第二章 第三节 第1课时 DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

遗传的分子基础 第二章 第三节　遗传信息控制生物的性状 第1课时　DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成   [目标导学]　1.说出三种RNA的结构和功能。2.描述转录和翻译的过程。3.阐述密码子、反密码子与氨基酸之间的关系。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　遗传信息的翻译 学习任务一　遗传信息的转录 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 遗传信息的转录 学习任务一 1.RNA的结构和种类 (1)基本单位及组成   ①　 　 ；②　 　；③碱基：　　　　　　　；④　　　　　　。 (2)空间结构：一般是　　　，且比DNA短。 梳理 归纳教材知识 磷酸　 核糖　 A、U、G、C　 核糖核苷酸 单链 2.转录 (1)概念：RNA主要是在　　　　中以　　　　　　　　为模板， 按照　　　　　　　　原则合成的，这一合成过程称为转录。 细胞核　 DNA分子的一条链 碱基互补配对 (2)过程（以mRNA为例）   ①第1步：DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露。 ②第2步：游离的核糖核苷酸与DNA的碱基配对，两者以氢键结合。 ③第3步：在　　　　　　的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 ④第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。 DNA RNA聚合酶　 mRNA　 RNA聚合酶 (3)结果 合成RNA：信使RNA(mRNA)、　　　　　　　　　　　和 　　　　　　　　　　。 核糖体RNA(rRNA)　 转运RNA(tRNA) [正误辨析] (1)转录只会发生在细胞核中。(　　) (2)遗传信息转录的产物只有mRNA。(　　) (3)转录以DNA的两条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料。(　　) (4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程。(　　) × × × × 1．RNA为什么适合做DNA的信使？ 提示：①RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。②RNA的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，也能储存遗传信息。③RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。 探究 要点合作突破 2．RNA与DNA相比，特有的成分是什么？ 提示：与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和碱基U。 3．如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题。 (1)图中DNA的转录方向为________(填“→”或“←”)，也就是从mRNA的______端到______端。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是______________。 (3)b和c的名称分别是__________________、____________________。 (4)此过程中的碱基配对方式为_______________________________。 ←　 5′　 3′ RNA聚合酶 胞嘧啶脱氧核苷酸　 胞嘧啶核糖核苷酸 A—U、T—A、C—G、G—C [归纳总结] 1．三种RNA比较 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 示意图       结构 单链 单链，二级结构呈三叶草形 单链 种类 mRNA tRNA rRNA 功能 携带从DNA上转录来的遗传信息，作为翻译的模板 识别密码子，转运特定的氨基酸 参与构成核糖体 分布 细胞核、细胞质中(常与核糖体结合) 细胞质中 核糖体 共同点 都是经过转录产生的，基本组成单位都相同，都与翻译的过程有关 2.DNA与RNA的比较 分子类型 DNA RNA 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 结构 通常呈双螺旋结构 通常呈单链结构 分类 通常为一类 一般有mRNA、tRNA、rRNA三类 基本组 成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 分子类型 DNA RNA 碱 基 嘌呤 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶 胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T) 胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 存在部位 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 功能 主要的遗传物质，储存和传递遗传信息 是某些RNA病毒的遗传物质；mRNA指导蛋白质的合成；tRNA转运氨基酸；rRNA是核糖体的组成成分；少数RNA有催化作用 联系 RNA主要是在细胞核中以DNA分子的一条链为模板转录产生的 3．有关转录的几点说明 (1)转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因。 (2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜且需要能量。 (3)完成正常使命的RNA迅速降解，保证生命活动的有序进行。 (4)线粒体、叶绿体中的基因也可进行转录。 1．如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是(　　) A．该过程仅发生在细胞核内 B．该过程与DNA复制时碱基互补配对 方式完全相同 C．该过程涉及ATP的消耗 D．游离的核糖核苷酸有秩序地与DNA链上的碱基碰撞 强化 题点对应训练 C 解析：题图表示人体细胞中发生的转录过程，该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误；该过程的碱基互补配对方式有A—U，而DNA复制过程没有，B错误；游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，D错误。 2．下列关于人体细胞中mRNA、rRNA和tRNA的叙述，正确的是 (　　) A．mRNA在细胞核中合成，tRNA和rRNA在细胞质中合成 B．mRNA和rRNA都是单链结构，而tRNA是双链结构 C．三种RNA中有两种参与蛋白质的合成过程 D．mRNA可携带遗传信息，tRNA和rRNA不携带遗传信息 D 解析：真核细胞内mRNA、tRNA和rRNA主要都在细胞核中合成，A错误；mRNA、rRNA和tRNA都是单链结构，B错误；mRNA、rRNA和tRNA都参与蛋白质的合成过程，C错误；mRNA可携带遗传信息，tRNA和rRNA不携带遗传信息，D正确。 遗传信息的翻译 学习任务二 1.遗传密码的破译 (1)实验原理：在蛋白质体外合成系统中，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。 梳理 归纳教材知识 (2)实验步骤 预先加入ATP、酶和　　　　等 　　　　　　　↓ 添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸 　　　　　　　↓ 加入人工合成的RNA——多聚U 　　　　　　　↓ 产生多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽 　　　　　　　↓ 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——只有含苯丙氨酸的试管中出现多肽 (3)实验结论：多聚U指导了多聚苯丙氨酸的合成。 核糖体 2.密码子的概念和种类 (1)概念：　　　上决定一个氨基酸的　　　　　的核苷酸，称为一个密码子。密码子共有　　个。 (2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是　　　，编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子：　　　　　　　　　　，它们不编码任何氨基酸。 mRNA　 三个相邻　 64　 AUG　 UAA、UAG、UGA 3.tRNA 氨基酸 (1)结构：一端是结合　　　　的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，称为　　　　　。 (2)功能：携带氨基酸进入核糖体。每种tRNA只能携带　　种氨基酸，但是一种氨基酸可由一种或多种tRNA携带。 氨基酸 反密码子 一 4.翻译 (1)概念：在细胞中，以　　　为模板，从一个特定的起始位点开始，按照每三个相邻的核糖核苷酸代表一个　　　　的原则，依次合成具有一定氨基酸顺序的　　　　的过程，称为翻译。 mRNA　 氨基酸 多肽链 (2)过程 AUG　 tRNA　 第二 肽键 肽链 (3)特点：一个mRNA分子上可以结合　　个核糖体，同时进行　　条多肽链的合成。 (4)多肽链的去向：多肽链合成后，从核糖体上脱离，经过盘曲、折叠、修饰等加工，形成特定的　　　　　，最终成为具有一定功能的蛋白质分子。 多　 多 空间结构 [正误辨析] (1)tRNA由三个碱基构成。(　　) (2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子。(　　) (3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。(　　) (4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸。(　　) (5)每种氨基酸仅由一种密码子编码。(　　) (6)tRNA由单链构成，因此不含氢键。(　　) × √ × × × × 1．组成蛋白质的20种氨基酸对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，这一现象对生物体的生命活动有何意义？ 提示：(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。 探究 要点合作突破 2．如图是翻译过程的示意图，请据图分析： (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？ 提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。不完全一样，DNA复制：A—T、T—A、G—C、C—G；转录：A—U、T—A、C—G、G—C；翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。 (2)图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向是什么？根据教材中密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。 提示：核糖体沿着mRNA从左向右移动；图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。 (3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？图乙中核糖体移动的方向是怎样的？ 提示：①⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。 (4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示：相同；因为它们的模板是同一条mRNA。 (5)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？ 提示：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 [归纳总结] 1．遗传信息的转录和翻译相关图解及分析 (1)图解 (2)分析 2．DNA复制、转录和翻译的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质中的核糖体 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 时间 细胞分裂间期 生物生长发育的过程中 产物 2个相同的DNA RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 项目 DNA复制 转录 翻译 特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA仍保留 1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度 研究 方法 可用放射性同位素标记“T” 可用放射性同位素标记“U” 可用放射性同位素标记“氨基酸” [特别提醒] (1)转录时，解开DNA双链的不是解旋酶，而是RNA聚合酶。 (2)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA和rRNA。 (3)翻译时，核糖体沿着mRNA移动，而mRNA不动。 (4)一个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成。 3．下列关于遗传信息的翻译的叙述，正确的是(　　) A．通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列 B．生物体内合成蛋白质时，一种氨基酸只能由一种密码子决定 C．生物体内合成蛋白质的氨基酸有20种，则tRNA也有20种 D.生物体内合成蛋白质时，一种密码子一定能决定一种氨基酸 强化 题点对应训练 A 解析：mRNA上的一个密码子(除终止密码子外)决定一个氨基酸，所以在翻译过程中mRNA中的碱基序列决定了蛋白质中的氨基酸序列，A正确；一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定，B错误；绝大多数生物体内合成蛋白质的氨基酸有20种，一种氨基酸可由一种或多种转运RNA转运，故tRNA多于20种，C错误；正常情况下终止密码子不能决定氨基酸，D错误。 4．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有12个肽键的多肽链，则此mRNA分子至少含有的碱基个数(不考虑终止密码子)及合成这段多肽链需要的tRNA个数，依次为(　　) A．36个　12个　　　　　　 B．39个　13个 C．13个　39个 D．12个　36个 B 解析：由题意可知，此多肽链含有的氨基酸数量为13，在翻译过程中存在“氨基酸数∶mRNA中碱基数＝1∶3”的关系(不考虑终止密码子)，故该mRNA分子至少含有的碱基个数为13×3＝39(个)，tRNA作为运输氨基酸的工具，一个tRNA只能运输一个氨基酸，故需要13个tRNA。 [方法总结] 　基因表达过程中相关数量关系 (1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 (2)基因表达过程中相关的数量关系 比较(不考虑终止密码子) 数目/个 DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数) 6n mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 3n 蛋白质中的氨基酸数 n 参与转运氨基酸的tRNA数 n 备选题库 教师独具 1．下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　) A．DNA和RNA所含有的五碳糖不同，但碱基完全相同 B．DNA一般由一条脱氧核苷酸链构成，RNA由两条核苷酸链组成 C．在原核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中 D．部分病毒的遗传信息可直接储存在RNA中，如HIV、SASR病毒 2 3 1 4 D 5 解析：构成DNA和RNA的五碳糖不同，碱基不完全相同，构成DNA的碱基是A、C、G、T，构成RNA的碱基是A、C、G、U，A错误；DNA一般为双链结构，RNA一般为单链结构，B错误；原核细胞没有细胞核，C错误；HIV、SASR病毒只含有RNA一种核酸，其遗传信息可直接储存在RNA中，D正确。 2 3 1 4 5 2．如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法不正确的是 (　　)   A．①链的碱基U与②链的碱基A互补配对 B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C．如果③表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶 D．转录完成后，②脱离DNA分子，DNA分子重新恢复双螺旋 2 3 1 4 A 5 解析：题图表示真核生物细胞核内转录过程，图中①为DNA模板链，其上无碱基U，A错误；②为转录形成的RNA，是以4种核糖核苷酸为原料合成的，B正确；如果③表示酶分子，则为RNA聚合酶，可催化转录过程，C正确；转录完成后，RNA从DNA上释放，DNA重新恢复双螺旋，D正确。 2 3 1 4 5 3．根据如表内容分析下列哪项是色氨酸的密码子？(　　) 2 3 1 4 C 5 双链DNA   C       G 信使RNA     G 转运RNA A     氨基酸 色氨酸 A.ACG　　　　　　　　 B．AGC C．UGG D．UCG 解析：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的核苷酸称为一个密码子。信使RNA的密码子和转运RNA上的反密码子互补配对，据表可推知色氨酸的密码子的第一个碱基为U。该密码子的第三个碱基为G，模板链是DNA上面的一条链，可知该密码子的第二个碱基为G。因此，色氨酸的密码子是UGG，C正确。 2 3 1 4 5 4．(多选)如图表示某细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，请据图分析，下面有关叙述正确的是 (　　)   A．X为RNA聚合酶，该酶主要存在于细胞核 B．该图中最多含4种碱基，8种核苷酸 C．Ⅰ为转录过程；Ⅱ为翻译过程，核糖体从左向右移动 D．b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C 2 3 1 4 AD 5 解析：图中Ⅰ为转录过程，其中b为模板链，X为RNA聚合酶，该酶主要存在于细胞核，A正确；该图中有DNA和RNA两种核酸，因此最多含5种碱基(A、C、G、T、U)、8种核苷酸(四种脱氧核苷酸、四种核糖核苷酸)，B错误；Ⅱ为翻译过程，根据多肽链的长短来判断，核糖体从右向左移动，C错误；b部位发生的是转录，该处的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C，D正确。 2 3 1 4 5 5．如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题。 2 3 1 4 5 (1)图中表示遗传信息的________过程，发生的场所是_______，此过程除图中所示条件外，还需要___________等。 (2)图中③表示________，合成的主要场所是______，通过________运输到细胞质中，穿过________层膜，______(填“需要”或“不需要”)能量。 (3)图中方框内的碱基应为________，对应的aa5应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。 (4)图中的氨基酸共对应________个密码子。核糖体的移动方向是________。 2 3 1 4 5 翻译　 核糖体　 酶和能量 mRNA　 细胞核　 核孔　 0 　 需要 UUU　 赖氨酸 7　 从左到右 解析：(1)图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。 (3)密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。 (4)图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。 2 3 1 4 5 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　) A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成 C．RNA参与构成核糖体 D．RNA参与构成细胞质膜 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 16 17 解析：有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体；细胞质膜中没有RNA。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 2．如图为真核生物细胞核内RNA的合 成示意图，下列相关叙述正确的是(　　)  A．图中表示解旋酶沿着DNA自左向右移 动催化转录过程 B．③可以转移到细胞质中直接作为翻译过程的模板 C．一个DNA分子可以转录产生多个、多种RNA分子 D．图示过程也可能发生在线粒体、叶绿体和核糖体中 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：转录过程中起催化作用的酶是RNA聚合酶而非解旋酶，⑤为RNA聚合酶，根据合成的mRNA长短，它在图中的移动方向是自左向右，A错误；③需要经过加工编辑才可以转移到细胞质中作为翻译过程的模板，B错误；一个DNA分子可以转录产生多个、多种RNA分子，C正确；图示合成RNA的过程也可能发生在线粒体、叶绿体，核糖体不可发生图示过程，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 3．基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译，下列相关叙述错误的是(　　) A．转录和翻译都遵循碱基互补配对原则 B．地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码 C．RNA一般是单链，不含氢键 D．在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：转录和翻译都遵循碱基互补配对原则，前者的碱基配对发生在DNA和RNA之间，后者的碱基配对发生在RNA之间，A正确；地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码，这是生物有共同起源的证据之一，B正确；RNA一般是单链，有的也含有氢键，如tRNA，C错误；在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的，即转录主要在细胞核中进行，而翻译过程发生在细胞质中的核糖体上，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 4．如图是合成蛋白质时，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对的情形，下列有关叙述错误的是(　　) A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端 B．图中戊处有氢键 C．与图中tRNA上的反密码子配对的密码子为UCG D．蛋白质是在细胞内的核糖体上合成的 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：tRNA上的甲端是结合氨基酸的部位，A正确；图中戊处为RNA的局部双链结构，有氢键，B正确；题图中tRNA上的反密码子为CGA，与该反密码子配对的密码子为GCU，C错误；蛋白质合成的场所是核糖体，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 5．如图为某六肽化合物合成的示意图，下列叙述正确的是(　　)   A.与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是A—U B．根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCU C．①→②中会产生图中④代表的物质，且④中含有氢键 D．若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质②的合成 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：①→②是转录过程，以DNA为模板，形成mRNA，③→⑤为翻译过程，均存在A—U的配对方式，A错误；由题意“图示为某六肽化合物合成的示意图”，而图中肽链已经含有6个氨基酸，所以可推知终止密码子是UAA，B错误；④是tRNA，①→②中会产生RNA，其中tRNA含有氢键，C正确；②是mRNA，其合成需要RNA聚合酶，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 6．如图表示真核细胞中正在发生的生理 过程，下列叙述正确的是(　　)  A．①是RNA聚合酶，与DNA上启动部位 结合后从左往右移 B．②是DNA模板链，同一DNA上不同基因的模板链相同 C．③是DNA编码链，结构与④相比仅有T、U碱基存在差异 D．④是mRNA，需在细胞核中加工后再由核孔转移至细胞质 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 15 16 17 解析：该图表示转录过程，①是RNA聚合酶，与DNA上启动部位结合后从左往右移，A正确；②是RNA模板链，同一DNA上不同基因的模板链可能是同一条链或互补链，B错误；③是DNA编码链，结构与④相比有T、U碱基和五碳糖存在差异，C错误；④是mRNA，若该过程发生在线粒体或叶绿体上，不需要在细胞核中加工，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 7．转录过程中会形成DNA－RNA杂交区段，形成三链核酸结构，称为R环，有时该结构难以分离，从而影响DNA复制、转录和基因的稳定性。以下叙述正确的是(　　) A．正常基因转录时也会形成R环，R环中的碱基种类不会超过5种 B．RNA难以从DNA上分离与碱基的种类和比例无关 C．R环中嘌呤碱基数为嘧啶碱基数的2倍 D．基因转录时遇到终止密码子即停止转录 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 15 16 17 解析：正常基因转录时也会形成DNA－RNA杂交区段，即R环，DNA中含有A、T、G、C四种碱基，RNA中含有A、U、C、G四种碱基，因此R环中的碱基种类不会超过5种(A、T、U、C、G)，A正确；RNA难以从DNA上分离与碱基的种类和比例有关，氢键越多越稳定，因此G/C比例大的更难分离，B错误；R环为三链核酸结构，DNA－RNA杂交区段嘌呤和嘧啶相等，但是还有一条DNA单链，这条链上的嘌呤和嘧啶数目不一定相等，故R环中嘌呤碱基数不一定为嘧啶碱基数的2倍，C错误；终止密码子为mRNA上停止翻译的信号，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 8．如图表示细胞内遗传信息的传递 过程，下列有关叙述错误的是(　　)  A．相较于过程②和③，过程①特有 的碱基配对方式是A—T B．真核细胞由过程②形成的mRNA 和tRNA都需要加工 C．过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b D．图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 16 17 解析：过程②的碱基配对方式为A—U、 C—G、G—C、T—A，过程③的碱基配 对方式为A—U、C—G、G—C、U—A， 过程①的碱基配对方式为A—T、C—G、 G—C、T—A，故相较于过程②和③， 过程①特有的碱基配对方式是A—T，A正确；过程②为转录过程，真核细胞由转录形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正确；核糖体在mRNA上的移动方向为从短肽链到长肽链，故过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b，C正确；因为反密码子从tRNA的3′→5′读取，即UGG，故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 9．假设某一段mRNA上有120个碱基，其中U有30个，C有50个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“A＋G”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数是(不考虑终止密码子)(　　) A．80个　60个　　　　　　 B．160个　80个 C．80个　40个 D．120个　40个 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 16 17 解析：mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的，若mRNA有 120个碱基，则转录该mRNA的DNA含有碱基数为120×2＝240个。根据碱基互补配对原则，DNA双链中不配对碱基之和占碱基总数的一半，所以A＋G共有120个。翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是信使RNA碱基数目的1/3，该mRNA上有120个碱基，则该mRNA翻译成的蛋白质所需氨基酸的个数为120÷3＝40个，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 10．如图表示相关的生理过程(④代表核糖体，⑤代表多肽链)。请回答下列问题。   (1)图中所示的生理过程中，由②形成③的过程为__________，由③形成⑤的过程为__________。 (2)遗传信息由③传递到⑤需要_________________________作为运输工具，密码子在图中的__________上(填标号)。 (3)一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度_______(填“大于”“等于”或“小于”)160个氨基酸。 转录　 翻译 tRNA(或转运RNA)　 ③ 小于 15 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)据图分析，由②形成③的过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程为转录；由③形成⑤的过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程为翻译。 (2)遗传信息由③mRNA传递到⑤多肽需要tRNA作为运输工具；密码子是mRNA上的三个相邻碱基，即密码子在图中的③mRNA上。 (3)mRNA上能编码一个氨基酸的相邻的3个碱基为一个密码子，但有的不编码氨基酸或参与构成终止密码子，故一种细菌的③由480个核苷酸组成，则它所编码的蛋白质的长度小于160个氨基酸。 15 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 [素能培优练] 11．如图甲表示大肠杆菌细胞中遗传信息传递的部分过程，图乙为图甲中④的放大图。下列相关说法正确的是(　　)   A．图甲所示的生理过程中涉及的RNA有3种 B．DNA的双链解开只能发生在图甲所示的过程中 C．图甲中形成③的模板是mRNA，原料是核糖核苷酸 D．图乙中正被运载的氨基酸对应的密码子是CGA A 15 16 17 解析：图甲所示的生理过程包括转录和翻译，涉及的RNA有3种，即mRNA、tRNA、rRNA，A正确；DNA的双链解开，除了发生在图甲所示的转录过程中外，还发生在DNA的复制过程中，B错误；图甲中形成③肽链的模板是mRNA，原料是氨基酸，C错误；图乙中正被运载的氨基酸对应的密码子是GCU，D错误。   2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 12．细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(　　)   A．一种反密码子可以识别不同的密码子 B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合 C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成 D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：根据图像可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 13．如图表示核糖体上合成蛋白质的过程。下列有关叙述正确的是(　　)   A．翻译进行过程中，A位点tRNA上携带的氨基酸会转移到位于P位点的tRNA上 B．图中从E位点离开的tRNA会在细胞质基质中被水解 C．图中组成该蛋白质的前三个氨基酸序列为甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸 D．由于tRNA为单链结构，所以不存在碱基的互补配对 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 16 17 解析：翻译进行过程中，P位点tRNA上携带的多肽链会转移到位于A位点的tRNA上，与A位点的tRNA携带的氨基酸脱水缩合，使肽链延长，A错误；图中从E位点离开的tRNA不会被水解，能再次转运相应的氨基酸，B错误；图中组成该蛋白质的前三个氨基酸序列为甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸，C正确；tRNA为单链结构，内部碱基之间可以发生互补配对，存在碱基互补配对的现象，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 14．(多选)下列关于转录过程的叙述， 错误的是(　　) A．转录产生的RNA可能与核糖体结合， 指导蛋白质的合成 B．RNA聚合酶沿着DNA的整条链从3′端 移动到5′端，产生一个RNA分子 C．转录过程中RNA聚合酶既有解开DNA双螺旋结构的功能，又有使游离核糖核苷酸连接成长链的功能 D．转录过程中有碱基A和T间氢键的断裂和形成，没有碱基A和U间氢键的断裂和形成 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 BD 15 16 17 解析：转录产生的mRNA经过加工成熟后， 通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，作 为翻译的模板，指导蛋白质的合成，A正 确；RNA聚合酶沿着DNA其中一条链中的 部分链从3′端移动到5′端，产生一个或多个RNA分子，B错误；转录过程中RNA聚合酶既能解开DNA双螺旋结构，也能使游离核糖核苷酸连接成长链，C正确；转录过程中，既有DNA双螺旋解开又有DNA双螺旋重新形成，转录过程中有碱基A和T间氢键的断裂和形成；转录形成的RNA会释放出来，故转录过程中有碱基A和U间氢键的断裂和形成，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 15．(多选)如图是某基因控制蛋白质合成的示意图，下列有关叙述正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 A．①过程碱基互补配对时发生差错而 导致密码子改变，经翻译过程形成的肽 链也会发生改变 B．②过程进行时mRNA在核糖体上移动，需要tRNA作为搬运氨基酸的工具 C.①过程形成mRNA链的方向和DNA复制时子链形成方向都是从5′端→3′端延伸 D．免疫细胞合成大量抗体主要是通过②过程一条mRNA结合多个核糖体完成的 CD 15 16 17 解析：①过程碱基互补配对时发生差错而导致密码子改变，由于一种氨基酸可以对应多种密码子，故经翻译过程形成的肽链不一定发生改变，A错误；②翻译过程进行时，核糖体在mRNA上移动，B错误；DNA复制时，子链形成方向是从5′端→3′端延伸，与①转录过程形成mRNA链的方向相同，C正确；免疫细胞合成大量抗体主要是通过②翻译过程中多聚核糖体完成，即一条mRNA可结合多个核糖体，短时间快速合成大量蛋白质，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 16．如图表示真核细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答问题。 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (1)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为_______，核糖体在信使RNA上相对运动方向是__________(填“从左到右”或“从右到左”)，若合成⑤时到图中UCU决定的氨基酸后就结束，则终止合成的密码子是_______。 (2)图2中方框内所示结构是_______的一部分，DNA与其在空间结构上的区别是___________________________________________________。 (3)若①中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因是___________________________________________ _____________________；若替换后肽链未发生改变，原因是_________________________________。 16 翻译 从左到右 UAA RNA DNA是双螺旋结构(或是DNA双链结构，RNA是单链结构) 碱基对的替换导致翻译提前终止(碱基对的替换导 致终止密码提前出现) 一种氨基酸可以对应多种密码子 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 解析：(1)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为翻译，发生在细胞质中的核糖体上；②表示的物质是tRNA；根据tRNA在核糖体中的位置判断，核糖体在信使RNA上相对运动方向是从左到右。若合成⑤多肽链时到图中UCU决定的氨基酸后就结束，则是由于其后出现终止密码子UAA的缘故。 (2)根据图2中方框内所示结构中有尿嘧啶碱基可知其为RNA的一部分。DNA与其在空间结构上的区别是DNA是双螺旋结构，而RNA一般为单链结构。 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (3)若①DNA中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，则应该是替换的碱基对转录出的mRNA中终止密码子提前出现导致翻译提前终止；若替换后肽链未发生改变，则应该是碱基替换后转录出的mRNA中相应位置的密码子虽然改变但决定的氨基酸并没有发生改变，因而翻译出的多肽链中氨基酸顺序不变，这是由于一种氨基酸可以对应多种密码子。 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 17．微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin－4)调控lin－14基因表达的相关作用机制，请回答下列问题。 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (1)过程A需要以___________为原料，该过程还能发生在线虫细胞内的_______中；在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是______，①上同时结合多个核糖体的意义是____________________________。 (2)图中最终形成的②③上氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)。图中涉及的遗传信息的传递方向为____________________。 (3)由图可知，微RNA(lin－4)调控lin－14基因表达的机制是RISC－miRNA复合物抑制________过程。 16 17 核糖核苷酸 线粒体 tRNA 能在短时间内合成大量的多肽链 相同　 DNA→RNA→蛋白质 翻译 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 解析：(1)A是转录过程，转录过程除了需要酶的催化作用外，还需要四种游离的核糖核苷酸为原料，以及由ATP提供的能量等；线虫细胞是真核细胞，且是动物细胞，DNA存在于细胞核和线粒体中，因此转录过程发生的场所是细胞核和线粒体；过程B是翻译，翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对。①mRNA上同时结合多个核糖体的意义是利用少量的mRNA在短时间内合成大量的多肽链。 16 17 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (2)②③是以同一条mRNA为模板合成的，因此最终形成的肽链②③上氨基酸序列相同。图中包含了转录和翻译过程，故涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。 (3)分析题图可知，微RNA(lin－4)形成RISC－miRNA复合物抑制翻译过程进而调控lin－14基因的表达。 16 17 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数量＝参加转运的tRNA数量＝mRNA的碱基数量＝基因中的碱基数量。 $$