2021高三统考人教生物一轮（经典版）学案：必修2第6单元　第21讲　基因的表达


第21讲　基因的表达
[考纲明细]　1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)　2.基因与性状的关系(Ⅱ)
课前自主检测
判断正误并找到课本原文
1．RNA是另一类核酸，它的分子结构与DNA很相似，也是由核苷酸连接而成的，核苷酸含有A、G、C、T四种碱基，可以储存遗传信息。(必修2 P62—正文)(×)
2．RNA是在细胞核中以DNA的两条链为模板合成的。(必修2 P63—正文)(×)
3．合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复。(必修2 P63—图4－4)(√)
4．mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的碱基称做密码子。(必修2 P64—正文)(√)
5．地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子。(必修2 P65—思考与讨论)(√)
6．一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并性。(必修2 P65—思考与讨论)(√)
7．tRNA的种类很多，但是每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运。(必修2 P66—正文)(×)
8．tRNA看上去像三叶草的叶形，一端携带氨基酸，另一端有3个碱基构成反密码子。(必修2 P66—正文)(√)
9．一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(必修2 P67—小字部分)(√)
10．基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成实现的，包括转录和翻译。(必修2 P76—本章小结)(√)

(2017·海南高考)下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(　　)
A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
答案　B
解析　一种氨基酸对应一种至多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链中的一条作为转录RNA的模板，一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，而不是相同的RNA，D错误。
知识自主梳理
一　RNA的结构和种类
1．元素组成：C、H、O、N、P。
2．基本单位：核糖核苷酸。
3．组成成分

4．结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
5．种类
种类
功能
mRNA
蛋白质合成的直接模板
tRNA
识别密码子，转运氨基酸
rRNA
核糖体的组成成分
病毒RNA
RNA病毒的遗传物质
酶
少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)
6．比较DNA与RNA的区别
种类
DNA
RNA
组成
部分
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、T、C、G
A、U、C、G
组成单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
结构
一般为双螺旋结构
一般为单链结构
分布
主要分布在细胞核，其次是线粒体、叶绿体中
主要分布在细胞质中(线粒体、叶绿体、细胞质基质)，少量在细胞核中
二　遗传信息的转录
1．概念：主要在细胞核，线粒体、叶绿体也有，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。
2.过程(见下图)

三　遗传信息的翻译
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．密码子
(1)概念：信使RNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸，此3个相邻碱基称为密码子。
(2)种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
(3)密码子与氨基酸的对应关系
一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，一种氨基酸可能对应一种或几种密码子。
3．tRNA
(1)结构：呈三叶草的叶形

(2)种类：61种。
(3)tRNA与氨基酸的对应关系
一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
4.过程

5．mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图

(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
(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：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，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。
四　中心法则的提出与其发展
1．提出人：克里克。
2．中心法则：遗传信息的流动方向(也称信息流)

①DNA的复制　②转录　③翻译　④RNA的复制　⑤逆转录
3．中心法则与生物种类的关系
(1)能分裂的细胞及噬菌体等DNA病毒的中心法则
。
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则
。
(3)HIV等逆转录病毒的中心法则
。
(4)不能分裂的细胞：DNARNA蛋白质。
五　DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较

DNA复制
转录
翻译
逆转录
RNA复制
场所
主要细胞核
主要细胞核
核糖体
宿主细胞
宿主细胞
模板
DNA的
两条链
DNA的
一条链
mRNA
RNA
RNA
原料
4种脱氧
核苷酸
4种核糖
核苷酸
20种
氨基酸
4种脱氧
核苷酸
4种核糖
核苷酸
酶
解旋酶、
DNA聚合酶
RNA
聚合酶
缩合
反应的酶
逆转录酶
RNA
复制酶
能量
ATP
碱基互补配对原则
G→C，C→G
A→T，
T→A
A→U，
T→A
A→U，
U→A
A→T，
U→A
A→U，
U→A
产物
两个子
代DNA
RNA
多肽链
DNA
RNA
信息
传递
DNA→
DNA
DNA→
RNA
mRNA→
蛋白质
RNA→
DNA
RNA→
RNA
意义
前后代之间传递遗传信息
表达遗传信息
表达遗传信息
通过宿主细胞传递遗传信息，合成蛋白质
前后代之间传递遗传信息
六　基因控制性状的方式
1．直接方式
(1)机理：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。
2．间接方式
(1)机理：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
(2)实例：白化病、豌豆粒形的形成。
七　基因与性状的关系
1．一般而言，一个基因决定一种性状。
2．生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如身高，不完全由基因决定，后天营养和体育锻炼等也有重要作用。


1．在RNA分子中存在A＝U，G＝C的数量关系。(×)
2．DNA与RNA的区别：五碳糖不同，含氮碱基不完全相同。(√)

1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。(√)
2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。(×)
3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA不完全相同。(√)
4．三种RNA均由DNA转录而来。(√)
5．转录解旋时需要解旋酶。(×)

1．信使RNA上任意三个相邻的碱基构成一个密码子。(×)
2．密码子与氨基酸呈现一一对应的关系。(×)
3．每种密码子都有对应的反密码子。(×)
4．tRNA中只含有三个含氮碱基。(×)
5．细胞中能运输氨基酸的物质，其化学本质为蛋白质。(×)
6．3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(√)
7．翻译过程中mRNA并不移动，只是核糖体沿mRNA移动。(√)
8．转录和翻译过程都有A—U和T—A的配对。(×)

原核细胞的转录和翻译(如图)

图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。
真核细胞的基因是先转录后翻译，转录的主要场所是细胞核；原核细胞的基因是边转录边翻译。

1．中心法则图解①～⑤均可发生在正常人体细胞内。(×)
2．线粒体和叶绿体中的基因也可以进行表达。(√)
3．所有活细胞均可发生中心法则中的全部过程。(×)
4．DNA复制只发生在分裂的细胞中，而转录和翻译可以发生在任何时期。(√)

细胞质基因与细胞核基因的比较
项目
细胞质基因
细胞核基因
存在部位
线粒体、叶绿体
细胞核
是否与蛋白质结合
否，DNA分子裸露
与蛋白质结合成为染色体
遗传方式
母系遗传
遵循孟德尔遗传规律
联系
(1)细胞质基因的活动受细胞核基因的控制
(2)核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；线粒体、叶绿体中基因的复制、转录、翻译均在线粒体、叶绿体内完成
(3)生物的性状受核基因和质基因共同控制

考点题型突破
考点1　遗传信息的转录和翻译
题型一 DNA和RNA比较
1．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　因该生物体内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，或只含单链的DNA。
2．如图所示，由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，下列有关叙述正确的有几项(　　)

①若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸　②若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位　③若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含这种化合物　④在烟草花叶病毒体内，b有8种　⑤由b构成的单链RNA中，一定不含氢键　⑥a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质　⑦若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞质中　⑧硝化细菌体内含的化合物m共4种
A．一项 B．两项
C．三项 D．四项
答案　B
解析　若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤脱氧核苷酸，也可能是腺嘌呤核糖核苷酸，①错误；若a为核糖，则b为RNA的基本组成单位，②错误；若m为尿嘧啶，则b是RNA的基本组成单位，DNA中不含b这种化合物，③正确；烟草花叶病毒只有RNA一种核酸，所以只含有四种核糖核苷酸，即b只有4种，④错误；tRNA中含有少量氢键，⑤错误；a是五碳糖，属于不能水解的糖，但是不能提供能量，⑥错误；若a为核糖，则由b组成的核酸是RNA，主要分布在细胞质中，⑦正确；硝化细菌体内含有RNA和DNA两种核酸，因此所含的化合物m共5种，⑧错误。综上所述，正确的有③⑦，故选B。

DNA和RNA的区分技巧
(1)DNA和RNA的判断
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；
②含有碱基U或核糖⇒RNA。
(2)单链DNA和双链DNA的判断
①若：A＝T，G＝C⇒双链DNA；
②若：嘌呤数≠嘧啶数⇒单链DNA。
(3)DNA和RNA合成的判断
用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正在发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。
题型二 遗传信息、密码子、反密码子的关系分析
3．如图表示DNA控制合成蛋白质的过程。下列有关说法正确的是(　　)

A．转录以DNA的两条链作为模板
B．密码子存在于③链上
C．密码子与氨基酸之间是一一对应的关系
D．一种tRNA可转运多种氨基酸
答案　B
解析　转录以DNA的一条链作为模板，A错误；密码子是指mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它只存在于mRNA上，B正确；密码子有64种，其中3种为终止密码子，不决定氨基酸，决定氨基酸的密码子有61种，在决定氨基酸的密码子中，一个密码子只决定一种氨基酸，而一种氨基酸可能有多种密码子，因此密码子与氨基酸之间并不是一一对应的关系，C错误；由于tRNA上反密码子与mRNA上的密码子之间遵循碱基互补配对原则，而一种密码子只决定一种氨基酸，所以一种tRNA也只能转运一种氨基酸，D错误。
4．如图表示蓝藻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　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，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A错误；RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)，B错误；图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行，C正确；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，D错误。

遗传信息、密码子与反密码子
比较
项目
遗传信息
密码子
反密码子
概念
遗传信息指的是基因中脱氧核苷酸的排列顺序(RNA病毒除外)
mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基
tRNA中与mRNA上的密码子互补配对的三个碱基
存在位置
在DNA上(RNA病毒除外)
在mRNA上
在tRNA上
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
联系
①基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列；
②mRNA中的碱基序列与基因模板链中的碱基序列互补；
③密码子与反密码子的相应序列能互补配对；
④密码子与反密码子并不是一一对应的，3种终止密码子没有相应的反密码子，也不会翻译出氨基酸；
⑤对应关系如图所示

题型三 转录和翻译过程
5．甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法正确的是(　　)

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．乙图所示的过程叫做转录，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，转录是A—U、G—C、C—G、T—A的配对，翻译为A—U、G—C、C—G、U—A的配对，D错误。
6．(2019·福建质检)如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．①是DNA，其一条链可进入细胞质作为转录的模板
B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n－1个肽键
C．③是核糖体，翻译过程中③将由3′向5′方向移动
D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子
答案　D
解析　据图可判断①②③④依次代表DNA、mRNA、核糖体、tRNA，其中②mRNA是以①DNA的一条链为模板合成的，其进入细胞质作为转录的模板，A错误；②mRNA上有n个碱基，则新形成的肽链最多含有的氨基酸数目为n/3，则肽键数最多为(n/3－1)个，B错误；③核糖体沿着mRNA由5′向3′方向移动，C错误；④tRNA上的反密码子可以识别②mRNA上的密码子，D正确。
7．(2019·湖南长沙一中一模)如图所示为某生物基因表达的过程，下列叙述正确的是(　　)

A．图中肽链若排出到细胞外，则还需要内质网和高尔基体的加工
B．为了快速合成肽链，多个核糖体同时进行一条肽链的翻译
C．RNA聚合酶的主要作用是根据碱基互补配对原则形成氢键
D．1个核糖体中可同时容纳2个tRNA
答案　D
解析　图示转录和翻译同时进行，说明该过程发生在原核生物细胞中，原核生物细胞中没有内质网和高尔基体，A错误；一条肽链由一个核糖体完成，多个核糖体可以同时合成多条相同的肽链，B错误；转录和翻译的过程中，氢键一般会自动形成，RNA聚合酶的主要作用是形成磷酸二酯键，C错误；1个核糖体中可同时容纳2个tRNA，D正确。

基因表达过程图的分析方法
(1)分析此类问题要分清mRNA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mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，可同时合成若干条多肽链。
(2)用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图：

题型四 转录和翻译的相关计算
8．(2019·张掖模拟)假设某一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“C＋T”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数分别是(不考虑终止密码子)(　　)
A．60、20 B．80、40
C．40、20 D．40、30
答案　A
解析　该mRNA上有60个碱基，则转录该mRNA的DNA分子区段中有120个碱基。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中，A＝T、C＝G，所以C＋T占了全部碱基的一半；mRNA上相邻的三个碱基编码一个氨基酸，所以该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数＝60/3＝20(个)。
9．现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有(　　)
A．130个 B．260个
C．313个 D．无法确定
答案　B
解析　此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中A＋U为313个，所以mRNA中G＋C为573－313＝260(个)，故DNA的两条链中G＋C共有520个，即该基因中G至少有260个。

基因表达过程中的相关计算方法
(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下
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，即：

基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3 mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。
(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算
若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽链的蛋白质的相对分子质量＝·a－18×(－m)；若改为n个碱基对，则公式为·a－18×(－m)。
注：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mRNA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。
考点2　中心法则及基因与性状的关系
1．下图是4种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是(　　)

A．甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向
B．乙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向
C．丙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向
D．丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向
答案　A
解析　胰岛细胞属于高度分化的细胞，胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向中不包括DNA复制。
2．如图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关叙述合理的是(　　)

A．若X是mRNA，Y是多肽，则试管内必须加入氨基酸
B．若X是DNA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶
C．若X是tRNA，Y是多肽，则试管内必须加入脱氧核苷酸
D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA酶
答案　A
解析　若X是mRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，因此试管内必须加入氨基酸，A正确；若X是DNA，Y含有U，即Y为RNA，则试管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录酶，需要加入RNA聚合酶等，B错误；若X是tRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸，需要加入氨基酸，C错误；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶，而不是DNA酶，D错误。

1.“三步法”判断中心法则各过程
“一看”模板
“二看”原料
“三看”产物
生理过程
DNA
脱氧核苷酸
DNA
DNA复制
核糖核苷酸
RNA
转录
RNA
脱氧核苷酸
DNA
逆转录
核糖核苷酸
RNA
RNA复制
氨基酸
蛋白质
(或多肽)
翻译
2.细胞种类与遗传信息传递途径的关系归纳
高等动植物共有的途径是DNA复制、转录和翻译，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；成熟叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无遗传信息传递。
题型二 基因与生物性状关系的判断
3．如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知(　　)

A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B．图中①过程需RNA聚合酶的参与，②过程需tRNA的协助
C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
答案　B
解析　同一个个体的细胞是受精卵经过有丝分裂产生的，细胞核基因相同，因此基因1和基因2一般会出现在人体内的同一个细胞中，A错误；图中①是转录过程，需要RNA聚合酶，②过程是翻译过程，需要tRNA识别密码子，携带氨基酸到核糖体上，B正确；④⑤过程结果存在差异的根本原因是基因突变，直接原因是血红蛋白的结构不同，C错误；图中①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的性状，但不是所有性状，基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D错误。
4．(2019·江西上饶鄱阳一中高三月考)如图判断下列有关基因与性状关系的叙述，错误的是(　　)

A．由基因产物呈现的性状①、②、③、④可知同一个基因会影响多种性状
B．若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”，可说明基因通过酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状
C．上述图示可表明基因与性状并非简单的线性关系
D．生物的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响
答案　B
解析　由题图知，性状①、②、③、④由同一种基因产物呈现，说明同一基因产物会影响多种性状，A正确；若⑧为表达出的异常血红蛋白呈现的性状“红细胞呈镰刀型”，可说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，B错误；由题图知，性状①、②、③、④由同一种基因产物呈现，而性状⑤由三种基因产物呈现，表明基因与性状并非简单的线性关系，C正确；生物的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响，即基因＋环境条件＝生物的性状，D正确。
方向真题体验
1．(2019·全国卷Ⅰ)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
答案　C
解析　在体外合成同位素标记的多肽链，需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA，人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸是能翻译为苯丙氨酸多肽链的mRNA链；还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成该多肽链还需要核糖体、酶、能量、tRNA等，可由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液提供。
2．(2019·天津高考)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究(　　)
A．DNA复制的场所 B．mRNA与核糖体的结合
C．分泌蛋白的运输 D．细胞膜脂质的流动
答案　A
解析　胸腺嘧啶是脱氧核苷酸特有的碱基，所以将含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸注入真核细胞后，可以用于研究与DNA复制有关的过程，如DNA的复制场所，A正确；mRNA与核糖体的结合、分泌蛋白的运输以及细胞膜脂质的流动，均与胸腺嘧啶无关，B、C、D错误。
3．(2018·江苏高考)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)
A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
答案　D
解析　原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或RNA片段作为引物，A错误；真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成，也可在线粒体、叶绿体中完成，B错误；艾弗里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA是遗传物质，C错误；原核细胞和真核细胞中基因的表达包括转录和翻译两个过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是在mRNA、tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程，故基因的表达需要DNA和RNA的参与，D正确。
4．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　)
A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
答案　C
解析　tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A正确；RNA的合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B正确；RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错误；转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
5．(2016·海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)
A．抑制该病毒RNA的转录过程
B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C．抑制该RNA病毒的反转录过程
D．抑制该病毒RNA的自我复制过程
答案　C
解析　能整合到真核宿主的基因组中的物质应为DNA，说明RNA经逆转录形成DNA，进行增殖，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，可能会在逆转录过程中代替脱氧核苷酸的作用，从而抑制该病毒的逆转录过程。
6．(2015·全国卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(　　)
A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
答案　C
解析　每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。大肠杆菌是原核生物，原核生物中没有染色体，不含端粒，A错误；从试题信息可知，端粒酶中的蛋白质是逆转录酶，而非RNA聚合酶，B错误；端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，所以正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短，D错误。