基因指导蛋白质的合成（原卷版）-2024-2025学年高一生物下学期同步教学讲义（人教版必修2）

第1节基因指导蛋白质的合成

►题型梳理

【题型1遗传信息的转录】

【题型2遗传信息的翻译】

【题型3中心法则】

►举一反三

【题型1遗传信息的转录】

【紧扣教材】

1.概念图解

四-I主要在螂核中

邂挽-|DNA的一条链

转------

旦匕14种游离的核糖核昔酸

录产也A|RNA(mRNA、tRNA>rRNA)

_酶》|RNA聚合酶

2.过程

解旋:双链解开，暴露碱基

・原则：碱基互补配对原则

配对

ZO<Z.模板:解开的DNA双链中的一条链

HCZ

：聚合酶

J连接BRNA

结果：形成一个RNA

合成的RNA从DNA链上释放

DNA双链恢复成双螺旋结构

【题型突破】

【例。

完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,

相关叙述正确的是()

§

1核仁

§一田喋仁外氤

§

§V一

核§核糖体

N^^^SrRNA#

rD小亚基

展rRNA前体蠹

核糖体蛋白核糖体

大亚基

A.下图所示过程可发生在真核和原核细胞中

B.细胞的遗传信息主要储存于核仁中的rDNA中

C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所

D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出

【变式1-1]

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

【变式1-21

miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环

状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。P蛋白具有抑制细胞

凋亡的作用，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。下列叙述

正确的是（）

DNA

[转录P基因mRNAp蛋白一细胞

P蛋曰一I凋亡

前体mRNAmiRNA

miRNA/

miRNA

—I抑制

gircRk勾-->toRNA)

P基因mRNAX停止

细胞核

A.miRNA是由P基因mRNA逆转录而来

B.减少细胞内circRNA的含量则凋亡的细胞会增加

C.circRNA与miRNA的碱基互补配对形式与DNA转录过程相同

D.circRNA与P基因mRNA可以碱基配对形成复合物

【变式1-3]

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链上相邻核糖核甘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

【变式1-4]

CHD1L基因在肝癌细胞中的表达远高于正常细胞。研究发现CHD1L基因的转录产物LINC00624能与

CHD1L基因的转录阻遏复合体结合，加速转录阻遏复合体的降解，具体过程如下图所示。下列叙述正确的

是（）

LINC00624

A.核糖体直接参与该过程的发生

B.a链右端是5,一端

C.B链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C

D.过量表达产生LINC00624会促进肝癌的进展

【题型2遗传信息的翻译】

【紧扣教材】

1.密码子

（1）概念：坨世上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。

起始密码子：AUG□甲硫氨酸口、GUG

种类[□缀氨酸口

装，口共64种□《终止密码子：UAA、UAG>UGA

[其他密码子

2.tRNA：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相

邻的碱基可以与mRNA上的密码壬互补配对，叫作反密码子。

3.翻译

⑴概念图解:

o°Ogo---原料:氨基酸

啜■«-------搬运工具:tRNA

GUA-------

产物:肽链

场所:核糖体

模板:mRNA

（2）过程:

起始）TmRNA与核糖体结合

越四效携带氨基酸到达特定位置

核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子，由

邂A对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽

链上（一个mRNA可以结合多个核糖体）

蠹"当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成

斤停止

肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上

施）一脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的

蛋白质分子

【题型突破】

【例2】

如图所示为某细胞中遗传信息的表达的某个过程示意图，下列说法正确的是（）

A.在胚胎干细胞、哺乳动物成熟红细胞中，都可发生图示过程

B.基因表达时，DNA双链打开及子链延伸需要ATP水解提供能量

C.图示过程表示翻译，参与该过程的RNA有三种，结合在图中mRNA上的多个核糖体可合成多种肽

链

D.图示过程在核糖体中进行，图中决定丙氨酸的密码子是S-CGA3

【变式2-1]

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.②③合称为遗传信息的表达过程，②过程需的原料是4种核糖核甘酸

C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b

D.密码子位于图中tRNA的环状结构上，密码子与编码的氨基酸并不都是一一对应的

【变式2-2]

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个核甘酸组成，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

【变式2-3]

多聚核糖体是指合成蛋白质时，多个核糖体串联附着在一条mRNA分子上，形成的似念珠状结构。图是某

生物合成蛋白质的过程简图。下列有关说法正确的是（）

------转录方向

DNA模板链RNA聚合酶

A.上图可表示真核生物核基因的转录和翻译过程

B.图中有4条多肽链正在合成

C.RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从5,端到3,端

D.多聚核糖体可使一个基因在短时间内指导合成大量相同的蛋白质

【变式2-4]

如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化，下列相关叙述错误的是（）

A.该细胞可能是蓝细菌

B.X代表的是DNA聚合酶，可连接相邻两个核甘酸间的磷酸二酯键

C.过程I中碱基互补配对方式为A—U、T-A、C-G、G-C

D.过程II中核糖体沿mRNA从右向左移动

【题型3中心法则】

【紧扣教材】

1.提出者：克里克。

2.图解：

复D、A转录ARNA-翻芝A蛋白质

制

3.中心法则的发展

补充后的中心法则图解

复制更里

、转录厂、翻译

DNA----上（RNA»蛋白质

C‘逆转录'、一，

4.生命是物质、能量和信息的统一体

在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的

流动提供能量。

【题型突破】

【例3】

下图为中心法则示意图。下列相关叙述正确的是（）

②号…、③…

（DNAZT£士*RNA~~►蛋白质

A.病毒的遗传信息都会沿着④或⑤流动B.哺乳动物的体内能发生过程①②③

C.除了③过程外，其他4个过程所需原料相同D.过程①④所发生的碱基互补配对方式相同

【变式3-1]

病毒的基因组有正链与负链之分，将基因的碱基序列与mRNA相同的定为正链记作+RNA,与mRNA互补

的定为负链记作一RNA,流感病毒是一种负链病毒，该病毒合成蛋白质的过程是（）

A.—RNA—+RNAt蛋白质B.DNA—+RNA7蛋白质

C.+RNA——RNA1蛋白质D.—RNA—DNA一蛋白质

【变式3-2]

2020年的诺贝尔医学奖授予了在发现丙型肝炎病毒方面作出贡献的三位科学家。下图为丙型肝炎病毒（HCV）

在宿主细胞内增殖的示意图，子代病毒经胞吐的方式离开宿主细胞，再去感染其他细胞。下列叙述错误的

是（）

「衣壳

HCV-结构蛋白

-+RNA——f-RNA—

>+RNA-

%、催化「用

、、力.衣壳-

>NS5B-ITCV

结构蛋白衣壳蛋白-------------

A.子代病毒中的蛋白质和RNA都是由宿主细胞提供原料合成的

B.合成结构蛋白和衣壳蛋白时氨基酸的种类和数量一定不同

C.HCV的遗传物质既可以作复制的模板也可以作翻译的模板

D.病毒离开宿主细胞的过程体现了细胞膜的结构特性

【变式3-3]

下图为逆转录病毒增殖过程的体外模拟实验，其中RNaseH为一种酶.下列叙述错误的是（）

逆转录RNaseH②

■、・・♦II

RNA①

A.①为DNA-RNA杂交链

B.RNaseH的作用是特异性地催化特定核酸链降解

C.②过程需要额外加入解旋酶、DNA聚合酶等物质

D.①和③中含有相同数量的磷酸二酯键和氢键

【变式3-4]

下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。

①青霉素：抑制细菌细胞壁的合成②环丙沙星：抑制细菌DNA解旋酶的活性③红霉素：能与细菌细胞中

的核糖体结合以阻止其发挥作用④利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有关说法错误的是（）

Cb,d

（DNA->RNA----------*蛋白质

A.环丙沙星会抑制过程a,利福平将会抑制过程b

B.除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用

C.过程d涉及的氨基酸最多有21种、tRNA最多有64种

D.过程e需要逆转录酶

，题型通关

一、单选题

1.中新网10月7日下午，2024年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，科学家安布罗斯和加里因发现微小核糖核

酸（microRNA,简称miRNA）及其在转录后基因调控中的作用获奖。miRNA是一类由内源基因编码的长

度约为22个核甘酸的非编码单链RNA分子，它们在动植物中参与转录后基因表达调控，下列相关叙述正

确的是（)

A.构成miRNA的碱基有五种，分别是A、T、C、G、U

B.miRNA在拟南芥叶肉细胞中参与相关蛋白质的合成

C.miRNA上有两个游离的磷酸基团，呈单链结构

D.miRNA是以碳链为骨架的生物活性分子，其单体是脱氧核甘酸

2.20世纪50年代，科学家在研究DNA复制的酶促反应机制时，发现了一种从未见过的生物化学反应，这

种反应需要酶对底物模板指令的绝对依赖。后经众多科学家的不断探索，最终揭示了遗传信息传递的一般

规律一中心法则。下列叙述错误的是（）

A.DNA分子碱基排列顺序的千变万化构成了遗传信息的多样性

B.遗传信息的复制、转录、翻译和逆转录都需要模板

C.转录时，RNA聚合酶与编码蛋白质的一段RNA结合

D.DNA复制与转录的过程中，碱基互补配对方式不完全相同

3.大肠杆菌被噬菌体侵染后裂解，释放出大量的噬菌体。对此过程叙述错误的是（）

A.噬菌体和大肠杆菌共用一套遗传密码

B.噬菌体和大肠杆菌的基因转录、翻译的原料是相同

C.噬菌体和大肠杆菌蛋白质合成都需要三种RNA的参与

D.噬菌体蛋白质合成的能量、模板和原料都是由大肠杆菌提供

4.下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是（）

A.三个过程的原料都含有核糖核甘酸

B.三个过程在所有活细胞中都会发生

C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成

D.复制和转录的模板相同，而与翻译的模板不同

5.结合如表信息，推测丝氨酸的密码子为（）

TA

DNA碱基序列

G

mRNA碱基序列A

tRNA碱基序列G

氨基酸种类丝氨酸

A.UCAB.AGUC.TCAD.AGT

6.下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()

些■雪劣

密一叟成熟mRNAl多肽链］

基因前体mRNA\

拼接2翻译

成熟mRNA2多肽链2

A.基因的转录过程中，碱基配对涉及喋吟碱基和喀咤碱基各两种

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

7.噬菌体①X174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。

E基因起始£基因终止Met:甲硫氨酸

IVai:缴氨酸

12390Arg:精氨酸

MetVaiArgGluGlu:谷氨酸

…••••CA-ATG^1G1g^>3,

MetVaiMet”

159152

f

。基因起始。基因终止

下列有关叙述正确的是()

A.D基因包含456对碱基，编码152个氨基酸

B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5,-GCGTAC-3,

C.噬菌体①XI74的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核甘酸

D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同

8.RNA病毒有正单链RNA(+RNA)、负单链RNA(-RNA)和双链RNA(±RNA)病毒。下图是遗传物

质为+RNA的丙肝病毒指导蛋白质合成的图解，①②③表示过程。下列分析正确的是()

亲代病毒

I

吸附、入侵、脱壳

I①②

+RNA一±RNA—+RNA—结构蛋白

I③I।I

酶工/L事

子代病毒

A.+RNA和士RNA均携带了丙肝病毒的遗传信息

B.①过程表示逆转录过程，②③过程均表示翻译过程

C.丙肝病毒的+RNA上只含有一个起始密码子和一个终止密码子

D.整个过程需要宿主细胞提供模板、原料、酶和能量

9.在人体内合成氨基酸时，硒取代丝氨酸（C3H7O3N）R基上羟基（-0H）中的氧原子，形成硒代半胱氨

酸。硒代半胱氨酸由密码子UGA编码（通常情况下，UGA是终止密码子）,其参与形成的蛋白质称为硒

蛋白。下列有关叙述正确的是（）

A.人体细胞中存在携带反密码子ACU的tRNA

B.硒代半胱氨酸与丝氨酸都属于人体的必需氨基酸

C.丝氨酸的R基中没有氨基，可能存在竣基

D.人体缺硒可能会导致硒蛋白的分子量增大

10.科研人员从肿瘤细胞中发现了蛋白S,为了研究其功能做了如下实验：将DNA模板和RNA聚合酶混

合一段时间后加入原料，其中鸟喋吟核糖核甘酸用32P标记，一起温育一段时间后加入肝素（可以与RNA

聚合酶结合），然后再加入含蛋白S的缓冲液，结果如下图所示。下列叙述错误的是（）

飞

蓄

-f3r

2

p

3

^

浑

席

/

一

B.原料中加入含标记的尿嚏咤核糖核昔酸也能得到相同的结果

C.加入肝素后几乎没有新的mRNA合成

D.蛋白S能解除肝素抑制转录的作用

11.若细胞质中tRNAi（反密码子为3AUG5D可转运氨基酸a,tRNA2（反密码子为3ACG5，）可转运氨基

酸b,tRNA,（反密码子为3'CAU5'）可转运氨基酸c,tRNA4（反密码子为3'GCA5'）可转运氨基酸d,tRNA5

（反密码子为3TJAC5，）可转运氨基酸e,tRNA6（反密码子为3GUA5D可转运氨基酸f。现以DNA中一

条链5JACGTACATG-3,为模板，指导合成蛋白质。该蛋白质中氨基酸的排列（从左往右为肽链延伸的方向）

可能是（）

A.f^c-dB.a-b-c

C.e-b-aD.b-e-a

12.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。图表示线虫细胞中微RNA

（lin-4）调控基因lin-14表达的相关作用机制，最终微RNA（lin-4）与mRNA形成双链，从而使翻译被抑

制。下列叙述错误的是（）

茎环Pre-miRNA

过程CPre-miRNA

lin-14蛋白质酶切割、组装

编码基因lin-4

lin-4基因RISC-miRNA复合物

过程D翻译被抑制

a过程B

成熟的蛋白质

A.过程A和B的碱基配对方式不完全相同

B.过程B中核糖体移动的方向是从a向b

C.图中发生碱基互补配对的过程只有A、B、C

D.lin-4基因只在线虫体内特定组织中表达，说明基因的表达具有选择性

13.甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法正确的是（）

…酶DNA单链

A.甲图所示的过程叫做翻译，mRNA沿着核糖体移动

B.甲图所示翻译过程的方向是从右到左

C.乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板

D.甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式完全相同

14.下图为细胞内某蛋白质合成的部分示意图，起始密码子（AUG）对应的氨基酸是甲硫氨酸，下列相关

叙述错误的是（）

|猴氨酸|—|亮氨陵

AAUUCU)

UUAAGAA