第4章 第1节 第2课时 遗传信息的翻译和中心法则（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修2（人教版）

第2课时　遗传信息的翻译和中心法则 基础过关练　　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　密码子、反密码子和tRNA 1.(2025江西南昌开学考试)下列对遗传信息、密码子、反密码子的理解,错误的是(　　) A.遗传信息蕴藏在DNA或RNA分子的4种碱基的排列顺序中 B.mRNA分子中3个相邻的决定1个氨基酸的碱基构成1个密码子 C.反密码子由tRNA中3个可与密码子互补配对的相邻碱基构成 D.一种氨基酸可能由多种密码子决定,每种密码子也都能决定多种氨基酸 2.(2024吉林长春期中)根据下表提供的信息,可以确定色氨酸的密码子是(　　) DNA a链 C b链 G mRNA(从左至右为5'→3') G tRNA(从左至右为3'→5') A 氨基酸 色氨酸 A.UGG　　　　B.TGG　　　　C.ACC　　　　D.UCG 3.(2025辽宁辽阳期中)mRNA翻译成多肽链的过程中,离不开“翻译者”——tRNA,下列相关叙述错误的是(　　) A.tRNA被看成是“翻译者”的原因为它是连接mRNA中碱基序列与多肽链中氨基酸序列的桥梁 B.tRNA是以DNA为模板通过转录合成的单链核糖核苷酸链 C.tRNA的空间结构与环间或臂内存在的氢键有关 D.tRNA共有64种反密码子 题组二　遗传信息的翻译 4.(2025福建福州期中)翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA(如图1);氨酰-tRNA与核糖体结合的情况如图2所示,其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列叙述错误的是(　　) A.细胞运输氨基酸的物质不止载体蛋白 B.图2过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与 C.肽链的延伸过程为游离的氨基酸加在肽链的游离氨基端 D.tRNA与mRNA结合区域中两条链的方向相反 5.(2024山东淄博期中)细胞内有些tRNA分子上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.tRNA中含有的核苷酸种类可能多于4种 B.一种反密码子可以识别不同的密码子 C.密码子发生改变一定会导致所编码的氨基酸发生改变 D.tRNA反密码子中次黄嘌呤的存在,是生物体应对密码子简并的重要机制之一 6.(易错题)(2025山东泰安月考)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(　　) A.图中5个核糖体合成的肽链相同 B.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译 D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化 题组三　中心法则 7.(2025广东广州期中)依据中心法则,下列相关叙述正确的是(　　) A.图中只有①②③过程存在碱基互补配对 B.①过程与④过程所需的原料相同 C.真核细胞中完成①②③过程的主要场所相同 D.健康的人体细胞中,只有⑤过程不能发生 8.(2024江苏扬州期中)如图是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T2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 9.(2024河南郑州月考)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 10.(教材习题改编)人们通过对利福平抗菌药物进行研究发现,该药物之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害,是因为利福平能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成,而不影响人体细胞内蛋白质的合成。于是人们对此现象提出了以下假设:利福平能阻断细菌DNA的转录过程。以下是对假设进行实验验证的过程。 (1)基本实验思路:设置甲、乙两组实验,进行体外模拟　　　　　　　过程,甲组滴加适量的、一定浓度的　　　　　　　　,乙组滴加等量的蒸馏水,其余条件　　　　　　　　。最后检测两组实验中　　　的生成量。  (2)若假设正确,实验结果为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  能力提升练　　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　基因表达过程的调节 1.(2025江苏南通月考)TATAbox是真核细胞中基因的一段富含T/A碱基对的DNA序列,与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录。下列叙述正确的是(　　) A.TATAbox彻底水解的产物是脱氧核苷酸 B.TATAbox由于氢键比例高,比较稳定易发生转录 C.TATAbox上可能含有起始密码子 D.TATAbox的改变或缺失可能导致基因不能表达 2.(2025福建莆田月考)如图为某染色体上的基因内部和周围DNA片段,长度为8千碱基对(单位:kb)。人为划分a~g七个区间,转录生成的RNA中d区间所对应的区域会被加工切除。下列说法错误的是(　　) A.在a、d、g中发生的碱基替换(如A替换成C)不会影响蛋白质产物 B.转录一次需要消耗6 300个游离的核糖核苷酸 C.核糖体会从B移动到C,读取c、d、e区间的密码子 D.该基因的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质 3.(创新题)(新考法·翻译过程对转录的调控)(2025山东淄博实验中学期中)色氨酸合成酶基因的mRNA的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是(　　) A.此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3'端位于右侧 B.2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列 C.色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行 D.色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关 4.(2025安徽合肥一中检测)大肠杆菌的乳糖操纵子由调节基因(I)、启动子(P:一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA)、操纵基因(O)、结构基因(Z、Y、A)组成,结构基因能表达与乳糖代谢有关的酶。图1表示环境中无乳糖时,结构基因的表达被“关闭”的调节机制;图2表示环境中有乳糖时,结构基因的表达被“打开”的调节机制。回答下列问题。 (1)图中①过程发生在大肠杆菌的　　　中,②过程需要　　　　(填细胞器名称)参与。③过程发生时,以　　　(填“α链”或“β链”)为模板,表达出三种酶。  (2)乳糖可作为大肠杆菌的能源物质,结构基因Z编码的β-半乳糖苷酶可水解乳糖。当环境中存在乳糖时,大肠杆菌的乳糖操纵子的调节机制可维持细胞中结构基因表达产物水平的相对稳定,据图分析,该调节过程可表述为　　　　　　　　　　,使阻遏蛋白不能与操纵基因结合,从而使结构基因能够表达,生成三种相关酶,一段时间后结构基因表达过程减弱的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)当环境中存在葡萄糖和乳糖时,大肠杆菌可以通过调控确保优先利用葡萄糖进行细胞呼吸,只有当环境中仅存在乳糖时,大肠杆菌才能利用乳糖,这种“内卷效应”也是通过乳糖操纵子模型实现的。研究发现,乳糖操纵子的表达和cAMP的含量有很大关系。cAMP含量愈高,乳糖操纵子的表达愈旺盛。当细菌以葡萄糖为能源时,受葡萄糖降解物的影响,cAMP的生成速率　　　,导致乳糖操纵子结构基因　　　　　(填“表达”或“不表达”)。  题组二　生物体遗传信息传递过程 5.(2025黑龙江哈尔滨期中)如图1、2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析,下列叙述中不正确的是(　　) 　 A.图1细胞中可以边转录边翻译 B.图1中肽链从核糖体与mRNA的复合物上脱离后需经过多种细胞器的加工才能形成成熟蛋白质 C.真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译 D.图中所示的遗传信息的流动方向都是DNA→mRNA→蛋白质 6.(2025四川眉山开学考试)脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒(由RNA和蛋白质组成),能与人体口、咽和肠道等上皮细胞膜上的受体结合,整个病毒通过包膜的形式进入人体细胞。病毒进入人体细胞后的复制途径如图所示。回答下列问题: (1)脊髓灰质炎病毒进入人体细胞的方式为　　　　,当病毒的+RNA进入宿主细胞后,开始合成RNA复制酶,该过程的场所是宿主细胞的　　　　(填细胞器)。  (2)人体细胞中的RNA一般以单链的形式存在,当形成双链时,容易被细胞内的酶降解。科研人员发现,脊髓灰质炎病毒在宿主细胞内的增殖主要在囊泡内进行,推测原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验室常将人体癌细胞用作实验材料,　　　　(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法,通过用脊髓灰质炎病毒侵染某癌细胞系来探究脊髓灰质炎病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.D 2.A 3.D 4.C 5.C 6.A 7.B 8.A 1.D　一种氨基酸可能由多种密码子决定,一般来说,除终止密码子外,一种密码子只能决定一种氨基酸,D错误。 2.A　 题图解读 由上述分析可知,色氨酸的密码子为UGG,A正确。 特别提醒　DNA模板链与mRNA之间、tRNA与mRNA之间反向平行进行碱基互补配对。 3.D　tRNA的3'端含有羟基,可携带氨基酸,且tRNA含有反密码子可与mRNA中的密码子互补配对,是连接mRNA中碱基序列与多肽链中氨基酸序列的桥梁,A正确;tRNA像三叶草的叶形,其空间结构与环间或臂内存在的氢键有关,C正确;密码子有64种,正常情况下终止密码子不编码氨基酸,无对应的反密码子,则反密码子少于64种,D错误。 4.C　在翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA,由tRNA运输相关氨基酸,A正确;图2为翻译过程,需要mRNA(提供模板)、tRNA(运输氨基酸)、rRNA(核糖体的组成成分之一,核糖体是翻译的场所)的参与,B正确;由图2和题干信息“色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键”可知,肽链的延伸过程为游离的氨基酸加在肽链的游离羧基端,C错误。 5.C　 题图信息 选项分析 一些tRNA中含有碱基次黄嘌呤(I); 必备知识:tRNA中还含有碱基A、G、C、U tRNA中含有的核苷酸种类可能多于4种,A正确 3种密码子都对应一种反密码子(含有次黄嘌呤),编码的氨基酸均为甘氨酸 一种反密码子可以识别不同的密码子,B正确;密码子发生改变不一定会导致所编码的氨基酸发生改变,C错误;体现了一种氨基酸可能对应多个密码子(即密码子的简并),tRNA反密码子中次黄嘌呤的存在,是生物体应对密码子简并的重要机制之一,D正确 6.A　图中翻译的模板是同一条mRNA,故多聚核糖体上每个核糖体合成的肽链相同(易错点),A正确;翻译过程中,核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,B错误;图中5个核糖体是先后(易错点)结合到mRNA上开始翻译的,最右边的核糖体最早与mRNA结合,也最早结束翻译,C错误;由题干信息可知,多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定,若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目会发生变化,D错误。 方法技巧 核糖体移动方向的判断 　　(1)tRNA的释放(移动)方向与核糖体的移动方向相反。 　　(2)终止密码子出现的一侧,即核糖体移动方向的指向侧。 　　(3)多聚核糖体上,肽链较长的一侧即核糖体移动方向的指向侧。 7.B　 题图解读 　　①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示逆转录,⑤表示RNA复制。 ①②③④⑤过程均存在碱基互补配对,A错误。DNA复制与逆转录所需的原料相同,均为4种脱氧核苷酸,B正确。真核细胞中,DNA复制和转录的主要场所是细胞核,翻译的场所是核糖体,C错误。健康的人体细胞中,不会发生④⑤过程;若人体细胞被RNA病毒侵染,则在被病毒侵染的细胞内可能会发生④或⑤过程,D错误。 8.A　胰岛细胞中胰岛素(化学本质是蛋白质)合成过程中的遗传信息传递方向包括转录和翻译,没有DNA复制过程,A错误。 9.A　 X Y 选项分析 mRNA 多肽 试管内发生的是翻译过程,必须加入氨基酸,A合理 DNA 含有U Y是RNA,试管内发生的是转录过程,不需要加入逆转录酶,而是需要加入RNA聚合酶,B不合理 tRNA 多肽 试管内发生的是翻译过程,不需要加入脱氧核苷酸,C不合理 HIV的RNA DNA 试管内发生的是逆转录过程,不需要加入DNA酶,而是需要加入逆转录酶,D不合理 10.答案　(1)细菌DNA的转录　利福平的水溶液　相同且适宜　RNA　(2)甲组中RNA的生成量少于乙组中RNA的生成量 解析　本实验为探究实验,采用对照法,实验中注意遵循单一变量原则和等量原则。 实验目的 探究利福平能否阻断细菌DNA的转录过程 自变量 是否滴加利福平 因变量 RNA生成量 实验分组 甲组:滴加适量的、一定浓度的利福平的水溶液; 乙组:滴加等量的蒸馏水 预期实验 结果及结论 ①若甲组中RNA的生成量少于乙组中RNA的生成量,说明利福平能阻断细菌DNA的转录过程; ②若甲、乙两组中RNA的生成量相等,说明利福平不能阻断细菌DNA的转录过程 能力提升练 1.D 2.C 3.D 5.B 1.D　 题干信息 选项分析 TATAbox是真核细胞中基因的一段DNA序列; 必备知识:密码子存在于mRNA上 TATAbox彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和4种碱基,A错误;TATAbox上不含起始密码子,C错误 TATAbox富含T/A碱基对 氢键比例低,易解旋进而发生转录,B错误 TATAbox与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录 TATAbox的改变或缺失可能导致基因不能转录,D正确 2.C　根据题示信息对基因表达具体情况分析如下图: 由图可知,最终用于翻译的区段为ce对应区段,故a、d、g中发生的碱基替换不会影响蛋白质产物,A正确;转录形成的RNA的长度为6.3 kb,即转录一次需要消耗6 300个游离的核糖核苷酸,B正确;核糖体在mRNA上移动,不能读取mRNA上d区间的密码子,C错误;该基因为染色体上的基因,是真核细胞的核基因,其转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,D正确。 3.D　 4.答案　(1)细胞质　核糖体　β链　(2)乳糖与阻遏蛋白结合　β-半乳糖苷酶促进乳糖水解,乳糖含量降低,阻遏蛋白又能发挥作用　(3)降低　不表达 解析　(1)①③是转录,原核细胞中转录的场所是细胞质;由启动子位置可知,RNA聚合酶向右移动,RNA聚合酶沿着DNA模板链的3'→5'移动,β链从左向右是3'端到5'端,则转录模板链为β链。②是翻译,在核糖体上进行。(2)图2:当环境中存在乳糖时,乳糖与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能与操纵基因结合,从而使结构基因能够表达,生成β-半乳糖苷酶等三种酶。β-半乳糖苷酶可水解乳糖,乳糖水解后会使乳糖和阻遏蛋白的结合过程减弱,阻遏蛋白会与操纵基因结合,进而抑制结构基因的表达。(3)当细菌以葡萄糖为能源时,ATP生成增加,cAMP的生成速率降低,结合题干信息“cAMP含量愈高,乳糖操纵子的表达愈旺盛”可知,cAMP的含量降低,乳糖操纵子结构基因不表达。 5.B　 题图解读 　　(1)图1细胞没有由核膜包被的细胞核,属于原核细胞,其转录和翻译过程同时进行。 　　(2)图2细胞含有由核膜包被的细胞核,属于真核细胞,其转录和翻译过程不是同时进行的。 原核细胞可以边转录边翻译,A正确;肽链合成后,从核糖体与mRNA的复合物上脱离,通常经过一系列步骤,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,图1为原核细胞,不具有内质网、高尔基体等细胞器,B错误;真核生物细胞核中DNA的遗传信息通过转录传给mRNA,mRNA必须通过核孔到细胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板,C正确;题图表示遗传信息的转录和翻译过程,遗传信息的流动方向为DNA→mRNA→蛋白质,D正确。 6.答案　(1)胞吞　核糖体　(2)脊髓灰质炎病毒复制时,+RNA与-RNA会形成双链结构,在囊泡内进行复制,可以避免被宿主细胞内的酶降解　(3)不能　脊髓灰质炎病毒侵入人体癌细胞时,整个病毒(RNA和蛋白质)会一起进入人体癌细胞,无法确定放射性来源,无法区别RNA和蛋白质 解析　(1)题干信息“整个病毒通过包膜的形式进入人体细胞”→脊髓灰质炎病毒进入人体细胞的方式为胞吞。RNA复制酶(一种蛋白质)的合成场所是宿主细胞的核糖体。(3)脊髓灰质炎病毒侵入人体癌细胞的方式是胞吞→病毒的蛋白质和RNA会一起进入人体癌细胞→无法确定放射性是来源于RNA还是来源于蛋白质,与噬菌体侵染细菌(只有病毒的DNA进入细胞)不同。 1 学科网（北京）股份有限公司 $