内容正文:
第2课时 遗传信息的翻译和中心法则
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 。
(2)图1过程②表示 ,所需要的原料是 。
(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”)。
(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 。
(5)tRNA的作用是 。
(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。
(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)。
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第2课时 遗传信息的翻译和中心法则
1.C 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。
2.D 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。
3.B 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。
4.B 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③mRNA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。
5.A 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。
6.C 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。
7.B 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。
8.B 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。
9.C 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。
10.AD 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。
11.(1)转录 4种核糖核苷酸 (2)翻译 氨基酸 (3)可迅速合成大量蛋白质 右 (4)ACU ACT (5)转运氨基酸 (6)240 (7)b、e a、b、e
解析:(1)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。(2)图1过程②表示翻译,产物是蛋白质,所需的原料是氨基酸。(3)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。(4)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是转运RNA,其作用是转运氨基酸。(6)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。(7)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。
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