第4章 第1节 第2课时 遗传信息的翻译和中心法则-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教用课件（人教版 多选版）

该高中生物学课件聚焦遗传信息的翻译和中心法则，系统梳理翻译的场所、模板、原料等要素及过程，解析密码子、tRNA功能，阐述中心法则内容及发展，通过问题导入连接转录知识，构建从DNA到蛋白质的信息流学习支架。 其亮点在于以模型构建（如翻译过程示意图分析）和演绎推理（碱基数目与氨基酸关系）为主线，结合概念辨析、重难探究（如密码子简并性意义），培养科学思维与探究实践能力。教师可借助结构化资源实施素养教学，学生能深化对遗传信息传递规律的理解，提升分析解决问题能力。

第2课时　遗传信息的翻译和中心法则 学习目标 1.通过学习遗传信息翻译的过程，培养模型构建与分析能力。 2.归纳总结DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的关系，培 养演绎推理的科学思维。 3.阐明中心法则的内容，认同科学是不断发展的。 目 录 CONTENTS 知识点一 遗传信息的翻译 知识点二 中心法则 背诵记忆 随堂热练 课时作业 知识点一　遗传信息的翻译 目 录 1. 翻译概念的理解 生物学·必修2 目 录 2. 密码子 （1）概念 mRNA上决定1个氨基酸的 的碱基叫作1个密码子。密码子的碱 基是连续的，没有间隔，图中表示的mRNA上含有3个密码子。 3个相邻　 生物学·必修2 目 录 （2）种类 ①共有 个密码子。 ②有2个起始密码子：在真核生物中 作为起始密码子；在原核生 物中， 也可以作起始密码子，此时它编码 ⁠。 ③有3个终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编 码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，UGA可以编码 ⁠ ⁠。 64　 AUG　 GUG　 甲硫氨酸　 硒 代半胱氨酸　 生物学·必修2 目 录 【微思考】　阅读教材P67密码子表，归纳总结密码子与氨基酸的对应 关系。 提示：一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可对应一个或多个密 码子。 生物学·必修2 目 录 3. tRNA的结构和功能特点 （1）结构和功能 ①名称： ⁠； 作用：与mRNA上的密码子互补配对。 （2）功能特点：每种tRNA只能转运 氨基酸。 反密码子　 一种　 生物学·必修2 目 录 4. 翻译的过程 生物学·必修2 目 录 5. 翻译能高效进行的原因 一个mRNA分子上可相继结合 核糖体，同时进行多条肽链的 合成。 【微思考】　一个mRNA分子上结合多个核糖体能提高一条肽链的合成速 率吗？ 提示：不能。 多个　 生物学·必修2 目 录 （教材P66“相关信息”）参与翻译过程合成蛋白质的RNA 有 　　　　　　　。 提示：mRNA、tRNA和rRNA 生物学·必修2 目 录 （1）tRNA的5'端可结合氨基酸。 （　×　） 提示：tRNA的3'端可结合氨基酸。 （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。 （　×　） 提示：核糖体在mRNA上移动。 （4）每种氨基酸仅由一个密码子编码。 （　×　） 提示：一种氨基酸可由一个或多个密码子编码。 × √ × × 生物学·必修2 目 录 探究一｜分析密码子的特点及其意义 1. 结合教材P66～67“观察密码子示意图和密码子表”，回答下列问题。 （1）所有密码子都能决定氨基酸吗？ 提示：不是，正常情况下，三个终止密码子不编码氨基酸，分别是UAG、 UAA、UGA。 生物学·必修2 目 录 （2）从密码子表可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称 作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 提示：当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸； 当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸，可 以保证遗传信息的翻译速度。 （3）地球上几乎所有的生物体都共用同一密码子表。根据这一事实，你 能想到什么？ 提示：说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。 生物学·必修2 目 录 探究二｜翻译过程的模型构建与分析 2. 图示为是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题： （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 对方式与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。该过程发生的碱基互补配 对方式与DNA复制和转录相比不完全一样，DNA复制时碱基的互补配对方 式为：A—T、T—A、G—C、C—G，转录时碱基的互补配对方式为：A— U、T—A、G—C、C—G，翻译时碱基的互补配对方式为：U—A、A— U、C—G、G—C。 生物学·必修2 目 录 （2）判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向，并根据教材P67中的密码 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；图甲中翻译出的氨基酸序列为甲 硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。 生物学·必修2 目 录 （3）图乙中①⑥分别是什么分子或结构？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从右向左。 （4）图乙中最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示：最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同。因为它们的模板是 同一条mRNA。 生物学·必修2 目 录 （5）图乙所示的翻译特点有什么意义？ 提示：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 生物学·必修2 目 录 1. 遗传信息、密码子与反密码子的区别与联系 项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 基因中碱基的排列顺序 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 tRNA上与mRNA上的密码子互补配对的3个相邻碱基 位置 主要在DNA中 mRNA tRNA 生物学·必修2 目 录 项目 遗传信息 密码子 反密码子 作用 控制生物的 性状 直接决定蛋白质中氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸 联系 ①基因中碱基的序列决定mRNA中的碱基序列。 ②mRNA中的碱基序列与基因模板链中的碱基序列互补。 ③密码子与反密码子的相应序列能互补配对。 生物学·必修2 目 录 项目 遗传信息 密码子 反密码子 联 系 ④氨基酸一定由密码子决定；密码子与反密码子并不是一一对应的 关系，如终止密码子没有相应的反密码子。 ⑤对应关系如图所示 生物学·必修2 目 录 2. “两看法”巧判真核生物和原核生物基因表达 （1）过程图 生物学·必修2 目 录 （2）判断方法 说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其转录、翻译也 存在同时进行的情况。 生物学·必修2 目 录 1. （2024·江西宜春期末）在试管内离体合成蛋白质时，若加入碱基序列 为5'-…ACACACACACACAC…-3'的mRNA，合成的蛋白质中有苏氨酸及 组氨酸两种氨基酸。若加入碱基序列为5'-…CAACAACAACAACAA…-3' 的mRNA，合成的蛋白质含有苏氨酸、谷氨酰胺或天冬酰胺。则组氨酸的 密码子是（　　） A. 5'-CAC-3' B. 5'-AAC-3' C. 5'-CAA-3' D. 5'-ACA-3' √ 生物学·必修2 目 录 解析：　序列5'-…ACACACACACACAC…-3'包含密码子5'-ACA-3' 和5'-CAC-3'，编码苏氨酸和组氨酸；序列5'-…CAACAACAACAACAA…-3'包含密码子5'-CAA-3'、5'-AAC-3'或5'- ACA-3'，编码苏氨酸、谷氨酰胺或天冬酰胺。二者共有的密码子是5'- ACA-3'，二者编码的氨基酸中都有苏氨酸，说明苏氨酸密码子是5'- ACA-3'，则编码组氨酸的密码子是5'-CAC-3'，故选A。 生物学·必修2 目 录 2. 图示为基因表达过程示意图，Ⅰ、Ⅱ 表示基因表达的不同过程，X表示某种 酶。据图判断，下列相关叙述正确的是 （　　） A. 若mRNA中含有3 000碱基，则控制合成的多肽链中最多有500个氨基酸 B. 核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，移动方向是由左向右 C. 过程Ⅱ中有多个核糖体和mRNA结合，每个核糖体上形成的肽链是不 同的 D. 过程Ⅰ还未完成，过程Ⅱ即已开始，该现象可能发生在真核细胞中 √ 生物学·必修2 目 录 解析：　若mRNA中含有3 000碱基，则控制合成的多肽链中最多有1 000 个氨基酸，A错误。根据图中肽链的长短可知，翻译的方向是由右向左； 核糖体是由rRNA和蛋白质构成的，它能识别mRNA的碱基序列，B错误； 图中每个核糖体合成的肽链相同，因为都是以同一条mRNA为模板进行翻 译的，C错误；真核生物的线粒体、叶绿体中也含有少量DNA和核糖体， 在这些部位可以同时进行转录和翻译，D正确。 生物学·必修2 目 录 规律方法 DNA（基因）、mRNA上碱基数目与肽链中氨基酸数目之间的关系 （1）肽链中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA（基因）中碱 基数目。 生物学·必修2 目 录 （2）计算“最多”和“最少”等的分析 ①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，则mRNA上的碱基数目 是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 ②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多 一些。 生物学·必修2 目 录 知识点二　中心法则 目 录 1. 提出者： ⁠。 2. 中心法则的提出及其发展 （1）图示 克里克　 生物学·必修2 目 录 （2）根据图示，完成下表 项目 序号 生理过程 遗传信息传递过程 最初 提出 ① ⁠ DNA流向 ⁠ ② ⁠ DNA流向 ⁠ ③ ⁠ RNA流向 ⁠ 发展 补充 ④ ⁠ RNA流向RNA ⑤ ⁠ 流向 ⁠ DNA复制 DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质 RNA复制 逆转录 RNA　 DNA 生物学·必修2 目 录 【微思考】　④⑤过程在病毒内可发生吗？ 提示：④、⑤发生在病毒侵染的宿主细胞内。 3. 生命是物质、能量和信息的统一体 （1）DNA、RNA是 的载体。 （2）蛋白质是 的表达产物。 （3） 为信息的流动提供能量。 信息　 信息　 ATP　 生物学·必修2 目 录 （1）中心法则表示的是遗传信息的流动过程。 （　√　） （2）遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。 （　×　） 提示：遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从RNA流向RNA以及从 RNA流向DNA。 （3）线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。 （　√　） （4）DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。 （　×　） 提示：DNA病毒中虽然没有RNA，但其遗传信息的传递遵循中心法则。 √ × √ × 生物学·必修2 目 录 探究一｜中心法则内容剖析 1. 如图为中心法则内容及其发展图解，请回答有关问题： （1）结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些？ 提示：DNA产生途径有DNA的复制及逆转录；RNA的产生途径有RNA的 复制及转录。 生物学·必修2 目 录 （2）正常情况下，在人体细胞内能进行的过程 是 　　　　　　　　　　　，在心肌细胞中能进行的过程是 　　　　　　。 提示：DNA复制、转录和翻译　转录和翻译 （3）请写出流感病毒（一种RNA病毒）遗传信息传递的过程。 提示： 生物学·必修2 目 录 探究二｜中心法则内容的实验探究 2. 下列四个试管中分别模拟的是中心法则中的某个过程。 （1）四个试管分别模拟中心法则中的哪个过程？ 提示：a：DNA的复制；b：转录；c：RNA的复制；d：逆转录。 （2）四个试管模拟的过程分别需要什么酶？ 提示：a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶（RNA 复制酶）；d：逆转录酶。 生物学·必修2 目 录 1. 中心法则各过程的适用范围 生物学·必修2 目 录 2. “三看法”判断中心法则各过程 生物学·必修2 目 录 1. （2024·襄阳四中期中）下列关于中心法则的叙述，正确的是（　　） A. 肽链的合成一定以rRNA为模板，以氨基酸为原料 B. RNA的合成一定以RNA为模板，以核糖核苷酸为原料 C. DNA的合成一定以DNA为模板，以脱氧核苷酸为原料 D. 中心法则揭示了遗传信息在生物大分子之间的传递过程 解析：　肽链的合成是以mRNA为模板的，A错误；RNA的合成可能 以DNA或RNA为模板，B错误；DNA的合成可能以DNA或RNA为模 板，C错误。 √ 生物学·必修2 目 录 2. （教材P69“拓展应用”改编）题图 表示DNA分子中遗传信息传递过程。红 霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能 够抑制细菌的生长，它们的抗菌机制如下表所示。下列叙述错误的是（　） 抗菌药物 抗菌机制 红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸 环丙沙星 抑制细菌DNA的复制 利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性 生物学·必修2 目 录 A. 红霉素可通过阻断图中⑤过程抑制细菌的生长 B. 利福平可通过阻断图中②过程抑制细菌的生长 C. 环丙沙星可通过阻断图中①过程抑制细菌的生长 D. 细菌细胞中①过程主要在细胞核中进行 解析：　红霉素能与核糖体结合，抑制肽链的延伸，主要是影响翻译过 程，对应图中的⑤，A正确；RNA聚合酶能够催化转录过程，利福平抑制 细菌RNA聚合酶的活性，对应图中的②，B正确；环丙沙星抑制细菌DNA 的复制，对应图中的①，C正确；细菌细胞属于原核细胞，原核细胞无细 胞核，D错误。 √ 生物学·必修2 目 录 生物学·必修2 目 录 随堂热练 目 录 1. 下列关于真核生物遗传信息的翻译的叙述中，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个密码子决定 C. 生物体内合成蛋白质的氨基酸有21种，则tRNA也有21种 D. 生物体内合成蛋白质时，一个密码子一定能决定一种氨基酸 解析：　mRNA上的一个密码子决定一个氨基酸，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；密码子具有简并性，一种氨基酸可以由一个或多个密码子决定，B错误；真核生物生物体内组成蛋白质的氨基酸有21种，tRNA有61种，C错误；正常情况下终止密码子不能决定氨基酸，D错误。 √ 生物学·必修2 目 录 2. （教材P67“图4－6”改编）题图为tRNA的结构示意图，下列有关叙述 正确的是（　　） A. tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 B. 一种tRNA只可以转运一种氨基酸 C. 图中b处上下链中间的结构为磷酸二酯键 D. 图中c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对 解析：　tRNA是由许多个核糖核苷酸连接成的单链分子，A错误；tRNA 是搬运氨基酸的工具，一种tRNA只能转运一种氨基酸，B正确；图中b处 上下链中间的结构表示氢键，C错误；图中c处表示反密码子，可与mRNA 上的密码子发生碱基互补配对，D错误。 √ 生物学·必修2 目 录 3. （2024·广东深圳期末）如图表示“中心法则”的内容，图中①②③④ ⑤分别表示相关过程，下列相关说法正确的是（　　） A. 人体造血干细胞中可以进行①②③过程 B. 人体心肌细胞内只能进行①②过程 C. 乳酸菌内可以进行①④过程 D. ④和⑤过程需要的原料相同 √ 生物学·必修2 目 录 解析：　①过程表示DNA复制，②过程表示转录，③过程表示翻译，④ 过程表示RNA复制，⑤过程表示逆转录，人体造血干细胞中可以进行①② ③过程，A正确；心肌细胞内不能进行①过程，B错误；在乳酸菌中可以进 行①②③过程，但不能进行④过程，C错误；④过程表示RNA复制，需要 的原料是核糖核苷酸，⑤过程表示逆转录，需要的原料是脱氧核糖核苷 酸，二者需要的原料不同，D错误。 生物学·必修2 目 录 4. （2024·河南襄城检测）图1是某 动物的基因控制蛋白质合成的示意 图，图2为该动物细胞中多聚核糖体 合成蛋白质的示意图。据图回答下列 问题： （1）图1中催化过程①的酶是 ，该酶在此过程中的作用 是 ⁠。 解析：图1中①为转录过程，需要RNA聚合酶的催化；RNA聚合酶可以使DNA双链解旋，并催化mRNA的形成。 RNA聚合酶 使DNA双链解旋，并催化mRNA的形成 生物学·必修2 目 录 （2）若图1中由DNA转录得到的 mRNA链中A和U分别占15％和21％， 则对应的DNA双链分子片段中的C所 占比例为 ⁠。 解析：mRNA是以DNA的一条链为模板经转录合成的，若mRNA链中 A和U分别占15％和21％，则对应的DNA模板链分子片段中T和A分别占15 ％和21％，双链DNA分子片段中A＋T＝36％，则G＋C＝1－36％＝64％， 又因为G＝C，则C占64％÷2＝32％。 32％ 生物学·必修2 目 录 （3）图2中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是 ⁠ ⁠。 解析：翻译过程中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是在短时间内可以合成大量蛋白质。 在短时间内可以 合成大量蛋白质 生物学·必修2 目 录 背诵记忆 目 录 一、概念梳理必记 1. 游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸 顺序的蛋白质的过程叫作翻译。 2. mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个 密码子。 3. 每个tRNA的3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密 码子。 生物学·必修2 目 录 4. 密码子的种类和特点 （1）种类：密码子的种类共64种，其中AUG和GUG是起始密码子，UAA、UAG和UGA是终止密码子 （2）密码子的特点 ①专一性：一个密码子只决定一种氨基酸； ②简并：一种氨基酸可对应一个或多个密码子； ③通用性：地球上几乎所有生物体都共用一套密码子。 生物学·必修2 目 录 5. 翻译的场所是核糖体，条件是模板、tRNA、原料、酶和能量。 6. 一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成， 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 ①DNA复制，②转录，③RNA复制，④翻译，⑤逆转录。 7. 中心法则的内容 生物学·必修2 目 录 二、长句表达必明 密码子的简并对生物体的生存发展的意义是当一个密码子中有一个碱基改 变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，增强了密码子的容错性；当某种 氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻 译的速度。 生物学·必修2 目 录 课时作业 目 录 知识点一　遗传信息的翻译 1. （2024·四川成都期末）下列有关tRNA的分析，错误的是（　　） A. tRNA具有转运氨基酸的功能 B. tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对 C. 一般情况下，一种氨基酸只能被一种tRNA携带 D. tRNA一般是单链结构，但会存在氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 生物学·必修2 目 录 解析：　mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为一个密码子， 可编码氨基酸，tRNA上的反密码子会与mRNA上相应的密码子互补配对， tRNA具有转运氨基酸的功能，A、B正确；翻译过程中，由于密码子的简 并，一种氨基酸可以由一个或多个密码子编码，因此一种氨基酸可以由一 种或多种tRNA携带，C错误；tRNA一般为单链结构，但tRNA看上去像三 叶草的叶形，tRNA中存在碱基对和氢键，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 2. （2024·黑龙江大庆中学期末）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个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个碱基就是1个密码子 C. tRNA的一端有3个相邻碱基可与密码子互补配对，这3个碱基就是反密 码子 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 解析：　一种氨基酸可能由多种密码子决定，一般来说，一个密码子只能决定一种氨基酸，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 3. （2025·山东菏泽期中）下列关于遗传信息的复制、转录和翻译的叙 述，正确的是（　　） A. 复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋 B. 翻译时，tRNA的3'端是携带氨基酸的部位 C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 D. 翻译过程中，核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　复制时，解旋酶使得DNA双链从复制起点开始，以双向进行的 方式解旋，这并不是从5'端到3'端的单向解旋，A错误；tRNA的3'—OH为 携带氨基酸的部位，B正确；复制时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链 解开，转录时，在能量的驱动和RNA聚合酶的作用下将DNA双链解开，C 错误；翻译过程中，核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 4. （2024·河南新乡期末）下列有关图中 的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表 多肽链）的叙述，错误的是（　　） A. 该图可表示原核生物遗传信息的表达过程 B. 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一定为160 个氨基酸 C. ①链中（A＋T）/（G＋C）的比值与②链中此项比值相同 D. 遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作工具 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　据图可知，转录和翻译同时进行，可表示原核生物遗传信息 的表达过程，A正确；一种细菌的③mRNA由480个核苷酸组成，其中 含有不编码氨基酸的终止密码子，它所编码的蛋白质的长度可能小于 160个氨基酸，B错误；根据碱基互补配对原则可知，①链中（A＋T） /（G＋C）的比值与②链中此项比值相同，C正确；翻译过程中，以③ mRNA为模板，tRNA转运特定的氨基酸到核糖体，随后经脱水缩合形 成⑤多肽链，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 5. （2024·河南洛阳期末）如图是真核细胞遗传信息表达过程的部分示意 图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、 CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述错误的是（　　） A. 该过程中没有氢键的形成和断裂 B. 图中结构②从右向左移动 C. 图中①为异亮氨酸 D. 该过程可能合成的是RNA聚合酶 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反 密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时 有氢键的断裂，A错误；由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结 构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；已知密码子的 方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互 补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，C正确； 该过程是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程，故该过程可能合成的是 RNA聚合酶（化学本质是蛋白质），D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 知识点二　中心法则及其发展 6. RNA的生物合成有两种方式，一种是转录，一种是RNA的复制（以 RNA为模板的RNA合成）。下列相关叙述正确的是（　　） A. 人体正常细胞中可以进行转录和RNA的复制 B. RNA的两种生物合成过程中所发生的碱基互补配对方式相同 C. 一条RNA链上相邻核糖核苷酸是通过磷酸二酯键连接的 D. 两种方式合成的RNA都是遗传物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　人体正常细胞中不能进行RNA的复制，A错误；转录的模板和 产物分别是DNA和RNA，该过程发生的碱基互补配对方式是A—U、T— A、G—C、C—G，而RNA复制的模板和产物都是RNA，碱基互补配对方 式是A—U、U—A、G—C、C—G，B错误；无论是脱氧核苷酸还是核糖核 苷酸，一条链上相邻的核苷酸都是通过磷酸二酯键连接的，C正确；转录 产生的RNA不一定是遗传物质，一些RNA病毒在宿主细胞中复制出的RNA 可能是遗传物质，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 7. 珙桐有“植物界活化石”之称，是我国特有的世界著名观赏植物。珙桐 遗传信息的传递过程如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. ②③过程中碱基配对方式不完全相同 B. ①②③过程均在细胞核中进行 C. ①②③过程中均有氢键的形成和断裂 D. ①②③过程均可发生在根尖分生区细胞中 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　②是转录过程，其碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G— C，图③是翻译过程，碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，碱基 配对方式不完全相同，A正确；图①是DNA复制过程，图②是转录过程， 两者都主要在细胞核内进行，图③是翻译过程，是在细胞质核糖体上，以 信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程，B错误；在DNA复制、转录过程中均需要解旋，解旋时均涉及氢键的断裂，而以 DNA的模板链合成子代DNA或RNA时，游离的核苷酸均需要与模板链上的 碱基通过氢键先连接在一起，翻译过程中tRNA上的反密码子与mRNA上密 码子识别并结合的过程中碱基间有氢键的形成，tRNA转移走时反密码子与 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 密码子之间的碱基形成的氢键断裂，所以在复制、转录和翻译过程中都发 生了氢键的断裂和形成，C正确；根尖分生区细胞是植物体内分裂活动旺 盛的细胞，它们能够进行有丝分裂以增加细胞数量。在有丝分裂的间期， 细胞会进行DNA的复制和相关蛋白质的合成，这就涉及到了DNA复制（①） 和转录（②）过程。而翻译（③）过程则是细胞合成蛋白质的基本方式， 对于所有活细胞来说都是必不可少的。因此，根尖分生区细胞中可以发生 ①②③这三个过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 8. （2024·西安期中）某冠状病毒是一种单股正链RNA病毒，其在宿主细 胞内的增殖过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子 B. 过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数 C. 常利用抗生素类药物抑制该冠状病毒在宿主细胞内的增殖 D. 该冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　由图示可知，＋RNA上含有决定氨基酸的密码子，－RNA上不 含决定氨基酸的密码子，A错误；过程②通过碱基互补配对得到－RNA， 过程④再通过碱基互补配对得到＋RNA，所以过程②消耗的嘧啶核苷酸数 等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数，B正确；抗生素具有抑菌或杀菌作用， 但对病毒一般不起作用，C错误；该冠状病毒增殖过程需要RNA复制酶， 但HIV为逆转录病毒，其增殖过程需要逆转录酶，但不需要RNA复制酶， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 9. （2024·云南曲靖期中）如图是 人体细胞内细胞核基因的表达过 程示意图，前体mRNA在细胞核 内剪切、拼接后参与翻译过程。下列叙述正确的是（　　） A. 基因的转录过程中，碱基配对涉及嘌呤碱基和嘧啶碱基各两种 B. 由图可知一个基因控制合成不同的多肽链与转录时的模板链不同有关 C. 翻译过程需要tRNA、氨基酸、成熟的mRNA、能量和核糖体等 D. 若该基因为呼吸酶基因，则图示过程可发生在任何成熟的细胞中 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　基因的转录过程中，配对方式为A—U、T—A、G—C，涉 及嘌呤碱基两种，嘧啶碱基3种，A错误；据图可知，核基因转录形成 的前体mRNA经加工后可形成多种mRNA，控制多条肽链的合成，说 明这些mRNA最初是一条mRNA链，则可推知转录时的模板链为同一 条DNA单链，B错误；翻译过程需要成熟的mRNA作为模板、tRNA作 为转运氨基酸的工具、氨基酸作为原料、细胞提供能量和核糖体作为 合成蛋白质的机器，C正确；哺乳动物成熟的红细胞不会发生图示的基 因表达过程，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 10. 〔多选〕图1所示为某种生物细胞 内进行的部分生理活动，图2表示中心 法则，图中字母代表具体过程。下列叙 述正确的是（　　） A. 图1所示过程可在原核细胞中进行，其转录和翻译过程可同时进行 B. 图1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的 水解 C. 人体神经细胞的细胞核内，遗传信息的流动方向包括图2中的a、b、c三 个生理过程 D. 图1体现了图2中的a、b、c三个生理过程 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：　图1进行了DNA复制、转录和翻译，且图中转录和翻译过 程同时进行，因此图1过程可发生在原核细胞中，A正确；图1中酶甲 （DNA聚合酶）和酶乙（RNA聚合酶）催化形成磷酸二酯键，而酶丙 （解旋酶）则催化氢键断裂，B错误；人体神经细胞为高度分化的细 胞，不再进行细胞分裂，因此其细胞核中不会发生DNA复制过程，但 可以转录和翻译，即图中的b、c两个生理过程，C错误；图1进行了 DNA复制、转录和翻译，体现了图2中的a（DNA复制）、b（转录）、c（翻译）三个生理过程，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 11. 如图是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图和图1中过程②的局部放 大。根据图回答： （1）图1过程①表示 ，所需的原料是 ⁠。 解析：图1过程①为转录，产物是RNA，所需的原料是4种核糖核苷酸。 转录 4种核糖核苷酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 （2）图1过程②表示 ，所需要的原料是 ⁠。 解析：图1过程②表示翻译，产物是蛋白质，所需的原料是氨基酸。 翻译 氨基酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 （3）图1过程②中，一个mRNA上结合多个 核糖体的意义是 ⁠ ， 图2中核糖体移动的方向是向 （填“左” 或“右”）。 解析：图1过程②中一个mRNA上结合多个核糖体的意义是少量mRNA可迅速合成大量蛋白质，提高了翻译的效率。根据图2中核糖体上肽链延长的方向以及tRNA从右边搬运氨基酸进来可知，翻译的方向是从左向右，故核糖体移动的方向是向右。 可迅速合成大量蛋白质 右 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 （4）图2中决定苏氨酸的密码子是 ，对应的DNA非模板链的碱基 序列是 ⁠。 ACU ACT 解析：据图2可知，图2中携带苏氨酸的 tRNA上反密码子是UGA，密码子与之 碱基互补配对，故决定苏氨酸的密码子 是ACU，DNA非模板链与密码子序列相同，仅有U和T的序列，故对应的DNA非模板链的碱基序列是ACT。 （5）tRNA的作用是 ⁠。 解析：tRNA是转运RNA，其作用是转运氨基酸。 转运氨基酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 （6）图2中，若该mRNA合成的蛋白 质由40个氨基酸构成，则指导该蛋白 质合成的基因至少含 个碱基。 解析：图2中，若该mRNA合成的蛋白 质由40个氨基酸构成，由40个密码子 决定，其mRNA上含有120个碱基，因此指导该蛋白质合成的基因至少含240个碱基。 240 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 （7）图1所示过程为图3中的 过程。在图3的各生理过程中，T2噬 菌体在宿主细胞内可发生的是 （填字母）。 b、e a、b、e 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 解析：图3中a表示DNA复制，b表示转录，c表示逆转录，d表示RNA复制，e表示翻译。图1所示过程表示转录和翻译过程，对应图3中的b和e；T2噬菌体的遗传物质是DNA，在宿主细胞内可进行DNA的复制、转录以及蛋白质的翻译，对应过程a、b、e。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 生物学·必修2 目 录 $