第20讲 遗传信息的表达
[考试标准]
知识内容 必考要求 加试要求 a (1) DNA的功能 a b (2)DNA与RNA的异同 b b 遗传信息(3)转录、翻译的概念和过程 b b 的表达 (4)遗传密码、中心法则 b b (5)基因的概念 b b (6)复制、转录和翻译的异同 考点一 遗传信息的转录和翻译
1．RNA的结构与分类 (1)RNA与DNA的区别
物质组成 结构特点 五碳糖 特有碱基 DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链 RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是单链 (2)基本单位：核糖核苷酸。 ?信使RNA?mRNA?：蛋白质合成的模板(3)种类及功能?
?转运RNA?tRNA?：识别并转运氨基酸
??核糖体RNA?rRNA?：核糖体的组成成分
2．遗传信息的转录
(1)概念：是指遗传信息由DNA传递到RNA上。 (2)过程(见下图)
3．翻译
1
(1)概念
场所 模板 原料 产物
(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。 细胞质的核糖体上 mRNA 20种氨基酸 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 (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。 [诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)若核酸中出现碱基T或脱氧核糖，则必为DNA( √ ) (2)每种氨基酸仅由一种密码子编码( × )
(3)转录时，RNA聚合酶只能起到催化作用，不能识别DNA中特定的碱基序列( (4)翻译过程中核糖体每次移动三个碱基的位置( √ )
(5)转录和翻译过程中都遵循了A与U、U与A配对的原则( × ) 2．观察下图比较转录和翻译
试写出与①②有关的知识：
过程 ① ② 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 3.下图为mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图，据图回答问题：
(1)上图反映了怎样的数量关系？
) 2
×提示 一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。 (2)从图中能判断翻译的方向吗？若能，判断依据是什么？
提示 方向是从左向右；判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。 (3)图中所示的翻译特点，其意义是什么？
提示 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 4．密码子和反密码子的比较
项目 位置 作用 特点
密码子 mRNA 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 与DNA模板链上的碱基互补 反密码子 tRNA 识别密码子，转运氨基酸 与mRNA中密码子的碱基互补
题组一 DNA与RNA的比较
1．关于DNA和RNA的叙述，正确的是( ) A．DNA有氢键，RNA没有氢键 B．一种病毒同时含有DNA和RNA C．原核细胞中既有DNA，也有RNA D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA 答案 C
解析 在tRNA中，也存在碱基之间的互补配对，故也有氢键，A错；一种病毒中只含有一种核酸，B错；核糖体是由蛋白质和RNA组成的，不含有DNA，D错。
2．经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断( ) A．此生物体内的核酸一定是DNA B．该生物一定不含DNA而只含RNA C．若此生物只含DNA，则一定是单链的 D．若此生物含DNA，则一定是双链的 答案 C
解析 因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。
题组二 DNA的复制、转录和翻译的比较
3．甲、乙图表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( )
3
A．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．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞溶胶中进行 C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次 答案 D
解析 甲过程表示多起点的DNA的半保留复制，合成的产物是双链DNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，DNA只复制一次；乙过程为转录，合成的产物为单链RNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞周期中，乙可起始多次；DNA复制和转录均需解旋，甲过程利用解旋酶，乙过程利用RNA聚合酶解旋。
4．Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是( )
A．QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程 B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C．一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链 D．QβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达 答案 B
解析 QβRNA的复制不需要经历逆转录过程，是由单链复制成双链，再形成一条与原来的单链相同的子代RNA，所以A错误，B正确；由图可以看出一条QβRNA模板翻译出的肽链不止一条，可翻译出多条多肽链，C错误；由题意可知：QβRNA复制酶基因的表达在QβRNA的复制之前，有了QβRNA复制酶，QβRNA的复制才能进行，D错误。
5．如图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，有关说法正确的是( )
4
A．③是翻译过程，方向是从b到a B．每种氨基酸均可由不止一种tRNA来转运 C．①②③也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行
D．一条mRNA可与多个核糖体结合，多个核糖体共同合成一条多肽链，加快了翻译的速率 答案 C
解析 由图可知，③是翻译过程，随着翻译的进行，肽链由短到长，所以方向是从a到b，A错误；大多数氨基酸有多个密码子，可由不止一种tRNA来转运，但甲硫氨酸、色氨酸只有一种密码子，只由一种tRNA来转运，B错误；图中①为DNA的复制，②为转录，③为翻译，也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行，C正确；一条mRNA可与多个核糖体结合，能够同时合成多条多肽链，加快了翻译的速率，D错误。 题组三 遗传信息、密码子和反密码子的比较
6．如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是( )
A．分析题图可知①是β链，完成此过程的场所是细胞核 B．除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNA C．图中②到③的过程需要在核糖体上进行 D．能够决定氨基酸的是③，其种类有61种 答案 C
解析 选项A，根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模板，蓝细菌是原核生物，没有细胞核。选项B，RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)。选项C，图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行。选项D，能够决定氨基酸的是mRNA上的61种密码子(终止密码子除外)，③是tRNA。 7．根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链 T G 5