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核糖体的组成成分

4．遗传信息的转录

（1）概念：

是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程，转录的结果是形成RNA。

（2）过程

第1步：

DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。

第2步：

游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的

碱基互补时，两者以氢键结合。

第3步：

在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上。

第4步：

合成的RNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。

（3）三种转录产物及其功能

①mRNA：

传达DNA上的遗传信息。

②tRNA：

把氨基酸运送到核糖体上。

③rRNA：

核糖体的重要成分。

1．基因转录出的初始RNA，经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA。

某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与。

大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。

下列判断错误的是

A．某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成

B．一个基因可能参与控制生物体的多种性状

C．mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关

D．初始RNA的剪切、加工在核糖体完成，加工修饰新生肽链在内质网和高尔基体

【答案】D

【解析】酶的化学本质是蛋白质或RNA，而题中说“某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与”，则这些mRNA的剪切由RNA催化完成，故A正确；

据题意可知，初始RNA经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA，因此一个基因可能控制生物体的多种性状，故B正确；

据题意可知，大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成、不同的mRNA合成后以不同的速度被降解，说明mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关，故C正确；

转录过程主要发生在细胞核内，因此RNA在细胞核内合成，则其剪切、加工也应在细胞核内完成，故D错误。

2．如图为真核细胞内转录过程的示意图，说法正确的是

A．b链是合成d链的模板，图中方框b和方框c代表同一种核苷酸

B．转录完成后，d需要通过2层生物膜才能与核糖体结合

C．如果a表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶

D．d链上相邻三个碱基称做一个密码子，翻译过程中与反密码子互补配对

【解析】图为真核生物细胞核内转录过程，则b链为DNA模板链，d链为转录形成的mRNA，由于DNA中没有核糖，RNA中没有脱氧核糖，所以图中方框b和方框c代表的不是同一种核苷酸，A错误；

转录完成后，mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质中与核糖体结合，没有穿过生物膜，B错误；

转录需要RNA聚合酶的催化，DNA聚合酶是催化DNA复制的酶之一，C错误；

d链为转录形成RNA，其上相邻三个碱基称做一个密码子，翻译过程中与tRNA一端的反密码子互补配对，D正确。

3．下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是

A．tRNA、rRNA和mRNA都从一条DNA链转录而来

B．同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生

C．真核细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生

D．转录出的单链RNA不存在碱基互补配对区

【答案】B

【解析】真核细胞的RNA均是通过DNA转录产生，但不一定都从一条DNA链转录而来，A错误；

因为基因的选择性表达，故同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生，B正确；

真核细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核，此外细胞质中的线粒体和叶绿体也可能发生，C错误；

转录出的tRNA也存在碱基互补配对区，D错误。

考向二翻译

1．场所或装配机器：

核糖体。

2．条件

3．遵循原则：

碱基互补配对原则。

4．产物：

多肽链（

蛋白质）。

在一个mRNA上有若干个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。

5．密码子和反密码子

①密码子存在于mRNA上，共有64种。

决定氨基酸的密码子有61种；

终止密码子有3种，不决定氨基酸；

起始密码子有2种，决定氨基酸。

②反密码子存在于tRNA上。

③生物界的遗传密码是统一的，这可以作为生物界统一性的证据。

6．遗传密码

遗传信息

密码子

反密码子

概念

基因中脱氧核苷酸的排列顺序

mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基

tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基

作用

控制生物的遗传性状

直接决定蛋白质中的氨基酸序列

识别密码子、转运氨基酸

种类

基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性

64种：

密码子61种：

能翻译出氨基酸3种：

终止密码子，不能翻译氨基酸

61种（tRNA也为61种）

联系

①基因中脱氧核苷酸的序列

mRNA中核糖核苷酸的序列；

②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补；

③密码子与相应反密码子的序列互补配对

7．过程

起始：

mRNA与核糖体结合

↓

运输：

tRNA携带氨基酸置于特定位置

延伸：

核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体）

终止：

当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止

脱离：

肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质

8.特点

多肽链合成时，若干个核糖体串联在一个mRNA上同时进行工作，大大增加了翻译效率。

4．决定氨基酸的密码子指

A．DNA上的3个相邻的碱基

B．tRNA上的3个相邻的碱基

C．mRNA上的3个相邻的碱基

D．基因上的3个相邻的碱基

【答案】C

【解析】密码子位于信使RNA上，反密码子位于转运RNA上。

一般翻译过程中作为原料的氨基酸为20种，密码子共有64种，其中3种为终止密码子，不编码氨基酸。

密码子是指信使RNA（mRNA）上决定氨基酸的三个相邻的碱基，tRNA上的3个相邻的碱基称为反密码子。

故选C。

5．如图为核糖体上发生的翻译过程示意图下列叙述正确的是

A．tRNA与相应氨基酸的结合及分离均需酶和能量

B．从图中可知，翻译的方向为从左往右，且氨基酸1的密码子为UGG

C．与转录过程比较，该过程特有的碱基配对方式为A－U

D．核糖体与mRNA开始结合的位点为起始密码子所在的部位

【解析】tRNA与相应氨基酸的结合及分离不需要酶，A错误；

从图中可知，翻译的方向为从左往右，且氨基酸1的密码子为UGG（密码子是mRNA上编码一个氨基酸的3个相邻的碱基），B正确；

与转录过程（碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C）比较，该过程（碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C）特有的碱基配对方式为U-A，C错误；

核糖体与mRNA开始结合的位点不一定是起始密码子所在的部位，但从起始密码子才开始翻译，D错误。

【归纳总结】

起始密码子有AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。

终止密码子有UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸；

密码子具有简并性，一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性；

遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起源。

6．如图为细胞中合成蛋白质的过程，下列说法正确的是

A．该过程最终合成的b、c、d、e在结构上各不相同

B．f在a上的移动方向是左→右

C．a的合成与核仁有关，且图中4个核糖体在a上的结合位点相同

D．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质

【解析】翻译：

在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

据图分析：

①数量关系：

一个mRNA可同时结合4个核糖体。

②目的意义：

少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

③方向：

从右向左（见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：

合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

由于b、c、d、e以同一个mRNA为模板翻译形成，所以结构相同，A错误；

根据肽链的长度可判断核糖体在mRNA上移动的方向是右→左，B错误；

核糖体的形成与核仁有关，mRNA的合成与核仁无关，C错误；

多聚核糖体是在一条肽链没有合成完之前就开始合成下一条肽链，所以少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，D正确。

考向三中心法则、基因的概念

1．中心法则

①提出者：

克里克。

②要点：

遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。

③内容图解（用简式表示）：

。

2．基因

①作用：

遗传的一个基本功能单位，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：

以一定的次序排列在染色体上。

染色体是基因的主要载体

③本质：

有功能的核酸分子片断，在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。

④基因的基本单位是核苷酸，基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。

7．下面甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，有关说法正确的是

A．甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成

B．乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板

C．甲图所示翻译过程的方向是从右到左

D．甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同

【答案】　C

【解析】　由甲图可知，翻译过程中一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，A项错误；

转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种，而翻译的模板只是信使RNA，B项错误；

甲图中多肽链②最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的，因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左，C项正确；

转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同，D项错误。

DNA复制、转录和翻译的比较

复制

转录

翻译

场所

主要发生在细胞核中，也可在线粒体、叶绿体内进行

核糖体

时间

有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期

生物的生长发育过程中

条件

模板

亲代DNA分子的两条链

DNA分子的一条链

mRNA

原料

4种脱氧

核苷酸

4种核糖

20种氨基酸

其他

解旋酶、DNA聚合酶和能量

RNA聚合酶、能量

酶、能量、tRNA

碱基配对方式

A－T、T－A、C－G、G－C

A－U、T－A

C－G、G－C

A－U、U－A

过程

DNA边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋形成子代DNA

DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA（单链），mRNA进入细胞质中与核糖体结合

以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链

遗传信息传递方向

DNA→DNA

DNA→RNA

RNA→蛋白质

特点

边解旋边复制，半保留复制

边解旋边转录，转录结束后的DNA仍保留原来的双链结构

mRNA分子可与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成

产物

两个双链DNA分子

多肽或蛋白质

8．某蛋白质的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。

下列有关叙述中正确的是

A．该蛋白质的肽键数为m+n-1个

B．编码该蛋白质合成的mRNA至少有m+n个密码子

C．控制该蛋白质合成的DNA上至少有3（m+n）个碱基

D．基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链

【答案】A

【解析】1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。

2、DNA（或基因）中碱基数：

mRNA上碱基数：

氨基酸个数=6：

3：

1。

编码该蛋白质合成中有m+n个氨基酸，则合成蛋白质的肽键数为m+n-1个，A正确；

编码该蛋白质合成中有m+n个氨基酸，考虑终止密码，则编码该蛋白质的RNA中至少含有的密码子为3（m+n+1）个，B错误；

通过B可知，控制该蛋白质合成的DNA上至少有6（m+n+1）个碱基，C错误；

蛋白质基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA，再以mRNA为模板翻译形成蛋白质，A、B两条肽链是由蛋白质基因的不同区段来编码的，不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，D错误。

9．如图a、b、c表示物质，1、2、3表示过程。

下列有关叙述正确的是

A．T2噬菌体中可发生2过程

B．基因只存在于图中的a物质上

C．并不是所有生物都含有b物质

D．过程1、2、3可发生在任何真核生物细胞中

【解析】　由图可知，a、b、c分别表示DNA、RNA、蛋白质，1、2、3分别表示转录、逆转录、翻译。

T2噬菌体不具有细胞结构，其中不发生2过程，A错误；

基因是有遗传效应的核酸片段，存在于图中a物质上，也有可能存在于b物质上，B错误；

并不是所有生物都含有b物质，例如T2噬菌体，C正确；

过程1、3可发生在真核生物细胞（哺乳动物成熟红细胞外）中，过程2一般不发生在真核细胞中，D错误。

1．下列关于基因表达的叙述，正确的是

A．高度分化停止分裂的细胞中没有基因的表达

B．转录和翻译过程中都没有T与A的配对

C．密码子的种类与组成蛋白质的氨基酸种类相同

D．密码子的简并性增强了遗传密码的容错性

2．如图表示发生在大肠杆菌中的遗传信息传递及表达示意图，下列叙述正确的是

A．图中三个过程的方向均是从左向右进行的

B．a、b过程所需的原料均有四种，且其中三种是相同的

C．三个过程中均发生碱基互补配对，且配对方式完全相同

D．c过程所需的模板直接来自b过程，且这两个过程可同时进行

3．下列关于中心法则的叙述正确的是

A．逆转录酶是通过逆转录合成的

B．中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律

C．真核细胞的转录只能发生在细胞核

D．HIV病毒合成蛋白质的过程中，遗传信息并没有从RNA传向DNA

4．某种生物基因表达过程如图所示，其中Ⅰ代表细胞核，Ⅱ代表细胞质基质。

据图分析，下列叙述正确的是

A．a物质需要穿过两层膜进入细胞质

B．Ⅰ中形成的a物质可以有多种类型

C．图中不同的核糖体共同合成一条多肽链

D．多肽b在核糖体上合成结束后才进入内质网加工、运输

5．已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占得比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例是

A．10%B．20%

C．4%D．无法确定

6．下图表示真核生物细胞核中mRNA合成过程，下列有关叙述正确的是

A．图中①是编码链

B．图中③表示RNA聚合酶，能与RNA分子的启动部位结合

C．图中的转录是从左向右进行的

D．图中④合成后直接与核糖体结合并控制蛋白质的合成

7．DNA分子中有600个碱基，则由它所控制形成的mRNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸数最多不超过

A．1200和100

B．100和100

C．200和100

D．300和200

8．如图是生物体内的中心法则示意图，下列有关此图的说法错误的是

A．大肠杆菌分裂时能发生解旋的过程是①②

B．一个DNA可转录出多个不同类型的RNA

C．劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中能发生②③④⑤

D．T2噬菌体在宿主细胞中只能发生①②③过程

9．如图所示为某动物体内基因表达过程中的一些生理过程，据图回答下列问题：

（1）图甲中，物质④为________。

图示中⑤沿着④向________（填“左”或“右”）移动。

（2）图甲中由②合成①的反应称为________________。

现欲合成一条由51个基本单位构成的①，则相关的基因中与控制这些基本单位直接有关的碱基数目为____个。

（3）图乙的生理过程是________，在人体肝细胞中可进行该生理过程的结构是________________。

物质⑧的名称是______________，其可与基因的启动部位结合，从而开始图乙的过程。

⑥与⑦从物质组成上进行比较，区别是__________________________________________________________。

10．生物遗传信息传递的全过程如图甲所示，基因的表达过程如图乙所示，请据图回答下列问题：

（1）根尖成熟区细胞可发生图乙中_____（填序号）过程。

（2）发生过程②需要的基本条件有模板、原料、_____。

（3）图甲中所示的过程可以用图乙中_____（填序号）表示。

图甲中A链上的密码子AUG有编码甲硫氨酸和_________的作用。

（4）若以图甲中A链为模板，合成一条多肽链的时间是1s，但在2s内A链却翻译合成了数条同种多肽链，原因是_____。

11．（2019浙江4月选考·

22）下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是

A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板

B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能

C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链

D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成

12．（2019全国卷Ⅰ·

2）用体外实验的方法可合成多肽链。

已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是

①同位素标记的tRNA

②蛋白质合成所需的酶

③同位素标记的苯丙氨酸

④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸

⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液

A．①②④

B．②③④

C．③④⑤

D．①③⑤

13．（2018·

浙江4月学考）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下。

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

14．（2017·

浙江11月学考）下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述，正确的是

A．每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码

B．遗传密码由DNA传递到RNA，再由RNA决定蛋白质

C．一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子

D．RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开

15．（2016·

浙江4月选考）遗传信息的传递过程如图所示，其中①～④表示四种不同的物质。

下列叙述错误的是

A．①复制时，2条链均可作为模板链

B．形成②时，需沿整条DNA长链进行

C．密码子CUU编码③所携带的氨基酸

D．②上可同时结合多个核糖体形成多条④

16．（2018·

全国Ⅰ卷）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。

下列相关叙述错误的是

A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物

B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有

C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶

D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶

17．（2018·

海南卷）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是

A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA

B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶

C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸

D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板

1．【答案】D

【解析】高度分化的细胞仍有蛋白质的合成，虽然细胞停止分裂但仍有基因的表达，A错误；

转录过程中DNA模板链上的T与RNA中的A配对，翻译过程中没有T与A的配对，B错误；

密码子的种类是64种，其中只有61种编码氨基酸，组成蛋白质的氨基酸种类只有20种，密码子的种类与组成蛋白质的氨基酸种类不相同，C错误；

密码子的简并性使基因突变后仍然可能编码同一种氨基酸，生物性状没有改变，基因突变具有多害少利性，故密码子的简并性增强了遗传密码的容错性，D正确。

2．【答案】　D

【解析】　图a表示DNA的复制，其两条子链的合成方向相反，图b中转录形成RNA是从右向左进行的，A项错误；

图a、b过程所需的原料均有四种，且其中三种碱基是相同的，B项错误；

三个过程中均发生碱基互补配对，但碱基互补配对的方式不完全相同，图a中存在A—T、G—C的配对，图b中存在A—U、G—C、T—A的配对，图c中存在A—U、G—C的配对，C项错误；

c过程所需的模板直接来自b过程，且这两个过程在原核细胞内可同时进行，D项正确。

3．【答案】B

【解析】1、逆转录酶是催化逆转录过程，其该过程模板是RNA，合成产物是DNA。

2、克里克首先提出中心法则并总结了遗传信息传递的一般规律。

3、真核细胞内DNA主要分布在细胞核中，但少数分布在细胞质中，如线粒体DNA和叶绿体DNA，所以线粒体和叶绿体中也可发生转录和翻译过程。

4、某些含有逆转录酶的病毒也可以发生逆转录过程，如HIV。

逆转录酶的化学本质是蛋白质，它是在宿主细胞的核糖体上通过翻译过程中合成，A错误；

中心法则总结了遗传信息在细胞内传递的一般规律，即遗传信息可以从DNA流向DNA（DNA复制），DNA流向RNA（转录），进而流向蛋白质（翻译），特殊情况下，遗传信息也可以从RNA流向DNA（逆转录），RNA流向RNA

（RNA复制），B正确；

真核细胞的叶绿体和线粒体中含有少量的DNA，叶绿体和线粒体中的DNA可以转录，C错误；

HIV是一种可以发生逆转录的病毒，所以其遗传信息可以从RNA传向DNA，D错误。

4．【答案】B

【解析】图示为某种生物基因表达过程。

在Ⅰ所示的细胞核中，以DNA分子的一条链

为模板通过转录过程形成a所示的RNA．RNA包括mRNA、rRNA、tRNA。

RNA通过核孔到达Ⅱ所示的细胞质基质。

mRNA相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，此过程称为遗传信息的翻译。

b表示正在合成的肽链（也称为多肽）。

依题意并分析图示可知：

在Ⅰ所示的细胞核中，a物质是通过转录过程形成的RNA，RNA形成后通过核孔进入细胞质，穿过零层膜，A错误；

a所示的RNA可以有多种类型（mRNA、rRNA、tRNA），B正确；

图中不同的核糖体与同一个mRNA分子结合，同时进行多条肽链的合成，C错误；

从图可以看出，多肽b在核糖体上的合成还没有结束，就进入内质网进行加工、运输，D错误。

5．【答案】D

【解