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第四节　基因控制蛋白质合成
第1课时　遗传信息的转录
[学习目标]　概述遗传信息的转录过程。
1．基因通常是DNA分子的功能片段
(1)基因的本质
基因是具有__________的DNA片段(包括部分病毒的RNA片段)，是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA(部分生物是RNA)分子上含特定遗传信息的________________的总称。
(2)DNA的功能
①携带遗传信息：以自身为模板，________地进行复制，保持遗传信息的_________________。
②表达遗传信息：根据DNA所存储的遗传信息决定蛋白质的结构。
2．DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA
(1)转录的概念：以DNA的________为模板，依据____________________原则，合成________的过程。
(2)DNA与RNA的比较
种类 DNA RNA
基本单位 脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
五碳糖
特有碱基
空间结构 规则的双螺旋结构 多呈________结构
(3)过程
①结合：____________________与DNA分子的某一启动部位相结合。
②解开螺旋：DNA片段的双螺旋解开，以其中的________为模板。
③配对：游离的核苷酸碱基与____________上的碱基互补配对。
④连接：相邻的核糖核苷酸通过__________聚合成RNA分子。
(4)结果：转录形成RNA，遗传信息由________传递给________。
(5)
判断正误
(1)若某核酸分子中含有碱基T，则其为DNA(　　)
(2)DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的(　　)
(3)细胞中常见的RNA中，只有mRNA是转录的产物(　　)
(4)转录产生的RNA都需经加工后，才能形成成熟的mRNA用于翻译(　　)
任务一：基因与DNA的关系分析
根据下列资料回答问题：
资料1　大肠杆菌细胞的拟核中有1个DNA分子，总长度约为4.7×106个碱基对，其上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
资料2　人类基因组计划测定了24条染色体(22条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列。每条染色体有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
资料3　生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一个长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因田鼠也能像水母一样发光。
1．生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．资料3中绿色荧光蛋白基因的遗传效应是什么？
________________________________________________________________________
3．请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。
________________________________________________________________________
任务二：遗传信息的转录分析
1．参考教材资料“SP8噬菌体侵染枯草杆菌的实验”，实验中分离出的枯草杆菌的RNA能与噬菌体的DNA分子形成DNA－RNA杂合分子，不能与细菌的DNA结合，说明了什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．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)请思考图中DNA的转录方向、RNA链延伸的方向是怎样的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)图中a、b和c的名称分别是什么？图示中核苷酸有多少种？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)在叶肉细胞中，上述过程可能发生的场所是哪里？
________________________________________________________________________
(4)RNA聚合酶在转录时有什么作用？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)图中碱基互补配对的方式有哪些？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(6)转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，称为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。如图表示一个DNA分子的片段，写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。
________________________________________________________________________
　转录相关问题总结
(1)转录的基本单位是基因，而不是整个DNA，因此转录时只解旋基因片段，其他部位不解旋。
(2)DNA分子的两条链中，被转录的那条链叫模板链，另一条链无转录功能，叫非模板链(又称编码链)。
(3)转录时mRNA与DNA模板链碱基互补配对关系为G—C、C—G、U—A、A—T，结果mRNA与DNA编码链上碱基序列基本相同，只是用U代替T。
(4)在真核细胞内，转录出来的RNA需经过加工才能成为具有生物活性的成熟的mRNA。
(5)相关计算：转录产生的RNA分子中碱基数目是DNA分子中碱基数目的一半，且模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA分子中U＋A(或G＋C)数目相等。
1．下列关于真核细胞中DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)
A．DNA复制时需要DNA水解酶的参与
B．mRNA、tRNA均为染色体的成分
C．由相同的核苷酸构成
D．只有DNA作为遗传物质
2.基因Ⅰ和基因Ⅱ在某条染色体DNA上的相对位置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．基因Ⅰ中不一定具有遗传信息，但一定具有遗传效应
B．基因Ⅰ和基因Ⅱ的结构差别仅在于内部碱基对的排列顺序不同
C．基因在染色体上的分布是不连续的
D．基因Ⅰ与基因Ⅱ在减数分裂时一定能发生分离
3．下列关于转录的叙述，正确的是(　　)
A．RNA聚合酶会使一个或几个基因的DNA片段解开双螺旋
B．转录是以DNA分子的一整条单链为模板
C．DNA的转录只能发生在细胞分裂的间期
D．RNA适合作信使的原因是其分子结构和基本单位与DNA相同
4．如图是某基因在细胞核内进行表达过程中的某一环节示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．该过程属于真核基因的转录过程
B．延伸过程核苷酸添加至模板链的3′端
C．起始过程RNA聚合酶与启动部位结合
D．终止后RNA须经加工后才能用于翻译
答案精析
梳理教材新知
1．(1)遗传效应　核苷酸序列　(2)①半保留　稳定性
2．(1)一条链　碱基互补配对　RNA　(2)脱氧核糖　核糖　T　U　单链　(3)①RNA聚合酶　②一条链　③DNA模板链　④磷酸二酯键　(4)DNA　RNA　(5)DNA　转运氨基酸到核糖体　核糖体
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
提示　(1)DNA分子中含有T，而不含U；但是RNA分子中含有U，而不含T。(2)DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成不同。(3)mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物。(4)真核细胞的基因转录产生的RNA才需经加工形成成熟的mRNA用于翻译。
探究核心知识
任务一
1．生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
2．使生物发出绿色荧光。
3．基因是具有遗传效应的DNA片段。
任务二
1．枯草杆菌新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
2．(1)DNA的转录方向从右向左；RNA链延伸的方向由5′端到3′端。
(2)a是RNA聚合酶；b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸；图示中核苷酸有8种。
(3)细胞核、线粒体、叶绿体。
(4)①作用于氢键，使DNA双螺旋解开；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成磷酸二酯键)。
(5)图中碱基的互补配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C。
(6)5′－UACGCUCCGUACCC－3′。
落实思维方法
1．D　[DNA复制时不需要DNA水解酶的参与，需要DNA聚合酶和解旋酶的参与，A错误；染色体的成分主要是DNA和蛋白质，B错误； DNA的基本单位为脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，C错误。 ]
2．C
3．A　[RNA的合成(转录)需要有RNA聚合酶的催化，并且转录不是沿着整条DNA长链进行的。当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时，包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开，A正确，B错误；转录可以发生在细胞分裂的任何时期，C错误；RNA适合作信使的原因是其分子结构是单链并且分子比DNA小，能通过核孔进入细胞质，D错误。]
4．B(共57张PPT)
第1课时
遗传信息的转录
第三章 遗传的分子基础
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学习目标
概述遗传信息的转录过程。
1.基因通常是DNA分子的功能片段
(1)基因的本质
基因是具有 的DNA片段(包括部分病毒的RNA片段)，是遗传物质结构和功能的基本单位，是DNA(部分生物是RNA)分子上含特定遗传信息的 的总称。
(2)DNA的功能
①携带遗传信息：以自身为模板， 地进行复制，保持遗传信息的 。
②表达遗传信息：根据DNA所存储的遗传信息决定蛋白质的结构。
梳理　教材新知
遗传效应
核苷酸序列
半保留
稳定性
2.DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA
(1)转录的概念：以DNA的 为模板，依据 原则，合成 的过程。
(2)DNA与RNA的比较
种类 DNA RNA
基本单位 脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
五碳糖 _________ _____
特有碱基 __ __
空间结构 规则的双螺旋结构 多呈 结构
一条链
碱基互补配对
RNA
脱氧核糖
核糖
T
U
单链
(3)过程
①结合： 与DNA分子的某一启动部位相结合。
②解开螺旋：DNA片段的双螺旋解开，以其中的 为模板。
③配对：游离的核苷酸碱基与 上的碱基互补配对。
④连接：相邻的核糖核苷酸通过 聚合成RNA分子。
(4)结果：转录形成RNA，遗传信息由 传递给 。
(5)
RNA聚合酶
一条链
DNA模板链
磷酸二酯键
DNA
RNA
DNA
转运氨基酸到核糖体
核糖体
(1)若某核酸分子中含有碱基T，则其为DNA(　　)
(2)DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的(　　)
(3)细胞中常见的RNA中，只有mRNA是转录的产物(　　)
×
×
√
提示　DNA分子中含有T，而不含U；但是RNA分子中含有U，而不含T。
提示　DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成不同。
提示　mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物。
(4)转录产生的RNA都需经加工后，才能形成成熟的mRNA用于翻译
(　　)
×
提示　真核细胞的基因转录产生的RNA才需经加工形成成熟的mRNA用于翻译。
任务一：基因与DNA的关系分析
根据下列资料回答问题：
资料1　大肠杆菌细胞的拟核中有1个DNA分子，总长度约为4.7×106个碱基对，其上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。
资料2　人类基因组计划测定了24条染色体(22条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列。每条染色体有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。
探究　核心知识
资料3　生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一个长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因田鼠也能像水母一样发光。
1.生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
提示　生物体内的DNA分子数目小于基因数目，生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。
2.资料3中绿色荧光蛋白基因的遗传效应是什么？
提示　使生物发出绿色荧光。
3.请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。
提示　基因是具有遗传效应的DNA片段。
任务二：遗传信息的转录分析
1.参考教材资料“SP8噬菌体侵染枯草杆菌的实验”，实验中分离出的枯草杆菌的RNA能与噬菌体的DNA分子形成DNA－RNA杂合分子，不能与细菌的DNA结合，说明了什么？
提示　枯草杆菌新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
2.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)请思考图中DNA的转录方向、RNA链延伸的方向是怎样的？
提示　DNA的转录方向从右向左；RNA链延伸的方向由5′端到3′端。
(2)图中a、b和c的名称分别是什么？图示中核苷酸有多少种？
提示　a是RNA聚合酶；b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸；图示中核苷酸有8种。
(3)在叶肉细胞中，上述过程可能发生
的场所是哪里？
提示　细胞核、线粒体、叶绿体。
(4)RNA聚合酶在转录时有什么作用？
提示　①作用于氢键，使DNA双螺旋解开；
②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成磷酸二酯键)。
(5)图中碱基互补配对的方式有哪些？
提示　图中碱基的互补配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C。
(6)转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，称为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。如图表示一个DNA分子的片段，写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。
提示　5′－UACGCUCCGUACCC－3′。
转录相关问题总结
核心归纳
(1)转录的基本单位是基因，而不是整个DNA，因此转录时只解旋基因片段，其他部位不解旋。
(2)DNA分子的两条链中，被转录的那条链叫模板链，另一条链无转录功能，叫非模板链(又称编码链)。
(3)转录时mRNA与DNA模板链碱基互补配对关系为G—C、C—G、U—A、A—T，结果mRNA与DNA编码链上碱基序列基本相同，只是用U代替T。
转录相关问题总结
核心归纳
(4)在真核细胞内，转录出来的RNA需经过加工才能成为具有生物活性的成熟的mRNA。
(5)相关计算：转录产生的RNA分子中碱基数目是DNA分子中碱基数目的一半，且模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA分子中U＋A(或G＋C)数目相等。
1.下列关于真核细胞中DNA和RNA的叙述，正确的是
A.DNA复制时需要DNA水解酶的参与
B.mRNA、tRNA均为染色体的成分
C.由相同的核苷酸构成
D.只有DNA作为遗传物质
√
落实　思维方法
DNA复制时不需要DNA水解酶的参与，需要DNA聚合酶和解旋酶的参与，A错误；
染色体的成分主要是DNA和蛋白质，B错误；
DNA的基本单位为脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，C错误。
2.基因Ⅰ和基因Ⅱ在某条染色体DNA上的相对位置如图所示，下列说法正确的是
A.基因Ⅰ中不一定具有遗传信息，但一定具
有遗传效应
B.基因Ⅰ和基因Ⅱ的结构差别仅在于内部碱基对的排列顺序不同
C.基因在染色体上的分布是不连续的
D.基因Ⅰ与基因Ⅱ在减数分裂时一定能发生分离
√
3.下列关于转录的叙述，正确的是
A.RNA聚合酶会使一个或几个基因的DNA片段解开双螺旋
B.转录是以DNA分子的一整条单链为模板
C.DNA的转录只能发生在细胞分裂的间期
D.RNA适合作信使的原因是其分子结构和基本单位与DNA相同
√
RNA的合成(转录)需要有RNA聚合酶的催化，并且转录不是沿着整条DNA长链进行的。当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时，包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开，A正确，B错误；
转录可以发生在细胞分裂的任何时期，C错误；
RNA适合作信使的原因是其分子结构是单链并且分子比DNA小，能通过核孔进入细胞质，D错误。
4.如图是某基因在细胞核内进行表达过程中的某一环节示意图。下列叙述错误的是
A.该过程属于真核基因的转录过程
B.延伸过程核苷酸添加至模板链的3′端
C.起始过程RNA聚合酶与启动部位结合
D.终止后RNA须经加工后才能用于翻译
√
转录是以DNA为模板，按照碱基互补
配对原则，将核苷酸添加至子链的3′
端，B错误；
转录时RNA聚合酶与基因的启动部位结合后开始对基因进行转录，C正确；
细胞核内的基因转录终止后的RNA为非成熟的RNA，须经加工后才能用于翻译，D正确。
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课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B D A B A D D
题号 9 10 11 　12
答案 A B A 　C
题号 13
答案 (1)g　DNA　基因(f)是具有遗传效应的g(DNA)片段　e　(2)磷酸基团和脱氧核糖　多样性　(3)e是g的基本组成单位　b、c、d　(4)i　染色体
对一对
答案
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5
6
7
8
9
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12
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14
对一对
答案
1
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题号 14
答案 (1)转录　RNA聚合酶　(2)鸟嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸　模板链与RNA之间形成的氢键比例高　(3)不一定等于　杂合链部分因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等　(4)降低　该RNA酶水解R环中的RNA，从而使R环中基因恢复稳定的双螺旋结构　解旋酶
题组一　基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系
1.下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是
A.一条染色体上含有1或2个DNA分子
B.一条染色体上有多个基因
C.等位基因随同源染色体的分开而分离
D.非等位基因随同源染色体的自由组合而组合
√
1
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3
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5
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答案
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14
在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，D错误。
答案
2.下列关于真核生物中基因的叙述，不正确的是
A.基因的主要载体为染色体
B.基因是组成DNA分子结构的基本单位
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息
√
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答案
基因主要位于染色体上，且一条染色体上含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确；
脱氧核苷酸是DNA分子结构的基本单位，B错误；
真核生物的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段，C正确。
1
2
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答案
3.(2024·温州高一期中)细胞核内染色体、DNA、基因、核酸之间存在一定的逻辑关系，如图所示。以正常
人体细胞为例，下列相关叙述错误
的是
A.一个细胞内最多可含有92条染色体、88条常染色体、4条性染色体
B.一个染色体上可含有两个DNA分子，通常两个DNA完全相同
C.一个DNA上可含有成百上千个基因，通常每一个基因都不相同
D.一个基因上可含有8种核苷酸、5种碱基、2种五碳糖
√
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答案
在有丝分裂后期，正常人体细胞
内可含有92条染色体、88条常染
色体、4条性染色体，A正确；
一条染色体复制后，含有2条染色单体，含有两个DNA分子，通常两个DNA完全相同，B正确；
基因是有遗传效应的DNA片段，具有特异性，一个DNA上可含有成百上千个基因，通常每一个基因都不相同，C正确；
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答案
基因是有遗传效应的DNA片段，一个基因上可含有4种核苷酸、4种碱基、1种五碳糖，D错误。
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答案
4.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述，不正确的是
A.在DNA分子结构中，一条链中相邻的碱基通过氢键相连
B.基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因
C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排
列顺序决定的
D.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
√
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14
在DNA分子结构中，一条链中相邻的碱基通过脱氧核糖－磷酸基团－脱氧核糖连接，A错误。
答案
题组二　遗传信息的转录
5.下列关于RNA的叙述，错误的是
A.有些生物中的RNA具有催化功能
B.转运RNA上的核苷酸只有三个
C.mRNA与tRNA在核糖体上发生配对
D.rRNA是核糖体的重要成分
√
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14
tRNA上有三个核苷酸与mRNA上的密码子互补配对，但tRNA不止有三个核苷酸。
答案
6.下列关于转录的叙述，正确的是
A.转录是以DNA的一条链为模板
B.只有能分裂的细胞中才能进行转录
C.RNA聚合酶与DNA上的起始密码子结合使其解旋
D.RNA适合作信使的原因是其分子结构和基本单位与DNA相同
√
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3
4
5
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答案
转录是指以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程，A正确；
DNA的转录可以发生在细胞分裂的各个时期，B错误；
起始密码子位于mRNA上，进行转录过程时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位结合，C错误；
RNA适合作信使的原因是其分子结构是单链并且分子比DNA小，能通过核孔进入细胞质，D错误。
1
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答案
7.(2023·丽水高一检测)如图为真核细胞内的转录过程示意图，①②表示两条多聚核苷酸链。下列叙述正确的是
A.①的基本单位是4种碱基
B.②表示多聚脱氧核苷酸链
C.RNA聚合酶催化①②之间磷酸二酯键
的形成
D.细胞核和线粒体均可发生该过程
√
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3
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答案
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14
①DNA分子的基本单位是4种脱氧核
糖核苷酸，A错误；
②是以单链DNA为模板合成的产物，
表示多聚核糖核苷酸链，B错误；
RNA聚合酶可催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，①②之间形成的是氢键，C错误；
转录是以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程，细胞核和线粒体中均含有DNA，都能发生转录，D正确。
答案
8.如图为真核细胞内某生理活动过程示意图，下列说法正确的是
A.在真核细胞中此过程只能发生在细胞核中
B.在②链和④链杂交区域中含两个氢键的
碱基对只有A和U
C.图中③表示DNA聚合酶，认读DNA上的启动部位
D.图中箭头表示DNA双螺旋重新形成
√
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4
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答案
图示过程为转录，主要发生在细胞核
中，还可以发生在线粒体、叶绿体中，
A错误；
在②链和④链杂交区域中含两个氢键
的碱基对有A和U，还有T和A，B错误；
图中③表示RNA聚合酶，认读DNA上的启动部位，C错误；
图中转录的方向为从左到右，箭头表示DNA双螺旋重新形成，D正确。
1
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答案
9.对于下列图解，说法正确的是
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5种核苷酸　
⑤共有8种核苷酸　⑥A均代表同一种核苷酸
A.②③⑤ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤
√
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3
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5
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9
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13
14
答案
图示过程是以DNA的一条链为模板合成
RNA的转录过程，①错误，②正确；
图中有A、T、C、G、U共5种碱基，③
正确；
图中有4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，④错误，⑤正确；
图中A代表两种核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，⑥错误。
1
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答案
10.(2023·宁波高一期中)如图1为某果蝇性染色体上与白眼基因s有关的示意图，图2为该染色体上相关基因转录的
过程示意图。下列相关叙述错误的是
A.该果蝇体细胞中可能没有与s基因相对
应的等位基因
B.图2中的碱基配对方式是A－U、U－A、
C－G、G－C
C.由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板链可能不同
D.s基因若发生图2过程，需要RNA聚合酶
√
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答案
若白眼基因s位于X染色体的特有区
段上，则雄性体细胞中没有与s基因
相对应的等位基因，A正确；
图2表示转录，转录是指以DNA的一
条链为模板，依据碱基互补配对原则，
合成RNA的过程，碱基配对方式是A－U、T－A、C－G、G－C，B错误。
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答案
11.(2023·湖州高一期末)如图为真核细胞中正在发生的生理过程，下列叙述正确的是
A.①是RNA聚合酶，与 DNA 上启动部位
结合后从左往右移
B.②是DNA模板链，同一 DNA 上不同基
因的模板链相同
C.③是DNA编码链，结构与④相比仅有 T、U 碱基存在差异
D.④是 mRNA，需在细胞核中加工后再由核孔转移至细胞质
√
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答案
根据转录出的RNA可知，①是RNA聚合
酶，与 DNA 上启动部位结合后从左往
右移，A正确；
②是DNA模板链，同一 DNA 上不同基
因的模板链不一定相同，B错误；
③是DNA编码链，结构与④相比，除了碱基存在差异，五碳糖也存在差异，③为脱氧核糖，④为核糖，C错误；
④是转录出的RNA，不一定就是mRNA，D错误。
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答案
12.(2024·宁波高一期末)如图表示大肠杆菌细胞内进行的某生理过程，其中核苷三磷酸(虚线框内所示)在该过程
中起到多种作用。下列叙述正确的是
A.子链合成的方向从3′端到5′端
B.催化该过程的酶包括DNA聚合酶和焦
磷酸酶等
C.核苷三磷酸可能为该过程提供能量
D.新合成的子链最后与母链形成双螺旋结构
√
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答案
根据A与U配对可知，该过程是转录，
新链合成的方向是从5′端到3′端，
A错误；
催化该过程的酶包括RNA聚合酶和焦
磷酸酶等，B错误；
核糖核苷三磷酸脱去2个磷酸基团释放
出的能量可推动该反应，C正确；
新合成的子链为mRNA，不与母链形成双螺旋结构，D错误。
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答案
13.人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其基础是对DNA分子及基因结构和功能的认识。如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，其中h代表蛋白质。请仔细阅读并回答问题：
(1)细胞内的遗传物质是[ ]_____，基因
和g的关系是__________________________________。___(用图中字母表示)的排列顺序代表着遗传信息。
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g
DNA
基因(f)是具有遗传效应的g(DNA)片段
e
答案
(2)g的基本骨架是__________________。
g的分子结构具有______和特异性。
(3)e和g的关系是___________________，
g被彻底水解后的产物可用字母________表示。
(4)遗传物质的主要载体是[ ]_______。
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磷酸基团和脱氧核糖
多样性
e是g的基本组成单位
b、c、d
i
染色体
答案
14.(2023·衢州高一月考)R环是细胞内一种
特殊的三链核酸结构，由一条RNA链、一
条DNA模板链和一条DNA非模板链所组成
(如图)，在原核生物和真核生物的基因组中
普遍存在，在很多关键的生物学过程中发挥重要功能。请回答下列问题：
(1)在高等动物细胞的核基因表达过程中，能产生R环的过程为_____，该过程中的酶A是___________。
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转录
RNA聚合酶
答案
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上
含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核
苷酸有________________________________
________，富含G的片段容易形成R环的原因
是________________________________，使得RNA不易脱离模板链。
(3)R环结构中嘌呤碱基总数__________(填“等于”或“不一定等于”)嘧啶碱基总数，原因是_____________________________________________
______________________________________________________________________。
鸟嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖
核苷酸
模板链与RNA之间形成的氢键比例高
不一定等于
杂合链部分因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
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答案
R环是一种由RNA－DNA杂合链和单链
DNA组成的特殊核酸结构，杂合链部分
因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基
与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部
分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等，所以R环结构中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数。
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答案
(4)R环的存在使DNA分子的稳定性_____
(填“增大”“降低”或“保持不变”)。
某RNA酶有助于维持细胞中基因结构的稳
定，可能原因是______________________
__________________________________________。如果原核细胞中形成了R环，则DNA复制可能会被迫停止，原因可能是R环阻碍了________的移动。
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降低
该RNA酶水解R环中的
RNA，从而使R环中基因恢复稳定的双螺旋结构
解旋酶
答案
R环结构的存在使DNA单链分子不能与互
补链碱基互补配对，使得碱基暴露出来，
容易受到环境影响，故该结构的存在使
DNA分子的稳定性降低。RNA酶可以水
解RNA，即作用于R环，使其中的RNA链被水解，从而使两条DNA链重新恢复双螺旋结构，有助于维持细胞中基因结构的稳定。原核细胞转录和DNA复制同时进行，如果转录形成了R环，则DNA复制可能会被迫停止，原因可能是R环阻碍了解旋酶的移动。
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答案第2课时　遗传信息的翻译
[学习目标]　1.概述遗传信息的翻译过程。2.阐明DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。3.概述遗传密码。
1．翻译的概念：以________为模板，合成具有一定的氨基酸顺序的________的过程。
2．遗传密码
(1)概念：在________上每______个相邻的核苷酸排列成的三联体，决定一种氨基酸，也称为密码子。
(2)特点
①除少数密码子外，生物界的遗传密码是________的。
②除少数氨基酸只有一种遗传密码子外，大多数氨基酸有____________的遗传密码子。
(3)________________是翻译第一个氨基酸的密码子，一般是________。____________不编码氨基酸，是翻译________的信号。
3．tRNA
(1)结构：tRNA一端有三个核苷酸序列，能与mRNA密码子的核苷酸____________，称______________；另一端有____________的结合部位。
(2)功能：既能识别mRNA上的________，又能将相应的__________运至__________________上。
4．翻译的过程
起始：细胞质中mRNA与__________结合
↓
运输：________将氨基酸运至核糖体合成多肽
↓
延伸：核糖体继续沿________移动，读取密码子，由对应tRNA转运相应的氨基酸相继加到延伸中的多肽链上
↓
终止：当核糖体到达mRNA的__________时，多肽合成结束，核糖体脱离mRNA并进入下一个循环
5．多个核糖体在一个mRNA分子上同时合成多条肽链
肽链合成时，若干核糖体串联在一个______分子上同时翻译多条肽链，大大提高了____________。
判断正误
(1)少数氨基酸只有一种遗传密码子，大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子(　　)
(2)一个mRNA只能与一个核糖体结合，翻译一条肽链(　　)
(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(　　)
(4)真核生物中一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸(　　)
任务一：分析密码子的特点
1．地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。根据这一事实，你能想到什么？
________________________________________________________________________
2．一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．起始密码子一定是AUG吗？一种密码子只编码一种氨基酸吗？所有的密码子都编码氨基酸吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
任务二：遗传信息的翻译分析
如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)该过程发生的碱基互补配对方式与DNA复制和转录相比完全一样吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)翻译过程中需要哪些种类的RNA参与？
________________________________________________________________________
(5)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．遗传信息、密码子、反密码子之间的区别及联系
项目 遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中碱基的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻的核苷酸 tRNA中与密码子互补配对的3个核苷酸
位置 主要在DNA中 mRNA tRNA
作用 控制生物的性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子
图解
2.翻译过程的三种模型图解读
(1)图甲翻译模型分析
a．一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
b．翻译起点：起始密码子编码的是甲硫氨酸。
c．翻译终点：识别到终止密码子(不编码氨基酸)，翻译停止。
d．翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
(2)图乙表示真核细胞的翻译过程，其中②③④⑤表示正在合成的4条多肽链。
(3)图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，并结合核糖体同时进行翻译过程。
3．转录、翻译与复制的比较
DNA功能 携带遗传信息(复制) 表达遗传信息(合成蛋白质)
转录 翻译
时间 细胞分裂间期 生长发育的连续过程中
场所 主要在细胞核中，少部分在线粒体、叶绿体中 主要在细胞核中(线粒体、叶绿体中也存在) 细胞质中的核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
模板 以DNA解旋后的两条链为模板 以DNA解旋后的一条链为模板 以mRNA为模板
条件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和能量 酶(RNA聚合酶等)和能量 特定的酶、能量和tRNA
碱基配对方式 A—T、T—A、 G—C、C—G A—U、T—A、 G—C、C—G A—U、U—A、 G—C、C—G
信息传递方向 亲代DNA→子代DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质
过程特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构 多个核糖体在一个mRNA分子上可以同时合成多条肽链，大大提高了翻译的效率
产物 两个双链DNA 一条单链RNA 多肽或蛋白质
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
1．(2023·温州高一期中)tRNA承担着将氨基酸运往核糖体的任务。已知丝氨酸的部分密码子为UCU、UCC，精氨酸的部分密码子为AGA、AGG。如图所示是运载某种氨基酸的一种tRNA。下列叙述错误的是(　　)
A．tRNA是相关基因表达的产物
B．tRNA识别mRNA上决定氨基酸的密码子
C．图示tRNA 3′端运载的氨基酸是精氨酸
D．可由多种tRNA将丝氨酸运往核糖体
2．(2024·杭州高一联考)真核生物体内肽链的合成过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．图中mRNA沿核糖体从左向右移动
B．图示过程需要RNA聚合酶的催化
C．图示过程中没有氢键的形成和断裂
D．图示过程需要tRNA、rRNA、mRNA共同参与
3．(2024·浙江台金七校高一期中)如图表示某真核生物基因的片段及其转录出的信使RNA。已知起始密码子是AUG，部分氨基酸及对应密码子如表，下列判断正确的是(　　)
亮氨酸 CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸 GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸 GGU、GGC、GGG、GGA
甲硫氨酸 AUG
A.合成mRNA的模板链可能是②
B．该DNA片段有10个密码子
C．以③为模板进行翻译时需要5种tRNA的参与
D．若该基因复制时发生差错，当图中a处所指由A变成G时，这种突变对该蛋白质无影响
答案精析
梳理教材新知
1．mRNA　蛋白质
2．(1)mRNA　3　(2)①统一　②两种以上　(3)起始密码子
AUG　终止密码子　终止
3．(1)互补配对　反密码子　氨基酸　(2)密码子　氨基酸　核糖体
4．核糖体　tRNA　mRNA　终止密码子
5．mRNA　翻译效率
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
提示　(2)一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链。(3)密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。(4)真核生物中，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
探究核心知识
任务一
1．地球上所有的生物都来自共同的祖先。
2．当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。
3．起始密码子一般是AUG，对于原核生物来说，少数蛋白质以GUG作为起始密码子；一般情况下，GUG是缬氨酸的密码子，如果GUG作为起始密码子，它会编码甲硫氨酸，所以一种密码子不一定只编码一种氨基酸；终止密码子不编码氨基酸，是翻译终止的信号。
任务二
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。
(2)碱基互补配对方式不完全一样，DNA复制时碱基的互补配对方式：A—T、T—A、G—C、C—G，转录时碱基的互补配对方式：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译时碱基互补配对方式：A—U、U—A、C—G、G—C。
(3)①⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。
(4)翻译过程中需要tRNA、rRNA、mRNA共同参与。
(5)相同；因为它们翻译的模板是同一条mRNA。
落实思维方法
1．C　[反密码子从tRNA的3′端开始读取，题图所示反密码子为AGA，对应的密码子为UCU，故tRNA 3′端运载的氨基酸是丝氨酸，C错误。]
2．D
3．D　[根据碱基互补配对原则，与mRNA配对的是①链，合成mRNA的模板链是①，A错误；密码子位于mRNA上，B错误；以③为模板进行翻译时需要4种tRNA的参与，C错误；当图中a处所指由A变成G时，则密码子由CUU变成CUC，编码的氨基酸不变，都是亮氨酸，因此这种突变对该蛋白质无影响，D正确。](共69张PPT)
第2课时
遗传信息的翻译
第三章 遗传的分子基础
<<<
学习目标
1.概述遗传信息的翻译过程。
2.阐明DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。
3.概述遗传密码。
1.翻译的概念：以 为模板，合成具有一定的氨基酸顺序的______
的过程。
2.遗传密码
(1)概念：在 上每 个相邻的核苷酸排列成的三联体，决定一种氨基酸，也称为密码子。
梳理　教材新知
mRNA
蛋白质
mRNA
3
(2)特点
①除少数密码子外，生物界的遗传密码是 的。
②除少数氨基酸只有一种遗传密码子外，大多数氨基酸有 的遗传密码子。
(3) 是翻译第一个氨基酸的密码子，一般是 。___________不编码氨基酸，是翻译 的信号。
统一
两种以上
起始密码子
AUG
终止密码子
终止
3.tRNA
(1)结构：tRNA一端有三个核苷酸序列，能与mRNA密码子的核苷酸_________，称 ；另一端有 的结合部位。
(2)功能：既能识别mRNA上的 ，又能将相应的 运至________上。
互补配对
反密码子
氨基酸
密码子
氨基酸
核糖体
4.翻译的过程
起始：细胞质中mRNA与 结合
↓
运输： 将氨基酸运至核糖体合成多肽
↓
延伸：核糖体继续沿 移动，读取密码子，由对应tRNA转运相应的氨基酸相继加到延伸中的多肽链上
↓
终止：当核糖体到达mRNA的 时，多肽合成结束，核糖体脱离mRNA并进入下一个循环
核糖体
tRNA
mRNA
终止密码子
5.多个核糖体在一个mRNA分子上同时合成多条肽链
肽链合成时，若干核糖体串联在一个 分子上同时翻译多条肽链，大大提高了 。
mRNA
翻译效率
(1)少数氨基酸只有一种遗传密码子，大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子(　　)
(2)一个mRNA只能与一个核糖体结合，翻译一条肽链(　　)
(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(　　)
×
×
√
提示　一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链。
提示　密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
(4)真核生物中一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸
(　　)
×
提示　真核生物中，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
任务一：分析密码子的特点
1.地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。根据这一事实，你能想到什么？
探究　核心知识
提示　地球上所有的生物都来自共同的祖先。
2.一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
提示　当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。
3.起始密码子一定是AUG吗？一种密码子只编码一种氨基酸吗？所有的密码子都编码氨基酸吗？
提示　起始密码子一般是AUG，对于原核生物来说，少数蛋白质以GUG作为起始密码子；一般情况下，GUG是缬氨酸的密码子，如果GUG作为起始密码子，它会编码甲硫氨酸，所以一种密码子不一定只编码一种氨基酸；终止密码子不编码氨基酸，是翻译终止的信号。
任务二：遗传信息的翻译分析
如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？
提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。
(2)该过程发生的碱基互补配对方式与DNA复制和转录相比完全一样吗？
提示　碱基互补配对方式不完
全一样，DNA复制时碱基的互
补配对方式：A—T、T—A、G—C、C—G，转录时碱基的互补配对方式：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译时碱基互补配对方式：A—U、U—A、C—G、G—C。
(3)图乙中①⑥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。
(4)翻译过程中需要哪些种类的RNA参与？
提示　翻译过程中需要tRNA、rRNA、mRNA共同参与。
(5)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；因为它们翻译的模板是同一条mRNA。
核心归纳
1.遗传信息、密码子、反密码子之间的区别及联系
项目 遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中碱基的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻的核苷酸 tRNA中与密码子互补配对的3个核苷酸
位置 主要在DNA中 mRNA tRNA
作用 控制生物的性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子
核心归纳
项目 遗传信息 密码子 反密码子
图解
核心归纳
2.翻译过程的三种模型图解读
(1)图甲翻译模型分析
a.一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合
位点。
b.翻译起点：起始密码子编码的是甲硫氨酸。
c.翻译终点：识别到终止密码子(不编码氨基酸)，翻译停止。
d.翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
核心归纳
(2)图乙表示真核细胞的翻译过
程，其中②③④⑤表示正在合
成的4条多肽链。
(3)图丙表示原核细胞的转录和
翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，并结合核糖体同时进行翻译过程。
核心归纳
3.转录、翻译与复制的比较
DNA功能 携带遗传信息(复制) 表达遗传信息(合成蛋白质)
转录 翻译
时间 细胞分裂间期 生长发育的连续过程中
场所 主要在细胞核中，少部分在线粒体、叶绿体中 主要在细胞核中(线粒体、叶绿体中也存在) 细胞质中的核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
核心归纳
DNA功能 携带遗传信息(复制) 表达遗传信息(合成蛋白质)
转录 翻译
模板 以DNA解旋后的两条链为模板 以DNA解旋后的一条链为模板 以mRNA为模板
条件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和能量 酶(RNA聚合酶 等)和能量 特定的酶、能量和tRNA
碱基配 对方式 A—T、T—A、 G—C、C—G A—U、T—A、 G—C、C—G A—U、U—A、
G—C、C—G
核心归纳
DNA功能 携带遗传信息(复制) 表达遗传信息(合成蛋白质)
转录 翻译
信息传 递方向 亲代DNA→子代DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质
过程特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构 多个核糖体在一个mRNA分子上可以同时合成多条肽链，大大提高了翻译的效率
核心归纳
DNA功能 携带遗传信息(复制) 表达遗传信息(合成蛋白质)
转录 翻译
产物 两个双链DNA 一条单链RNA 多肽或蛋白质
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
1.(2023·温州高一期中)tRNA承担着将氨基酸运往核糖体的任务。已知丝氨酸的部分密码子为UCU、UCC，精氨酸的部分密
码子为AGA、AGG。如图所示是运载某种氨基酸
的一种tRNA。下列叙述错误的是
A.tRNA是相关基因表达的产物
B.tRNA识别mRNA上决定氨基酸的密码子
C.图示tRNA 3′端运载的氨基酸是精氨酸
D.可由多种tRNA将丝氨酸运往核糖体
√
落实　思维方法
反密码子从tRNA的3′端开始读取，题图所示反密码子为AGA，对应的密码子为UCU，故tRNA 3′端运载的氨基酸是丝氨酸，C错误。
2.(2024·杭州高一联考)真核生物体内肽链的合成过程如图所示，下列叙述正确的是
A.图中mRNA沿核糖体从左向右移动
B.图示过程需要RNA聚合酶的催化
C.图示过程中没有氢键的形成和断裂
D.图示过程需要tRNA、rRNA、mRNA共同参与
√
根据肽链的长度可知，核糖体沿着
mRNA从左向右移动，A错误；
翻译过程不需要RNA聚合酶的参与，
B错误；
tRNA上的反密码子会与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，形成氢键，当tRNA放下氨基酸离开时，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子相互分离开，二者之间的氢键也就断开了，C错误；
翻译过程中需要mRNA为模板、场所在核糖体上(由蛋白质和rRNA组成)、需要tRNA转运氨基酸，D正确。
3.(2024·浙江台金七校高一期中)如图表示某真核生物基因的片段及其转录出的信使RNA。已知起始密码子是AUG，部分氨基
酸及对应密码子如表，下列判断正确的是
A.合成mRNA的模板链可能是②
B.该DNA片段有10个密码子
C.以③为模板进行翻译时需要5
种tRNA的参与
D.若该基因复制时发生差错，
当图中a处所指由A变成G时，
这种突变对该蛋白质无影响
√
亮氨酸 CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸 GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸 GGU、GGC、GGG、GGA
甲硫氨酸 AUG
根据碱基互补配对原则，与mRNA配
对的是①链，合成mRNA的模板链是
①，A错误；
密码子位于mRNA上，B错误；
以③为模板进行翻译时需要4种tRNA的参与，C错误；
当图中a处所指由A变成G时，则密码子由CUU变成CUC，编码的氨基酸不变，都是亮氨酸，因此这种突变对该蛋白质无影响，D正确。
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课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D B C D D B D
题号 9 10 　11
答案 D D 　B
题号 12
答案 (1)RNA聚合酶　磷酸二酯　(2)转录　腺嘌呤核糖核苷酸　(3)顺　相同　(4)多聚核糖体(一个mRNA分子上结合多个核糖体)　起始密码子
对一对
答案
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对一对
答案
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题号 13
答案 (1)DNA的复制　900　(2)RNA聚合酶　向右　(3)⑤　GCA　(4)240　(5)少量mRNA可迅速合成大量蛋白质，提高翻译效率　向左　相同
题组一　密码子与反密码子
1.(2024·宁波高一期中)真核生物中，遗传信息、密码子和反密码子分别是指
①蛋白质中氨基酸的排列顺序　②核苷酸的排列顺序　③DNA上决定氨基酸的3个相邻的核苷酸　④转运RNA上识别密码子的3个相邻的核苷酸　⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的核苷酸
A.⑤④③ B.②⑤④ C.⑤①② D.②③④
√
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答案
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13
真核生物中，遗传信息指核苷酸的排列顺序；mRNA(信使RNA)上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的三个碱基称为密码子；每个tRNA(转运RNA)上有三个碱基可以与mRNA(信使RNA)上的密码子互补配对，这样的三个碱基称为反密码子，B符合题意。
答案
2.下列关于遗传密码的叙述，正确的是
A.存在于mRNA中的3个核苷酸就是遗传密码，也称密码子
B.起始密码子和终止密码子分别是翻译开始和终止的信号，二者均位于
核糖体上
C.tRNA认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码，并选择相应的氨基酸
D.除少数氨基酸只有一种遗传密码子外，大多数氨基酸有两种以上的遗
传密码子
√
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13
答案
存在于mRNA中决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸排列成的三联体就是遗传密码，也称密码子，A错误；
起始密码子和终止密码子均位于mRNA上，决定着翻译的开始和终止，B错误；
核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码，选择相应的氨基酸，由对应的tRNA转运，加到延伸中的肽链上，C错误。
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答案
3.(2024·绍兴高一质检)如图为某mRNA部分序列，下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，若起始密码子的序列是AUG或GUG，则下划线1～4代表该mRNA起
始密码子的序号是
A.1 B.2 C.3 D.4
√
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从核糖体移动方向分析，该起始密码子应在下划线“0”的左侧，由下划线“0”开始以3个碱基为单位往左推，得出“2”GUG为起始密码子。
答案
题组二　遗传信息的翻译
4.(2023·衢州高一期末)某生物基因表达过程如图所示，下列叙述正确的是
A.该过程发生在细胞核中
B.图中翻译方向是从a到b
C.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
D.转录的原料是A、U、C、G四种游离的碱基
√
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答案
图中转录和翻译同时进行，说明该细
胞为原核细胞，没有成形的细胞核，
A错误；
根据多肽链的长度可知，图中核糖体
移动的方向是从下到上，即从b到a，B错误；
转录过程中，RNA聚合酶既能将DNA双螺旋解开，又能催化RNA链的形成，C正确；
转录的原料是A、U、C、G四种游离的核糖核苷酸，D错误。
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答案
5.(2023·金华第一中学高一检测)在原核细胞的拟核中，DNA与周围核糖体直接接触，可通过甲物质传递信息，由核糖体合成乙物质。下列关于甲物质、乙物质合成过程的叙述，错误的是
A.均消耗ATP
B.均属于基因表达过程
C.碱基互补配对方式不同
D.催化甲、乙物质形成的化学键相同
√
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答案
甲物质为RNA，乙物质是蛋白质，整个过程代表了基因的表达过程，即转录和翻译。在转录和翻译过程中，均消耗ATP，但碱基互补配对方式不同(转录过程有A与T的配对)，A、B、C正确；
转录过程形成磷酸二酯键，而翻译过程形成的是肽键，D错误。
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答案
阅读下列材料，完成第6、7小题。
小鼠的β-珠蛋白是一种关键的血液蛋白质，对于维持小鼠的正常生理功能具有不可替代的作用。β-珠蛋白基因位于特定的染色体上，并受到严格的遗传调控。β-珠蛋白合成过程涉及转录和翻译等多个步骤，确保β-珠蛋白的准确合成和组装。小鼠的β-珠蛋白基因最初转录形成不成熟的hnRNA，其在细胞核内经加工成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中，合成β-珠蛋白。
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答案
6.该蛋白基因分别与其hnRNA、mRNA的杂交(互补配对)结果如图所示。下列叙述正确的是
A.图中的虚线表示基因，实线表示RNA
B.图甲的形成需要DNA聚合酶和解旋酶
C.hnRNA和mRNA之间杂交会出现类似图乙情形
D.该蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
√
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答案
图中的实线表示基因，虚线表示RNA，
A错误；
小鼠的β-珠蛋白基因最初转录形成不成
熟的hnRNA，该过程不需要解旋酶，B
错误；
mRNA是由hnRNA加工形成的，二者不能杂交，C错误；
根据图中杂交结果可知，含有未杂交的区域，故推测β-珠蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列，D正确。
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答案
7.如图是β-珠蛋白在细胞中的合成部分过程。下列叙述正确的是
A.图中结构②从左向右移动
B.③中含有氢键，具有运输功能
C.图中氨基酸①的密码子为3′AAU5′
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
√
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答案
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该过程表示翻译，结构②(核糖体)沿着
mRNA从5′端向3′端移动，即从右向
左移动，A错误；
③为tRNA，呈三叶草型，含有氢键，运
输氨基酸，B正确；
密码子位于mRNA上，所以图中氨基酸①的密码子为5′AUU3′，C错误；
翻译需要核糖体参与，细胞核基质不含核糖体，不发生翻译，D错误。
答案
8.如图所示为真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是
A.①过程分别以两条单链为模板
且子链延伸方向为3′→5′
B.②过程以任意一条单链为模板且方向自右向左
C.③过程可产生多条产物且基本单位排序不完全相同
D.①②③过程都遵循碱基互补配对原则且配对情况不完全相同
√
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答案
①过程为DNA复制，分别以两
条单链为模板且子链延伸方向
为5′→3′，A错误；
②过程为转录，以基因特定的一条链为模板进行转录，B错误；
③过程是翻译，由于翻译的模板是同一条mRNA，因此可产生多条产物且基本单位排序完全相同，C错误；
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答案
①②③过程都遵循碱基互补
配对原则，①过程的碱基配
对方式为A—T、T—A、G—C、
C—G，②过程的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，③过程的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，配对情况不完全相同，D正确。
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答案
9.高等动物细胞核中某基因的转录过程如图所示，其中①表示RNA，②和③分别表示DNA分子的两条单链。下列叙述正确的是
A.①与②的碱基互补配对，①与③的碱基
组成相同
B.DNA分子在甲处解开双螺旋，在乙处恢
复双螺旋
C.转录形成的RNA分子，其长度与DNA分子相同
D.通过核孔进入细胞质的mRNA，可相继结合多个核糖体
√
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答案
据题图可知，②是转录的模板，①是
转录的产物RNA，①与②的碱基互补
配对，①中有碱基U，③中有碱基T，
两者的碱基组成不同，A错误；
由于转录方向自左到右，因此DNA分子在乙处解旋，甲处恢复双螺旋，B错误；
转录发生在DNA分子的基因上，因此转录形成的RNA分子长度比DNA分子短，C错误；
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答案
通过核孔进入细胞质的mRNA，可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，提高了翻译的效率，D正确。
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答案
10.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，下列说法中正确的是
A.由图分析可知①链应为DNA的
α链
B.DNA形成②的过程发生的场所
是细胞核
C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
√
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答案
根据碱基互补配对原则，可知
①链是β链，A错误；
蓝细菌属于原核生物，没有核
膜包被的细胞核，所以DNA形
成②的过程发生在拟核中，B错误；
tRNA的一端的三个相邻的核苷酸是反密码子，密码子在mRNA上，由题图可知，酪氨酸的密码子为UAC，天冬氨酸的密码子为GAU，C错误；
图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。
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答案
11.miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如图所示。下列叙述正确的是
A.miRNA基因转录时，RNA聚合酶
与该基因的起始密码子相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞
核内加工后，进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA
结合所致
√
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答案
转录时RNA聚合酶与该基
因的某一启动部位相结合，
起始密码子在mRNA上，
A错误；
miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间，也遵循碱基互补配对原则，为A与U、C与G配对，C错误；
据题图可知，miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链，该单链与W基因的mRNA结合，抑制W蛋白的合成，D错误。
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答案
12.真核生物核基因转录生成的前体mRNA需要经过修饰加工，在5′端加上“帽子”，在3′端加上poly－A尾，之后再通过核孔进入细胞质，完成翻译过程，部分过程如图所示。请回答下列问题：
(1)当基因A表达时，____________与DNA分子的启动部位结合，基因A所在的DNA片段双螺旋解开，通过形成________键合成与该片段DNA对应的前体mRNA。
RNA聚合酶
磷酸二酯
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答案
(2)前体mRNA经修饰后，3′末端含有100～200个腺嘌呤(A)，即poly－A尾。但测序发现基因A模板链尾部不存在100～200个胸腺嘧啶(T)，故判断poly－A尾不是_____(填生理过程)而来的，而是在mRNA的3′端依次逐个添加_________________形成的。
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转录
腺嘌呤核糖核苷酸
答案
真核生物基因的尾部没有100～200个胸腺嘧啶，故判断poly－A尾不是转录而来的，再根据题干信息“3′末端有一个含100～200个A的特殊结构”可知，该序列是在mRNA前体上依次添加腺嘌呤核糖核苷酸形成的。
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答案
(3)在翻译过程中，mRNA 5′端的“帽子”和3′端的poly－A尾可相互结合形成环状结构，图中核糖体沿mRNA移动的方向为___(填“顺”或“逆”)时针，合成的多条多肽链中的氨基酸序列彼此_______(填“相同”或“不同”)。
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顺
相同
答案
翻译是沿着mRNA的5′端往3′端进行的，结合题图可知，在翻译过程中，mRNA 5′端的“帽子”和3′端的poly－A尾可相互结合形成环状结构，图中核糖体沿mRNA移动的方向为顺时针，由于翻译的模板为同一条mRNA，故合成的多条多肽链中的氨基酸序列彼此相同。
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答案
(4)图中提高翻译效率的机制主要有形成环状mRNA和______________________________
_____________，其中前者有利于终止密码子靠近__________，便于刚完成翻译的核糖体迅速开始下一次翻译。
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多聚核糖体(一个mRNA分子上结合多个核糖体)
起始密码子
答案
13.如图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程，a、b、c表示生理过程，①～⑥表示物质或结构，图乙⑦～ 表示物质。回答下列问题：
(1)图甲a过程为____________。若图甲①中共有500个碱基对，其中腺嘌呤占20%，则a过程连续进行2次，共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸____个。
DNA的复制
900
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答案
据题图可知，①是DNA，a表
示DNA的复制过程。若图甲
①中共有500个碱基对，其中
腺嘌呤占20%，根据两个不互
补配对的碱基占所有碱基的一
半，A＋G＝50%，因此鸟嘌呤占50%－20%＝30%，则该DNA分子中鸟嘌呤有500×2×30%＝300(个)，则a过程连续进行2次，共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(22－1)×300＝900(个)。
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答案
(2)图甲中b过程所需的酶为
___________；图甲中核糖
体的移动方向为_____(填
“向左”或“向右”)。
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RNA聚合酶
向右
图甲中b过程表示转录，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，所需的酶有RNA聚合酶，图中c为翻译的过程，根据c中运输游离氨基酸tRNA的位置可知，核糖体在mRNA上由左向右移动。
答案
(3)图甲中c过程需要的RNA有
rRNA、mRNA、____(填数字
序号)。图中mRNA上决定丙
氨酸的密码子是_____。
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⑤
GCA
图甲中c表示翻译过程，该过程需要的RNA是⑥mRNA(作为翻译的模板)、⑤tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)；图中携带丙氨酸的tRNA的反密码子为CGU，密码子与反密码子互补配对，因此决定丙氨酸的密码子是GCA。
答案
(4)若图甲中多肽③由40个氨基
酸脱水缩合而成，则②中至少
含有____个碱基(不考虑终止密
码子)。
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240
若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成，mRNA上的碱基个数至少有40×3＝120(个)，mRNA是以基因的一条链为模板转录形成的，基因含有双链，且基因中存在不翻译氨基酸的序列，故②中至少含有120×2＝240(个)碱基。
答案
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体，
这样的生物学意义是_______________________
_______________________；图乙核糖体的移动
方向为____(填“向左”或“向右”)，图中⑧⑨⑩ 在图甲c过程完成后结构_____(填“相同”或“不相同”)。
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少量mRNA可迅速合成大量蛋白质，提高翻译效率
向左
相同
答案
图乙所示翻译过程，模板是⑦mRNA，一个
分子⑦上可以相继结合多个核糖体，这样可
利用少量的mRNA分子迅速合成大量的蛋白
质，提高翻译的效率。根据⑧⑨⑩ 肽链的长度分析可知，核糖体的移动方向是从右到左；由于模板mRNA相同，多肽链⑧⑨⑩ 在翻译完成后结构相同。
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答案第3课时　基因控制生物性状、中心法则
[学习目标]　1.阐明中心法则的具体内容。2.举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物的性状。
一、基因控制生物性状
1．基因控制性状的复杂性
(1)____________共同控制生物的某个性状，基因之间存在复杂的相互作用。
(2)基因的表达受到环境的影响，生物的性状(或表型)是________________________共同作用的结果。
2．基因控制性状的方式
(1)基因通过控制______的合成来控制生物体内的__________________________________，从而间接控制生物的性状。
(2)基因通过控制________的合成，决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。
(3)细胞内有多种功能性RNA分子参与性状表现或具有调控基因表达的功能，如______、rRNA、具有催化功能的________等。
判断正误
(1)基因和性状之间是一一对应的关系(　　)
(2)基因通过控制酶的合成来直接控制生物性状(　　)
(3)生物性状是基因(或基因型)和环境条件共同作用的结果(　　)
任务一：基因控制性状的方式分析
在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。如图表示苯丙氨酸在人体细胞中的一系列代谢过程。请回答下列问题：
(1)哪种酶的缺乏会导致人患白化病？尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿黑症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑症。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一—— 苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，和普通婴幼儿奶粉相比，这种特殊奶粉不含哪种成分？
________________________________________________________________________
1．基因对性状控制的两种途径
2．基因与性状的关系
(1) 基因与性状的对应关系
(2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因(或基因型)和环境条件共同作用的结果。
(3)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，共同调控着生物的性状。
3．基因对生物性状的控制
(1)表达功能性RNA参与性状控制
基因与生物性状不存在直接的联系，需要借助RNA实现对性状的控制与指导。某些基因表达的是功能性RNA，如tRNA、rRNA等，产生之后参与蛋白质的合成或调整基因表达等。
(2)表达mRNA参与性状控制
某些基因(如胰岛素基因、唾液淀粉酶基因等)转录产生的是mRNA，通过翻译产生蛋白质直接控制生物性状，或通过酶调控生物体内的生物化学反应，间接控制生物性状。
1．如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。
下列相关叙述正确的是(　　)
A．精氨酸的合成只受一对基因的控制
B．基因可通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状
C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D．四个基因位于同一条染色体上
2．下列关于生物性状的叙述，错误的是(　　)
A．白化病患者缺乏酪氨酸酶，体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状
B．同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同，体现性状由基因和环境共同决定
C．原发性高血压与多对基因表达产物有关，体现基因与基因共同作用控制性状
D．抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现抗生素通过影响转录而影响性状
二、遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质
1．中心法则
(1)中心法则的提出及发展
提出者
要点 ①遗传信息通过复制从______传递到______； ②由DNA通过转录传递到________，然后由RNA通过翻译合成蛋白质，决定________的特异性； ③蛋白质是生物体性状的体现者
发展 有些RNA病毒在________酶的作用下，以______为模板反向地合成____________；有些RNA病毒还能够自我复制
(2)图解
2．基因
(1)作用：是遗传的一个________________，它在适当的环境条件下控制生物的性状。
(2)与染色体的关系：细胞核中的基因以一定的次序排列在__________上。
(3)本质：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的________________——在大多数生物中是一段________，而在RNA病毒中则是一段________。
判断正误
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程(　　)
(2)遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA(　　)
(3)中心法则中的所有过程都有碱基互补配对，都在细胞核中发生(　　)
(4)基因在不同细胞生物中的本质不同，可能是一段具有遗传效应的DNA片段，也可能是一段RNA片段(　　)
任务二：中心法则的图解分析
中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。据图回答下列问题：
(1)②表示________过程，需要__________酶的参与；④表示______过程，需要______酶的参与。
(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是________。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是______________。
(4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)请写出劳氏肉瘤病毒遗传信息传递表达的过程。
1．不同生物遗传信息传递的比较
生物种类 遗传信息的传递过程
DNA病毒
某些RNA病毒
逆转录病毒
细胞生物
2.基因的内涵
3．(2024·浙江新力量联盟高一期中)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
B．过程②中RNA聚合酶可催化氢键的断裂与形成
C．过程③④都需要模板，只能发生在逆转录病毒体内
D．过程⑤中，所有密码子都能翻译氨基酸
4.如图表示某种生理过程，下列与此图相关的叙述，不正确的是(　　)
A．图中的“能量”直接来源于ATP水解
B．若X、Y均表示DNA，则图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶
C．若X是RNA，则Y只能是蛋白质，图中“原料”为氨基酸
D．若X是DNA，Y是RNA，则此过程要以X为模板，酶是RNA聚合酶
答案精析
一、
梳理教材新知
1．(1)多对基因　(2)基因(或基因型)与环境
2．(1)酶　生物化学反应　(2)蛋白质　(3)tRNA　核酶
判断正误
(1)×　(2)×　(3)√
提示　(1)基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。一个性状可以受到多个基因的影响。一个基因也可以影响多个性状。(2)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而间接控制生物性状。
探究核心知识
(1)缺乏酶⑤，会使人患白化病；缺乏酶③，会使人患尿黑症。
(2)由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
(3)苯丙氨酸。
落实思维方法
1．B　[图示说明精氨酸的合成受到四对基因的控制，A错误；基因②的表达不影响基因③和④的表达，C错误；图示并不能说明四个基因位于同一条染色体上，D错误。]
2．D　[抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现抗生素通过影响翻译的过程而影响性状，D错误。]
二、
梳理教材新知
1．(1)克里克　DNA　DNA　RNA　蛋白质　逆转录　RNA　单链DNA　(2)转录　翻译　逆转录
2．(1)基本功能单位　(2)染色体　(3)核酸分子片段　DNA　RNA
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
提示　(2)遗传信息可以从DNA流向蛋白质，但不可以从蛋白质流向DNA。(3)中心法则包括复制、逆转录、转录和翻译，这些过程都遵循碱基互补配对原则，但并不是所有过程都在细胞核中发生，如翻译在核糖体上发生。(4)在细胞生物中，基因是具有遗传效应的DNA片段。
探究核心知识
(1)转录　RNA聚合　逆转录　逆转录　(2)①②③　(3)①②③④⑤　(4)高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生①过程。　(5)如图所示
落实思维方法
3．A　[过程②中RNA聚合酶可催化氢键的断裂与磷酸二酯键的形成，B错误；过程③④(逆转录、RNA复制)都需要模板，逆转录过程发生在被逆转录病毒寄生的宿主细胞内，RNA复制过程发生在被某些RNA病毒寄生的宿主细胞内，C错误；过程⑤(翻译)中，终止密码子不编码氨基酸，是翻译终止的信号，D错误。]
4．C　[ATP是生命活动的直接能源物质，图中的“能量”直接来源于ATP水解，A正确；若X、Y均表示DNA，该过程为DNA复制，则图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶，B正确；若X是RNA，则Y可能是蛋白质、RNA或DNA，该过程可能为翻译、RNA复制或逆转录，C错误；若X是DNA，Y是RNA，则此过程是转录，要以DNA为模板，酶是RNA聚合酶，D正确。](共78张PPT)
第三章 遗传的分子基础
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第3课时
基因控制生物性状、中心法则
学习目标
1.阐明中心法则的具体内容。
2.举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物的性状。
内容索引
一、基因控制生物性状
二、遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质
课时对点练
基因控制生物性状
一
1.基因控制性状的复杂性
(1) 共同控制生物的某个性状，基因之间存在复杂的相互作用。
(2)基因的表达受到环境的影响，生物的性状(或表型)是_______________
______共同作用的结果。
梳理　教材新知
多对基因
基因(或基因型)
与环境
2.基因控制性状的方式
(1)基因通过控制 的合成来控制生物体内的 ，从而间接控制生物的性状。
(2)基因通过控制 的合成，决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。
(3)细胞内有多种功能性RNA分子参与性状表现或具有调控基因表达的功能，如 、rRNA、具有催化功能的 等。
酶
生物化学反应
蛋白质
tRNA
核酶
(1)基因和性状之间是一一对应的关系(　　)
(2)基因通过控制酶的合成来直接控制生物性状(　　)
(3)生物性状是基因(或基因型)和环境条件共同作用的结果(　　)
×
×
√
提示　基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。一个性状可以受到多个基因的影响。一个基因也可以影响多个性状。
提示　基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而间接控制生物性状。
任务一：基因控制性状的方式分析
在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。如图表示苯丙氨酸在人体细胞中的一系列代谢过程。请回答下列问题：
(1)哪种酶的缺乏会导致人患
白化病？尿黑酸在人体内积
累会使人的尿液中含有尿黑
酸，这种尿液暴露在空气中
会变成黑色，这是尿黑症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑症。
探究　核心知识
提示　缺乏酶⑤，会使人患白化病；缺乏酶③，会使人患尿黑症。
(2)从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系？
提示　由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
(3)苯丙酮尿症表现为苯丙氨
酸的代谢产物之一—— 苯丙
酮酸积累，并从尿中大量排
出，而苯丙酮酸在脑中积累
可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，和普通婴幼儿奶粉相比，这种特殊奶粉不含哪种成分？
提示　苯丙氨酸。
核心归纳
1.基因对性状控制的两种途径
2.基因与性状的关系
(1)基因与性状的对应关系
一个基因决定一种性状
多个基因决定一种性状
一个基因会影响到多种性状
核心归纳
(2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因(或基因型)和环境条件共同作用的结果。
(3)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，共同调控着生物的性状。
核心归纳
3.基因对生物性状的控制
(1)表达功能性RNA参与性状控制
基因与生物性状不存在直接的联系，需要借助RNA实现对性状的控制与指导。某些基因表达的是功能性RNA，如tRNA、rRNA等，产生之后参与蛋白质的合成或调整基因表达等。
(2)表达mRNA参与性状控制
某些基因(如胰岛素基因、唾液淀粉酶基因等)转录产生的是mRNA，通过翻译产生蛋白质直接控制生物性状，或通过酶调控生物体内的生物化学反应，间接控制生物性状。
1.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。
下列相关叙述正确的是
A.精氨酸的合成只受一对基因的
控制
B.基因可通过控制酶的合成来控
制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状
C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D.四个基因位于同一条染色体上
√
落实　思维方法
图示说明精氨酸的合成受到
四对基因的控制，A错误；
基因②的表达不影响基因③
和④的表达，C错误；
图示并不能说明四个基因位于同一条染色体上，D错误。
2.下列关于生物性状的叙述，错误的是
A.白化病患者缺乏酪氨酸酶，体现了基因通过控制酶的合成间接控制生
物的性状
B.同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同，体现性状由基因和环境共同
决定
C.原发性高血压与多对基因表达产物有关，体现基因与基因共同作用控
制性状
D.抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现抗生素通过影响转录而
影响性状
√
抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现抗生素通过影响翻译的过程而影响性状，D错误。
二
遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质
1.中心法则
(1)中心法则的提出及发展
梳理　教材新知
提出者 _______
要点 ①遗传信息通过复制从 传递到 ；
②由DNA通过转录传递到 ，然后由RNA通过翻译合成蛋白质，决定 的特异性；
③蛋白质是生物体性状的体现者
发展 有些RNA病毒在 酶的作用下，以 为模板反向地合成 ；有些RNA病毒还能够自我复制
克里克
DNA
DNA
RNA
蛋白质
逆转录
RNA
单链DNA
(2)图解
转录
翻译
逆转录
2.基因
(1)作用：是遗传的一个 ，它在适当的环境条件下控制生物的性状。
(2)与染色体的关系：细胞核中的基因以一定的次序排列在 上。
(3)本质：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的______________
——在大多数生物中是一段 ，而在RNA病毒中则是一段 。
基本功能单位
染色体
核酸分子片段
DNA
RNA
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程(　　)
(2)遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA
(　　)
×
√
提示　遗传信息可以从DNA流向蛋白质，但不可以从蛋白质流向DNA。
(3)中心法则中的所有过程都有碱基互补配对，都在细胞核中发生
(　　)
(4)基因在不同细胞生物中的本质不同，可能是一段具有遗传效应的DNA片段，也可能是一段RNA片段(　　)
×
提示　中心法则包括复制、逆转录、转录和翻译，这些过程都遵循碱基互补配对原则，但并不是所有过程都在细胞核中发生，如翻译在核糖体上发生。
提示　在细胞生物中，基因是具有遗传效应的DNA片段。
×
任务二：中心法则的图解分析
中心法则揭示了生物遗传信息由
DNA向蛋白质传递与表达的过程。
据图回答下列问题：
(1)②表示 过程，需要 酶的参与；④表示 过程，需要 酶的参与。
(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。
探究　核心知识
转录
RNA聚合
逆转录
逆转录
①②③
①②③④⑤
(4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？
提示　高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生①过程。
(5)请写出劳氏肉瘤病毒遗传信息传递表达的过程。
提示　如图所示
核心归纳
1.不同生物遗传信息传递的比较
生物种类 遗传信息的传递过程
DNA病毒
某些RNA病毒
逆转录病毒
细胞生物
核心归纳
2.基因的内涵
3.(2024·浙江新力量联盟高一期中)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律，如图所示。下列叙述正确的是
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的
核苷酸序列中
B.过程②中RNA聚合酶可催化氢键的断裂与形成
C.过程③④都需要模板，只能发生在逆转录病毒体内
D.过程⑤中，所有密码子都能翻译氨基酸
√
落实　思维方法
过程②中RNA聚合酶可催化氢键的断
裂与磷酸二酯键的形成，B错误；
过程③④(逆转录、RNA复制)都需要
模板，逆转录过程发生在被逆转录病毒寄生的宿主细胞内，RNA复制过程发生在被某些RNA病毒寄生的宿主细胞内，C错误；
过程⑤(翻译)中，终止密码子不编码氨基酸，是翻译终止的信号，D错误。
4.如图表示某种生理过程，下列与此图相关的叙述，不正确的是
A.图中的“能量”直接来源于ATP水解
B.若X、Y均表示DNA，则图中的酶为DNA聚合酶
和解旋酶
C.若X是RNA，则Y只能是蛋白质，图中“原料”为氨基酸
D.若X是DNA，Y是RNA，则此过程要以X为模板，酶是RNA聚合酶
√
ATP是生命活动的直接能源物质，图中的“能
量”直接来源于ATP水解，A正确；
若X、Y均表示DNA，该过程为DNA复制，则
图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶，B正确；
若X是RNA，则Y可能是蛋白质、RNA或DNA，该过程可能为翻译、RNA复制或逆转录，C错误；
若X是DNA，Y是RNA，则此过程是转录，要以DNA为模板，酶是RNA聚合酶，D正确。
网络构建
课时对点练
三
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B C B B C D A
题号 9 10 11 12 　13
答案 D C D D 　C
对一对
答案
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6
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10
11
12
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对一对
答案
1
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4
5
6
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13
14
15
题号 14
答案 (1)②③　tRNA(或转运RNA)　右、右　(2)a、b、e　逆转录酶　
A－T、U－A、C－G、G－C　(3)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状　(4)①③　(5)c
题号 15
答案 (1)②　从左向右　氨基酸　(2)相同　可能相同　(3)核孔　转录　分化　(4)基因　环境
题组一　基因控制生物性状
1.基于对基因与生物性状关系的理解，判断下列表述正确的是
A.生物的性状主要是由基因决定的
B.每种性状都是由一个特定的基因决定的
C.基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D.基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
√
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答案
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14
15
一对性状可以受到多对基因的影响，B错误；
基因可以通过控制蛋白质的合成，决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能，C错误；
基因的碱基序列相同，但如果基因的表达发生变化，其决定的性状也会发生变化，D错误。
答案
2.下列关于基因控制生物性状的叙述，错误的是
A.基因可以通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控
制生物的性状，如白化病的发病机理
B.基因控制合成的蛋白质，可以决定生物体特定的组织或器官的结构，
进而影响其功能，如尿黑症的形成
C.基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变
D.生物体的性状除了受基因控制外，还受环境因素的影响
√
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答案
尿黑症的形成，体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状，故B错误。
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答案
3.(2024·宁波北仑中学高一期中)油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是
A.据图甲分析，抑制酶b合成，促进酶
a合成可提高油菜产油量
B.转录出的双链mRNA与图乙基因在化
学组成上的区别是mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖
C.基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D.该过程体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制
生物的性状
√
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15
答案
由图甲可知，抑制酶b的合成
或促进酶a的合成，均能促进
PEP生成油脂，提高油菜产油
量，A正确；
图乙基因是有遗传效应的DNA片段，故转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖，B正确；
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答案
双链mRNA不能与核糖体结
合，从而导致基因B不能合
成酶b，而细胞能正常合成
酶a，PEP在酶a的作用下都转化成油脂，使油菜的产油量提高，C错误；
酶a能催化PEP形成油脂，酶b能催化PEP形成氨基酸，图示过程体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状，D正确。
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答案
题组二　中心法则
4.下列过程中，由逆转录酶催化的是
A.DNA→RNA B.RNA→DNA
C.RNA→RNA D.RNA→蛋白质
√
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答案
5.(2024·绍兴高一期末)下列关于“中心法则”过程及产物的叙述，正确的是
A.转录只在细胞核内进行，翻译只在细胞质内进行
B.rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物
C.翻译时，RNA聚合酶识别并结合mRNA上的特定序列
D.逆转录和DNA复制的模板都是DNA
√
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答案
转录主要在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行，A错误；
mRNA、rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物，B正确；
转录时，RNA聚合酶识别并结合DNA上的特定序列，C错误；
逆转录的模板是RNA，产物是DNA，DNA复制的模板是DNA，产物也是DNA，D错误。
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答案
6.如图为中心法则部分遗传信息的流动方向示意图，下列有关说法正确的是
A.过程①②一般发生于RNA病毒体内
B.过程①③⑤一般发生于DNA病毒体内
C.过程②③④发生于具有细胞结构的生物体内
D.过程①～⑤不可能同时发生于同一个细胞内
√
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答案
①为逆转录过程，只能在病毒侵入宿主细胞后发生，
该生理过程不会发生于病毒体内，A、B错误；
RNA病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞内增殖，需
进行逆转录、合成病毒RNA、指导合成其蛋白质外
壳等生理过程，因此过程①～⑤能同时发生于宿主细胞内，D错误。
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答案
7.(2023·绍兴高一月考)下列关于中心法则的叙述，正确的是
A.⑤过程需要逆转录酶的调节
B.②过程主要发生在细胞核中，
产生的RNA都可作为蛋白质
合成的模板
C.劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中生存能够体现①～⑤过程
D.①～⑤过程均发生碱基互补配对，但是①与其他过程的配对方式不完
全相同
√
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答案
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⑤过程是逆转录，需要逆转录酶
的催化才能进行，A错误；
②过程是转录，转录可以产生三
种RNA，有mRNA、tRNA和rRNA，只有mRNA可作为蛋白质合成的模板，B错误；
劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，遗传物质是RNA，在宿主细胞中生存并不能发生④过程，C错误。
答案
8.(2024·浙江9＋1联盟高一期中)紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种天然物质，能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗。据此推测，紫杉醇可抑制乳腺癌细胞的生理过程是
A.①② B.②④
C.①④ D.②⑤
√
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由题干信息可知，紫杉醇能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗，DNA复制和转录时都要解旋，对应图中的①②过程，A符合题意。
答案
9.(2024·台州高一期中)如表是某病毒的遗传物质碱基种类及浓度，如图为中心法则。下列说法不正确的是
A.该病毒的遗传物质是
单链RNA
B.该病毒的遗传信息传
递过程遵循中心法则
C.④过程的发生需要相
应RNA复制酶的催化
D.该病毒可以在宿主细胞内进行②③④⑤过程
√
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碱基种类 A C G U
碱基浓度/% 36 24 18 22
答案
该病毒的遗传物质中含有碱基U，由
此可知其遗传物质为RNA，表中碱基
A和碱基U的浓度不同，碱基C和碱基
G的浓度不同，因此该RNA分子为单链RNA，A正确；
若该病毒为逆转录病毒，在宿主细胞内可进行⑤逆转录、①DNA复制、②转录和③翻译过程；若该病毒为某些RNA病毒，在宿主细胞内可进行④RNA复制和③翻译过程，D错误。
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答案
10.一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是
A.基因在染色体上呈线性排列，
是有遗传效应的DNA片段
B.酶4缺陷型脉孢菌必须在培养基中添加精氨酸才能生长
C.若在缺少精氨酸的培养基上不能生长，则一定是基因4发生了突变
D.基因可通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而间接
控制生物性状
√
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答案
若在缺少精氨酸的培养基上
不能生长，则可能是精氨酸
之前的前体物质合成出现问
题，可能是基因1、2、3或4
发生突变所致，C错误。
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答案
11.(2024·宁波高一期中)如图为DNA、蛋白质与性状的关系示意图，下列有关说法正确的是
A.①过程与DNA复制的共同点是
都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行
B.②过程中需要多种tRNA，不同tRNA所转运的氨基酸一定不同
C.图中的DNA链和mRNA链长度相同
D.人的白化病是通过蛋白质间接表现的
√
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答案
①是转录过程，转录是以
DNA单链为模板，在RNA
聚合酶的作用下进行，DNA复制是以DNA双链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行，A错误；
多种tRNA可以转运同一种氨基酸，B错误；
由于基因是选择性表达，图中的DNA链长度比mRNA链长度长，C错误；
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答案
如果一个人由于基因异常而
缺少酪氨酸酶，进而不能形
成黑色素，从而表现出白化症状，体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而间接控制生物性状，D正确。
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答案
12.(2024·浙南名校高一期中)狂犬病是狂犬病毒所致的急性传染病，人兽共患，人多因被病兽咬伤而感染，死亡率极高。如图为狂犬病毒的增殖方式，以下说法正确的是
A.狂犬病毒增殖的过程与劳氏肉
瘤病毒相同
B.①②③④过程的碱基互补配对方式不完全相同
C.＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的相等
D.狂犬病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则
√
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答案
狂犬病毒增殖的过程中遗传
物质RNA进行的是复制，而
劳氏肉瘤病毒的增殖过程中
遗传物质RNA进行的是逆转录，A错误；
①②③④过程的碱基互补配对方式完全相同，都是A－U、C－G，B错误；
根据碱基互补配对原则可知，＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的比值互为倒数，C错误。
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答案
13.研究人员发现了一种名为Zika病毒(寨卡病毒)的RNA病毒，这种病毒通过蚊子叮咬传播给人类，可能导致婴儿小头症等严重后果。Zika病毒的遗传物质为单链RNA，其 RNA 直接作为信使 RNA 参与蛋白质的合成。下列叙述错误的是
A.Zika病毒的 RNA 上存在多种密码子
B.Zika病毒的RNA上存在多个基因
C.Zika病毒在宿主细胞内逆转录成DNA，然后这些DNA用于组装子代病毒
D.Zika病毒在宿主细胞的核糖体上合成蛋白质，然后这些蛋白质用于组
装子代病毒
√
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答案
由题干信息可知，RNA可直接作为信使 RNA 参与蛋白质的合成，Zika病毒的RNA上存在多种密码子，A 正确；
Zika病毒的遗传物质为RNA，RNA上存在多个基因，B 正确；
该病毒属于 RNA病毒，其子代病毒的遗传物质也是RNA，C错误。
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14.(2024·金华高一质检)图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析，回答下列问题：
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答案
(1)图1中，______(填序号)可表达遗传信息。图2过程能特异性识别密码子的分子是_________________(填名称)。图1、图2中，核糖体移动的方向分别是向_______(填“左”或“右”)。
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②③
tRNA(或转运RNA)
右、右
答案
在图1中，①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译，因此②③过程可表达遗传信息。图2过程表示翻译，tRNA的一端具有反密码子，能特异性识别密码子。较长的肽链先合成，所以图1中核糖体移动的方向是向右。
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在图2中，根据两个tRNA的情况分析，脱水缩合后，肽链会在右侧的tRNA上，左侧的tRNA离开核糖体，核糖体向右移动。
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答案
(2)图3的各生理过程中，赫尔希和蔡斯
实验发生的过程有_________(填字母)。
过程c需要在_________的催化作用下才
能进行。过程c遵循的碱基互补配对方式有__________________________。
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a、b、e
逆转录酶
A－T、U－A、C－G、G－C
答案
赫尔希和蔡斯完成了T2噬菌体侵染
细菌的实验，该实验过程中发生了
DNA复制、转录和翻译，即图3中
的a、b、e；过程c是逆转录，需要在逆转录酶的催化作用下才能进行。逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，因此遵循的碱基互补配对方式有A－T、U－A、C－G、G－C。
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(4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L)，再提取同一个人的胰岛β细胞中的全部mRNA与L配对，能互补的胰岛β细胞的mRNA包括编码_____(填编号：①细胞膜上运载葡萄糖的载体的mRNA；②胰岛素的mRNA；③ATP合成酶的mRNA；④抗体的mRNA)。
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①③
(3)尿黑症所揭示的基因控制性状的方式是__________________________
_____________________________________________。
基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状
答案
基因的表达具有选择性，有些基因在所有细胞都可以表达，如细胞膜上运载葡萄糖的载体的基因、ATP合成酶的基因等。以人体的未成熟的红细胞的全部mRNA为模板，在逆转录酶的催化下合成的相应单链DNA(L)中，含有细胞膜上运载葡萄糖的载体的基因片段、ATP合成酶的基因片段等。提取同一个人体的胰岛β细胞中的全部mRNA中，含有细胞膜上运载葡萄糖的载体的mRNA、胰岛素的mRNA、ATP合成酶的mRNA。可见，提取同一个人的胰岛β细胞中的全部mRNA与L配对，能互补的胰岛β细胞的mRNA包括编码①细胞膜上运载葡萄糖的载体的mRNA和③ATP合成酶的mRNA。
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答案
(5)若在某一试管中加入的RNA、脱氧核
糖核苷酸、ATP、相关的酶，进行模拟
反应，该反应模拟图3中的___过程。
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c
若在某一试管中加入RNA、脱氧核糖核苷酸、ATP、相关的酶，进行模拟反应，由于加入的脱氧核糖核苷酸是合成DNA的原料，加入的RNA可以作为模板，所以该反应是模拟图3中的c过程所示的逆转录。
答案
15.研究发现，正常供氧时细胞内的一种蛋白质类低氧诱导因子(HIF)会被水解。在氧气供应不足时HIF会积累，并与低氧应答元件结合，使促红细胞生成素(EPO)基因表达加快，促进EPO的合成，过程如图2所示。回答下列问题：
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答案
(1)图1表示图2中的____过程(填图中编号)，图1中核糖体的移动方向是______
___(填“从左向右”或“从右向左”)，此过程需要消耗的原料是________。
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②
从左向
右
氨基酸
答案
分析图1可知，以mRNA为模板，利用氨基酸为原料合成蛋白质，是翻译过程，对应图2中的②过程；根据图1中肽链和游离的氨基酸的位置可知，核糖体的移动方向是从左向右。
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答案
(2)通常状况下，图1中的核糖体甲和乙合成的物质种类_____，不同种类的②所携带的物质种类__________(填“相同”“可能相同”或“不同”)。
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相同
可能相同
答案
翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽链的氨基酸排列顺序相同，故通常状况下，核糖体甲和乙合成的物质种类相同；一种tRNA只能携带并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运，所以②tRNA种类不同时，其携带的氨基酸种类可能相同。
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答案
(3)据图分析，HIF可通过_______(结构)进入细胞核，在_______(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达。EPO可通过促进造血干细胞的分裂、______过程，产生更多红细胞，以适应低氧环境。
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核孔
转录
分化
答案
根据题干信息可知，当机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，说明HIF通过核孔进入细胞核，在转录水平调控EPO基因的表达。EPO是一种蛋白质类激素，可促进造血干细胞分裂、分化，产生更多红细胞。
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答案
(4)上述过程反映了生物体基因与____、____之间存在着复杂的相互作用，共同调控生命活动。
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基因
环境
分析图示可知，生物体的基因与基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，生物体的生命活动是由基因和环境共同决定的。
答案作业15　遗传信息的转录
(分值：100分)
第1～10题，每题5分；第11～12题，每题6分，共62分。
题组一　基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸的关系
1．下列关于基因和染色体关系的表述，错误的是(　　)
A．一条染色体上含有1或2个DNA分子
B．一条染色体上有多个基因
C．等位基因随同源染色体的分开而分离
D．非等位基因随同源染色体的自由组合而组合
2．下列关于真核生物中基因的叙述，不正确的是(　　)
A．基因的主要载体为染色体
B．基因是组成DNA分子结构的基本单位
C．基因是具有遗传效应的DNA片段
D．基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息
3．(2024·温州高一期中)细胞核内染色体、DNA、基因、核酸之间存在一定的逻辑关系，如图所示。以正常人体细胞为例，下列相关叙述错误的是(　　)
A．一个细胞内最多可含有92条染色体、88条常染色体、4条性染色体
B．一个染色体上可含有两个DNA分子，通常两个DNA完全相同
C．一个DNA上可含有成百上千个基因，通常每一个基因都不相同
D．一个基因上可含有8种核苷酸、5种碱基、2种五碳糖
4．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述，不正确的是(　　)
A．在DNA分子结构中，一条链中相邻的碱基通过氢键相连
B．基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有许多个基因
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D．等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
题组二　遗传信息的转录
5．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　)
A．有些生物中的RNA具有催化功能
B．转运RNA上的核苷酸只有三个
C．mRNA与tRNA在核糖体上发生配对
D．rRNA是核糖体的重要成分
6．下列关于转录的叙述，正确的是(　　)
A．转录是以DNA的一条链为模板
B．只有能分裂的细胞中才能进行转录
C．RNA聚合酶与DNA上的起始密码子结合使其解旋
D．RNA适合作信使的原因是其分子结构和基本单位与DNA相同
7．(2023·丽水高一检测)如图为真核细胞内的转录过程示意图，①②表示两条多聚核苷酸链。下列叙述正确的是(　　)
A．①的基本单位是4种碱基
B．②表示多聚脱氧核苷酸链
C．RNA聚合酶催化①②之间磷酸二酯键的形成
D．细胞核和线粒体均可发生该过程
8．如图为真核细胞内某生理活动过程示意图，下列说法正确的是(　　)
A．在真核细胞中此过程只能发生在细胞核中
B．在②链和④链杂交区域中含两个氢键的碱基对只有A和U
C．图中③表示DNA聚合酶，认读DNA上的启动部位
D．图中箭头表示DNA双螺旋重新形成
9．对于下列图解，说法正确的是(　　)
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5种核苷酸　⑤共有8种核苷酸　⑥A均代表同一种核苷酸
A．②③⑤ B．④⑤⑥ C．②③④ D．①③⑤
10．(2023·宁波高一期中)如图1为某果蝇性染色体上与白眼基因s有关的示意图，图2为该染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该果蝇体细胞中可能没有与s基因相对应的等位基因
B．图2中的碱基配对方式是A－U、U－A、C－G、G－C
C．由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板链可能不同
D．s基因若发生图2过程，需要RNA聚合酶
11．(2023·湖州高一期末)如图为真核细胞中正在发生的生理过程，下列叙述正确的是(　　)
A．①是RNA聚合酶，与 DNA 上启动部位结合后从左往右移
B．②是DNA模板链，同一 DNA 上不同基因的模板链相同
C．③是DNA编码链，结构与④相比仅有 T、U 碱基存在差异
D．④是 mRNA，需在细胞核中加工后再由核孔转移至细胞质
12．(2024·宁波高一期末)如图表示大肠杆菌细胞内进行的某生理过程，其中核苷三磷酸(虚线框内所示)在该过程中起到多种作用。下列叙述正确的是(　　)
A．子链合成的方向从3′端到5′端
B．催化该过程的酶包括DNA聚合酶和焦磷酸酶等
C．核苷三磷酸可能为该过程提供能量
D．新合成的子链最后与母链形成双螺旋结构
13．(20分)人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、增进健康具有不可估量的意义，而其基础是对DNA分子及基因结构和功能的认识。如图表示细胞内与基因有关的物质或结构，其中h代表蛋白质。请仔细阅读并回答问题：
(1)细胞内的遗传物质是[　　]________，基因和g的关系是___________________________。
________(用图中字母表示)的排列顺序代表着遗传信息。
(2)g的基本骨架是________________________。g的分子结构具有____________和特异性。
(3)e和g的关系是____________________，g被彻底水解后的产物可用字母________表示。
(4)遗传物质的主要载体是[　　]________。
14．(18分)(2023·衢州高一月考)R环是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条RNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链所组成(如图)，在原核生物和真核生物的基因组中普遍存在，在很多关键的生物学过程中发挥重要功能。请回答下列问题：
(1)在高等动物细胞的核基因表达过程中，能产生R环的过程为__________，该过程中的酶A是__________________。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核苷酸有________________________________________________________________________，
富含G的片段容易形成R环的原因是__________________________________________，使得RNA不易脱离模板链。
(3)R环结构中嘌呤碱基总数__________(填“等于”或“不一定等于”)嘧啶碱基总数，原因是_______________________________________________________________________。
(4)R环的存在使DNA分子的稳定性__________(填“增大”“降低”或“保持不变”)。某RNA酶有助于维持细胞中基因结构的稳定，可能原因是_____________________________。如果原核细胞中形成了R环，
则DNA复制可能会被迫停止，原因可能是R环阻碍了____________的移动。
答案精析
1．D　[在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，D错误。]
2．B　[基因主要位于染色体上，且一条染色体上含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确；脱氧核苷酸是DNA分子结构的基本单位，B错误；真核生物的遗传物质是DNA，基因是具有遗传效应的DNA片段，C正确。]
3．D
4．A　[在DNA分子结构中，一条链中相邻的碱基通过脱氧核糖－磷酸基团－脱氧核糖连接，A错误。]
5．B　[tRNA上有三个核苷酸与mRNA上的密码子互补配对，但tRNA不止有三个核苷酸。]
6．A　[转录是指以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程，A正确；DNA的转录可以发生在细胞分裂的各个时期，B错误；起始密码子位于mRNA上，进行转录过程时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位结合，C错误；RNA适合作信使的原因是其分子结构是单链并且分子比DNA小，能通过核孔进入细胞质，D错误。]
7．D　[①DNA分子的基本单位是4种脱氧核糖核苷酸，A错误；②是以单链DNA为模板合成的产物，表示多聚核糖核苷酸链，B错误；RNA聚合酶可催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，①②之间形成的是氢键，C错误；转录是以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程，细胞核和线粒体中均含有DNA，都能发生转录，D正确。]
8．D
9．A　[图示过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，①错误，②正确；图中有A、T、C、G、U共5种碱基，③正确；图中有4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸，共8种核苷酸，④错误，⑤正确；图中A代表两种核苷酸，即腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，⑥错误。]
10．B　[若白眼基因s位于X染色体的特有区段上，则雄性体细胞中没有与s基因相对应的等位基因，A正确；图2表示转录，转录是指以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程，碱基配对方式是A－U、T－A、C－G、G－C，B错误。]
11．A
12．C　[根据A与U配对可知，该过程是转录，新链合成的方向是从5′端到3′端，A错误；催化该过程的酶包括RNA聚合酶和焦磷酸酶等，B错误；核糖核苷三磷酸脱去2个磷酸基团释放出的能量可推动该反应，C正确；新合成的子链为mRNA，不与母链形成双螺旋结构，D错误。]
13．(1)g　DNA　基因(f)是具有遗传效应的g(DNA)片段　e
(2)磷酸基团和脱氧核糖　多样性　(3)e是g的基本组成单位　b、c、d　(4)i　染色体
14．(1)转录　RNA聚合酶　(2)鸟嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸　模板链与RNA之间形成的氢键比例高　(3)不一定等于　杂合链部分因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等　(4)降低　该RNA酶水解R环中的RNA，从而使R环中基因恢复稳定的双螺旋结构　解旋酶作业16　遗传信息的翻译
(分值：100分)
第1～2题，每题5分；第3～11题，每题6分，共64分。
题组一　密码子与反密码子
1．(2024·宁波高一期中)真核生物中，遗传信息、密码子和反密码子分别是指(　　)
①蛋白质中氨基酸的排列顺序　②核苷酸的排列顺序　③DNA上决定氨基酸的3个相邻的核苷酸　④转运RNA上识别密码子的3个相邻的核苷酸　⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的核苷酸
A．⑤④③ B．②⑤④ C．⑤①② D．②③④
2．下列关于遗传密码的叙述，正确的是(　　)
A．存在于mRNA中的3个核苷酸就是遗传密码，也称密码子
B．起始密码子和终止密码子分别是翻译开始和终止的信号，二者均位于核糖体上
C．tRNA认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码，并选择相应的氨基酸
D．除少数氨基酸只有一种遗传密码子外，大多数氨基酸有两种以上的遗传密码子
3．(2024·绍兴高一质检)如图为某mRNA部分序列，下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，若起始密码子的序列是AUG或GUG，则下划线1～4代表该mRNA起始密码子的序号是(　　)
A．1 B．2 C．3 D．4
题组二　遗传信息的翻译
4．(2023·衢州高一期末)某生物基因表达过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．该过程发生在细胞核中
B．图中翻译方向是从a到b
C．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
D．转录的原料是A、U、C、G四种游离的碱基
5．(2023·金华第一中学高一检测)在原核细胞的拟核中，DNA与周围核糖体直接接触，可通过甲物质传递信息，由核糖体合成乙物质。下列关于甲物质、乙物质合成过程的叙述，错误的是(　　)
A．均消耗ATP
B．均属于基因表达过程
C．碱基互补配对方式不同
D．催化甲、乙物质形成的化学键相同
阅读下列材料，完成第6、7小题。
小鼠的β-珠蛋白是一种关键的血液蛋白质，对于维持小鼠的正常生理功能具有不可替代的作用。β-珠蛋白基因位于特定的染色体上，并受到严格的遗传调控。β-珠蛋白合成过程涉及转录和翻译等多个步骤，确保β-珠蛋白的准确合成和组装。小鼠的β-珠蛋白基因最初转录形成不成熟的hnRNA，其在细胞核内经加工成为成熟的mRNA，然后转移到细胞质中，合成β-珠蛋白。
6．该蛋白基因分别与其hnRNA、mRNA的杂交(互补配对)结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．图中的虚线表示基因，实线表示RNA
B．图甲的形成需要DNA聚合酶和解旋酶
C．hnRNA和mRNA之间杂交会出现类似图乙情形
D．该蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
7．如图是β-珠蛋白在细胞中的合成部分过程。下列叙述正确的是(　　)
A．图中结构②从左向右移动
B．③中含有氢键，具有运输功能
C．图中氨基酸①的密码子为3′AAU5′
D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
8．如图所示为真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．①过程分别以两条单链为模板且子链延伸方向为3′→5′
B．②过程以任意一条单链为模板且方向自右向左
C．③过程可产生多条产物且基本单位排序不完全相同
D．①②③过程都遵循碱基互补配对原则且配对情况不完全相同
9．高等动物细胞核中某基因的转录过程如图所示，其中①表示RNA，②和③分别表示DNA分子的两条单链。下列叙述正确的是(　　)
A．①与②的碱基互补配对，①与③的碱基组成相同
B．DNA分子在甲处解开双螺旋，在乙处恢复双螺旋
C．转录形成的RNA分子，其长度与DNA分子相同
D．通过核孔进入细胞质的mRNA，可相继结合多个核糖体
10．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，下列说法中正确的是(　　)
A．由图分析可知①链应为DNA的α链
B．DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
11．miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码子相结合
B．W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译
C．miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致
12．(16分)真核生物核基因转录生成的前体mRNA需要经过修饰加工，在5′端加上“帽子”，在3′端加上poly－A尾，之后再通过核孔进入细胞质，完成翻译过程，部分过程如图所示。请回答下列问题：
(1)当基因A表达时，________________与DNA分子的启动部位结合，基因A所在的DNA片段双螺旋解开，通过形成________________键合成与该片段DNA对应的前体mRNA。
(2)前体mRNA经修饰后，3′末端含有100～200个腺嘌呤(A)，即poly－A尾。但测序发现基因A模板链尾部不存在100～200个胸腺嘧啶(T)，故判断poly－A尾不是________(填生理过程)而来的，而是在mRNA的3′端依次逐个添加________________________形成的。
(3)在翻译过程中，mRNA 5′端的“帽子”和3′端的poly－A尾可相互结合形成环状结构，图中核糖体沿mRNA移动的方向为________(填“顺”或“逆”)时针，合成的多条多肽链中的氨基酸序列彼此________(填“相同”或“不同”)。
(4)图中提高翻译效率的机制主要有形成环状mRNA和_______________________________，其中前者有利于终止密码子靠近______________，便于刚完成翻译的核糖体迅速开始下一次翻译。
13．(20分)如图甲表示某DNA片段遗传信息的传递过程，a、b、c表示生理过程，①～⑥表示物质或结构，图乙⑦～ 表示物质。回答下列问题：
(1)图甲a过程为____________。若图甲①中共有500个碱基对，其中腺嘌呤占20%，则a过程连续进行2次，共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸______个。
(2)图甲中b过程所需的酶为__________________；图甲中核糖体的移动方向为________(填“向左”或“向右”)。
(3)图甲中c过程需要的RNA有rRNA、mRNA、________(填数字序号)。图中mRNA上决定丙氨酸的密码子是________。
(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成，则②中至少含有__________个碱基(不考虑终止密码子)。
(5)图乙一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体，这样的生物学意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；图乙核糖体的移动方向为________(填“向左”或“向右”)，图中⑧⑨⑩ 在图甲c过程完成后结构________(填“相同”或“不相同”)。
答案精析
1．B　[真核生物中，遗传信息指核苷酸的排列顺序；mRNA(信使RNA)上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的三个碱基称为密码子；每个tRNA(转运RNA)上有三个碱基可以与mRNA(信使RNA)上的密码子互补配对，这样的三个碱基称为反密码子，B符合题意。]
2．D　[存在于mRNA中决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸排列成的三联体就是遗传密码，也称密码子，A错误；起始密码子和终止密码子均位于mRNA上，决定着翻译的开始和终止，B错误；核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的遗传密码，选择相应的氨基酸，由对应的tRNA转运，加到延伸中的肽链上，C错误。]
3．B　[从核糖体移动方向分析，该起始密码子应在下划线“0”的左侧，由下划线“0”开始以3个碱基为单位往左推，得出“2”GUG为起始密码子。]
4．C
5．D　[甲物质为RNA，乙物质是蛋白质，整个过程代表了基因的表达过程，即转录和翻译。在转录和翻译过程中，均消耗ATP，但碱基互补配对方式不同(转录过程有A与T的配对)，A、B、C正确；转录过程形成磷酸二酯键，而翻译过程形成的是肽键，D错误。]
6．D
7．B　[该过程表示翻译，结构②(核糖体)沿着mRNA从5′端向3′端移动，即从右向左移动，A错误；③为tRNA，呈三叶草型，含有氢键，运输氨基酸，B正确；密码子位于mRNA上，所以图中氨基酸①的密码子为5′AUU3′，C错误；翻译需要核糖体参与，细胞核基质不含核糖体，不发生翻译，D错误。]
8．D
9．D　[据题图可知，②是转录的模板，①是转录的产物RNA，①与②的碱基互补配对，①中有碱基U，③中有碱基T，两者的碱基组成不同，A错误；由于转录方向自左到右，因此DNA分子在乙处解旋，甲处恢复双螺旋，B错误；转录发生在DNA分子的基因上，因此转录形成的RNA分子长度比DNA分子短，C错误；通过核孔进入细胞质的mRNA，可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，提高了翻译的效率，D正确。]
10．D　[根据碱基互补配对原则，可知①链是β链，A错误；蓝细菌属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，所以DNA形成②的过程发生在拟核中，B错误；tRNA的一端的三个相邻的核苷酸是反密码子，密码子在mRNA上，由题图可知，酪氨酸的密码子为UAC，天冬氨酸的密码子为GAU，C错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。]
11．B　[转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位相结合，起始密码子在mRNA上，A错误；miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间，也遵循碱基互补配对原则，为A与U、C与G配对，C错误；据题图可知，miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链，该单链与W基因的mRNA结合，抑制W蛋白的合成，D错误。]
12．(1)RNA聚合酶　磷酸二酯　(2)转录　腺嘌呤核糖核苷酸　(3)顺　相同　(4)多聚核糖体(一个mRNA分子上结合多个核糖体)　起始密码子
13．(1)DNA的复制　900　(2)RNA聚合酶　向右　(3)⑤　GCA　(4)240　(5)少量mRNA可迅速合成大量蛋白质，提高翻译效率　向左　相同
解析　(1)据题图可知，①是DNA，a表示DNA的复制过程。若图甲①中共有500个碱基对，其中腺嘌呤占20%，根据两个不互补配对的碱基占所有碱基的一半，A＋G＝50%，因此鸟嘌呤占50%－20%＝30%，则该DNA分子中鸟嘌呤有500×2×30%＝300(个)，则a过程连续进行2次，共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(22－1)×300＝900(个)。(2)图甲中b过程表示转录，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，所需的酶有RNA聚合酶，图中c为翻译的过程，根据c中运输游离氨基酸tRNA的位置可知，核糖体在mRNA上由左向右移动。(3)图甲中c表示翻译过程，该过程需要的RNA是⑥mRNA(作为翻译的模板)、⑤tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)；图中携带丙氨酸的tRNA的反密码子为CGU，密码子与反密码子互补配对，因此决定丙氨酸的密码子是GCA。(4)若图甲中多肽③由40个氨基酸脱水缩合而成，mRNA上的碱基个数至少有40×3＝120(个)，mRNA是以基因的一条链为模板转录形成的，基因含有双链，且基因中存在不翻译氨基酸的序列，故②中至少含有120×2＝240(个)碱基。(5)图乙所示翻译过程，模板是⑦mRNA，一个分子⑦上可以相继结合多个核糖体，这样可利用少量的mRNA分子迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率。根据⑧⑨⑩ 肽链的长度分析可知，核糖体的移动方向是从右到左；由于模板mRNA相同，多肽链⑧⑨⑩ 在翻译完成后结构相同。作业17　基因控制生物性状、中心法则
(分值：100分)
第1～3题，每题4分；第4～13题，每题5分，共62分。
题组一　基因控制生物性状
1．基于对基因与生物性状关系的理解，判断下列表述正确的是(　　)
A．生物的性状主要是由基因决定的
B．每种性状都是由一个特定的基因决定的
C．基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D．基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
2．下列关于基因控制生物性状的叙述，错误的是(　　)
A．基因可以通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状，如白化病的发病机理
B．基因控制合成的蛋白质，可以决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能，如尿黑症的形成
C．基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变
D．生物体的性状除了受基因控制外，还受环境因素的影响
3．(2024·宁波北仑中学高一期中)油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是(　　)
A．据图甲分析，抑制酶b合成，促进酶a合成可提高油菜产油量
B．转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖
C．基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D．该过程体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状
题组二　中心法则
4．下列过程中，由逆转录酶催化的是(　　)
A．DNA→RNA B．RNA→DNA
C．RNA→RNA D．RNA→蛋白质
5．(2024·绍兴高一期末)下列关于“中心法则”过程及产物的叙述，正确的是(　　)
A．转录只在细胞核内进行，翻译只在细胞质内进行
B．rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物
C．翻译时，RNA聚合酶识别并结合mRNA上的特定序列
D．逆转录和DNA复制的模板都是DNA
6.如图为中心法则部分遗传信息的流动方向示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．过程①②一般发生于RNA病毒体内
B．过程①③⑤一般发生于DNA病毒体内
C．过程②③④发生于具有细胞结构的生物体内
D．过程①～⑤不可能同时发生于同一个细胞内
7．(2023·绍兴高一月考)下列关于中心法则的叙述，正确的是(　　)
A．⑤过程需要逆转录酶的调节
B．②过程主要发生在细胞核中，产生的RNA都可作为蛋白质合成的模板
C．劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中生存能够体现①～⑤过程
D．①～⑤过程均发生碱基互补配对，但是①与其他过程的配对方式不完全相同
8．(2024·浙江9＋1联盟高一期中)紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种天然物质，能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗。据此推测，紫杉醇可抑制乳腺癌细胞的生理过程是(　　)
A．①② B．②④ C．①④ D．②⑤
9．(2024·台州高一期中)如表是某病毒的遗传物质碱基种类及浓度，如图为中心法则。下列说法不正确的是(　　)
碱基种类 A C G U
碱基浓度/% 36 24 18 22
A．该病毒的遗传物质是单链RNA
B．该病毒的遗传信息传递过程遵循中心法则
C．④过程的发生需要相应RNA复制酶的催化
D．该病毒可以在宿主细胞内进行②③④⑤过程
10．一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是(　　)
A．基因在染色体上呈线性排列，是有遗传效应的DNA片段
B．酶4缺陷型脉孢菌必须在培养基中添加精氨酸才能生长
C．若在缺少精氨酸的培养基上不能生长，则一定是基因4发生了突变
D．基因可通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而间接控制生物性状
11．(2024·宁波高一期中)如图为DNA、蛋白质与性状的关系示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．①过程与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行
B．②过程中需要多种tRNA，不同tRNA所转运的氨基酸一定不同
C．图中的DNA链和mRNA链长度相同
D．人的白化病是通过蛋白质间接表现的
12．(2024·浙南名校高一期中)狂犬病是狂犬病毒所致的急性传染病，人兽共患，人多因被病兽咬伤而感染，死亡率极高。如图为狂犬病毒的增殖方式，以下说法正确的是(　　)
A．狂犬病毒增殖的过程与劳氏肉瘤病毒相同
B．①②③④过程的碱基互补配对方式不完全相同
C．＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的相等
D．狂犬病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则
13．研究人员发现了一种名为Zika病毒(寨卡病毒)的RNA病毒，这种病毒通过蚊子叮咬传播给人类，可能导致婴儿小头症等严重后果。Zika病毒的遗传物质为单链RNA，其 RNA 直接作为信使 RNA 参与蛋白质的合成。下列叙述错误的是(　　)
A．Zika病毒的 RNA 上存在多种密码子
B．Zika病毒的RNA上存在多个基因
C．Zika病毒在宿主细胞内逆转录成DNA，然后这些DNA用于组装子代病毒
D．Zika病毒在宿主细胞的核糖体上合成蛋白质，然后这些蛋白质用于组装子代病毒
14．(18分)(2024·金华高一质检)图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析，回答下列问题：
(1)图1中，__________(填序号)可表达遗传信息。图2过程能特异性识别密码子的分子是________(填名称)。图1、图2中，核糖体移动的方向分别是向__________(填“左”或“右”)。
(2)图3的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生的过程有__________(填字母)。过程c需要在__________的催化作用下才能进行。过程c遵循的碱基互补配对方式有_______________。
(3)尿黑症所揭示的基因控制性状的方式是_________________________________________。
(4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L)，再提取同一个人的胰岛β细胞中的全部mRNA与L配对，能互补的胰岛β细胞的mRNA包括编码________________(填编号：①细胞膜上运载葡萄糖的载体的mRNA；②胰岛素的mRNA；③ATP合成酶的mRNA；④抗体的mRNA)。
(5)若在某一试管中加入的RNA、脱氧核糖核苷酸、ATP、相关的酶，进行模拟反应，该反应模拟图3中的__________过程。
15．(20分)研究发现，正常供氧时细胞内的一种蛋白质类低氧诱导因子(HIF)会被水解。在氧气供应不足时HIF会积累，并与低氧应答元件结合，使促红细胞生成素(EPO)基因表达加快，促进EPO的合成，过程如图2所示。回答下列问题：
(1)图1表示图2中的______________过程(填图中编号)，图1中核糖体的移动方向是______________(填“从左向右”或“从右向左”)，此过程需要消耗的原料是________________________________________________________________________。
(2)通常状况下，图1中的核糖体甲和乙合成的物质种类____________，不同种类的②所携带的物质种类__________(填“相同”“可能相同”或“不同”)。
(3)据图分析，HIF可通过__________(结构)进入细胞核，在__________(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达。EPO可通过促进造血干细胞的分裂、__________过程，产生更多红细胞，以适应低氧环境。
(4)上述过程反映了生物体基因与__________、__________之间存在着复杂的相互作用，共同调控生命活动。
答案精析
1．A　[一对性状可以受到多对基因的影响，B错误；基因可以通过控制蛋白质的合成，决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能，C错误；基因的碱基序列相同，但如果基因的表达发生变化，其决定的性状也会发生变化，D错误。]
2．B　[尿黑症的形成，体现了基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状，故B错误。]
3．C　4.B
5．B　[转录主要在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行，A错误；mRNA、rRNA和tRNA都是DNA分子转录的产物，B正确；转录时，RNA聚合酶识别并结合DNA上的特定序列，C错误；逆转录的模板是RNA，产物是DNA，DNA复制的模板是DNA，产物也是DNA，D错误。]
6．C　[①为逆转录过程，只能在病毒侵入宿主细胞后发生，该生理过程不会发生于病毒体内，A、B错误；RNA病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞内增殖，需进行逆转录、合成病毒RNA、指导合成其蛋白质外壳等生理过程，因此过程①～⑤能同时发生于宿主细胞内，D错误。]
7．D
8．A　[由题干信息可知，紫杉醇能有效抑制DNA的解旋，现已广泛用于乳腺癌的治疗，DNA复制和转录时都要解旋，对应图中的①②过程，A符合题意。]
9．D　[该病毒的遗传物质中含有碱基U，由此可知其遗传物质为RNA，表中碱基A和碱基U的浓度不同，碱基C和碱基G的浓度不同，因此该RNA分子为单链RNA，A正确；若该病毒为逆转录病毒，在宿主细胞内可进行⑤逆转录、①DNA复制、②转录和③翻译过程；若该病毒为某些RNA病毒，在宿主细胞内可进行④RNA复制和③翻译过程，D错误。]
10．C　[若在缺少精氨酸的培养基上不能生长，则可能是精氨酸之前的前体物质合成出现问题，可能是基因1、2、3或4发生突变所致，C错误。]
11．D
12．D　[狂犬病毒增殖的过程中遗传物质RNA进行的是复制，而劳氏肉瘤病毒的增殖过程中遗传物质RNA进行的是逆转录，A错误；①②③④过程的碱基互补配对方式完全相同，都是A－U、C－G，B错误；根据碱基互补配对原则可知，＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与(－)RNA中的比值互为倒数，C错误。]
13．C　[由题干信息可知，RNA可直接作为信使 RNA 参与蛋白质的合成，Zika病毒的RNA上存在多种密码子，A 正确；Zika病毒的遗传物质为RNA，RNA上存在多个基因，B 正确；该病毒属于 RNA病毒，其子代病毒的遗传物质也是RNA，C错误。]
14．(1)②③　tRNA(或转运RNA)　右、右　(2)a、b、e　逆转录酶　A－T、U－A、C－G、G－C　(3)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，进而控制生物的性状　(4)①③　(5)c
15．(1)②　从左向右　氨基酸　(2)相同　可能相同　(3)核孔　转录　分化　(4)基因　环境
解析　(1)分析图1可知，以mRNA为模板，利用氨基酸为原料合成蛋白质，是翻译过程，对应图2中的②过程；根据图1中肽链和游离的氨基酸的位置可知，核糖体的移动方向是从左向右。(2)翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽链的氨基酸排列顺序相同，故通常状况下，核糖体甲和乙合成的物质种类相同；一种tRNA只能携带并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运，所以②tRNA种类不同时，其携带的氨基酸种类可能相同。(3)根据题干信息可知，当机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，说明HIF通过核孔进入细胞核，在转录水平调控EPO基因的表达。EPO是一种蛋白质类激素，可促进造血干细胞分裂、分化，产生更多红细胞。(4)分析图示可知，生物体的基因与基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，生物体的生命活动是由基因和环境共同决定的。

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