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专题 4.1.2 基因指导蛋白质的合成（讲）一、翻译1.翻译(1)概念2.比较转录和翻译程RNA【典型例题】（2016江苏卷.18）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。
其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。
下列相关叙述错误的是（）A. Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B. 向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C. 向导RNA可在逆转录酶催化下合成D. 若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……则相应的识别序列为……UCCACAAUC……【答案】C【变式训练】（2015·江苏卷.12）下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是（）A. 图中结构含有核糖体 RNAB. 甲硫氨酸处于图中a的位置C. 密码子位于 tRNA 的环状结构上D. mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【答案】A【解析】图示为翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，A正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸不在图中a位置，B错误；密码子位于mRNA上，是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类，D错误。
二、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子【知识点讲解】(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)密码子：mRNA上3个相邻碱基，共64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
(3)反密码子：位于tRNA上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
(3)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
一、选择题1．下列有关DNA和RNA的叙述中，正确的是()A．DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态B．DNA和RNA的基本组成单位是一样的C．AGCTGA既可能是DNA的碱基序列，也可能是RNA的碱基序列D．mRNA的碱基序列，取决于DNA的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列解析：DNA和RNA是两类不同的核酸，A错误；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B错误；T为DNA的特有碱基，所以含有T的核苷酸序列只能是DNA，不可能是RNA，C错误；DNA上的遗传信息通过转录转移到mRNA 上，mRNA通过翻译指导蛋白质的合成，D正确。
答案： D2．下列关于图示的说法，错误的是()A．图中所示正在进行的过程是转录B．从化学成分上看，图中的2和5相同C．若已知a链上形成e链的功能段中碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链的碱基比例是U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4D．通过该过程，遗传信息由a传递到了e上解析：图中过程是转录，a链是DNA分子的一条链，e链是转录形成的RNA链，2和5分别是碱基U、T，所以化学成分不一样。
a链与e链上的碱基互补配对，a链碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链的碱基比例是U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4。
答案： B3．下图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列相关说法不正确的是()A．该图说明少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质B．该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸C．②③④⑤的最终结构各不相同D．合成①的场所在细胞核，⑥的合成与核仁有关解析：图中过程是翻译，模板是①mRNA，以氨基酸为原料合成蛋白质，B正确；一种mRNA可以和多个核糖体结合，可以迅速合成出大量的蛋白质，A正确；一种mRNA只能合成一种蛋白质，因此②③④⑤的最终结构是相同的，C错误；⑥为核糖体，其合成与核仁有关，D正确。
答案： C4．下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是()A．DNA的复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程C．DNA复制、转录及翻译的原料依次是脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸D．DNA复制和转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板解析：遗传信息的传递过程指DNA复制、转录及翻译过程，DNA的复制是以DNA 的两条链为模板，转录是以DNA的一条链为模板，翻译是以mRNA为直接模板。
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成合格考达标练1.下列关于RNA的叙述,不正确的是()A.RNA可以催化细胞内的某些代谢反应B. RNA的化学组成、结构与DNA不同,但链长与DNA分子相差不大C.一条mRNA上可结合多个核糖体,每个核糖体都可合成一条完整的肽链D.RNA也可作为遗传物质答案B2.下图是有关真核细胞中DNA分子的复制、基因表达的示意图,下列相关叙述正确的是()A.甲、乙过程仅发生在细胞核内,丙过程发生在核糖体上B.丙过程需要三种RNA参与,其中只有mRNA来自乙过程C.甲、乙、丙过程遵循的碱基互补配对方式相同D.甲、乙、丙过程所需原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸答案D解析甲、乙、丙所示过程分别表示DNA复制、转录、翻译过程,在真核细胞中,DNA复制与转录主要发生在细胞核内(线粒体、叶绿体中也能发生),翻译发生在核糖体上,A项错误;丙(翻译)过程需要三种RNA参与,三种RNA均来自乙(转录)过程,B项错误;甲、乙、丙过程,都遵循碱基互补配对原则,但是碱基配对的方式不完全相同,C项错误;甲过程的产物是子代DNA分子,需要脱氧核苷酸为原料;乙过程的产物是RNA,需要核糖核苷酸为原料;丙过程的产物是蛋白质(多肽链),需要氨基酸为原料,D 项正确。
3.关于基因表达的过程,下列叙述正确的是()A.不同的密码子编码同种氨基酸可以加快转录速度B.多个核糖体可结合在一个mRNA上共同合成一条多肽链C.一种氨基酸可能由多种tRNA转运D.翻译过程中,mRNA会沿着核糖体移动,直至读取终止密码子答案C解析不同密码子编码同种氨基酸可增强容错性,也可以加快翻译的速度,A项错误;多个核糖体可结合在一个mRNA上分别合成多条相同的多肽链,B项错误;一种氨基酸可能由多种不同的tRNA转运,C 项正确;翻译时核糖体在mRNA上移动,D项错误。
4.已知某基因(双链DNA)中腺嘌呤占全部碱基的28%,在其中的一条链上胞嘧啶占该链全部碱基的24%,则理论上由该链转录成的mRNA中胞嘧啶占全部碱基的() A.24% B.22%C.20%D.无法确定答案C解析该基因中A=T=28%,C=G=22%,其中一条链上C1=24%,则另一条链上的C2=2C-C1=20%,故模板链上的G1=20%,根据碱基的互补配对可知,转录出的mRNA中C占20%。
第1节基因指导蛋白质的合成[学习导航] 1.阅读教材图文，辨析三种RNA的结构和功能。
2.结合教材图4－4、4－6，概述转录、翻译的过程和特点。
3.理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
[重难点击]转录、翻译的过程及特点。
【课堂导入】美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。
我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。
基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成。
解决学生疑难点一、遗传信息的转录1.DNA与RNA的比较(1)概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(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mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。
合作探究1.现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？答案(1)根据五碳糖不同判断；(2)根据含氮碱基不同判断。
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(用“→”或“←”表示)。
答案←。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？答案RNA聚合酶。
(3)b和c的名称分别是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。
(4)在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案细胞核、线粒体。
(5)产物d一定是mRNA吗？答案不一定。
产物有mRNA、tRNA、rRNA等。
1 4.1《基因指导蛋白质的合成》 一、选择题(每小题5分，共60分) 1.武汉模拟下列有关细胞中三种RNA的叙述，正确的是( ) A．组成三种RNA的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶 B．原核细胞的rRNA的合成需要核仁的参与 C．三种RNA中只有mRNA是以DNA的一条链为模板合成的 D．翻译过程中需要三种RNA同时参与 【解析】 组成三种RNA的碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C)，A项错误；原核细胞内没有细胞核，也就没有核仁这一结构，B项错误；三种RNA都是以DNA的一条链为模板合成的，C项错误；翻译时的模板是mRNA，氨基酸的运载工具是tRNA，场所是核糖体，组成核糖体的是rRNA和蛋白质，因此翻译过程中需要三种RNA同时参与，D项正确。 【答案】 D 2．以下关于真核生物遗传信息表达的叙述，错误的是( ) A．转录开始时需要RNA聚合酶和解旋酶 B．转录产生的mRNA需经过加工才能转移到细胞质中 C．在蛋白质合成时，核糖体沿着mRNA运行 D．多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作 【解析】 转录开始时只需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，故A错误；真核生物转录产生的mRNA需要经过加工才能转移到细胞质中，故B正确；蛋白质合成时，核糖体沿着mRNA运行，氨基酸相继地加到延伸中的多肽链上，故C正确；多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作，提高蛋白质合成效率，故D正确。 【答案】 A 3.锦州质检下图为某动物细胞核基因表达的过程，据图分析，下列说法正确的是( )
A．结构④具有一层生物膜 B．a过程表示遗传信息的转录，参与该过程的酶是RNA聚合酶 C．①中核苷酸的数量是②中核苷酸数量的两倍 D．①②⑤⑥中均含有五碳糖，物质⑥的密码子决定其携带氨基酸的种类 【解析】 据图分析，④为核糖体，无膜结构，A错。a过程表示以①DNA为模板合成②mRNA过程，为转录，需要RNA聚合酶，B正确。②mRNA是经①DNA转录生成，由于DNA具有启动子、终止子以及无遗传意义部分，故①中核苷酸的数量比②中核苷酸数量的两倍还多，C错。①为DNA，含有脱氧核糖，②⑤⑥分别为mRNA、mRNA、、tRNA，含有核糖，物质⑤mRNA的密码子决定其携带氨基酸的种类，物质⑥tRNA的反密码子能够识别密码子，D错。 【答案】 B 4.东阳模拟甲图表示某种多肽链的合成过程，乙图表示这种多肽链中有3个甘氨酸且位于第8、20、23位。下列叙述正确的是( ) 2
27、要研究基因控制蛋白质的合成过程， 27、要研究基因控制蛋白质的合成过程，最好选择下列哪一项作为实验材料 A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞 A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞 C.卵细胞 D.受精卵 C.卵细胞 D.受精卵 28、 28、翻译的过程不可能发生在 A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞 A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞 29、1976年美国H.Boyer H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释 29、1976年，美国H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，一次获得的转基因生物，此文中的表达的标志是指该基因在大肠杆菌体内 A.能进行DNA复制能进行DNA B.能进行复制转录和翻译 A.能进行DNA复制 B.能进行复制转录和翻译 C.能合成人的生长抑制素释放因子 C.能合成人的生长抑制素释放因子 D.能合成人的生长激素 D.能合成人的生长激素
DNA 转录 A—C—T—G—G—A—T—C —T C T G G A T C T T—G—A—C—C—T—A—G—A G A C C T A G A A—C—U—G—G—A—U—C —U C U G G A U
C U 肽键肽键 mRNA 翻译蛋白质 tRNA 密码子苏氨酸——甘氨酸甘氨酸——丝氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸 U–G–A G A ACU C–C U C C–U GGA A–G A A G–A UCU。
高中生物专题4.1.2基因指导蛋白质的合成讲提升版含解析必修24、1、2 基因指导蛋白质的合成（讲）一、翻译1、翻译(1)概念场所细胞质的核糖体上模板mRNA原料20种氨基酸产物具有一定氨基酸顺序的蛋白质2、比较转录和翻译过程①②名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链【典型例题】（xx江苏卷、18）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。
其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。
下列相关叙述错误的是（）A、 Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B、向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C、向导RNA可在逆转录酶催化下合成D、若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……则相应的识别序列为……UCCACAAUC……【答案】C【变式训练】（xx江苏卷、12）下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是（）A、图中结构含有核糖体 RNAB、甲硫氨酸处于图中a的位置C、密码子位于 tRNA 的环状结构上D、 mRNA 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【答案】A【解析】图示为翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，A正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸不在图中a位置，B错误；密码子位于mRNA上，是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类，D 错误。
二、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子【知识点讲解】(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)密码子：mRNA上3个相邻碱基，共64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
专题 4.1.1 基因指导蛋白质的合成（测）
（满分60分，40分钟完成）
班级 姓名 总分
1．2006年诺贝尔生理学奖和化学奖都与RNA的研究有关，下列哪项不是RNA可能具有的功能（ ）
A.信息传递B.催化反应C.物质转运D.提供能量
【答案】D
【解析】mRNA携带遗传信息，完成信息传递；少数酶分子的化学本质是RNA；TRNA可携带转运氨基酸；
RNA不能为生物体提供能量。
2.研究发现，mRNA与其互补序列形成双链后将不能指导蛋白质的合成。已知某基因片段以下图中乙链
为模板转录致病因子，现开发出一种核酸分子药物，能成功阻止该因子在人体内的表达而大大缓解病情，
这种药物成份最可能具备的结构简图是（ ）
【答案】A
3.下图表示人体细胞内某物质的合成过程，据图分析错误的是（ ）
A.方框A表示的结构为核糖体
B.这过程主要发生在细胞核内
C.该过程以核糖核苷酸为原料
D.密码子只存在于图中①链上
【答案】A
【解析】分析图形可知，图示为转录过程，其中①是mRNA，②是DNA的模板链，③是DNA的非模板链；
方框A表示的结构为RNA聚合酶，A错误；转录主要发生在细胞核内，B正确；转录时以核糖核苷酸为原料，
C正确；密码子只存在于mRNA链上，D正确。
4.DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在（ ）
A.细胞核 细胞质 核糖体
B.细胞核 细胞核 核糖体
C.细胞质 核糖体 细胞核
D.细胞质 细胞核 核糖体
【答案】B
【解析】DNA的复制主要发生在细胞核中，转录发生在细胞核（主要）、线粒体、叶绿体中，蛋白质的
合成发生在核糖体中。B正确。
5.下列关于DNA复制和转录的叙述错误的是（ ）
A．DNA分子的复制可以从多个起点开始，提高复制效率
B．两种过程都以DNA为模板，都有解旋现象
C．转录是指以DNA的两条链为模板合成mRNA的过程
D．两过程均可在细胞核、细胞质基质、线粒体、叶绿体中发生
【答案】C
6.在下列的转录简式中有（ ）种核苷酸。
DNA:—A—T—G—G—
RNA:—U—A—C—C—
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】B
【解析】在图中DNA单链片段中有3种脱氧核苷酸，RNA中有3种核糖核苷酸，所以在整个转录简式中
共有6种核苷酸，B项正确，A、C、D项错误。
7.下列有关RNA的说法，错误的是（ ）
A. 反密码子位于tRNA的单链区
B. 结核杆菌rRNA的合成与核仁有关
C. 有些RNA能降低反应的活化能
D. 有些RNA可以储存遗传信息
【答案】B
【解析】反密码子位于tRNA的单链区，A项正确；结核杆菌为原核生物，没有核仁，B项错误；有些
RNA具有催化作用，能降低反应的活化能，C项正确；有些病毒以RNA为遗传物质，D项正确。
8.对于下列图解，说法不正确的是（ ）
DNA…-A-T-G-C-G-C-…
RNA…-U-A-C-G-G-G-…
A. 在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接需通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”
B. 该过程可表示一个DNA分子转录成mRNA
C. 该图中的产物穿过0层生物膜与细胞质中的核糖体结合，进行遗传信息的翻译
D. 该图中共有7种核苷酸
【答案】D
9.下列关于生物体组成成分的叙述，错误的是（ ）
A. 控制不同蛋白质合成的基因中各种碱基的含量可能相同
B. 正常人体指导蛋白质合成的基因也可能是RNA片段
C. 肝脏细胞与神经细胞中的RNA和蛋白质不完全相同
D. 某些物质出入细胞需要细胞膜上载体蛋白的协助
【答案】B
【解析】不同蛋白质含有的氨基酸数目可能相同，依据在转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA
碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1可推知：控制不同蛋白质合成的基因中各种碱基的含量可能相同，A项
正确；正常人体指导蛋白质合成的基因是有遗传效应的DNA片段，B项错误；肝脏细胞与神经细胞的形成都
是细胞分化的结果，在细胞分化过程中由于基因的选择性表达，导致肝脏细胞与神经细胞的RNA和蛋白质
不完全相同，C项正确；在物质跨膜运输的方式中，协助扩散和主动运输都需要细胞膜上载体蛋白的协助，
D项正确。
10.生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使细胞内同时进行多种化学反应，且不相互干扰。下列叙述
正确的是（ ）
A. 溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶
B. 高尔基体是肽链合成和加工的场所
C. 细胞核是mRNA合成和加工的场所
D. 线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O
【答案】C
11.下列关于DNA的叙述正确的是（ ）
A. DNA转录的产物就是mRNA
B. 导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代
C. 某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同
D. 某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100种
【答案】B
【解析】DNA转录的产物包括mRNA、tRNA、rRNA三种，A项错误；导致性状改变的基因突变如果发生
在体细胞中，则不能遗传给子代，B项正确；某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例不一定相同，
C项错误；特定基因有其特定的碱基对排列方式，D项错误。
12.下列能说明人体细胞已经发生分化的是（ ）
A. 存在胰岛素基因 B. 产生RNA聚合酶
C. 形成组织和器官 D. 进行葡萄糖氧化分解
【答案】C
【解析】细胞分化过程中遗传物质不变，分化的根本原因是基因的选择性表达，产生特定的蛋白质，
RNA聚合酶是活细胞中均具有的；分化导致细胞的形态、结构发生改变，形成特定的组织和器官；所有细胞
均可以进行葡萄糖氧化分解。
13.下列有关细胞内物质合成的叙述，正确的是 ( )
A. 真核细胞的rRNA是在细胞核内通过转录形成的，与核仁有关
B. 生长素、促甲状腺激素、胰岛素的合成都发生在附着于内质网的核糖体上
C. 抗体、淋巴因子、溶菌酶等免疫活性物质只能在免疫细胞中合成
D. 在幼嫩的芽、叶和发育中的种子等部位，丙氨酸经过一系列反应转变为生长素
【答案】A
14.下列人体细胞增殖过程的相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞周期的有序进行需原癌基因的严格调控
B. 处于分裂期的细胞会大量利用T与U
C. 有丝分裂的细胞中不含有性染色体
D. 染色体数目与DNA分子数目始终保持相同
【答案】A
【解析】原癌基因可以调控正常的细胞周期，A项正确；处于分裂间期的细胞进行DNA复制和RNA合成，
会大量利用T与U，B项错误；有丝分裂的细胞中含有性染色体，Ｃ项错误；着丝点未分裂时，染色体数目
是DNA分子数的２倍，D项错误。
15.神经细胞粘附分子（NCAM）是一种定位在细胞膜上的糖蛋白，影响细胞黏附、迁移以及增殖等。研
究发现，正常乳腺上皮细胞该基因不表达，而恶性乳腺肿瘤细胞中表达比较高。下列有关说法错误．．的是（ ）
A. NCAM需要通过内质网和高尔基体的加工
B. NCAM的基因经转录所得的初始mRNA需在核内加工
C. 乳腺肿瘤细胞易扩散的原因是细胞膜上NCAM含量减少
D. 在人体不同细胞中控制NCAM合成的基因表达具有选择性
【答案】C
【解析】已知神经细胞粘附分子（NCAM）是一种定位在细胞膜上的糖蛋白，需要经过内质网和高尔基
