例析DNA的復制\\轉錄和翻譯圖形分析題

摘要 DNA的復制、轉錄和翻譯是生物遺傳和變異的基礎，而遺傳和變異是高中生物的核心知識，所以關于DNA的復制、轉錄和翻譯的考查也頻見于各類試題中，其中以模式圖為載體綜合考查學生基礎知識及其遷移能力、獲取信息能力、理解能力等，是一種理想的題型，本文就此舉例簡析。

關鍵詞 DNA 復制 轉錄 翻譯

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

遺傳和變異是高中生物學核心知識，而DNA的復制、轉錄和翻譯是生物遺傳和變異的基礎，所以DNA的復制、轉錄和翻譯的考查較為常見，如單獨考查、和遺傳規律結合考查、和基因突變等綜合考查。其中以模式圖為載體，綜合考查學生基礎知識及其遷移能力、獲取信息能力、理解能力等，不失為是一種理想的題型，本文就此開展舉例。

1 DNA的復制過程

[例1](2009年江蘇卷)圖1為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關敘述錯誤的是( )

A.圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的

B.圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的

C.真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶

D.真核生物的這種復制方式提高了復制速率

解析：本題主要考查析圖能力、獲取信息能力。圖示顯示，DNA在復制時有多個復制起點，而且每一個起點的兩側都進行復制，但不同起點產生的復制叉大小不同，故各個起點不是同時開始復制的。多起點復制可明顯提高復制速率。

答案：A。

變式練習：(2011年合肥模擬)如圖2表示DNA復制的過程，結合圖2判斷，下列有關敘述正確的是( )

A.DNA復制過程中首先需要解旋酶破壞DNA雙鏈之間的氫鍵，使兩條鏈解開

B.DNA分子的復制具有雙向復制的特點，生成的兩條子鏈的方向相反

C.從圖示可知，DNA分子具有多起點復制的特點，縮短了復制所需的時間

D.DNA分子的復制需要DNA聚合酶將單個脫氧核苷酸連接成DNA片段

答案：C。

2 轉錄過程

[例2]圖3表示真核細胞某種遺傳信息流動過程，相關敘述正確的是( )

A.細胞分裂間期一定有該過程的發生，衰老細胞中不再發生該過程

B.水稻成熟的葉肉細胞中，發生該生理過程的細胞結構包括細胞核、線粒體、葉綠體、核糖體

C.細胞中3的含量一般有20種

D.細胞的分裂和分化過程中都一定會發生圖示過程

解析：本題考查了識圖能力、獲取信息的能力，考查了對轉錄過程的理解。圖示以雙鏈中的一條鏈為模板合成單鏈，故屬于轉錄過程。細胞分裂間期的G1期和G2期一定會發生轉錄和翻譯過程，而衰老細胞也存在基因的表達，即轉錄和翻譯。水稻成熟的葉肉細胞中，細胞核、線粒體、葉綠體中都會發生轉錄過程，但核糖體只參與翻譯過程。圖示中3應為核糖核苷酸，只有4種。細胞分化的本質是基因的選擇性表達，所以，細胞分裂和分化過程中都一定會發生圖示轉錄過程。

答案：D。

3 DNA的復制和轉錄過程的比較

[例3](2011年安徽卷)圖5中甲、乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是( )

A.甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子

B.甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質中進行

C.DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D.一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次

解析：本題考查識圖能力、獲取信息的能力，考查對DNA的復制、轉錄過程的綜合理解，如條件、場所等。圖甲、乙都以DNA為模板合成新的物質，甲圖雙鏈都充當了模板，而乙圖DNA某一片段只有一條鏈作模板，所以甲、乙分別表示DNA的復制和轉錄。DNA的復制過程才是半保留方式。真核細胞的DNA的復制和轉錄都主要在細胞核中進行，二者也都可在線粒體、葉綠體中進行。兩種過程進行時，都需要將雙鏈打開，在細胞內甲過程需要通過解旋酶發揮作用。DNA復制的目的是向子代細胞傳遞遺傳物質，故一個細胞周期中只進行一次復制，而一個基因可能需要轉錄多次，D項正確。

答案：D。

變式練習：如圖5中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對此分析合理的是( )

A.圖甲所示過程主要發生于細胞核內，圖乙所示過程主要發生于細胞質內

B.圖中催化圖甲、乙所示兩過程的酶1、酶2和酶3是相同的

C.圖丙中a鏈為模板鏈，b鏈為轉錄出的子鏈

D.圖丙中含有兩種單糖、五種堿基、五種核訃酸

答案：C。

4 翻譯過程

[例4]圖6是蛋白質合成的示意圖，下列相關敘述錯誤的是( )

A.圖中共有3種RNA

B.一般情況下，氨基酸①可能是甲硫氨酸

C.氨基酸②將與氨基酸①脫水縮合形成肽鍵

D.終止密碼子位于a端

解析：本題考查圖形識別能力，考查對翻譯具體過程的理解。圖示直接顯示了mRNA和tRNA，而核糖體本身還含有rRNA，所以含有3種RNA。氨基酸①是正在延伸的肽鏈中起始氨基酸，一般是甲硫氨酸。氨基酸②與氨基酸③結合形成肽鍵，然后轉運氨基酸③的tRNA離開核糖體。圖示翻譯的方向為b→a，終止密碼子位于a端。

答案：C。

變式練習：圖7為真核細胞中多聚核糖體合成蛋白質的示意圖，下列說法正確的是( )

A.①上的四種脫氧核苷酸可組合成64種密碼子，代表20種氨基酸

B.若①中有一個堿基發生改變，則合成的多肽鏈的結構一定發生改變

C.①上的一個密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸只由一種tRNA轉運

D.①只有與⑥結合后才能發揮它的作用

答案：D。

5 轉錄和翻譯過程的比較

[例5]根據提供的密碼子表和圖8，下列有關敘述正確的是( )

A.圖甲所示過程需要酶，圖二不需要

B.圖甲和圖乙堿基配對的方式不全相同，但在目前已知的各種生物體內卻都可發生

C.圖丙結構可轉運脯氨酸，三葉草結構的形成是分子內不同部位堿基配對的結果

D.從發生時期看，圖甲和圖乙過程都只能發生在細胞分裂的間期

解析：圖甲和圖乙分別表示轉錄和翻譯過程，兩過程都需要酶的參與。轉錄和翻譯過程中，堿基配對最重要的區別是轉錄時只有A、T配對，而翻譯時還有U、A配對，而此過程必須在細胞內完成，病毒體內不發生。氨基酸是由mRNA上的密碼子決定的，而翻譯沿mRNA的5＇－3＇方向進行，tRNA的反密碼子和mRNA的密碼子互補配對，所以反密碼子的讀取有方向性，即從3＇－OH端開始，所以圖丙tRNA轉運的氨基酸的密碼子是CCG，對應脯氨酸。三葉草結構的形成是分子內不同部位堿基配對成鍵的結果。轉錄和翻譯都可在細胞分裂的間期發生，但不進行分裂的細胞也要有轉錄和翻譯以合成細胞所需要的各種蛋白質。

答案：C。