操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

解：A、启动子位于DNA分子上，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位。过程①转录中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因（如基因1、基因2等）的转录，A正确；
B、终止子位于DNA分子上，位于基因的尾端。过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止密码子结束，B错误；
C、根据图示可知，rRNA能与RP1、RP2、和其他核糖体蛋白结合形成核糖体；mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA分子时，RPl不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，C正确；
D、图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少物质和能量的浪费，D正确。
故选：B。
基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。
分析题图：图示表示某原核细胞中组成核糖体的蛋白质的合成及调控过程。图中①为转录过程，其场所是拟核；②为翻译过程，发生在核糖体上。
熟知基因表达过程中的关键环节是解答本题的关键，正确分析图示的信息是解答本题的前提，掌握转录和翻译过程中的碱基互补配对原则是解答本题的另一关键。

【知识点讲解】

考点名称：遗传信息的翻译

遗传信息的翻译：

1、概念：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
3、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
4、tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
5、翻译
(1)场所：细胞质中的核糖体（主要）
(2)模板：mRNA
(3)原料：20种氨基酸
(4)碱基与氨基酸之间的关系：3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸
(5)搬运工：tRNA（有反密码子）
(6)过程
第一步：mRNA进入细胞质与核糖俸结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。
第二步：携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。
第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取 mRNA的终止密码后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，承担各项职责。
(7)产物：多肽（蛋白质）

遗传信息、密码子与反密码子：

遗传信息密码子反密码子
存在位置在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序在tRNA上，是与mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基在RNA上，是与密码子互补配对的3个碱基
作用决定氨基酸的排列顺序，是间接作用直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序识别密码子
对应关系

联系 ①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，便遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上
②mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用
注：1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说，遗传信息贮存在RNA中。
2、密码子共有64种，但有3种为终止密码子；对应氨基酸的密码子有61种，所有生物共用一套遗传密码。
3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个，但整个tRNA不止3个碱基。

知识拓展：

1、DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，遗传信息传递如何克服空间上的隔离？
[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA，mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出肽链，盘曲折叠形成蛋白质。
2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质？
[提示]-条mRNA与多个核糖体结合，形成多聚核糖体，这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。