第4章 第1节 第2课时
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．下列说法错误的是( )
A．一种tRNA只能转运一种氨基酸
B．tRNA上存在碱基互补配对和氢键
C．能决定氨基酸的密码子有64种
D．一种氨基酸可能对应一种或多种密码子
【答案】 C
【解析】 决定氨基酸的密码子有62种，C错误。
2．下列有关蛋白质合成的叙述，错误的是( )
A．tRNA的反密码子可识别mRNA上的碱基序列
B．一个mRNA分子上可结合多个核糖体使翻译更高效
C．终止密码子一定不编码氨基酸
D．核糖体可在mRNA上移动
【答案】 C
【解析】 终止密码子UGA在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸，C错误。
3．正常情况下，下列生理过程能够发生的是( )
A．相同的tRNA携带不同的密码子
B．相同的氨基酸由不同的密码子决定
C．相同的密码子翻译成不同的氨基酸
D．相同的tRNA携带不同的氨基酸
【答案】 B
【解析】 密码子位于mRNA上，A错误；正常情况下，相同的氨基酸由一种或几种密码子决定，相同的密码子翻译成相同的氨基酸，相同的tRNA携带相同的氨基酸，B正确，C、D错误。
4．如图表示真核细胞基因表达过程中的某一阶段。下列有关叙述错误的是( )
A．图示过程是转录
B．需要tRNA作为运载工具
C．以氨基酸为原料
D．图示过程的模板是mRNA
【答案】 A
【解析】 题图所示过程是翻译，A错误。
5．如图为真核细胞中某生理过程示意图，下列与该过程有关的说法正确的是( )
A．图示过程在内质网、线粒体和叶绿体中都能够进行
B．转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子
C．转运肽链最末端氨基酸的tRNA能识别终止密码子
D．一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链
【答案】 D
【解析】 题图所示过程为翻译过程，场所为核糖体，在线粒体和叶绿体中含有少量核糖体，而在内质网中不含有核糖体，A错误；密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，而在转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有的是识别起始密码子的反密码子，B错误；终止密码子只表示翻译的终止，一般不决定氨基酸，因此一般没有反密码子与之对应，C错误；一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链，这样可以使少量的mRNA短时间内合成大量相同的蛋白质，D正确。
6．下列关于DNA复制、转录和逆转录的叙述，错误的是( )
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．细胞中的DNA复制和逆转录都以DNA为模板
D．DNA复制和逆转录所需要的原料都是脱氧核苷酸
【答案】 C
【解析】 DNA复制以DNA的两条链为模板；逆转录以RNA为模板。
7．如图表示遗传信息的流动过程，下列有关叙述正确的是( )
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
【答案】 B
【解析】 由图分析可知，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，图中所有过程均存在碱基互补配对，A错误；①过程与④过程所需的原料相同，均为4种脱氧核糖核苷酸，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；人体细胞中，正常情况下不会发生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。
二、非选择题
8．下图表示某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__________________________等。
(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的序列是_______________________________________________________。
(3)假设该DNA片段的碱基对数与图中mRNA上所列的碱基数目相同，则该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后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸的序列没有变化。由此证明____________________________ __________________________________________________________________。
【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)一个氨基酸由三个相邻碱基决定
【解析】 (1)遗传信息的表达是转录、翻译形成蛋白质的过程，即图中的b、c过程；a过程表示DNA的复制，需要解旋酶和DNA聚合酶等的参与。(2)图中只有RNA中含有核糖，则含核糖的有mRNA、rRNA、tRNA。mRNA上相邻的三个碱基决定一个氨基酸，每三个这样的碱基组成一个密码子，密码子(终止密码子除外)决定氨基酸，所以由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。(3)从图中的②可知该mRNA片段含有的A＋U＝7(个)，则该DNA片段中含7个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为(23－22)×7＝28(个)。(4)密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(终止密码子除外)，因此在第一个密码子后插入一个新密码子，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。
选择考提升练
一、选择题
1．如图为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
【答案】 B
【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只能识别并转运一种氨基酸，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。
2．把兔子的血红蛋白的mRNA加入大肠杆菌的提取液中，结果能合成兔子的血红蛋白，这说明( )
A．兔子和大肠杆菌共用一套遗传密码
B．兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成
C．兔子血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌
D．蛋白质的合成不需要能量
【答案】 A
【解析】 兔子血红蛋白的mRNA能在大肠杆菌中指导血红蛋白的合成，这说明兔子和大肠杆菌共用一套遗传密码，A正确。
3．下列关于下图所示生理过程的叙述，正确的是( )
A．过程①需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B．物质2上的任意三个碱基叫作密码子
C．同时有A—U和U—A配对的是过程②
D．过程②从左向右进行，形成多条不同的多肽
【答案】 C
【解析】 过程①为转录，需要RNA聚合酶的参与，不需要解旋酶的参与，A错误；物质2上只有决定一个氨基酸的三个相邻碱基才能叫作一个密码子，B错误；过程②为翻译，同时有A—U和U—A配对，C正确；过程②从左向右进行，形成多条相同的多肽，D错误。
4．下图表示核糖体上合成蛋白质的过程。四环素抑制tRNA与细菌核糖体的A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述正确的是( )
A．该生理过程代表翻译，核糖体移动的方向是从右到左
B．四环素与A位点结合促进了新肽键的形成
C．图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸
D．该过程形成的局部三肽的氨基酸顺序为H—M—W
【答案】 C
【解析】 由题图可知，该生理过程代表翻译，核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右，A错误；根据题干信息可知，四环素能抑制tRNA与细菌核糖体的A位点结合，使蛋白质合成停止，说明四环素能抑制新肽键的形成，B错误；从E位点离开的tRNA的反密码子可与AUG配对，所以可转运甲硫氨酸(密码子是AUG)，C正确；题图核糖体的移动方向为从左到右，正常情况下，该过程形成局部三肽的氨基酸顺序为M—H—W，D错误。
5．若细胞质中tRNA1(3′AUU5′)、tRNA2(3′ACG5′)、tRNA3(3′UAC5′)分别转运氨基酸a、b、c。现以双链DNA中的一条链3′－ACGATTTAC－5′为模板，指导合成短肽。该短肽基本组成单位的排列是( )
A．a—b—c B．c—b—a
C．b—c—a D．b—a—c
【答案】 D
【解析】 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，以双链DNA中的一条链3′－ACGATTTAC－5′为模板转录形成的mRNA的碱基序列为5′－UGCUAAAUG－3′，其中第一个密码子(UGC)对应的反密码子为3′ACG5′，编码的氨基酸为b，第二个密码子(UAA)对应的反密码子为3′AUU5′，编码的氨基酸为a，第三个密码子(AUG)对应的反密码子为3′UAC5′，编码的氨基酸为c，所以该蛋白质基本组成单位的排列是b—a—c，D正确。
6．研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是( )
A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节
B．HIV遗传物质的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸
C．HIV的基因是有遗传效应的RNA片段
D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
【答案】 B
【解析】 由于HIV携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板，因此在合成子代病毒蛋白质外壳时，至少需要以RNA为模板通过④逆转录过程形成DNA，再以DNA为模板通过②转录过程形成mRNA之后，以mRNA为模板通过③翻译过程合成蛋白质，A正确；HIV的遗传物质是RNA，RNA的基本单位是四种核糖核苷酸，B错误；根据题意分析可知，该病毒的遗传物质是RNA，因此其基因应该是具有遗传效应的RNA片段，C正确；HIV携带的RNA只有经过逆转录过程形成DNA再经过转录和翻译过程才能形成病毒的蛋白质外壳，所以可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来抑制艾滋病病毒的增殖，进而治疗艾滋病，D正确。
7．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，则管内必须加入氨基酸
B．若X是DNA，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶
【答案】 A
【解析】 若X是mRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此管内必须加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，则Y为RNA，管内发生的是转录过程，因此不需要加入逆转录酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此不需要加入脱氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内发生的是逆转录过程，因此需要加入逆转录酶。
二、非选择题
8．如图①②③分别表示细胞中3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：
(1)在人体内，图①过程发生的主要场所是________，图②过程是在________酶的作用下，将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
(2)细胞内酶的合成________(填“一定”或“不一定”)需要经过图③过程。若要过程③中合成的肽链中亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)转变成色氨酸(密码子为UGG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即________。
(3)假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致______________ ___________________________________________________________________。
(4)在整个生物界中，遗传信息的传递途径除了①②③外，还包括__________ ________________________________________________________两条途径。
【答案】 (1)细胞核 RNA聚合
(2)不一定 A变为C
(3)终止密码子提前出现，翻译提前终止
(4)RNA的逆转录和RNA的复制
【解析】 (1)①表示DNA复制，在人体细胞中主要发生在细胞核中。②表示转录，需要RNA聚合酶的参与。(2)绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质为RNA，③表示翻译过程，故细胞内酶的合成不一定需要经过图③过程。当亮氨酸的密码子为UUG时，对应模板链碱基序列为AAC，当第二个碱基A变为C时，此序列对应的密码子变为UGG，编码色氨酸。(3)基因中一个碱基对的替换可能会导致终止密码子提前出现，翻译提前终止，这会使该基因编码的肽链中氨基酸数目减少。(4)根据中心法则，在整个生物界中，遗传信息的传递途径除了①②③外，还包括RNA的逆转录和RNA的复制两条途径。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共57张PPT)
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
第第2课时 遗传信息的翻译和中心法则
课标要求 核心素养
1．概述遗传信息翻译的过程。
2．描述中心法则，即遗传信息的传递规律。 1．生命观念：运用结构与功能观，说出中心法则的具体过程。
2．科学思维：借助模型与建模的方法，阐述翻译的具体过程。
3．社会责任：基于地球上几乎所有生物共用一套密码子的事实，阐明生物界的统一性。
必备知识 自主梳理
?遗传信息的翻译
1．翻译的概念：游离在_________中的各种氨基酸，以__________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
细胞质
mRNA
核糖体
mRNA
氨基酸
2．碱基与氨基酸之间的对应关系
(1)推测
①如1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定______种氨基酸。
②如2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定________种氨基酸。
③如3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基能决定________种氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。
4
16
64
(2)密码子
①概念：mRNA上决定1个氨基酸的________________。
②密码子表
a．密码子种类：______种。
b．起始密码子：2种，包括AUG和__________，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码__________。
c．终止密码子：共3种，包括UAA、__________和UGA；正常情况下不编码氨基酸，是翻译________的信号，但在特殊情况下UGA可以编码________________。
3个相邻碱基
64
GUG
缬氨酸
UAG
终止
硒代半胱氨酸
3．tRNA的结构和功能特点
(1)结构和功能
(2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运_______氨基酸。
氨基酸
氢
反密码子
密码子
一种
4．翻译过程
核糖体
甲硫氨酸
5′
3′
终止密码子
?中心法则
1．提出者：__________。
2．中心法则的内容
克里克
DNA
DNA
DNA
RNA
RNA
蛋白质
RNA
RNA
RNA
DNA
3．生命是物质、能量和信息的统一体
(1)DNA、RNA是______的载体。
(2)蛋白质是信息的____________。
(3)______为信息的流动提供能量。
信息
表达产物
ATP
(1)每种密码子都有对应的反密码子。( )
(2)tRNA中只含有三个含氮碱基。( )
(3)每种氨基酸都有多个密码子，这种现象称作密码子的简并。( )
(4)翻译过程中，mRNA并不移动，只是核糖体沿mRNA移动。( )
(5)翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。( )
(6)通常一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行一条肽链的合成。( )
(7)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。( )
(8)遗传信息可以由DNA流向RNA，而不能由RNA流向DNA。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)×
【解析】 (1)有的终止密码子不编码氨基酸，其没有对应的反密码子。(2)一个tRNA含有多个碱基，一端三个构成反密码子。(3)一种氨基酸可能有几个密码子，这种现象称作密码子的简并，而不是每种氨基酸都有多种密码子。(6)一个mRNA上连接多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成，不是合成一条肽链。(8)遗传信息可以由DNA流向RNA，也可经过逆转录过程由RNA流向DNA。
合作探究 能力提升
●情境解读
图形情境：观察密码子示意图和密码子表，回答下列问题。
任务一：mRNA、tRNA与遗传密码
●合作探究
1．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。
2．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。
3．所有密码子都能编码氨基酸吗？
提示：不是，通常情况下，三种终止密码子不编码氨基酸，分别是UAG、UAA、UGA。
4．密码子和反密码子分别位于什么物质上？
提示：密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
5．为什么说tRNA是真正起“翻译”作用的结构？
提示：运输氨基酸的工具是tRNA，它一端有反密码子，能和mRNA上的密码子通过碱基互补配对相识别，一端能携带氨基酸，因此tRNA是真正起“翻译”作用的结构。
●典例剖析
科学家通过推测与实验破解了遗传密码，并将64个密码子编制成了密码子表。终止密码子包括UAA、UGA和UAG，其中UGA还可以编码硒代半胱氨酸，UAG还可以编码吡咯赖氨酸。下列说法正确的是( )
A．64个密码子中可编码氨基酸的密码子共有61个
B．密码子是指位于基因上决定氨基酸的3个相邻碱基
C．UGA、UAG既可以作为终止密码子又能编码氨基酸，体现了密码子的简并性
D．tRNA的3′端游离羟基能够结合氨基酸，tRNA上的反密码子能与密码子进行碱基互补配对
【答案】 D
【解析】 本题主要考查密码子与反密码子的关系。由题干信息可知，64个密码子中可编码氨基酸的密码子共有63个，A错误；密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基，即密码子位于mRNA上，B错误；密码子的简并性是指一种氨基酸有两种及以上的密码子的情况，而UGA只可以编码一种硒代半胱氨酸，UAG只可以编码吡咯赖氨酸，C错误；tRNA的3′端能结合氨基酸，tRNA上的反密码子能与密码子进行碱基互补配对，从而将氨基酸放在肽链合适的位置上，D正确。
1．如表所示为不同类型的核酸中的含氮碱基与特定氨基酸之间的关联信息，推测脯氨酸对应的反密码子是( )
DNA双链 T
G
mRNA U
tRNA(与mRNA互补的碱基) G
氨基酸 脯氨酸
A．CGU B．GCA
C．CCU D．GGA
【答案】 D
【解析】 本题主要考查翻译过程中密码子、反密码子及氨基酸间的对应关系。mRNA对应氨基酸密码子的最后一个碱基为U，说明转录该mRNA的DNA的模板链为DNA双链第二排对应链，再根据tRNA与mRNA互补配对，故判断决定脯氨酸的密码子为CCU，相应的反密码子为GGA，故选D。
●归纳提升
1．密码子的特性及意义
(1)遗传密码子是三联体密码：一个密码子由信使RNA(mRNA)上相邻的三个碱基组成。
(2)密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。
(3)密码子具有简并性：除了色氨酸、硒代半胱氨酸外，每一个氨基酸都至少有两个密码子。这样可以在一定程度内，使氨基酸序列不会因为某一个碱基被意外替换而改变。
(4)密码子具有专一性：通常一个密码子只决定一种特定的氨基酸(部分终止密码子不编码氨基酸)。
(5)通常密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号。
(6)通常遗传密码子不重叠，在多核苷酸链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。
(7)密码子阅读与翻译具有一定的方向性：从5′端到3′端。
(8)有起始密码子和终止密码子，起始密码子有两个，分别是AUG(甲硫氨酸)和GUG(缬氨酸、甲硫氨酸)，终止密码子有3个，分别是UAA、UAG、UGA(也可编码硒代半胱氨酸)。
2．反密码子与密码子的关系
(1)密码子与反密码子不是一一对应关系，终止密码子没有反密码子对应。
(2)密码子和反密码子的相应序列能互补配对。
3．密码子与反密码子的比较
项目 密码子 反密码子
种类 64种 目前发现有很多种
位置 mRNA上 tRNA上
实质 决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基
4．基因表达过程中的相关计算
(1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸数目之间的关系。
①图示(如下图)：
②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA中碱基数目＝1/6DNA(或基因)中碱基数目。
(2)计算中“最多”和“最少”的分析。
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸(特殊情况下，UGA可编码硒代半胱氨酸，但此时UGA不作为终止密码子)，则mRNA上的碱基数目多于蛋白质中氨基酸数目的3倍。
②基因或DNA中存在不编码氨基酸的碱基序列，因此其中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。
③在回答问题时应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中最少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
●情境解读
图形情境：如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题。
任务二：翻译的过程
●合作探究
1．图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是什么结构或物质？
提示：tRNA、核糖体、mRNA、肽键。
2．判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向，并根据教材中的密码子表，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；图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。
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由右向左。
4．最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？
提示：相同；因为它们的模板是同一条mRNA。
5．图乙所示的翻译特点，其意义是什么？
提示：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
6．请据图概括真核细胞和原核细胞转录、翻译的区别。
提示：真核生物：先转录，后翻译；原核生物：边转录边翻译。
●典例剖析
下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．真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工
C．过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是从a到b
D．图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸
【答案】 D
【解析】 分析题图可知，过程①为DNA复制；过程②由DNA形成RNA，为转录过程；过程③以mRNA为模板合成多肽链，为翻译过程。过程②的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、T—A，过程③的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、U—A，过程①的碱基配对方式为A—T、C—G、G—C、T—A，故相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A—T，A正确；过程②为转录过程，真核细胞由转录形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正确；根据肽链长短，过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是从a到b，C正确；反密码子与密码子互补配对，故题图中tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。
2．下列有关图示生理过程的叙述中，正确的是( )
A．能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核
B．该图表示的是转录和翻译
C．该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供
D．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子
【答案】 B
【解析】 题图所示的转录和翻译同时进行，发生在原核生物中，原核细胞没有真正的细胞核，A错误；题图表示的是转录和翻译两个生理过程，B正确；原核生物没有线粒体，题图表示的生理过程所需要的能量都是由细胞质提供，C错误；mRNA上的2种终止密码子没有与之对应的反密码子，D错误。
●归纳提升
1．多聚核糖体中核糖体移动方向的判断
(1)原理：核糖体与mRNA结合后沿mRNA移动并合成肽链。因此肽链长的是先结合上去的，肽链短的是后结合上去的。
(2)方法：核糖体在mRNA上的移动方向为“短肽链→长肽链”。
2．DNA复制、转录与翻译的比较
项目 复制 转录 翻译
时间 分裂前的间期 个体发育的整个过程
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质
模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种氨基酸
产物 DNA RNA 肽链
碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C
3.“两看法”巧判真核生物和原核生物基因表达
(1)过程图
(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。
●情境解读
图表情境：中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据以下图表内容回答相关问题。
任务三：中心法则及其发展
发展内容 信息流动 举例
RNA自我复制 遗传信息从②流向③ RNA病毒
RNA逆转录合成DNA 遗传信息从④流向⑤ HIV病毒、致癌的RNA病毒
●合作探究
1．①～⑤分别表示哪种物质？
提示：①RNA、②RNA、③RNA、④RNA、⑤DNA。
2．正常情况下，在人体细胞内能进行的过程有哪些？
提示：DNA的复制、转录、翻译。
3．图表中遵循碱基互补配对原则的过程有哪些？
提示：DNA的复制、转录、翻译、RNA自我复制、RNA逆转录合成DNA。
4．任意一个人体细胞均能发生DNA的复制、转录、翻译吗？
提示：高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生DNA的复制过程，但仍然继续进行转录、翻译等过程；人体成熟的红细胞不含DNA，不发生任何遗传信息的传递过程。
5．请写出流感病毒(一种RNA的非逆转录病毒)遗传信息传递的过程。
提示： 。
●典例剖析
中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径，如图为中心法则的图解。下列相关说法正确的是( )
A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③
B．图中③④过程均有碱基互补配对，且配对方式不完全相同
C．图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶，②过程是RNA聚合酶
D．在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程
【答案】 A
【解析】 1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①DNA复制过程、②转录过程和③翻译过程，A正确；图中③过程是翻译，④过程是RNA复制，碱基配对方式都是A—U、U—A、G—C、C—G，B错误；图中①过程是DNA复制，需要DNA聚合酶和解旋酶；⑤过程是逆转录，需要逆转录酶；②过程是转录，需要RNA聚合酶，C错误；①DNA复制过程只能在具有分裂能力的细胞中才发生，而人体心肌细胞已高度分化，不能再分裂增殖，D错误。
3．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
【答案】 D
【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。
●归纳提升
1．中心法则中几个过程能准确进行的原因
(1)前者为后者的产生提供了精确的模板；
(2)严格遵循碱基互补配对原则。
2．不同生物中心法则的体现
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
DNA病毒 T2噬菌体
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
RNA
病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒
含逆转录酶 艾滋病病毒
细胞生物 具有分裂能力的细胞
高度分化的细胞
课堂达标 巩固训练
1．密码子可决定氨基酸种类以及翻译的起始和终止。下列有关密码子的叙述，正确的是( )
A．密码子是基因上3个相邻的碱基
B．mRNA上的反密码子可与密码子互补配对
C．不同的密码子可以决定同一种氨基酸
D．密码子中有一个碱基改变，其对应的氨基酸必然随之改变
【答案】 C
【解析】 密码子是mRNA上3个相邻的碱基，tRNA上的反密码子可与mRNA上的密码子互补配对，A、B错误；一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，不同密码子可以决定同一种氨基酸，C正确；由于密码子的简并性，若密码子中有一个碱基改变，则其对应的氨基酸不一定会发生改变，D错误。
2．如图表示“中心法则”的内容，图中①～⑤分别表示相关过程。下列说法正确的是( )
A．人体造血干细胞中可以进行过程①②和③
B．人体口腔上皮细胞内只能进行过程①②
C．乳酸菌可以发生过程①④
D．过程④和⑤需要的原料相同
【答案】 A
【解析】 人体造血干细胞可以进行①DNA复制、②转录和③翻译，A正确；口腔上皮细胞是高度分化的细胞，不能进行①DNA复制，B错误；乳酸菌的遗传物质是DNA，在乳酸菌中可以发生过程①②③，但不能进行过程④RNA复制，C错误；过程④RNA复制需要的原料是核糖核苷酸，过程⑤逆转录需要的原料是脱氧核苷酸，二者需要的原料不同，D错误。
3．如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息的________过程，发生的场所是________，此过程除图中所示条件外，还需要____________等。
(2)图中③表示________，合成的主要场所是________，通过________运输到细胞质中。
(3)图中方框内的碱基应为________，对应的aa5应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。
(4)图中核糖体的移动方向是____________。
【答案】 (1)翻译 核糖体 酶和能量
(2)mRNA 细胞核 核孔
(3)UUU 赖氨酸 (4)从左到右
【解析】 (1)图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量和酶等。(2)③为mRNA，主要在细胞核中合成，通过核孔转移到细胞质中。(3)密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。(4)根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。
课时小结
