：1为转录，2为翻译，3为DNA的复制；乙：4为RNA的复制，5为翻译，6为RNA的复制；丙：7为逆转录，8为转录，9为翻译，10为DNA的复制。
(3)病毒合成蛋白质和核酸所需要的原料由宿主细胞提供。
【方法技巧】“三看法”判断中心法则各过程
[对点精练]
1．中心法则揭示了生物遗传信息的流动过程(如下图)，相关叙述不正确的是 (　　)
A．细胞分裂间期发生的过程有a、b、c
B．需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c
C．a和b两个过程发生的主要场所分别是细胞核和细胞质
D．健康的人体细胞内不会发生d和e过程
【答案】C　
【解析】a～e过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制过程。细胞分裂间期，主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即发生a、b、c过程，A正确；翻译的场所是核糖体，原料氨基酸需要转运RNA运输，B正确；DNA复制和转录发生的主要场所都是细胞核，C错误；只有某些病毒侵染的细胞才发生逆转录或RNA复制过程，D正确。
2．(2021·广东卷)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是 (　　)
A．DNA复制　　 B．转录
C．翻译　　 D．逆转录
【答案】C　
【解析】分析题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA不能携带氨基酸进入核糖体，从而直接影响翻译的过程，C正确。
易错易混1：转录、翻译过程中的四个易错点
(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)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。
(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。
(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸。一般情况下，终止密码子不决定氨基酸(在正常情况下，UGA是终止密码子，其不编码氨基酸，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸)。
易错易混2：混淆氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(3)密码子有64种(3种终止密码子和61种编码氨基酸的密码子)，反密码子理论上有61种。
例1　如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是 (　　)
A．分析题图可知①是β链，完成此过程的场所是细胞核
B．除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNA
C．图中②到③的过程需要在核糖体上进行
D．能够决定氨基酸的是③，其种类有61种
【答案】C　
【解析】根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A错误；RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)，B错误；图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行，C正确；正常情况下，能够决定氨基酸的是②mRNA上的61种密码子，③是tRNA，D错误。
易错易混3：不能正确区分真核细胞和原核细胞的转录和翻译过程的模式图
(1)图1表示真核细胞的转录和翻译过程，特点是DNA主要在细胞核中转录出mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质进行翻译(在线粒体、叶绿体中也可边转录边翻译)。图中①是双链DNA分子，②是mRNA，③是核糖体，④是tRNA。
(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，特点是原核生物没有核膜，转录和翻译在同一空间进行，两个过程常紧密偶联，边转录边翻译。图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。
例2　下面为核糖体沿着mRNA链合成多肽链的示意图，与之相关的叙述不正确的是 (　　)
A．核糖体移动的方向是从mRNA的5′端―→3′端
B．在原核细胞内，该过程与mRNA的合成可同时进行
C．mRNA上密码子并不都能决定氨基酸
D．亲子代遗传信息的表达均是通过翻译过程实现的
【答案】D　
【解析】从题图可以看出核糖体合成的多肽链，右端的最长，说明是左端最先开始合成；在原核细胞内，转录和翻译过程可同时进行；mRNA上含有的终止密码子不决定氨基酸；遗传信息的表达是通过转录和翻译过程实现的。
小练 · 素养达成
1．下列关于真核生物的转录过程的叙述，正确的是 (　　)
A．转录以DNA的两条链为模板
B．转录可发生在细胞核和细胞质中
C．转录的产物可直接用于翻译过程
D．转录的产物与DNA的长度相等
【答案】B　
【解析】转录以DNA的一条链为模板，A错误；真核细胞的转录主要发生在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可发生该过程，B正确；转录产生的mRNA需要进一步加工才能用于翻译过程，C错误；转录产生的mRNA是DNA上基因选择性表达的产物，因此其长度应小于DNA，D错误。
2．对于下列图解，正确的说法有 (　　)
DNA…AURNA…ACG…子链TGC…模板链
①表示DNA复制过程 ②表示DNA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．①③⑤
【答案】C　
【解析】由图可知，此过程是DNA的转录过程，整个过程涉及5种碱基——A、T、G、C、U，但由于组成DNA链的是4种脱氧核苷酸，组成RNA链的是4种核糖核苷酸，因此图解中共有8种核苷酸。
3．下图是真核生物细胞核中某物质的合成过程图，据图判断下列说法正确的是 (　　)
A．图示过程为转录
B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的
C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D．图中的②只能是mRNA
【答案】A　
【解析】分析题图，根据产物为单链可判断此过程为转录，A正确；图中②代表RNA，是以4种核糖核苷酸为原料合成的，B错误；图中③是RNA聚合酶，C错误；转录的产物包括mRNA、tRNA、rRNA三种，D错误。
4．下图代表真核细胞中发生的某一过程，下列叙述正确的是(　　)
A．该过程表示翻译，模板是核糖体
B．该图所示过程也可以发生在原核细胞中
C．该图所示需要的原料为氨基酸，有水产生，不需要消耗能量
D．图中没有酶，因为该过程不需要酶的参与
【答案】B　
【解析】该过程表示翻译，模板是mRNA，场所是核糖体，原料是游离的氨基酸，同时需要酶、tRNA和ATP的参与。原核生物中也含核糖体，也可进行翻译过程。
5．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．DNA→RNA主要是在细胞核中完成的
B．RNA→蛋白质是在核糖体中完成的
C．在同一个体不同的体细胞中DNA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
【答案】D　
【解析】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。
6．下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程：①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题。(可能用到的密码子：AUG－甲硫氨酸，GCU－丙氨酸，AAG－赖氨酸，UUC－苯丙氨酸，UCU－丝氨酸，UAC－酪氨酸)
(1)完成遗传信息表达的是________(填字母)过程，a过程所需的酶有________________________。
(2)图中含有核糖的是________(填数字)；由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是___________________________________________。
(3)若①DNA片段上的某个基因片段含有600个碱基对，那么由它控制合成的蛋白质分子的氨基酸数最多为________个。
(4)若在AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中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。由此证明__________。
【答案】(1)b、c　解旋酶和DNA聚合酶　(2)②③⑤　甲硫氨酸－丙氨酸－丝氨酸－苯丙氨酸　(3)200　(4)一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成
【解析】(1)遗传信息的表达是指转录、翻译形成蛋白质的过程，即图中的b、c；a表示DNA的复制，需要解旋酶和DNA聚合酶。(2)只有RNA中含有核糖，则含核糖的有mRNA、核糖体、tRNA。mRNA上相邻的三个碱基组成一个密码子，密码子决定氨基酸，所以由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸－丙氨酸－丝氨酸－苯丙氨酸。
(3)DNA(基因)中碱基数目∶mRNA中碱基数目∶氨基酸数目＝6∶3∶1，因此DNA分子上的某个基因片段含有600个碱基对，则由它控制合成的蛋白质分子的氨基酸数最多为200个。(4)密码子是指mRNA上三个相邻的碱基，因此在第一个密码子后插入一个新密码子，其余氨基酸序列没有变化。

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