第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化五维课堂教师用书word（人教版）

本高中生物学讲义聚焦“基因指导蛋白质的合成”核心知识点，系统梳理RNA与DNA的区别、转录（细胞核内以DNA一条链为模板合成RNA）、翻译（核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质）及中心法则等内容，构建遗传信息从传递到表达的完整学习支架。 该资料通过对比表格（如DNA与RNA、复制转录翻译比较）培养科学思维，结合密码子简并性等体现结构与功能观（生命观念）。基础诊断判断题助学生夯实基础，分层例题与练习既辅助课堂教学，又供课后查漏补缺，提升知识应用能力。

第1节　基因指导蛋白质的合成 课标内容要求 核心素养对接 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成 1.生命观念：根据结构和功能观，理解RNA的结构和功能 2．科学思维：通过分析与综合，进行转录、翻译过程中的有关计算；并通过分类与比较，明确中心法则各生理过程的异同 [基础梳理] 一、遗传信息的转录 1．RNA的组成、种类及作用 2．RNA与DNA的比较 (1)从成分上看，RNA与DNA首先表现为　五碳糖　种类不同，其次所含碱基种类　不完全相同　，RNA特有的碱基是　尿嘧啶U　，DNA特有的碱基是　胸腺嘧啶T　。 (2)从空间结构上看，多数RNA是　单链　结构，而多数DNA是　双链　结构。 (3)从功能上看，细胞生物均以　DNA　为遗传物质，只有　RNA病毒　以RNA为遗传物质。 (4)存在部位：DNA主要存在于　细胞核　，RNA主要存在于　细胞质　。 3．遗传信息的转录 转录是指在　细胞核　(主要场所)中，通过　RNA聚合酶　(酶)以　DNA的一条链　为模板，以　游离的核糖核苷酸　为原料，利用　ATP　(能量)，合成　RNA　(产物)的过程。 二、遗传信息的翻译 1．与翻译有关的概念 (1)遗传信息：指　DNA　中的碱基序列所储存的信息。 (2)密码子：　mRNA　上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，共有　64　种。其中　1或2　种起始密码子，可决定氨基酸，终止密码子有　3　种，正常情况下，　UGA　是终止密码子，在特殊情况下，其可以编码　硒代半胱氨酸　，所以决定氨基酸的密码子有　61或62　种。组成生物体蛋白质的氨基酸有　21　种，1个密码子决定　1种　氨基酸，1种氨基酸可以由　1个或多个　密码子决定(密码子的简并性)。不同生物细胞中密码子的种类及其决定的氨基酸的种类是　相同的　(密码子的通用性)。 (3)反密码子：位于　tRNA　上，其游离羟基端(3′端)可结合特定氨基酸，另一端有能识别密码子的三个碱基，称为　反密码子　。 (4)一种tRNA识别转运　1　种氨基酸，而一种氨基酸可由　1种或多　种tRNA转运。 2．翻译的概念 翻译是指在　核糖体　(场所)中，以　mRNA　为模板，以游离在细胞质中的　氨基酸　为原料，以　tRNA　为工具，利用　ATP　(能量)，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 3．中心法则 图中的字母a、b、c、d、e分别表示　DNA复制　、　转录　、　翻译　、　RNA复制　、　逆转录　。其中，a过程只能发生在　进行分裂　的细胞中，　b、c　过程在绝大部分的活细胞中均可发生。HIV的RNA进入宿主细胞后先进行　e　过程，该过程特别需要的酶是　逆转录酶　。b、d过程均能合成RNA，需要的酶　不同　(相同、不同)。 在遗传信息的流动过程中，　DNA、RNA　是信息的载体，　蛋白质　是信息表达的产物，　ATP　为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。 [基础诊断] 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．组成RNA与DNA的五碳糖种类和碱基种类均相同。(　　) 2．RNA通常为单链结构，分子中没有氢键。(　　) 3．转录是以DNA分子的两条链为模板合成RNA的过程。(　　) 4．仅mRNA是由转录产生的，tRNA与rRNA不是由转录产生的。(　　) 5．转录可以在细胞核中进行，也可以在线粒体和叶绿体中进行。(　　) 6．翻译过程不需要酶的催化，但需要消耗ATP。(　　) 7．同一细胞中转运同一种氨基酸时所用的tRNA可能不同。(　　) 8．一个mRNA上可同时结合多个核糖体，共同完成一条肽链的合成。(　　) 答案：1.×　提示：组成RNA与DNA的五碳糖分别是核糖与脱氧核糖，碱基分别是A、U、C、G与A、T、C、G。 2．×　提示：RNA通常为单链结构，分子中一般没有氢键，但tRNA中有部分碱基对通过氢键相连。 3．×　提示：转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程。 4．×　提示：RNA都是由转录产生的，包括mRNA、tRNA和rRNA。 5．√　提示：DNA主要存在于细胞核中，也存在于线粒体和叶绿体中。 6．×　提示：翻译过程需要酶的催化，也需要消耗ATP。 7．√　提示：一种氨基酸由一个或多个密码子决定，也就意味着转运同一种氨基酸所用的tRNA有一种或多种。 8．×　提示：一个mRNA上可同时结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 基因的表达 1．转录、翻译与DNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 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 21种氨基酸 其他条件 酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP 酶(RNA聚合酶等)和ATP 酶、ATP和tRNA 碱基配对类型 T—A A—T C—G G—C A—U T—A C—G G—C A—U C—G U—A G—C 信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质 时间 细胞分裂期间 生物生长发育的过程中 产物 2个相同的DNA RNA(mRNA、 tRNA、rRNA) 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 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 2.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分 [特别提醒]　氨基酸、密码子、tRNA三者的关系 (1)一种氨基酸由一种或多种密码子决定，由一种或多种tRNA转运。 (2)一个密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 (3)编码氨基酸的密码子与tRNA一一对应。 3．基因、RNA、蛋白质的关系 [例1]　下列关于密码子和反密码子的叙述，正确的是(　　) A．密码子位于mRNA上，反密码子位于rRNA上 B．密码子和反密码子都可以发生碱基配对，所以它们的种类相同 C．密码子和反密码子中都不含胸腺嘧啶 D．密码子和反密码子都具有简并性 [解析]　C　[密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，A错误；密码子共有64种，通常编码氨基酸的有61种，而反密码子少于61种，B错误；密码子和反密码子中都不含胸腺嘧啶，C正确；密码子具有简并性，反密码子不具有简并性，D错误。] [例2]　如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(图中箭头表示翻译方向)(　　) A．图中结构含有核糖体RNA B．甲硫氨酸处于图中a的位置 C．密码子位于tRNA上 D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 [解析]　A　[核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所，核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成，A正确；甲硫氨酸是第一个氨基酸，位于a的左边，B错误；密码子位于mRNA上，tRNA上有反密码子，C错误；由于密码子的简并性等，mRNA上碱基改变不一定改变肽链中氨基酸的种类，D错误。] 　　中心法则在不同生物中的具体表现 1．以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 2．具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒) 3．具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒即HIV) 4．高度分化的细胞 DNARNA蛋白质 [例3]　下图所示，能在造血干细胞和小肠绒毛上皮细胞内发生的过程是(　　) A．前者只进行①和②，后者可进行①②③ B．前者可进行①②③，后者只进行②和③ C．两者都有①②③ D．两者都只进行①② [解析]　B　[图中①为DNA复制过程，主要发生在细胞核中；②为转录过程，主要发生在细胞核中；③为翻译过程，发生在核糖体上。造血干细胞分裂能力旺盛，因此细胞中既能进行①DNA复制，也能进行②转录和③翻译形成蛋白质，故A、D错误；小肠绒毛上皮细胞已经高度分化，不再分裂，因此不会发生DNA复制，但仍能进行②转录和③翻译形成蛋白质，故C错误，B正确。] 1．(不定项)对于下列图解，正确的说法有(　　) A．表示DNA转录过程 B．共有5种碱基 C．共有8种核苷酸 D．A均代表同一种核苷酸 解析：ABC　[由题干信息可知，图为DNA转录过程。因为DNA与RNA的基本单位不同，故相同碱基代表不同核苷酸，所以图示核苷酸种类为8，碱基种类数为5。] 2.如图为多聚核糖体合成肽链的过程，有关该过程的说法正确的是(　　) A．图示为多个核糖体合成一条多肽链的过程 B．mRNA沿着三个核糖体从右向左移动 C．三条肽链在氨基酸排列顺序上各不相同 D．由图示可推测少量mRNA可以合成大量的蛋白质 解析：D　[图示为三个核糖体合成三条多肽链的过程；翻译过程中是核糖体沿着mRNA进行移动的，根据肽链的长短，可判断出核糖体沿mRNA的移动方向是从右向左；合成的三条肽链是以同一条mRNA为模板的，因此氨基酸的排列顺序相同；一条mRNA可以和多个核糖体结合，可在短时间内合成大量的蛋白质。] 3．结合下图分析，下列叙述错误的是(　　) A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C．遗传信息传递到蛋白质是表型实现的基础 D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 解析：D　[生物的遗传物质是DNA或RNA，即遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，故A项正确。因为密码子的简并性，转录形成的mRNA碱基序列不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故B项正确。蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表型是通过蛋白质体现的，故C项正确。遗传信息是由碱基序列决定的，DNA两条单链的碱基互补配对，所含遗传信息不同，故D项错误。] 4．如图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构。a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题。(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸) (1)完成遗传信息表达的是　________　(填字母)过程，a过程所需的酶有________________________________________。 (2)图中含有核糖的是　________　(填数字)；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是____________________________。 (3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为　________　个。 (4)若在AUG后插入3个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明__________________________________________________。 解析：分析图示过程可知：a为DNA的复制、b为转录、c为翻译。(1)完成遗传信息表达的是转录和翻译，即图中的b和c，DNA的复制需要在解旋酶的作用下解开双链，然后在DNA聚合酶的作用下合成DNA子链。(2)RNA中含有核糖，所以图中含有核糖的结构包括mRNA、tRNA、rRNA。根据②mRNA上的密码子可知指导合成的多肽链中氨基酸的序列：甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。(3)由图可知DNA片段含7个T，故第三次复制需要23－1×7＝28(个)胸腺嘧啶脱氧核苷酸。(4)三个核苷酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成。 答案：(1)b、c　解旋酶和DNA聚合酶　(2)②③⑤ 甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸　(3)28　(4)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成 基因指导蛋白质的合成(一) [知识点一]　DNA与RNA的区别 1．下列关于DNA和RNA的区别中不正确的是(　　) A．在细胞中分布的主要场所不同 B．碱基种类有区别 C．核苷酸链的条数有区别 D．组成单体的磷酸、五碳糖、碱基都不同 解析：D　[DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中，A正确；DNA含A、G、C、T四种碱基，RNA含A、G、C、U四种碱基，B正确；DNA正常两条链，RNA正常一条链，C正确；组成DNA和RNA的单体的碳酸不相同，D错误。故本题选D。] 2．下列有关DNA、RNA的叙述，正确的是(　　) A．RNA分子一般是单链，没有氢键 B．DNA和RNA在化学组成上的区别只是碱基种类不同 C．DNA分子结构中每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连 D．某DNA分子含胞嘧啶600个，则复制一次时需用鸟嘌呤脱氧核苷酸600个 解析：D　[单链的RNA也可能含有氢键，如tRNA，A错误；DNA和RNA在化学组成上的区别既有碱基种类不同，也有五碳糖种类不同，B错误；DNA分子结构中每条脱氧核苷酸链的末端1个脱氧核糖只与1个磷酸基团相连，其余都有两个磷酸基团相连，C错误；某DNA分子含胞嘧啶600个，则鸟嘌呤有600个，复制一次时刚好新合成1个与亲代DNA相同的子代DNA，所以需用鸟嘌呤脱氧核苷酸600个，D正确。] 3．遗传密码是指(　　) A．DNA分子决定蛋白质合成的有意链上的碱基排列顺序 B．转运RNA分子一端决定一个氨基酸的三个碱基排列顺序 C．信使RNA上的碱基排列顺序 D．蛋白质分子的氨基酸排列顺序 解析：C　[DNA分子决定蛋白质合成的有意链上的碱基排列顺序是遗传信息，可以决定mRNA的碱基系列，A错误；tRNA上一端的3个碱基称为反密码子，可以识别密码子，在转运RNA的另一端转运相应的氨基酸，B错误；信使RNA上的碱基排列顺序是遗传密码，C正确；蛋白质分子的氨基酸排列顺序是遗传信息表达的结果，D错误；故选C。] 4．分析下图并完成有关问题： ＋＋ (1)图中A是　__________　，B是　____________　，D是　____________　。如果把DNA换成RNA，则B是　________　，D是　____________　。 (2)在小麦细胞中，组成核酸的基本单位共有　________　种。 (3)DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要用途。刑侦人员从案发现场得到的血液、头发等样品中提取的DNA与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。DNA侦破的准确率非常高，原因是绝大多数的生物，其遗传信息就储存在DNA中，而且每个个体的DNA的　____________________　各不相同。DNA是细胞内携带　____________　的物质，它的信息容量非常大，原因是　_______________________________________　。 解析：(1)核酸的组成成分为，若是DNA，图中A是含氮碱基，B是脱氧核糖，D是脱氧核苷酸。如果把DNA换成RNA，则B是核糖，D是核糖核苷酸。(2)在小麦细胞中，核酸既有DNA又有RNA，组成核酸的基本单位共有8种。(3)DNA具有多样性和特异性，DNA上脱氧核苷酸序列(或碱基序列)就代表了遗传信息，每个个体的DNA的遗传信息各不相同，可用来为案件的侦破提供证据。DNA是细胞内携带遗传信息的物质，它的信息容量非常大，原因是脱氧核苷酸的数量不限，排列顺序极其多样化。 答案：(1)含氮碱基　脱氧核糖　脱氧核苷酸　核糖　核糖核苷酸　(2)8　(3)脱氧核苷酸序列(或碱基序列)　遗传信息　脱氧核苷酸的数量不限，排列顺序极其多样化 [知识点二]　遗传信息的转录 5．下列不属于细胞核内的DNA分子转录产物的是(　　) A．rRNA　　　　　　　　 B．tRNA C．mRNA D．ATP 解析：D　[细胞核内的DNA分子转录产物包括rRNA、tRNA、mRNA，ATP不是转录的产物。] 6．有关真核细胞的DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是(　　) A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应 C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 D．两种过程都以DNA为模板 解析：C　[A.DNA主要分布在细胞核，DNA的复制和转录主要发生在细胞核，A正确；B.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶，DNA转录需要RNA聚合酶，B正确；C.DNA复制以脱氧核糖核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料，C错误；D.DNA复制以DNA两条链为模板，转录以DNA其中一条链为模板，D正确；答案选C。] 7．如图是人体细胞内基因控制蛋白质合成中的一个过程示意图，相关叙述正确的是(　　) A．该过程表示转录 B．该过程表示翻译 C．该过程主要在细胞质中进行 D．该过程以脱氧核苷酸为原料 解析：A　[A.图示合成产物为RNA，所以为转录过程，故A正确；B.翻译是以mRNA为模板，合成蛋白质的过程，故B错误；C.由于人体细胞内的DNA主要存在于细胞核内，所以转录主要在细胞核内进行，故C错误；D.转录合成的产物为RNA，所以原料应为RNA的基本单位(4种游离的核糖核苷酸)，故D错误。] 8．已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例是(　　) A．10% B．20% C．40% D．无法确定 解析：D　[转录时以一条DNA单链为模板，双链DNA分子中腺嘌呤所占的比例为20%，能推出该DNA分子中G所占的比例为30%，但不能由此推出一条单链中G的比例，因而无法推知这段DNA转录出来的mRNA中胞嘧啶的比例，D正确。故选D。] 9．对下图的分析不正确的是(　　) A．图中共有5种碱基 B．图中共有6种核苷酸 C．图中的过程遵循碱基互补配对原则 D．图中过程不需要消耗能量 解析：D　[图示表示的过程是转录，需要消耗能量，故D错；该片段中，共有A、G、C、T、U五种碱基，故A正确；在模板链中含有3种脱氧核苷酸，RNA中含有3种核糖核苷酸，因此该片段中有6种核苷酸，故B正确；转录过程遵循碱基互补配对原则，故C正确。] 10．真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示，下列相关叙述中，错误的是(　　) A．该过程不会发生在细胞质中 B．该过程两个RNA聚合酶反向移动 C．该DNA片段至少含有2个基因 D．该DNA片段的两条链均可作为模板链 解析：A　[A.依题意并结合图示分析可知：真核细胞内RNA的酶促合成过程为转录，转录的场所有细胞核、细胞质中的线粒体和叶绿体，A项错误；B.该过程的两个RNA聚合酶反向移动，形成两个不同的RNA，B项正确；C.题图中的DNA正在转录出两个不同的RNA，说明该DNA片段至少含有2个基因，C项正确；D.题图显示：该过程分别以该DNA分子不同片段的两条链为模板形成两个不同的RNA，D项正确。故选A。] 1．关于下图正确的说法是(　　) A．图示过程主要发生在细胞核中 B．图示DNA复制过程 C．图中共有8种碱基 D．图中的A是同一种核苷酸 解析：A　[图示为转录过程，所以主要发生在细胞核。A正确，B错误；碱基有A、T、C、G、U五种，C错误；DNA中的A是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，RNA中的A是腺嘌呤核糖核苷酸。D错误。] 2．没有DNA复制过程，但有转录过程的细胞或生物是(　　) A．肺炎双球菌 B．酵母菌 C．造血干细胞 D．神经细胞 解析：D　[根据题意分析可知，该细胞或生物没有DNA复制，但有转录过程。说明该细胞不具备分裂能力，则是高度分化的细胞。而肺炎双球菌和酵母菌属于单细胞的生物，具有分裂能力，造血干细胞属于生物体内仍然保留有分裂和分化能力的细胞，因此满足高度分化条件的只有神经细胞。综上所述，D正确，A、B、C错误。故选D。] 3．以下碱基配对方式中，不符合碱基互补配对原则的是(　　) A．T与U配对 B．C与G配对 C．A与T配对 D．A与U配对 解析：A　[A.T只能与A配对，不能与U配对，A错误；B.C与G配对，B正确；C.A可以与T配对，C正确；D.A也可以与U配对，D正确。故选A。] 4．下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都是通过转录产生的 B．与DNA的复制相比，转录过程也有自己的特点 C．转录是以DNA的两条链为模板合成RNA的过程 D．若抑制RNA聚合酶的活性，则能抑制转录的进行 解析：C　[转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA，A正确；C错误；与DNA的复制相比，转录过程也有自己的特点，如只以DNA的一条链为模板，B正确；RNA聚合酶可催化转录过程，若抑制RNA聚合酶的活性，则能抑制转录的进行，D正确。故选C。] 5．下图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列说法中正确的是(　　) A．R表示的节段正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶 B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的 C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶 D．图中的②合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制蛋白质的合成 解析：C　[A.转录过程中，解旋不需要解旋酶，A错误；B.图中②mRNA是以4种核糖核苷酸为原料合成的，B错误；C.图中③表示RNA聚合酶，催化核糖核苷酸聚合为RNA单链，C正确；D.图中的②合成后，在细胞质中与核糖体结合并控制蛋白质的合成，D错误。故选C。] 6．遗传信息的转录过程中(　　) A．需要脱氧核苷酸做原料 B．可能有A与U的配对方式 C．需要mRNA作模板 D．需要DNA聚合酶的催化作用 解析：B　[A.转录需要的原料是核糖核苷酸，A错误；B.转录过程中，模板链上的A与子链上的U配对，B正确；C.转录的模板是DNA的一条链，C错误；D.转录需要RNA聚合酶的催化，D错误。故选B。] 7．下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(　　) A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子 B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键 D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程 解析：B　[线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA两种核酸，A正确；酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，但合成核酸的酶促反应过程中仍消耗能量，B错误；DNA通常由两条脱氧核苷酸链构成，RNA通常由一条核糖核苷酸链构成，同一条核苷酸链中的相邻核苷酸分子是通过磷酸二酯键连接的，C正确；DNA的解旋过程发生在DNA的复制和转录过程中，转录过程需要以DNA的一条链为模板，即在RNA聚合酶的催化DNA双链解开，转录完成后双链恢复，D正确。故选B。] 8．关于RNA分子的叙述，错误的是(　　) A．某些病毒的RNA可作为DNA合成的模板 B．真核细胞内mRNA在细胞核中合成，rRNA在细胞质中合成的 C．某些RNA能降低生物化学反应所需活化能 D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸 解析：B　[某些病毒的遗传物质是RNA，其RNA分子可以通过逆转录过程合成DNA，A正确；真核细胞内mRNA、rRNA都主要在细胞核中合成，B错误；某些酶的化学本质是RNA，可以降低生物化学反应所需活化能，C正确；细胞中组成蛋白质的氨基酸有20种，tRNA有61种，且具有专一性，即一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运，D正确。] 1．RNA的形成过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．该过程合成的产物可能是酶 B．①②分别表示DNA双螺旋的解开和重新形成 C．转录时，既有氢键的形成也有氢键的断裂 D．③表示将4种游离的核糖核苷酸加到RNA末端 解析：B　[A.③过程是转录，产物是RNA，某些RNA具有催化作用，故该过程合成的产物可能是酶，A正确；B.根据图示可推出，DNA转录的方向为从左到右，因此①、②分别表示DNA双螺旋的重新形成和解开，B错误；C.转录时，既有氢键的形成也有氢键的断裂，C正确；D.转录是以DNA模板链为模板，形成RNA的过程，即③处为将4种游离的核糖核苷酸加到RNA末端，D正确。故选B。] 2．甲(－A－T－G－G－)是一段单链核DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中所需的一种物质。下列叙述正确的是(　　) A．甲、乙、丙的组成成分中均有核糖 B．甲在DNA酶的作用下的水解，产物中有丙 C．甲、乙共有1种五碳糖，5种碱基，6种核苷酸 D．甲及其互补链复制后的子代DNA可分别位于两条姐妹染色单体上 解析：D　[A.乙、丙的组成成分中均有核糖，甲中含有脱氧核糖，A错误；B.甲在DNA酶的作用下的水解，产物为脱氧核苷酸，没有丙，B错误；C.甲、乙共有2种五碳糖，5种碱基(A、T、C、G、U)，6种核苷酸(3种脱氧核苷酸、3种核糖核苷酸)，C错误；D.甲及其互补链复制后的子代DNA可分别位于两条姐妹染色单体上，D正确。故选D。] 基因指导蛋白质的合成(二) [知识点一]　遗传信息的翻译 1．基因、遗传信息和密码子分别是指(　　) ①信使RNA上核苷酸的排列顺序　②基因中脱氧核苷酸的排列顺序　③DNA上一个氨基酸的3个相邻的碱基　④转运RNA上一端的3个碱基　⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基　⑥有遗传效应的DNA片段 A．⑤①③　　　　　　　 B．⑥②⑤ C．⑤①② D．⑥③④ 解析：B　[基因是指具有遗传效应的DNA片段，即⑥正确；遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，即②正确；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为密码子，tRNA一端上与密码子互补配对的3个碱基称为反密码子，即⑤正确；所以正确的顺序为⑥②⑤，B正确。] 2．图中tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中的内容为相应氨基酸的密码子)(　　) A．甘氨酸(GGC) B．精氨酸(CGC) C．丙氨酸(GCG) D．脯氨酸(CCG) 解析：C　[解答本题的关键是明确决定氨基酸的密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基；tRNA的反密码子与mRNA上的密码子通过碱基互补配对。] 3．下列与翻译过程无关的物质是(　　) A．DNA B．转运RNA C．信使RNA D．核糖体 解析：A　[DNA是转录的模板，与翻译过程没有直接关系，A正确；信使RNA是翻译过程的直接模板，B错误；转运RNA是翻译过程中氨基酸的运载工具，与翻译过程具有直接关系，C错误；核糖体是翻译的场所，D错误。] 4．若一个亮氨酸的密码子CUU变成CUC、CUA或CUG，所决定的氨基酸仍然是亮氨酸。这说明(　　) A．密码子与氨基酸一一对应 B．一个氨基酸可能有多个密码子 C．密码子与氨基酸的数量对应关系不定 D．一个密码子决定多个氨基酸，一种氨基酸只有一个密码子 解析：B　[A.分析题意可知，亮氨酸可以对应四种密码子，所以，密码子与氨基酸不是一一对应关系，A错误；B.亮氨酸可以对应四种密码子，说明一个氨基酸可能有多个密码子，B正确；C.密码子与氨基酸的数量对应关系为：一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，C错误；D.由密码子表可知：一个密码子只能决定一个氨基酸，一种氨基酸可能有多个密码子，D错误。] 5．下列有关基因表达过程的叙述，正确的是(　　) A．基因中碱基序列发生改变，其控制合成的蛋白质中的氨基酸序列一定发生改变 B．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 C．一个基因的两条DNA链可同时作为模板进行转录 D．一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链 解析：D　[因为密码子具有简并性，所以基因中碱基序列发生改变，其控制合成的蛋白质中的氨基酸序列不一定发生改变，A错误；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上不同的特定部位，B错误；转录只能以基因中一条链为模板，C错误；为了提高合成肽链的效率，一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链，D正确。] 6.如图为原核细胞某个基因转录和翻译过程的示意图。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) A．图中有5个mRNA与模板DNA形成的杂交双链 B．该基因被转录多次，方向均由右向左进行 C．翻译在转录还没有结束就开始 D．多个核糖体串联在一起，共同完成一条多肽链的合成，增加了翻译效率 解析：D　[据图分析可知，图中有5个mRNA与模板DNA形成的杂交双链，A项正确；根据图中肽链的长度可知，该基因被转录多次，方向均由右向左进行，B项正确；据图可知，边转录边翻译，C项正确；多个核糖体串联在一起，同时合成多条相同的多肽链，增加了翻译效率，D项错误。] 7．据图回答下列问题。 (1)在图中括号内标出字母所代表物质的名称。 (2)这是表示蛋白质合成中的　________　过程，是在　________　内进行的。 (3)由图中的mRNA链可知DNA模板链上对应的碱基序列为　___________________　。 (4)该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由mRNA上的　________　决定的，而mRNA上的这种顺序是由基因的　________　的排列顺序决定的。 (5)参与该段多肽链合成的tRNA有　________　个，图中一个正被运载的氨基酸是　________　，其前接的一个氨基酸是　________　，其中将要连接上的氨基酸是　________　(相关密码子如下表所示)。 氨基酸 丙氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 密码子 GCA GAA AAA UGG GCG GAG AAG GCC GCU 解析：本题考查基因的表达，考查对翻译过程的理解。解答此题，可根据图示，识别翻译的模板、原料、工具、产物等，理解氨基酸、密码子、tRNA之间的对应关系。(1)图中A代表多肽链，B代表游离的氨基酸，C代表tRNA，D代表转运RNA，E代表核糖体。 答案：(1)多肽链　氨基酸　tRNA　mRNA　核糖体　(2)翻译　细胞质(核糖体) (3)ACCCGATTTGCC　(4)密码子　脱氧核苷酸对(碱基对)　(5)4　丙氨酸　色氨酸　赖氨酸 [知识点二]　中心法则 8．如图为遗传学中的中心法则图解，图中①、②、③分别表示的过程是(　　) A．复制、转录、翻译 B．转录、复制、翻译 C．转录、翻译、复制 D．翻译、复制、转录 解析：A　[①、②、③分别表示的过程是DNA复制、转录、翻译，A正确，B、C、D错误。故选A。] 9．细胞中，以mRNA为模板合成生物大分子的过程包括(　　) A．复制、转录 B．转录、翻译 C．翻译、逆转录 D．转录、逆转录 解析：C　[由题意分析可知，复制的模板是以DNA的两条链为模板，A项错误；转录是以DNA的一条链为模板，B项错误；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质，逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，C项正确；转录是以DNA的一条链为模板，D项错误。] 10．如图表示细胞内遗传信息传递过程。在造血干细胞和口腔上皮细胞的细胞中(　　) A．两者都有① B．前者有①、②、③，后者只有②和③ C．两者都只有①、② D．前者只有①和②，后者只有② 解析：B　[干细胞具有分裂和分化能力，分裂时有DNA复制和基因表达，分化是基因的选择性表达，所以图示过程都有；口腔上皮细胞是成熟组织，不分裂但可以进行基因表达，有转录和翻译即②和③。选B。] 1．科学研究发现起始密码子远不止AUG、GUG两种。实验中用其他密码子替换几种基因的起始密码子，仍然可以检测到这几种基因的表达，下列说法合理的是(　　) A．替换前后，基因表达的产物一定相同 B．替换前后，基因表达的产物一定不同 C．替换前后，基因表达的产物不一定相同 D．起始密码子最多可以有64种 解析：C　[由于密码子的简并性，替换前后，基因表达的产物不一定相同。密码子有64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸，故决定氨基酸的密码子有61种。故选C。] 2．根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(　　) DNA双链 T G mRNA tRNA反密码子 A 氨基酸 苏氨酸 A.TGU B．UGA C．ACU D．UCU 解析：C　[tRNA上的反密码子与相应的密码子碱基互补配对，根据tRNA反密码子的最后一个碱基可知苏氨酸的密码子的最后一个碱基是U，且DNA的下面一条链为模板链；mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，根据DNA模板链的碱基序列可知苏氨酸的密码子的前两个碱基是AC，综合以上分析可知苏氨酸的密码子是ACU。综上所述，C正确，A、B、D错误。故选C。] 3．如图表示真核细胞的翻译过程。有关叙述错误的是(　　) A．异亮氨酸的密码子是UAG B．核糖体由大、小两个亚基组成 C．翻译时，核糖体沿着②向右移动 D．一个mRNA分子可结合多个核糖体 解析：A　[A.异亮氨酸的反密码子是UAG，密码子是AUC，A错误；B.核糖体由大小亚基组成，B正确；C.根据tRNA的移动方向可以知道，翻译时核糖体沿着②mRNA向右移动，C正确；D.一个mRNA分子可结合多个核糖体同时进行翻译，这样可以提高翻译的效率，D正确。故选A。] 4.如图是起始缬氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．图中所示的tRNA上只有三个碱基 B．缬氨酸处于图中a的位置 C．mRNA、tRNA、rRNA都与图示过程有关 D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 解析：C　[A.每个tRNA上有多个碱基，A错误；B.图中缬氨酸处于a旁边的位置，B错误；C.图示过程表示蛋白质合成的翻译过程，图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA，C正确；D.mRNA上的密码子有简并性，所以碱基发生改变后，氨基酸种类不一定会改变，D错误。故选C。] 5．如图为以mRNA为模板翻译形成多肽链的过程。对此过程的正确理解是(　　) A．核糖体移动的方向为从右向左 B．3个核糖体共同完成1条多肽链的翻译 C．图中表示3条多肽链正在合成，其氨基酸顺序可能不同 D．此图能说明以少量mRNA能迅速合成大量多肽链 解析：D　[A.根据肽链的长短，长的翻译在前，短的翻译在后，可以判断核糖体的移动方向是从左向右，A错误；B.三个核糖体完成三条肽链的合成，B错误；C.由于以同一条mRNA为模板，各个核糖体合成的是氨基酸顺序相同的多肽链，C错误；D.据图分析，翻译过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程，D正确。故选D。] 6．若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a，tRNA2(ACG)可转运氨基酸b，tRNA3(UAC)可转运氨基酸c，今以DNA中一条链—A—C—G—T—A—C—A—T—T—为模板合成蛋白质，该蛋白质基本组成单位的排列可能是(　　) A．a—b—c B．c—b—a C．b—c—a D．b—a—c 解析：C　[翻译的直接模板是mRNA，而mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，以DNA分子中的一条链…A－C－G－T－A－C－A－…为模板；转录形成的mRNA的碱基序列为…U－G－C－A－U－G－…其中第一密码子(UGC)对应的反密码子为ACG，编码的氨基酸为b；第二个密码子(AUG)对应的反密码子为UAC，编码的氨基酸为c；则最后个密码子编码的氨基酸为a，所以该蛋白质基本组成单位的排列可能是b－c－a，故选C。] 7．如图是中心法则示意图，各个字母代表不同的过程，下列有关叙述正确的是(　　) A．a过程以核糖核苷酸为主要原料 B．在人体成熟红细胞中只能发生abc过程 C．de过程只发生在某些病毒体内 D．cd分别表示翻译和逆转录 解析：D　[A.a过程以脱氧核糖核苷酸为主要原料，A错误；B.在人体成熟红细胞无细胞核，不能发生DNA的复制，以及转录和翻译，B错误；C.病毒无细胞结构，不能自我进行逆转录等，需要借助于宿主细胞，C错误；D.cd分别表示翻译和逆转录，D正确；故选D。] 8．一科研单位研究发现某真核细胞中发生的某些相关生理和生化反应过程如下图，相关叙述错误的是(　　) A．物质c是基因，是指导rRNA合成的直接模板，需要RNA聚合酶参与催化 B．结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是转录过程 C．过程②在形成细胞中的某种结构，这种结构无生物膜 D．如果细胞中r蛋白含量增多，r蛋白就与b结合，阻碍b与a结合 解析：B　[A.c是基因，是转录为rRNA的直接模板，转录过程中需要RNA聚合酶参与催化，A正确。B.看图可知：结构a是核糖体，物质b是mRNA，过程①是翻译产生r蛋白过程，B错误。C.过程②是r蛋白和转录来的rRNA组装成核糖体的过程，核糖体无膜，C正确；D.如果细胞中r蛋白含量增多，r蛋白可与b结合，这样阻碍b与a结合，影响翻译过程，D正确。故选B。] 9．根据图示回答下列问题： (1)如图1所示全过程叫　__________　，正常情况下，能在人体细胞中进行的过程有(填序号)　________　，③过程所需的酶是　____________　。 (2)完成图2生理过程所需的条件是　________________________　，由如图可体现出该过程的特点有　________________　和　____________　。 (3)图3、图4共同完成的生理过程叫　________　，密码子存在于如图的　________　链，如图过程中能够移动的是　__________　。能编码氨基酸的密码子共有　________　个。 解析：(1)图1所示全过程叫中心法则，其中人体可以发生的过程包括①DNA复制、②转录和⑤翻译；③表示逆转录过程，需要逆转录酶的催化；(2)图2表示DNA复制，DNA复制的四个基本条件是模板、原料、酶、能量；据图分析可知：DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点；(3)基因的表达包括转录和翻译过程，即图3和图4显示的过程；图3中C链是mRNA，密码子就存在于mRNA上；翻译过程中，核糖体能够沿着mRNA移动；密码子共有64个，其中3个终止密码不能编码氨基酸，故能编码氨基酸的密码子共有61个。 答案：(1)中心法则　①②⑤　逆转录酶　(2)模板、原料、酶、能量　半保留复制　边解旋边复制　(3)基因的表达　C　核糖体　61 1．生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　) A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 解析：B　[真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合，也能形成DNA蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成，属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。] 2．(不定项)如图表示细胞内相关的生理活动，下列表述正确的是(　　) A．图甲所示生理活动涉及图乙中的a、b、c、f、g过程 B．图甲所示生理活动可以发生在原核细胞不能发生在真核细胞细胞核 C．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为b、c、d、e D．图乙所示的生理过程在正常细胞中都能发生 解析：BC　[A.甲图涉及转录，翻译过程，即图乙中的b、c过程，A错误；B.图甲细胞内进行转录和翻译过程，两者可同时，可以发生在原核细胞，不能发生在真核细胞细胞核，B正确；C.DNA分子中没有碱基U，而有碱基T，因此DNA分子复制不涉及A与U配对，RNA有碱基U，因此转录、翻译、RNA复制、逆转录都存在A、U配对，C正确；D.图乙所示的逆转录过程不会发生在正常细胞中，D错误。故选BC。] 学科网（北京）股份有限公司 $