资源简介

课时作业
1．图1表示细胞内合成RNA的酶促过程，图2表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．只要是活细胞，均能发生图1和图2过程
B．图1过程的模板是DNA的两条链，参与的酶是DNA聚合酶
C．图2中最早与mRNA结合的核糖体是c，核糖体沿箭头①的方向移动
D．图2的a、b、c最终合成的三条多肽链，其氨基酸顺序不相同
2．(2023·江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　　)
A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5′－CAU－3′的tRNA可转运多种氨基酸
C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
3．生物体内某基因表达过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．最终翻译出的两条多肽链氨基酸数目不同
B．在真核细胞的细胞核中不能够完成该过程
C．该过程需要tRNA从细胞质转运核糖核苷酸
D．转录区域内DNA的U应与RNA的A配对
4．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是(　　)
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
5．(2023·浙江1月，15)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——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体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′端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
6．科学家发现果蝇的昼夜节律与PER蛋白浓度的变化有关。下图表示PER蛋白作用的部分过程，有关叙述错误的是(　　)
A．PER蛋白可反馈抑制per基因的转录
B．per mRNA的合成过程发生在细胞核内
C．PER蛋白与TIM蛋白结合后经核孔进入细胞核
D．一个per mRNA分子上可结合多个核糖体同时进行多条不同肽链的合成
7．甲、乙图为真核细胞内两种物质的合成过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．图甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．图甲所示过程在细胞核内进行，图乙所示过程在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，图甲所示过程不需要解旋酶，图乙所示过程需要解旋酶
D．一个细胞周期中，图甲所示过程在每个起点只起始一次，图乙所示过程可起始多次
8．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链。由此可以推断这些miRNA抑制基因表达的分子机制可能是(　　)
A．阻断rRNA装配成核糖体 B．妨碍DNA分子的解旋
C．干扰tRNA识别密码子 D．影响DNA分子的转录
9．已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子共有198个肽键，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录形成该mRNA的DNA分子中，C与G至少应该共有(　　)
A．600个 B．700个
C．800个 D．900个
10．果蝇的tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同
B．RNA通过选择性加工，可以使tra基因表达出不同的蛋白质
C．这一过程可以使tra基因在不同条件下控制的性状不同
D．最终转录产物不同的原因是tra基因的两条链均作模板
11．如图为细胞缺乏氨基酸时，负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图示若干核糖体中，核糖体a距起始密码子最远
B．空载tRNA增多将导致相应mRNA减少，从而避免细胞物质和能量的浪费
C．图中①②可在同一区域同时进行，从而提高基因表达的效率
D．当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
12．BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子。研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。下图为BDNF基因表达及调控过程。相关叙述错误的是(　　)
A．BDNF基因被甲基化不会改变其碱基序列
B．过程③与②相比，碱基配对方式完全相同
C．与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②一定增强
D．图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用
13．miRNA是一种不编码任何蛋白的由22个核苷酸组成的细胞内小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。如图为某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因上的起始密码子相结合
B．miRNA基因转录产物RNA在细胞核内加工时会发生磷酸二酯键的断裂
C．miRNA上最多有7个密码子，miRNA翻译过程需tRNA来转运氨基酸
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过直接与W基因mRNA结合从而阻止翻译
14．图1表示某细菌的抗除草剂基因的部分片段，其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对。图2表示该细菌细胞内DNA自我复制及控制多肽合成的过程。请回答：
(1)图2中，在真核细胞内，核基因控制的过程发生在同一场所的是________(填序号)。过程①的产物分子中只有一条单链是新合成的，因此这种合成方式被称为________。过程②需要________催化。完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是____________________________。
(2)若图1中基因位点a的碱基对变为T∥A，位点b的碱基对变为G∥C，位点c的碱基对变为A∥T，则其中位点________的突变对生物性状表现无影响，其原因是__________________________________。
(3)若将此抗除草剂基因转入大豆根细胞中，欲检测转基因是否成功，应将转入目的基因的细胞培养在含________的全营养固体培养基中。抗除草剂基因能在大豆细胞中表达并使大豆具有抗除草剂性状说明________________________________。
15．心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR－223(链状)、HRCR(环状)。结合下图回答问题：
(1)启动过程①时，________酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是________。
(2)当心肌缺血、缺氧时，基因miR－223过度表达，所产生的miR－223可与基因ARC转录出的mRNA特定序列通过________________原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少________而被抑制，使凋亡抑制因子无法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
(3)HRCR可以吸附miR－223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短，越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性________。
(4)根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是________(填字母)。
a．有的RNA可作为遗传物质
b．有的RNA是构成某些细胞器的成分
c．有的RNA具有催化功能
d．有的RNA可调控基因表达
e．有的RNA可运输氨基酸
f．有的RNA可作为翻译的直接模板
(5)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是________________________________________________________________________________________________________。
课时作业（解析版）
1．图1表示细胞内合成RNA的酶促过程，图2表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．只要是活细胞，均能发生图1和图2过程
B．图1过程的模板是DNA的两条链，参与的酶是DNA聚合酶
C．图2中最早与mRNA结合的核糖体是c，核糖体沿箭头①的方向移动
D．图2的a、b、c最终合成的三条多肽链，其氨基酸顺序不相同
答案：C
解析：图1是细胞内RNA的合成过程，是转录过程，图2表示翻译过程，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能进行转录和翻译过程，因此并非只要是活细胞，均能发生图1和图2过程，A错误；由图可知，图1过程表示转录过程，其模板是DNA的一条链，参与的酶是RNA聚合酶，B错误；根据多肽链的长度可知，图2中最早与mRNA结合的核糖体是c，肽链的合成方向是从左到右，即核糖体沿箭头①的方向移动，C正确；图2的a、b、c最终合成的三条多肽链的氨基酸顺序相同，因为它们的模板是相同的mRNA，D错误。
2．(2023·江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　　)
A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5′－CAU－3′的tRNA可转运多种氨基酸
C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
答案：D
解析：单链tRNA分子内部存在局部双链区，双链区存在碱基互补配对，A错误；每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B错误；mRNA上的终止密码子不能决定氨基酸，因此其不能结合tRNA，C错误；反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对，这种特点是密码子的简并，而遗传密码的简并可减少变异对个体生存带来的影响，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。
3．生物体内某基因表达过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．最终翻译出的两条多肽链氨基酸数目不同
B．在真核细胞的细胞核中不能够完成该过程
C．该过程需要tRNA从细胞质转运核糖核苷酸
D．转录区域内DNA的U应与RNA的A配对
答案：B
解析：最终翻译出的两条多肽链氨基酸数目相同，A错误；如图表示的转录和翻译同时进行，真核细胞的细胞核是先转录出mRNA后，再出核孔到达细胞质中进行翻译过程，B正确；该过程需要tRNA从细胞质转运氨基酸，C错误；DNA上没有碱基U，U是RNA特有的碱基，D错误。
4．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是(　　)
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案：C
解析：因为该物质可使DNA双链不能解开，DNA复制时需要解旋，所以若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，会导致细胞中DNA复制发生障碍，A正确；由于RNA主要是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，因此，会导致细胞中转录发生障碍，B正确；因为该物质使DNA复制不能完成，所以可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误；该物质能抑制DNA复制，因此，可抑制癌细胞增殖，D正确。
5．(2023·浙江1月，15)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——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体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′端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
答案：B
解析：根据图中核糖体上肽链的长短可知，翻译的方向是从左到右，也就是说各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；图中5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译，是有先后顺序的，C错误；根据题干信息“多聚核糖体所……mRNA的长度决定”可知，若将细菌的某基因截短，会导致转录出来的mRNA变短，则相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数量会减少，D错误。
6．科学家发现果蝇的昼夜节律与PER蛋白浓度的变化有关。下图表示PER蛋白作用的部分过程，有关叙述错误的是(　　)
A．PER蛋白可反馈抑制per基因的转录
B．per mRNA的合成过程发生在细胞核内
C．PER蛋白与TIM蛋白结合后经核孔进入细胞核
D．一个per mRNA分子上可结合多个核糖体同时进行多条不同肽链的合成
答案：D
7．甲、乙图为真核细胞内两种物质的合成过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．图甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．图甲所示过程在细胞核内进行，图乙所示过程在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，图甲所示过程不需要解旋酶，图乙所示过程需要解旋酶
D．一个细胞周期中，图甲所示过程在每个起点只起始一次，图乙所示过程可起始多次
答案：D
解析：据题图可知，甲所示过程为DNA复制，乙所示过程为转录。DNA复制为半保留复制，其产物是双链DNA分子，转录结束后DNA是全保留的，其产物为单链RNA，A错误；DNA复制和转录的主要场所都是细胞核，DNA复制需要解旋酶，转录不需要解旋酶，B、C错误；一个细胞周期中DNA只进行一次复制，而转录则可多次发生，D正确。
8．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链。由此可以推断这些miRNA抑制基因表达的分子机制可能是(　　)
A．阻断rRNA装配成核糖体 B．妨碍DNA分子的解旋
C．干扰tRNA识别密码子 D．影响DNA分子的转录
答案：C
解析：根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链的，与rRNA装配成核糖体无关，A错误；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，并没有与双链DNA分子互补，所以不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，也就无法与tRNA配对了，C正确；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，只是阻止了mRNA发挥作用，并不能影响DNA分子的转录，D错误。
9．已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子共有198个肽键，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录形成该mRNA的DNA分子中，C与G至少应该共有(　　)
A．600个 B．700个
C．800个 D．900个
答案：D
解析：肽键数＝氨基酸的数目－肽链条数，则氨基酸的数目＝肽键数＋肽链条数＝198＋2＝200个。DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，则DNA中含有碱基数至少为200×6＝1200个。由于控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U占25%，则G＋C占75%，所以控制转录该mRNA的DNA分子中，C和G至少应该共有1200×75%＝900个。
10．果蝇的tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同
B．RNA通过选择性加工，可以使tra基因表达出不同的蛋白质
C．这一过程可以使tra基因在不同条件下控制的性状不同
D．最终转录产物不同的原因是tra基因的两条链均作模板
答案：D
解析：据题意“tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物”，说明tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同，A正确；由于“前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物”，所以可翻译成不同的蛋白质，进而导致控制的性状不同，B、C正确；转录是以tra基因的一条链作模板，D错误。
11．如图为细胞缺乏氨基酸时，负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图示若干核糖体中，核糖体a距起始密码子最远
B．空载tRNA增多将导致相应mRNA减少，从而避免细胞物质和能量的浪费
C．图中①②可在同一区域同时进行，从而提高基因表达的效率
D．当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
答案：C
解析：由图中肽链长短可知，翻译的方向是由右向左，因此起始密码子在mRNA的右侧，故起始密码子与a核糖体距离最远，A正确；空载tRNA可抑制相应基因的表达，因此空载tRNA增多将导致相应mRNA减少，从而避免细胞物质和能量的浪费，B正确；由于细胞核核膜的作用，使①和②两个过程不能在同一区域同时进行，C错误；当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制翻译，也可以抑制相应基因的转录，因此当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达，D正确。
12．BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子。研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。下图为BDNF基因表达及调控过程。相关叙述错误的是(　　)
A．BDNF基因被甲基化不会改变其碱基序列
B．过程③与②相比，碱基配对方式完全相同
C．与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②一定增强
D．图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用
答案：C
解析：BDNF基因被甲基化不会改变其碱基序列，会影响转录，A正确；过程③是翻译，mRNA与tRNA配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，过程②中mRNA与miRNA－195的配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，过程③与②相比，碱基配对方式完全相同，B正确；抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关，与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②不一定增强，可能只是BDNF基因甲基化水平升高，C错误；图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用，miRNA－195基因表达会降低BDNF基因的表达，D正确。
13．miRNA是一种不编码任何蛋白的由22个核苷酸组成的细胞内小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。如图为某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因上的起始密码子相结合
B．miRNA基因转录产物RNA在细胞核内加工时会发生磷酸二酯键的断裂
C．miRNA上最多有7个密码子，miRNA翻译过程需tRNA来转运氨基酸
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过直接与W基因mRNA结合从而阻止翻译
答案：B
解析：miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，A错误；从图中可看出，miRNA基因转录形成的RNA在细胞核内加工需要切去部分RNA片段，因此会发生磷酸二酯键的断裂，B正确；miRNA是一种不编码任何蛋白的由22个核苷酸组成的细胞内小分子RNA，因此不进行翻译过程，也无密码子，C错误；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物与W基因的mRNA结合，阻断其翻译过程来实现的，D错误。
14．图1表示某细菌的抗除草剂基因的部分片段，其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对。图2表示该细菌细胞内DNA自我复制及控制多肽合成的过程。请回答：
(1)图2中，在真核细胞内，核基因控制的过程发生在同一场所的是________(填序号)。过程①的产物分子中只有一条单链是新合成的，因此这种合成方式被称为________。过程②需要________催化。完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是____________________________。
(2)若图1中基因位点a的碱基对变为T∥A，位点b的碱基对变为G∥C，位点c的碱基对变为A∥T，则其中位点________的突变对生物性状表现无影响，其原因是__________________________________。
(3)若将此抗除草剂基因转入大豆根细胞中，欲检测转基因是否成功，应将转入目的基因的细胞培养在含________的全营养固体培养基中。抗除草剂基因能在大豆细胞中表达并使大豆具有抗除草剂性状说明________________________________。
答案：(1)①②　半保留复制　RNA聚合酶　提高翻译的效率
(2)c　改变前后密码子对应的氨基酸不变
(3)除草剂　遗传密码在生物界是统一的(或所有生物共用一套遗传密码)
15．心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR－223(链状)、HRCR(环状)。结合下图回答问题：
(1)启动过程①时，________酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是________。
(2)当心肌缺血、缺氧时，基因miR－223过度表达，所产生的miR－223可与基因ARC转录出的mRNA特定序列通过________________原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少________而被抑制，使凋亡抑制因子无法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
(3)HRCR可以吸附miR－223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短，越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性________。
(4)根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是________(填字母)。
a．有的RNA可作为遗传物质
b．有的RNA是构成某些细胞器的成分
c．有的RNA具有催化功能
d．有的RNA可调控基因表达
e．有的RNA可运输氨基酸
f．有的RNA可作为翻译的直接模板
(5)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)RNA聚合　核糖体
(2)碱基互补配对　模板　A—U　(3)弱　(4)abcdef
(5)HRCR与miR－223碱基互补配对，清除miR－223，使基因ARC的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡
1第课时　基因的表达
概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。
一　遗传信息的转录
1．RNA充当信使
DNA指导蛋白质的合成过程中充当信使的是RNA，它是核酸(化学本质)，基本单位是核苷酸，由一分子含氮碱基、一分子五碳糖、一分子磷酸组成。组成RNA的碱基有4种，与DNA相同的碱基为A、G、C，独有的是U。组成RNA的是核糖而不是脱氧核糖。
RNA一般是单链，比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核到达细胞质中。
RNA有三种：分别是mRNA、tRNA、rRNA。
2．遗传信息的转录
二　遗传信息的翻译
1．概念解读
场所 细胞质的核糖体上
模板 mRNA
原料 21种氨基酸
产物 具有一定氨基酸顺序的蛋白质
2．密码子
(1)概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基为1个密码子。
(2)起始密码子：即在翻译时作为第一个密码子。AUG作为起始密码子编码甲硫氨酸；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
(3)终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。
(4)特点
①不同生物共用一套遗传密码。
②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。
3．tRNA：tRNA可以将氨基酸运输到核糖体上。1种tRNA只能识别并转运1种氨基酸。tRNA分子经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的可以与mRNA上的密码子互补配对的碱基，叫作反密码子。
4．过程
5．翻译过程中mRNA与核糖体数量关系图
(1)数量关系：一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链(氨基酸序列完全相同)的合成。
(2)方向：从A向B(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。
(3)意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
1．DNA复制与转录发生的时间、场所相同，起点也相同，但是酶、原料、产物不同。( )
2．DNA转录的产物只有mRNA。( )
3．DNA转录形成的mRNA，与非模板链的碱基组成、排列顺序都是相同的。( )
4．mRNA、tRNA、rRNA，都会参与翻译过程。( )
5．转录时RNA聚合酶以起始密码子开始，以终止密码子结束，合成RNA产物。( )
6．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。( )
7．一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。( )
8．线粒体和叶绿体内也会发生转录和翻译过程。( )
9．基因能在异体细胞中表达的基础是各种生物共用一套遗传密码。( )
10．基因表达过程中不会出现T－A碱基配对。( )
11．用3H标记的胸腺嘧啶可以研究转录的过程。( )
考向一　通过比较转录和翻译的过程，考查模型构建与分析能力
[例1]　(2022·湖南，14)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。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．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
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
[例2]　(2023·辽宁，18)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1)；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述不正确的是(　　)
A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5′端到3′端进行的
D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
[例3]　(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
考向二　借助遗传信息、密码子与反密码子的关系，考查理解能力
[例4]　(2025·八省联考内蒙)UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子，CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子，AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中，能表达出Phe Pro Lys三肽的是(　　)
A．5′－CTTCGGGAA－3′ B．5′－AAGGGCTTC－3′
C．5′－ATCCCGAAG－3′ D．5′－CAACGGGTT－3′
[例5]　细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(　　)
A．细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B．图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C．密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D．密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
考向三　围绕基因表达中的相关计算，考查理解能力和推理能力
[例6]　下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成)，下列说法错误的是(　　)
A．过程①以核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶催化该过程
B．过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与
C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成
D．51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888
[例7]　下图为哺乳动物细胞合成某种蛋白的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．过程③在细胞核中进行且与核仁有关
B．DNA中碱基数目与某条肽链中氨基酸数目比大于6∶1
C．过程A和B中涉及到的碱基互补配对方式相同
D．图中过程C中核糖体沿mRNA移动的方向是b→a
答案及解析
1．DNA复制与转录发生的时间、场所相同，起点也相同，但是酶、原料、产物不同。(×)
2．DNA转录的产物只有mRNA。(×)
3．DNA转录形成的mRNA，与非模板链的碱基组成、排列顺序都是相同的。(×)
4．mRNA、tRNA、rRNA，都会参与翻译过程。(√)
5．转录时RNA聚合酶以起始密码子开始，以终止密码子结束，合成RNA产物。(×)
6．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。(×)
7．一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。(√)
8．线粒体和叶绿体内也会发生转录和翻译过程。(√)
9．基因能在异体细胞中表达的基础是各种生物共用一套遗传密码。(√)
10．基因表达过程中不会出现T－A碱基配对。(×)
11．用3H标记的胸腺嘧啶可以研究转录的过程。(×)
考向一　通过比较转录和翻译的过程，考查模型构建与分析能力
[例1]　(2022·湖南，14)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。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．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
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
答案：D
解析：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，以提高翻译效率，A正确；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，而是与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
[例2]　(2023·辽宁，18)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1)；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述不正确的是(　　)
A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5′端到3′端进行的
D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
答案：C
解析：DNA的复制方式为半保留复制，图1所示的DNA一条链有损伤，经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因，A正确；图1所示DNA损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA，由于密码子具有简并性，故图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变，B正确；转录过程是沿着模板链的3′端到5′端进行的，C错误；由题意知，如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复，据此推测图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m，即从5′端到3′端，D正确。
[例3]　(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
答案：C
解析：启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，核糖体会沿mRNA从5′端向3′端移动以合成肽链，B正确；抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合，使glg mRNA分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合，glg mRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。
对比分析DNA复制、转录和翻译
考向二　借助遗传信息、密码子与反密码子的关系，考查理解能力
[例4]　(2025·八省联考内蒙)UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子，CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子，AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中，能表达出Phe Pro Lys三肽的是(　　)
A．5′－CTTCGGGAA－3′ B．5′－AAGGGCTTC－3′
C．5′－ATCCCGAAG－3′ D．5′－CAACGGGTT－3′
答案：A
解析：模板链为5′－CTTCGGGAA－3′，根据碱基互补配对可知mRNA序列为3′－GAAGCCCUU－5′，翻译时核糖体沿着mRNA从5′端移向3′端，翻译出的三肽序列为Phe Pro Lys，A正确。
[例5]　细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(　　)
A．细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B．图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C．密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D．密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
答案：C
解析：细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的，A正确；由图可知，含有I的反密码子可识别三种密码子，B正确；由图中信息可知，三个mRNA上的密码子不同，但它们所决定的氨基酸相同，C错误；在原核细胞中，密码子GUG编码缬氨酸和甲硫氨酸，D正确。
遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
考向三　围绕基因表达中的相关计算，考查理解能力和推理能力
[例6]　下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成)，下列说法错误的是(　　)
A．过程①以核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶催化该过程
B．过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与
C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成
D．51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888
答案：C
解析：过程①表示转录，以核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA，A正确；过程②表示翻译，发生在细胞质中，需要mRNA、tRNA、rRNA参与，B正确；转录是以基因的一条链进行的，所以胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B两条肽链的合成，C错误；51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D正确。
[例7]　下图为哺乳动物细胞合成某种蛋白的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．过程③在细胞核中进行且与核仁有关
B．DNA中碱基数目与某条肽链中氨基酸数目比大于6∶1
C．过程A和B中涉及到的碱基互补配对方式相同
D．图中过程C中核糖体沿mRNA移动的方向是b→a
答案：B
解析：核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，故过程②合成rRNA在细胞核中进行且与核仁有关，A错误；由于mRNA一个密码子的三个碱基对应一个氨基酸及DNA中的三个碱基对，DNA中存在非编码序列，mRNA存在终止密码子，所以DNA中碱基数目与某条肽链中氨基酸数目比大于6∶1，B正确；过程A
为DNA复制，碱基配对方式为A—T、T—A、G—C、C—G，而过程B为转录，碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，配对方式有所不同，C错误；过程C为多聚核糖体的翻译过程，核糖体移动方向为短肽链向长肽链方向移动，即a→b，D错误。
基因表达中的相关数量关系 　(1)转录、翻译过程中DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1，如： (2)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。
1(共63张PPT)
　　　　　　　　　　　　　
必修2　遗传与进化
第五单元　遗传的分子组成
第3课时　基因的表达
概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。
目录
CONTENTS
02
经典考题训练
01
知识自主梳理
03
课时作业
01
知识自主梳理
一　遗传信息的转录
1．RNA充当信使
DNA指导蛋白质的合成过程中充当信使的是_____，它是核酸(化学本质)，基本单位是________，由一分子__________、一分子________、一分子_____组成。组成RNA的碱基有4种，与DNA相同的碱基为_________，独有的是____。组成RNA的是______而不是脱氧核糖。
RNA一般是___链，比DNA短，因此能够通过_____，从细胞核到达细胞质中。
RNA
核苷酸
含氮碱基
五碳糖
磷酸
A、G、C
U
核糖
单
核孔
RNA有三种：分别是_______________________。
mRNA、tRNA、rRNA
2．遗传信息的转录
细胞核
核糖核苷酸
RNA分子
mRNA、rRNA、tRNA
二　遗传信息的翻译
1．概念解读
场所 细胞质的核糖体上
模板 ________
原料 21种________
产物 具有一定____________的蛋白质
mRNA
氨基酸
氨基酸顺序
2．密码子
(1)概念：________上决定一个氨基酸的____个相邻的碱基为____个密码子。
(2)起始密码子：即在翻译时作为第一个密码子。AUG作为起始密码子编码甲硫氨酸；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
(3)终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。
mRNA
3
1
(4)特点
①不同生物共用一套遗传密码。
②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。
3．tRNA：tRNA可以将_________运输到核糖体上。1种tRNA只能识别并转运____种氨基酸。tRNA分子经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带________的部位，另一端有3个相邻的可以与_________上的密码子互补配对的碱基，叫作__________。
氨基酸
1
氨基酸
mRNA
反密码子
4．过程
核糖体
tRNA
mRNA
终止密码子
5．翻译过程中mRNA与核糖体数量关系图
(1)数量关系：一个mRNA分子上可相继结合
______核糖体，同时进行多条肽链(氨基酸序列完
全相同)的合成。
(2)方向：_________(见右图)，判断依据是多
肽链的长短，______翻译在前。
(3)意义：____________________________________________。
多个
从A向B
长的
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质
核糖体
mRNA
正在合成的肽链
1．DNA复制与转录发生的时间、场所相同，起点也相同，但是酶、原料、产物不同。( )
2．DNA转录的产物只有mRNA。( )
3．DNA转录形成的mRNA，与非模板链的碱基组成、排列顺序都是相同的。( )
4．mRNA、tRNA、rRNA，都会参与翻译过程。( )
5．转录时RNA聚合酶以起始密码子开始，以终止密码子结束，合成RNA产物。( )
×
√
×
×
×
6．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。( )
7．一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。( )
8．线粒体和叶绿体内也会发生转录和翻译过程。( )
9．基因能在异体细胞中表达的基础是各种生物共用一套遗传密码。( )
10．基因表达过程中不会出现T－A碱基配对。( )
11．用3H标记的胸腺嘧啶可以研究转录的过程。( )
×
√
√
√
×
×
经典考题训练
02
考向一　通过比较转录和翻译的过程，考查模型构建与分析能力
[例1]　(2022·湖南，14)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。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．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
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：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，以提高翻译效率，A正确；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，而是与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。 　
[例2]　(2023·辽宁，18)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1)；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的
RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶
等进行修复(如图2)。下列叙述不正确的是(　　)
A．图1所示的DNA经复制后有半数子代
DNA含该损伤导致的突变基因
B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5′端到3′端进行的
D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
解析：DNA的复制方式为半保留复制，图1
所示的DNA一条链有损伤，经复制后有半数子代
DNA含该损伤导致的突变基因，A正确；图1所示
DNA损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺
嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA，由于
密码子具有简并性，故图1所示转录产生的mRNA
指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变，B正确；转录过程是沿着模板链的3′端到5′端进行的，C错误；由题意知，如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复，据此推测图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m，即从5′端到3′端，D正确。 　
[例3]　(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg
基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿
glg mRNA从5′端向3′端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
解析：启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA
聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，
核糖体会沿mRNA从5′端向3′端移动以合成肽链，B正确；
抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，
CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合，使glg mRNA
分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG
焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的
转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合，glg mRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。 　
对比分析DNA复制、转录和翻译
考向二　借助遗传信息、密码子与反密码子的关系，考查理解能力
[例4]　(2025·八省联考内蒙)UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子，CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子，AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中，能表达出Phe Pro Lys三肽的是(　　)
A．5′－CTTCGGGAA－3′ B．5′－AAGGGCTTC－3′
C．5′－ATCCCGAAG－3′ D．5′－CAACGGGTT－3′
解析：模板链为5′－CTTCGGGAA－3′，根据碱基互补配对可知mRNA序列为3′－GAAGCCCUU－5′，翻译时核糖体沿着mRNA从5′端移向3′端，翻译出的三肽序列为Phe Pro Lys，A正确。 　
[例5]　细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，
存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下
列说法错误的是(　　)
A．细胞的tRNA和mRNA是通过转录产生的
B．图中tRNA的反密码子能识别不同的密码子
C．密码子发生改变都会导致所编码的氨基酸发生改变
D．密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
解析：细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的，A正确；由图可知，含有I的反密码子可识别三种密码子，B正确；由图中信息可知，三个mRNA上的密码子不同，但它们所决定的氨基酸相同，C错误；在原核细胞中，密码子GUG编码缬氨酸和甲硫氨酸，D正确。 　
遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
考向三　围绕基因表达中的相关计算，考查理解能力和推理能力
[例6]　下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成)，下列说法错误的是(　　)
A．过程①以核糖核苷酸为原料，
RNA聚合酶催化该过程
B．过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与
C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成
D．51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888
解析：过程①表示转录，以核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA，A正确；过程②表示翻译，发生在细胞质中，需要mRNA、tRNA、rRNA参与，B正确；转录是以基因的一条链进行的，所以胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B两条肽链的合成，C错误；51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D正确。 　
[例7]　下图为哺乳动物细胞合成某种蛋白的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．过程③在细胞核中进行且与核仁有关
B．DNA中碱基数目与某条肽链中氨基酸
数目比大于6∶1
C．过程A和B中涉及到的碱基互补配对方
式相同
D．图中过程C中核糖体沿mRNA移动的方向是b→a
解析：核仁与rRNA的合成以及核糖体的形
成有关，故过程②合成rRNA在细胞核中进行且与
核仁有关，A错误；由于mRNA一个密码子的三个
碱基对应一个氨基酸及DNA中的三个碱基对，DNA
中存在非编码序列，mRNA存在终止密码子，所以
DNA中碱基数目与某条肽链中氨基酸数目比大于6∶1，B正确；过程A为DNA复制，碱基配对方式为A—T、T—A、G—C、C—G，而过程B为转录，碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，配对方式有所不同，C错误；过程C为多聚核糖体的翻译过程，核糖体移动方向为短肽链向长肽链方向移动，即a→b，D错误。
基因表达中的相关数量关系
(1)转录、翻译过程中DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1，如：
(2)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。
课时作业
03
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★
对点 遗传信息的转录和翻译 遗传信息的翻译 遗传信息的转录和翻译 DNA的复制、转录 遗传信息的翻译 遗传信息的转录和翻译 DNA的复制、转录 基因表达的调控 基因表达相关计算 遗传信息的转录 基因表达的调控 基因表达的调控 基因表达及调控 DNA复制、转录、翻译综合 基因表达的调控
1．图1表示细胞内合成RNA的酶促过程，图2表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．只要是活细胞，均能发生图1和图2
过程
B．图1过程的模板是DNA的两条链，参与的酶是DNA聚合酶
C．图2中最早与mRNA结合的核糖体是c，核糖体沿箭头①的方向移动
D．图2的a、b、c最终合成的三条多肽链，其氨基酸顺序不相同
解析：图1是细胞内RNA的合成过程，是转录过程，图2表示翻译过程，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能进行转录和翻译过程，因此并非只要是活细胞，均能发生图1和图2过程，A错误；由图可知，图1过程表示转录过程，其模板是DNA的一条链，参与的酶是RNA聚合酶，B错误；根据多肽链的长度可知，图2中最早与mRNA结合的核糖体是c，肽链的合成方向是从左到右，即核糖体沿箭头①的方向移动，C正确；图2的a、b、c最终合成的三条多肽链的氨基酸顺序相同，因为它们的模板是相同的mRNA，D错误。 　
2．(2023·江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　　)
A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5′－CAU－3′的tRNA可转运多种氨基酸
C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物
种遗传的稳定性
解析： 单链tRNA分子内部存在局部双链区，双链区存
在碱基互补配对，A错误；每种tRNA只能识别并转运一种
氨基酸，B错误；mRNA上的终止密码子不能决定氨基酸，
因此其不能结合tRNA，C错误；反密码子第1位碱基常为次
黄嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对，这种特
点是密码子的简并，而遗传密码的简并可减少变异对个体生存带来的影响，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。　
3．生物体内某基因表达过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．最终翻译出的两条多肽链氨基酸数目不同
B．在真核细胞的细胞核中不能够完成该过程
C．该过程需要tRNA从细胞质转运核糖核苷酸
D．转录区域内DNA的U应与RNA的A配对
解析：最终翻译出的两条多肽链氨基酸数目相同，A错误；如图表示的转录和翻译同时进行，真核细胞的细胞核是先转录出mRNA后，再出核孔到达细胞质中进行翻译过程，B正确；该过程需要tRNA从细胞质转运氨基酸，C错误；DNA上没有碱基U，U是RNA特有的碱基，D错误。 　
4．某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是(　　)
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
解析：因为该物质可使DNA双链不能解开，DNA复制时需要解旋，所以若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，会导致细胞中DNA复制发生障碍，A正确；由于RNA主要是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，因此，会导致细胞中转录发生障碍，B正确；因为该物质使DNA复制不能完成，所以可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误；该物质能抑制DNA复制，因此，可抑制癌细胞增殖，D正确。
5．(2023·浙江1月，15)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——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体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′端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
解析：根据图中核糖体上肽链的长短可知，翻译的方向是从左到右，也就是说各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；图中5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译，是有先后顺序的，C错误；根据题干信息“多聚核糖体所……mRNA的长度决定”可知，若将细菌的某基因截短，会导致转录出来的mRNA变短，则相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数量会减少，D错误。 　
6．科学家发现果蝇的昼夜节律与PER蛋白浓度的变化有关。下图表示PER蛋白作用的部分过程，有关叙述错误的是(　　)
A．PER蛋白可反馈抑制per基因的转录
B．per mRNA的合成过程发生在细胞核内
C．PER蛋白与TIM蛋白结合后经核孔进入细胞核
D．一个per mRNA分子上可结合多个核糖体同时
进行多条不同肽链的合成
7．甲、乙图为真核细胞内两种物质的合成过程示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．图甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B．图甲所示过程在细胞核内进行，图乙所示过程在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，图甲所示过程不需要解旋酶，图乙所示过程需要解旋酶
D．一个细胞周期中，图甲所示过程在每个起点只起始一次，图乙所示过程可起始多次
解析：据题图可知，甲所示过程为DNA复制，乙所示过程为转录。DNA复制为半保留复制，其产物是双链DNA分子，转录结束后DNA是全保留的，其产物为单链RNA，A错误；DNA复制和转录的主要场所都是细胞核，DNA复制需要解旋酶，转录不需要解旋酶，B、C错误；一个细胞周期中DNA只进行一次复制，而转录则可多次发生，D正确。
8．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链。由此可以推断这些miRNA抑制基因表达的分子机制可能是(　　)
A．阻断rRNA装配成核糖体 B．妨碍DNA分子的解旋
C．干扰tRNA识别密码子 D．影响DNA分子的转录
解析：根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链的，与rRNA装配成核糖体无关，A错误；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，并没有与双链DNA分子互补，所以不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，也就无法与tRNA配对了，C正确；根据题意分析，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，只是阻止了mRNA发挥作用，并不能影响DNA分子的转录，D错误。 　
9．已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子共有198个肽键，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录形成该mRNA的DNA分子中，C与G至少应该共有(　　)
A．600个 B．700个
C．800个 D．900个
解析：肽键数＝氨基酸的数目－肽链条数，则氨基酸的数目＝肽键数＋肽链条数＝198＋2＝200个。DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，则DNA中含有碱基数至少为200×6＝1200个。由于控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U占25%，则G＋C占75%，所以控制转录该mRNA的DNA分子中，C和G至少应该共有1200×75%＝900个。
10．果蝇的tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同
B．RNA通过选择性加工，可以使tra基因表达出不同的蛋白质
C．这一过程可以使tra基因在不同条件下控制的性状不同
D．最终转录产物不同的原因是tra基因的两条链均作模板
解析：据题意“tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物”，说明tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同，A正确；由于“前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性加工，从而产生不同的最终转录产物”，所以可翻译成不同的蛋白质，进而导致控制的性状不同，B、C正确；转录是以tra基因的一条链作模板，D错误。
11．如图为细胞缺乏氨基酸时，负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图示若干核糖体中，核糖体a距起始密码子
最远
B．空载tRNA增多将导致相应mRNA减少，从
而避免细胞物质和能量的浪费
C．图中①②可在同一区域同时进行，从而提高基因表达的效率
D．当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
解析：由图中肽链长短可知，翻译的方向是由右
向左，因此起始密码子在mRNA的右侧，故起始密码
子与a核糖体距离最远，A正确；空载tRNA可抑制相
应基因的表达，因此空载tRNA增多将导致相应mRNA
减少，从而避免细胞物质和能量的浪费，B正确；由于
细胞核核膜的作用，使①和②两个过程不能在同一区域同时进行，C错误；当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制翻译，也可以抑制相应基因的转录，因此当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达，D正确。
12．BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子。研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。下图为BDNF基因表达及调控过程。相
关叙述错误的是(　　)
A．BDNF基因被甲基化不会改变其碱基序列
B．过程③与②相比，碱基配对方式完全相同
C．与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②一定增强
D．图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用
解析：BDNF基因被甲基化不会改变其碱基
序列, 会影响转录, A正确；过程③是翻译, mRNA
与tRNA配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，
过程②中mRNA与miRNA－195的配对方式为A—
U、U—A、G—C、C—G，过程③与②相比，碱基配对方式完全相同，B正确；抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关，与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②不一定增强，可能只是BDNF基因甲基化水平升高，C错误；图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用，miRNA－195基因表达会降低BDNF基因的表达，D正确。
13．miRNA是一种不编码任何蛋白的由22个核苷酸组成的细胞内小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。如图为某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图，下列叙
述正确的是(　　)
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与
该基因上的起始密码子相结合
B．miRNA基因转录产物RNA在细胞核内加工时会发生磷酸二酯键的断裂
C．miRNA上最多有7个密码子，miRNA翻译过程需tRNA来转运氨基酸
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过直接与W基因mRNA结合从而阻止翻译
解析：miRNA基因转录时，RNA聚合酶
与该基因首端的启动子相结合，A错误；从图
中可看出，miRNA基因转录形成的RNA在细
胞核内加工需要切去部分RNA片段，因此会
发生磷酸二酯键的断裂，B正确；miRNA是一种不编码任何蛋白的由22个核苷酸组成的细胞内小分子RNA，因此不进行翻译过程，也无密码子，C错误；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物与W基因的mRNA结合，阻断其翻译过程来实现的，D错误。
14．图1表示某细菌的抗除草剂基因的部分
片段，其中a、b、c分别表示该基因片段中特定
的碱基对。图2表示该细菌细胞内DNA自我复制
及控制多肽合成的过程。请回答：
(1)图2中，在真核细胞内，核基因控制的过程发生在同
一场所的是______(填序号)。过程①的产物分子中只有一条
单链是新合成的，因此这种合成方式被称为_____________。
过程②需要____________催化。完成③时，一般在一条mRNA
上会结合多个核糖体，其意义是__________________。
①②
半保留复制
RNA聚合酶
提高翻译的效率
(2)若图1中基因位点a的碱基对变为T∥A，
位点b的碱基对变为G∥C，位点c的碱基对变为
A∥T，则其中位点____的突变对生物性状表现
无影响，其原因是________________________
__________。
(3)若将此抗除草剂基因转入大豆根细胞中，欲检测转
基因是否成功，应将转入目的基因的细胞培养在含________
的全营养固体培养基中。抗除草剂基因能在大豆细胞中表达
并使大豆具有抗除草剂性状说明____________________________________________
_____________。
c
改变前后密码子对应的氨基酸不变
除草剂
遗传密码在生物界是统一的(或所有生物共用一套遗传密码)
15．心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR－223(链状)、HRCR(环状)。结合下图回答问题：
(1)启动过程①时，___________酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是________。
RNA聚合
核糖体
(2)当心肌缺血、缺氧时，基因miR－223
过度表达，所产生的miR－223可与基因ARC
转录出的mRNA特定序列通过_____________
原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因
缺少______而被抑制，使凋亡抑制因子无
法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC
相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
碱基互补配对
模板
A—U
(3)HRCR可以吸附miR－223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短，越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性_____。
(4)根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是________(填字母)。
a．有的RNA可作为遗传物质
b．有的RNA是构成某些细胞器的成分
c．有的RNA具有催化功能
d．有的RNA可调控基因表达
e．有的RNA可运输氨基酸
f．有的RNA可作为翻译的直接模板
弱
abcdef
(5)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是_____________________________________________________________________
______________________。
HRCR与miR－223碱基互补配对，清除miR－223，使基因ARC的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡

展开更多......

收起↑