复制、转录、翻译

复制、转录、翻译
DNA 复制、基因控制蛋⽩质合成
注：mRNA 即信使RNA 呈单链，是以DNA 的⼀条链为模板转录出来的，它是翻译的模板；tRNA 呈“三叶草”型，是翻译时转运氨基酸的⼯具；rRNA 也呈单链，它与蛋⽩质组成核糖体的成分。

【例1】关于DNA 和RNA 的组成及结构的说法正确的是( )
A ．⼈体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸
B ．硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成
C ．蓝藻的线粒体中含有DNA 和RNA
D ．DNA 彻底⽔解得到的产物中有脱氧核糖⽽没有核糖解析：在⼈体成熟红细胞中不含
DNA 、RNA ，因⽽其内不含碱基和核苷酸；硝化细菌的遗传物质是DNA ，由4种碱基构成；蓝藻属原核⽣物，⽆线粒体。

答案：D
【特别提醒】
（1）若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖，则⽐为DNA 。

（2）若核酸中出现碱基U 或五碳糖为核糖，则⽐为RNA 。

（3）若A ≠T 、C ≠G ，则为单链DNA ；若A=T 、C=G ，则⼀般认为是双链DNA 。

【例2】在遗传信息的传递过程中，⼀般不可能发⽣的是( )
A．DNA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进⾏翻译过程
C．RNA复制、转录都是以DNA⼀条链为模板，翻译则是以mRNA为模板
D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
解析：DNA复制是以DNA的两条链为模板进⾏的，转录是以DNA的⼀条链为模板进⾏的；组成DNA、RNA、蛋⽩质的基本单位分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。

答案：C
【特别提醒】
（1）对细胞结构的⽣物⽽⾔，DNA复制发⽣于细胞分裂过程中，⽽转录和翻译则发⽣于细胞分裂、分化等过程。

（2）DNA中含有T⽽⽆U，⽽RNA中含有U⽽⽆T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA 复制或转录过程。

（3）复制和转录发⽣在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。

（4）转录出的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA。

（5）⼀个mRNA分⼦上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链。

（6）从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器(内质⽹、⾼尔基体)内加⼯，最后才形成具有⼀定空间结构的有活性的蛋⽩质。

【例3】有关蛋⽩质合成的叙述，正确的是(多选)( )
A．终⽌密码⼦不编码氨基酸 B．每种tRNA只转运⼀种氨基酸
C．tRNA的反密码⼦携带了氨基酸序列的遗传信息 D．核糖体可在mRNA上移动
解析：本题考查蛋⽩质的合成过程，意在考查考⽣对翻译过程的充分理解。

A项正确，64个密码⼦中有3个是终⽌密码⼦，不决定氨基酸。

B项正确，每种tRNA只转运⼀种氨基酸，但⼀种氨基酸可被⼀种或多种tRNA转运。

C错误，决定氨基酸序列的遗传信息通常是在DNA分⼦上。

答案：ABD 【特别提醒】
（1）密码⼦有64种，其中2个起始密码⼦，可以编码氨基酸；3个终⽌密码⼦，不编码氨基酸，其他59个为普通密码⼦，可以编码氨基酸，故能够编码氨基酸的密码⼦有61种。

反密码⼦有61种。

（2）密码⼦、tRNA与氨基酸的数量对应关系为：⼀种氨基酸可有⼀种或多种密码⼦，可由⼀种或多种tRNA来运输，⽽⼀种密码⼦只能决定⼀种氨基酸，⼀种tRNA只能运输⼀种氨基酸。

（3）tRNA上有很多碱基，不只是3个，只是构成反密码⼦的部分是3个碱基。

四、基因对性状的控制
1．对中⼼法则的理解图解表⽰出遗传信息的传递有5个过程，其代表了以DNA为遗传物质的⽣物如真核⽣物、原核⽣物以及DNA病毒的遗传信息的复
制、转录和翻译过程；以及以RNA为遗传物质的⽣物如烟草
花叶病毒等遗传信息的复制、翻译过程，还有具有逆转录酶
的致癌病毒、HIV等⽣物的遗传信息的逆转录、复制、转录、翻译过程，故不同⽣物的遗传信息的传递过程不同，要根据具体的⽣物，画出其中⼼法则。

如下所⽰：
（1）以DNA为遗传物质的⽣物遗传信息的传递
（2）以RNA为遗传物质的⽣物遗传信息的传递
DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给了⼦代，它发⽣在有丝分裂的间期或减数第⼀次分裂的间期；⽽DNA的转录和翻译⼜体现了遗传信息的表达功能，发⽣在个体发育的过程中。

【例4】转录和逆转录是⽣物遗传信息传递过程中的两个步骤，相关叙述正确的是（）
A．都需要模板、能量、酶、原料 B．都在细胞核内进⾏
C．所有⽣物都可以进⾏转录和逆转录 D．都需要tRNA转运核苷酸原料
解析：转录是以DNA为模板合成RNA的过程，对于真核⽣物是在细胞核内进⾏的，⽽逆转录是以RNA 为模板合成DNA的过程，在细胞质内进⾏；只有极少数的病毒体内发现了催化逆转录的逆转录酶，因此，不是所有⽣物都可以进⾏逆转录；tRNA 转运的是氨基酸，在翻译过程中起作⽤。

虽然转录和逆转录需要的模板、酶、原料不同，但是都需要这三个条件与能量才能完成。

答案：A
【特别提醒】
（1）逆转录需要逆转录酶，该酶在基因⼯程中常⽤以催化合成⽬的基因。

（2）中⼼法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。

2．基因、蛋⽩质和性状的关系
【例5】正常⼩⿏体内常染⾊体上的B基因编码胱硫醚γ—裂解酶（G酶），体液中的H2S主要由G 酶催化产⽣。

为了研究G酶的功能，需要选育基因型为B-B-
的⼩⿏。

通过将⼩⿏⼀条常染⾊体上的B基因去除，培育出了
⼀只基因型为B+B-的雄性⼩⿏（B+表⽰具有B基因，B-表⽰去
除了B基因，B+和B-不是显隐性关系），请回答：
（1）B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在细胞质
的上进⾏，通过tRNA上的与mRNA上的
碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。

酶的催化反应具有⾼效性，
胱硫醚在G酶的催化下⽣成H2S的速率加快，这是因
为。

（2）右图表⽰不同基因型⼩⿏⾎浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。

B-B-个体的⾎浆中没有G酶⽽仍有少量H2S产⽣，这是因为。

通过⽐较B+B+和B+B-个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是。

解析：本题考查基因控制蛋⽩质合成的有关知识。

B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在核糖体上进⾏，通过tRNA上的反密码⼦与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。

酶的催化反应具有⾼效性，是因为酶能降低化学反应的活化能。

右图表⽰不同基因型⼩⿏⾎浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。

B-B-个体的⾎浆中没有G酶⽽仍有少量H2S产⽣，这是因为⾎浆中的
H2S 不仅仅由 G酶催化⽣成。

通过⽐较B+B+和B+B-个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是基因可通过控制G酶的合成来控制H2S浓度。

答案：⑴核糖体反密码⼦ G酶能降低化学反应活化能⑵①⾎压中的H2S不仅仅由G酶催化产⽣②基因可通过控制G酶的合成来控制H2S浓度
【特别提醒】
（1）⽣物的⼤多数性状是受单基因控制的。

这⾥的“单基因”是指⼀对等位基因，并不是单个基因。

（2）基因控制⽣物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。

五、基因表达中相关数量计算
2．计算中“最多”和“最少”的分析
（1）翻译时，mRNA上的终⽌密码不决定氨基酸，因此mRNA上的碱基数⽬是蛋⽩质中氨基酸数⽬的3倍还要多⼀些。

（2）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）在回答有关问题时，应加上“最多”或“⾄少”等字。

如：mRNA上有n个碱基，转录产⽣它的基因中⾄少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋⽩质中最多有n/3个氨基酸。

【例6】⼀段原核⽣物的mRNA通过翻译可合成⼀条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分⼦⾄少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中⾄少含碱基数，依次为( ) A．32；11；66 B．36；12；72 C．12；36；24 D．11；36；72
解析：此多肽含有11个肽键，所以含有氨基酸12个，所以mRNA上的密码⼦⾄少12个，mRNA上的碱基数⾄少为12×3＝36个；决定氨基酸的密码⼦是12个，所以需要的tRNA也是12个；因为mRNA中碱基⾄少有36个，所以转录它的基因中碱基数⾄少为36×2＝72个。

答案：B
【特别提醒】
解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码⼦的个数还是碱基的个数。