2017年高考生物热点： 遗传信息的转录和翻译

2017年高考生物热点：遗传信息的转录和翻译
2017年高考生物热点：遗传信息的转录和翻译
【基础知识】
1．RNA的组成、结构与类型
由1分子核糖、1分子磷酸和1分子磷酸构成种类及功能信使RNA （RNA）：蛋白质合成的模板；
转运RNA（tRNA）：识别并转运氨基酸；
核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成部分。

RNA与DNA的区别分布情况：DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。

分子链数：DNA多为双链，RNA多为单链。

碱基种类：DNA中有T（胸腺嘧啶）无U（尿嘧啶），RNA中有U （尿嘧啶）无T（胸腺嘧啶）。

染色情况：甲基绿－吡罗红混合染色剂可将DNA染成绿色，将RNA 染成红色。

2 转录和翻译的过程
转录的过程（1）解旋：DNA双链解开，暴露碱基。

（2）配对：原则――碱基互补配对原则；模板――解开的DNA双链中的一条链；原料――游离的核糖核苷酸。

（3）连接：酶――RNA聚合酶；结果――形成一个RNA。

（4）释放：合成的RNA从DNA上释放，DNA双链恢复成双螺旋结构。

翻译的过程（1）起始：核糖体与RNA结合，tRNA上的反
密码子识别起始密码子并配对。

（2）运输：tRNA识别RNA上的密码子，并将携带的氨基酸置于特定位置。

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

（4）停止：当核糖体到达RNA上的终止密码子时，合成停止。

（）脱离：肽链合成后从核糖体与RNA的复合物上脱离。

3．转录和翻译的比较
转录翻译场所真核细胞主要是细胞核核糖体条模板：DNA的一条链原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶等模板：RNA
原料：20种氨基酸
能量：ATP
酶：多种酶
搬运工具：tRNA原则碱基互补配对原则（A－U、T－A、－G、G－）碱基互补配对原则（A－U、U－A、－G、G－）产物RNA、tRNA、rRNA多肽链或蛋白质4．中心法则及其发展
DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；逆转录。

遗传信息、密码子和反密码子的区别
项目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RNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA与RNA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共64种
61种：能翻译出氨基酸
3种：终止密码子，不能翻译氨基酸61种或tRNA也为61种联系①基因中脱氧核苷酸的序列决定RNA中核糖核苷酸的序列；
②RNA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。

【常考题型】
本考点为高考考查的热点内容，近年重点考查了蛋白质的生物合成过程、中心法则的解读、密码子与反密码子的关系、基因表达过程中相关酶的具体作用等。

有些考题的背景较为新颖，尤其是非选择题的信息量较大、综合性较强，需要具备一定的信息收集与综合分析的能力。

（1）DNA的转录和翻译过程；
（2）遗传密码的破译。

类型一DNA的转录和翻译过程
【典例1】（2016新标2卷2) 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RNA转录发生障碍
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
【典例2】（201·安徽卷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过程
B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
．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
【典例3】（2016北京卷31）（16分）嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术，目前也用于植物体内物质转运的基础研究。

研究者将具有正常叶形的番茄（X）作为接穗，嫁接到叶形呈鼠耳形的番茄（）砧木上，结果见图1 （1）上述嫁接体能够成活，是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成组织后，经形成上下连通的输导组织。

L基因（PL）。

以P-L为模板可转录出，在上翻译出蛋白质，植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。

（3）嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。

为探明原因，研究者进行了相关检测，结果见下表。

L RNA有无有PL DNA有无无①检测PL RNA需要先提取总RNA，再以RNA为模板出DNA，然后用PR技术扩增的片段。

②检测PL DNA需要提取基因组DNA，然后用PR技术对图2中（选填序号）位点之间的片段扩增。

a Ⅰ~Ⅱ
b Ⅱ~ⅢⅡ~Ⅳd Ⅲ~Ⅳ
（4）综合上述实验，可以推测嫁接体中PL基因的RNA 。

类型二遗传密码的破译
【典例1】（2017届湖南省高三长郡中学、衡阳八中等十三校重点中学第一次联考生物试卷）下图是tRNA的结构示意图，图中a端是3′端，d端是′端，反密码子的读取方向为“3′端→′端”。

下表为四种氨基酸对应的全部密码子的表格．相关叙述正确的是氨基酸色氨酸甘氨酸苏氨酸脯氨酸密码子UGGGGU
GGA
GGG
GGAU
AA
AG
AU
A
G
A 该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸
B 图中b处上下链中间的化学键表示磷酸二酯键
tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
D 处表示密码子，可以与RNA上相应的碱基互补配对
2】（2016上海卷30）大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。

图10 A所示的链霉菌某一RNA的部分序列整体大致符合图10 B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段RNA序列中的翻译起始密码子（AUG或GUG）可能是
A①B②③D④
【解题方法与技巧总结】
1 转录、翻译过程中的六个关注点
(1)转录的产物不只是RNA，还有tRNA、rRNA，但只有RNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。

(2)翻译过程中RNA并不移动，而是核糖体沿着RNA移动，进而读取下一个密码子。

(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。

(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是RNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。

()分析此类问题首先要明确RNA链和多肽链的关系。

DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是RNA，而在同一条RNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。

(6)真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。

2计算中“最多”和“最少”的分析
①RNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：
翻译时，RNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，RNA 上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。

②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：
基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。

③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如RNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该RNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。

3．巧辨遗传信息、密码子和反密码子
（1）界定遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子（2）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。

③密码子有64种（3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子）；反密码子理论上有61种。

【变式训练】
1．肺炎双球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成荚脱多糖的S型菌。

下列叙述正确的是
A R型菌转化成S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B 整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物都是荚膜多糖
进人R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点
D S型菌转录的RNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
2．下图是细胞内蛋白质合成的部分示意图。

下列叙述正确的是
A tRNA由3个核苷酸组成
B 核糖体沿着RNA向左运行
RNA上3个相邻碱基即为遗传密码
D 每种氨基酸都由对应的1种tRNA转运
3．肠道病毒EV71为单股正链RNA(表示为“＋RNA”，与其互补配对的单股负链表示为“—RNA”)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。

下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。

下列有关叙述错误的是
A 图中催化、过程的物质N是逆转录酶
B 图中过程发生的场所是宿主细胞的核糖体
图中过程碱基互补配对方式完全相同
D 假定肠道病毒＋RNA 含有9000个碱基，则过程需要碱基G和U 共9000个
4．据下表判断，异亮氨酸的密码子是
DNAAA信使RNAA转运RNAU氨基酸异亮氨酸A ATA B AAU UAU D AUA
．R-lp结构域F—种特殊的染色质结构。

如图所示，它是由一条RNA 与DNA杂合链及一条单链DNA所组成R-lp可以频繁的形成并稳定的存在于基因组中。

下列关于R-lp结构的叙述，错误的是
A R-lp结构与正常DNA片段比较，存在的碱基配对方式有所不同
B R-lp结构中的DNA单链也可转录形成相同的RNA
R-lp结构的形成会影响相关基因遗传信息的表达
D R-lp结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱娃总数不一定相等
6．【生物——选修3:现代生物科技专题】普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（简称PG)基因，PG能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家将抗PG基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。

下图表示抗PG基因的作用原理，回答下列问题：
（1）抗PG基因能阻止PG基因表达的___________过程，使细胞不能合成PG。

（2）培育抗软化番茄，应先将抗PG基因进行扩增。

过程是：抗PG 基因受热解链，___________与相应单链结合，在___________的作用下沿相反方向延伸。

该过程在___________仪中自动完成。

（3）将抗PG基因插入Ti质粒的___________上构建___________，通过农杆菌的转化作用将抗PG基因导入番茄细胞，是否成功导入可用______________________技术进行检测。

（4）为避免抗PG基因通过花粉传播进入其他植物，应将抗PG基因
导入___________(填“细胞核”或“细胞质”)。

7．已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。

疫苗的生产和抗体的制备流程如下图所示。

请回答下列问题：
（1）过程代表的是____________，过程构建A基因重组载体时，启动子和终止子是重新构建的，它们应该能被受体细胞的__________所识别，以便于其催化转录过程。

（2）上图为A基因的结构示意图，已知区的碱基数是2 000个，其中阴影区域碱基数是800个，空白区域中G和的总数共有400个，则由该区域能指导蛋白质合成的片段转录产生的RNA中A和U总数是________个。

（3）在给小鼠皮下注射A蛋白时，要重复注射几次的目的是通过二次免疫，增加小鼠体内的______________数目。

（4）在将X进行扩大培养前，至少需要经过2次筛选，第一次是将____________________筛选出，第二次是将____________________________筛选出。

（）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的__________制备疫苗。

对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较，或用图中的__________________与分离出的病毒进行特异性检测。