浙江专版2025版高考生物一轮复习第16讲遗传信息的传递和表达教案

PAGEPAGE20第16讲遗传信息的传递和表达考点学问内容考试属性及要求考查频率必考加试遗传信息的表达(1)DNA的功能aa2024年10月7题(2分)2024年4月24题(2分)2015年10月22(A)(2分)(2)DNA与RNA的异同bb(3)转录、翻译的概念和过程bb(4)遗传密码、中心法则bb(5)基因的概念bb(6)复制、转录和翻译的异同b考点一DNA和RNA的比较及基因的概念1.DNA的功能(1)DNA以自身为模板，通过半保留复制，保持遗传信息的稳定性；(2)DNA依据它所贮存的遗传信息确定蛋白质的结构。2.基因的概念(1)作用：遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下限制生物的性状。(2)与染色体的关系：以肯定的次序排列在染色体上。(3)本质：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段，在大多数生物中是一段DNA，在RNA病毒中是一段RNA。角度1DNA与RNA的比较1.与DNA分子相比，RNA分子中特有的碱基是()A.尿嘧啶(U) B.鸟嘌呤(G)C.腺嘌呤(A) D.胞嘧啶(C)解析尿嘧啶是RNA分子中特有的碱基。答案A2.(2024·杭州五校联考)下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法，错误的是()A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大C.含有DNA的生物，其遗传物质是DNA不是RNAD.含有RNA的生物，其遗传物质是RNA不是DNA解析构成DNA和RNA的碱基种类不同，双链DNA中发生碱基互补配对，且A＝T，G＝C，因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定，A项正确；双链DNA分子中A与T间形成两条氢键，G与C间形成三条氢键，因此碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大，B项正确；同时含有DNA和RNA的生物，DNA为其遗传物质，D项错误。答案D[深化提升]DNA与RNA的异同项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸组成成分碱基A、T、G、CA、U、G、C磷酸磷酸磷酸戊糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸空间结构规则的双螺旋结构通常是单链结构分布主要在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中主要在细胞质中联系RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的角度2基因的概念(2024·台州市高三期末)下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是()A.基因全部在染色体上B.染色体是由基因组成的C.一条染色体上有一个基因D.染色体上的基因以肯定的次序排列解析线粒体和叶绿体中也有基因，A错误；染色体由DNA和蛋白质组成，B错误；一条染色体上有许多个基因，C错误；基因在染色体上成线性排列，D正确。答案D考点二转录和翻译1.RNA的结构和种类2.遗传信息的转录(1)场所：主要在细胞核中，少数发生在线粒体、叶绿体。(2)条件：须要酶(RNA聚合酶)、ATP、核糖核苷酸、DNA模板。(3)转录的产物是RNA，不仅仅有mRNA，还包含tRNA和rRNA。3.翻译(1)场所：细胞质中的核糖体。(2)条件：须要酶、mRNA、ATP、tRNA、核糖体和氨基酸。(3)翻译起点：起始密码子确定的是甲硫氨酸或缬氨酸；翻译终点：识别到终止密码子(不确定氨基酸)翻译停止。1.(2024·4月浙江选考)遗传信息的传递过程如图所示，其中①～④表示四种不同的物质。下列叙述错误的是()A.①复制时，2条链均可作为模板链B.形成②时，需沿整条DNA长链进行C.密码子CUU编码③所携带的氨基酸D.②上可同时结合多个核糖体形成多条④解析①是DNA分子，DNA复制时2条链均可作为模板链，A正确；②是mRNA分子，转录形成mRNA分子时，并不是沿着整条DNA长链进行的，转录以DNA分子上的基因区段为模板进行，B错误；③是tRNA，其上的反密码子是GAA，与mRNA上的密码子CUU配对，故密码子CUU编码③所携带的氨基酸，C正确；②mRNA上可结合多个核糖体形成多聚核糖体，每个核糖体上均可形成1条相同的肽链(④)，D正确。答案B2.(2024·4月浙江选考)下列关于DNA、RNA和基因的叙述，错误的是()A.基因是具有遗传效应的核酸分子片段B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNAC.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成解析亲代DNA通过复制将遗传信息传递给子代，不是表达，遗传信息表达包括转录和翻译两个步骤，故C错；D中细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成，分裂期可能会有线粒体中遗传信息的表达。答案C本题组对应必修二教材P66～67转录和翻译，主要考查转录和翻译的场所、条件、多聚核糖体等问题。1.遗传信息转录与翻译的比较(1题)2.进行转录时不是沿着整条DNA进行，而是以基因为单位进行，其中进行转录的那条链为模板链，不转录的那条链为编码链。(2题)3.多肽链合成时，在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作，同时合成多条相同的多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条多肽链的合成，这样可以大大增加了翻译效率。(1题)角度1转录和翻译过程1.(2024·台州市选考教学质量评估)下图表示某基因表达的过程，下列叙述正确的是()A.合成②时须要DNA聚合酶与基因中的启动部位结合B.细胞核内产生的②须要在细胞溶胶内进行加工C.③的移动方向是从右向左D.④是以DNA上的某基因区段为模板转录而来解析合成②为转录过程，须要RNA聚合酶结合启动部位，A错误；细胞核内产生的②mRNA，须要在细胞核内加工，B错误；依据连接在核糖体上的肽链的长度可知，③过程核糖体沿着mRNA由左向右移动，C错误；④是tRNA，由DNA转录形成的，D正确。答案D2.(2024·浙江名校协作体高三试题)下图表示真核生物细胞核中mRNA合成过程，下列有关叙述正确的是()A.图中①是编码链B.图中③表示RNA聚合酶，能与RNA分子的启动部位结合C.图中的转录是从左向右进行的D.图中④合成后干脆与核糖体结合并限制蛋白质的合成解析图中①为模板链，②为编码链，③表示RNA聚合酶，能与DNA分子的启动部位结合。由④的延长方向可见，转录从左向右进行。真核细胞中④合成后，在细胞核内加工成mRNA，然后从核孔出来进入细胞质与核糖体结合。答案C角度2多聚核糖体的相关分析(2024·浙江1月学考)如图表示高等生物多个核糖体串联在一个mRNA分子上合成肽链的过程。下列有关叙述错误的是()A.图中核糖体沿mRNA分子从右向左移动B.核糖体认读mRNA分子上确定氨基酸种类的密码C.图中不同核糖体合成的肽链具有相同的氨基酸排列依次D.多个核糖体在合成肽链时会相互干扰，降低了翻译的效率解析依据肽链长短可推断核糖体移动的方向为从右向左，A正确；核糖体认读mRNA上确定氨基酸种类的密码子，B正确；图中不同核糖体合成相同的肽链以提高翻译效率，C正确；多个核糖体串联在一条mRNA分子上有序地进行翻译，提高了翻译效率，D错误。答案D翻译过程中多聚核糖体的分析1.图甲表示真核细胞的翻译过程，图中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。2.图乙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，分别在多个核糖体上同时进行翻译过程。角度3DNA复制、转录和翻译的比较1.(2024·台州市高三期末)下列关于DNA分子结构和复制、转录、翻译的叙述，正确的是()A.减数分裂过程中发生交叉互换，肯定会导致其基因分子结构变更B.DNA分子独特的双螺旋结构使其具有特异性C.转录时，解旋酶利用细胞中的能量打开氢键D.翻译过程中涉及到的RNA有三种解析交叉互换若交换的是等位基因有可能会导致基因重组但基因结构不变，A错误；碱基的排列依次使DNA分子具有特异性，转录时RNA聚合酶使基因解旋而不是解旋酶，B、C错误；翻译过程中涉及到的RNA有mRNA、tRNA和rRNA。答案D2.(2024·绿色联盟高三3月适应)下图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。据图分析正确的是()A.过程①和②发生的主要场所相同且均须要解旋酶B.当核糖体到达mRNA的终止密码子时，多肽合成就结束C.过程③核糖体移动方向是从右到左D.DNA复制时以亲代的一条链为模板，复制出子代DNA解析①为DNA分子的复制过程，②表示转录过程，①过程须要解旋酶，但②不须要解旋酶，A错误；过程③核糖体的移动方向是从左向右，C错误；DNA复制时以亲代的两条链为模板，复制出子代的DNA。答案B复制、转录、翻译的区分项目遗传信息的传递遗传信息的表达DNA复制转录翻译时期细胞分裂的间期生物个体生长发育的整个过程中场所细胞核、线粒体、叶绿体等细胞核、线粒体、叶绿体等核糖体模板亲代DNA分子的两条链DNA分子的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸(20种)特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA复原为原来的双链结构一个mRNA分子可以连续结合多个核糖体，同时进行多条同种多肽链的合成遗传信息传递方向亲代DNA→子代DNADNA→RNARNA→蛋白质考点三遗传密码及中心法则1.遗传密码(1)概念：信使RNA上确定一个氨基酸的三个相邻碱基。(2)特点：①除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的。②除少数氨基酸只有1种遗传密码外，大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。(3)种类：遗传密码共有64种，其中起始密码有2种，终止密码有3种，编码氨基酸的遗传密码共有61种。2.中心法则(1)DNA→DNA(或基因到基因)：是DNA的复制过程，表示遗传信息的传递。(2)DNA→RNA：遗传信息的转录过程。(3)RNA→蛋白质：发生在细胞质中核糖体上的翻译过程，②、③共同完成遗传信息的表达。(4)RNA→DNA：少数RNA病毒，如HIV等在寄主细胞内的逆转录过程。(5)RNA→RNA：以RNA作为遗传物质的生物(如RNA病毒)的RNA自我复制过程。实线表示的①、②、③途径在自然界中普遍存在，发生在绝大多数的生物体内；虚线表示的④、⑤途径是后来发觉的，这两种信息传递途径在少数生物体内存在，是对中心法则的补充。(2024·10月浙江选考)在遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是UAC，则DNA模板链上对应的三个碱基是()A.ATG B.TACC.TUC D.AUG解析mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的。答案A本题对应必修二教材P68遗传密码，主要考查密码子和反密码子的概念、种类和联系。遗传信息、密码子、反密码子的对应关系角度1遗传密码1.(2024·杭州市高三期末)据下表推断，异亮氨酸的密码子是()DNAAA信使RNAA转运RNAU氨基酸异亮氨酸A.ATA B.AAUC.UAU D.AUA解析mRNA上确定1个氨基酸的3个相邻的碱基称为1个密码子。mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，据表中tRNA的第一个碱基U可推知异亮氨酸的密码子的第一个碱基为A。该密码子的第三个碱基为A，则模板链是DNA上面的一条链，可知密码子的其次个碱基为U。因此，异亮氨酸的密码子是AUA。答案D2.(2024·宁波新高考选考适应)下列有关遗传密码的叙述，错误的是()A.能与DNA模板链上对应的3个相邻脱氧核苷酸互补配对B.能与tRNA上对应的3个相邻核糖核苷酸互补配对C.能与rRNA上对应的3个相邻核糖核苷酸互补配对D.由mRNA上3个相邻核糖核苷酸组成解析遗传密码与DNA模板链和tRNA上的三个碱基互补，与rRNA上的碱基没有关系。答案C(1)遗传信息、密码子与反密码子的比较项目位置作用数量遗传信息在DNA上(RNA病毒除外)间接确定着蛋白质中的氨基酸的排列依次，确定性状不同基因遗传信息不同密码子在mRNA上干脆限制蛋白质中氨基酸的排列依次64种(3种终止密码子、61种确定氨基酸的密码子)反密码子在tRNA上识别密码子序列61种(2)遗传信息、密码子、反密码子的对应关系①除终止密码无对应的氨基酸外，一种密码子只能对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以不止由一种密码子确定。②一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可不止由一种tRNA转运。角度2中心法则1.(2024·镇海中学期末测试)下图中A、B、C表示的是物质，1、2、3表示的是过程。下列相关叙述正确的是()A.图中全部过程可发生在真核生物的任何细胞中B.基因只存在于图中A物质上C.并不是全部生物都含有B物质D.T2噬菌体中可发生2过程解析图示A为DNA，B为RNA，C为蛋白质，1过程为转录，2过程为逆转录，3过程为翻译。逆转录过程通常发生在以RNA为遗传物质的病毒侵染的细胞中，正常细胞不发生该过程，A项错误；基因是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段，其在RNA病毒中是一段RNA，B项错误；T2噬菌体不含RNA，以DNA为遗传物质，不能发生逆转录过程，C项正确，D项错误。答案C2.(2024·台州市天台诊断)如图表示遗传信息流的中心法则图解，下列有关叙述错误的是()A.c过程为翻译，场所是核糖体B.a过程为DNA的自我复制，原料为脱氧核苷酸C.c过程须要RNA聚合酶，d过程须要逆转录酶D.e为RNA的自我复制，原料为核糖核苷酸解析c为翻译过程，其场所是核糖体，A正确；a是DNA分子的自我复制过程，原料是脱氧核苷酸，B正确；c为翻译过程，不须要RNA聚合酶，C错误；e为RNA分子的自我复制过程，原料是核糖核苷酸，D正确。答案C“三看法”推断中心法则各过程“一看”模板“二看”原料“三看”产物生理过程DNA脱氧核苷酸DNADNA复制核糖核苷酸RNA转录RNA脱氧核苷酸DNA逆转录核糖核苷酸RNARNA复制氨基酸蛋白质(或多肽)翻译eq\a\vs4\al\co1(课后限时训练)(时间：40分钟分数：100分)1.(2024·杭州市学考)下列对转运RNA的描述，正确的是()A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内解析每种转运RNA能识别并转运一种氨基酸，A错误；每种氨基酸可能有一种或多种转运RNA能转运它，B错误；转运RNA能识别信使RNA上的密码子，并转运该密码子编码的氨基酸，C正确；转运RNA转运氨基酸到核糖体上，D错误。答案C2.(2024·绍兴市适应性考试)下列各项关于遗传信息传递的图示，属于翻译的是()A.RNA→DNA B.DNA→RNAC.RNA→蛋白质 D.RNA→RNA解析翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。答案C3.(2024·杭州市西湖中学高二月考)如图为基因限制蛋白质合成的某个过程，下列叙述错误的是()A.图中d是核糖体，e是mRNAB.该图表示蛋白质合成中的转录过程C.a是氨基酸脱水缩合形成的D.c转运的氨基酸所对应的密码子是GCU解析图中d为核糖体，e为mRNA，A正确；图示表示蛋白质合成中的翻译过程，B错误；a是多肽链，由氨基酸脱水缩合形成，C正确；据图可知，c转运的氨基酸所对应的密码子是GCU，D正确。答案B4.(2015·浙江学业水平测试，34)下图为中心法则的示意图。下列叙述错误的是()A.①表示DNA复制，须要DNA聚合酶参加B.②表示转录，须要RNA聚合酶参加C.③表示翻译，须要蛋白酶参加D.④表示逆转录，须要逆转录酶参加解析③表示翻译，需蛋白质合成酶参加，不是蛋白酶。答案C5.(2024·宁波九校联考)DNA的一条链的一段碱基排列依次为“—CTCGAT—”。以其为模板转录形成mRNA，则此段mRNA确定的氨基酸序列由左至右为(遗传密码对应的氨基酸分别为CAU：组氨酸；CAG：谷氨酰胺；CUA、CUC：亮氨酸；GUC、GUA：缬氨酸(起始)；GAG：谷氨酸；GAU：天冬氨酸)()A.—亮氨酸—天冬氨酸— B.—谷氨酸—亮氨酸—C.—谷氨酰胺—缬氨酸— D.—缬氨酸—组氨酸—解析DNA模板链为“—CTCGAT—”，转录形成的mRNA为“—GAGCUA—”，此段mRNA确定的氨基酸序列由左到右为—谷氨酸—亮氨酸—。答案B6.(2024·温州十校联考)下列关于氨基酸、tRNA、遗传密码间关系的说法，错误的是()A.一种氨基酸由一种或多种遗传密码确定，由一种或多种tRNA转运B.一种遗传密码只能确定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸C.同一种氨基酸的遗传密码与tRNA的种类一一对应D.遗传密码与氨基酸的种类和数量一一对应解析一种氨基酸可能对应多种遗传密码，可能由多种tRNA转运，A项正确；一种遗传密码只能确定一种氨基酸，一种tRNA只能与一种密码子配对，因此其只能转运一种氨基酸，同一种氨基酸的遗传密码与tRNA的种类一一对应，B、C项正确；终止密码不能确定氨基酸，一种氨基酸可能对应多种密码子，因此遗传密码与氨基酸的种类和数量并不存在一一对应的关系，D项错误。答案D7.(2024·台州市高三2月选考)下图是蛋白质合成示意图，起始密码子对应氨基酸是甲硫氨酸，下列有关叙述错误的是()A.甲硫氨酸处于图中a的位置B.密码子位于结构③上C.②上碱基变更可能变更肽链中氨基酸的种类D.结构①沿着②向右移动到终止密码子时脱落解析图中②mRNA上的AUG是起始密码子，其对应的氨基酸a应是甲硫氨酸，A项正确；结构③是tRNA，其上有反密码子，而密码子位于结构②mRNA上，故B项错误；②mRNA上碱基变更可能变更肽链中氨基酸的种类，C项正确；据图分析可知，翻译过程中，结构①核糖体沿着②mRNA向右移动到终止密码子时脱落，D项正确。答案B8.(2024·杭州市其次次质检)图甲、乙为真核细胞核内两种生物大分子的合成过程示意图，下列叙述正确的是()A.图甲表示DNA复制，复制是从多个起点同时起先的B.一个细胞周期中，图甲过程可在每个起点起始多次C.图乙表示转录，mRNA、tRNA和rRNA均是该过程的产物D.图乙说明DNA全部区域的两条链都可以被转录解析甲图DNA的两条链都作为模板，为DNA的复制过程，且图中显示有多个复制起点，但是不肯定是同时起先的，A错误；一个细胞周期中，每个起点只能起始一次，B错误；图乙以DNA为模板，形成了RNA，为转录过程，可以形成mRNA、tRNA和rRNA，C正确；转录只能以DNA的一条链为模板，D错误。答案C9.(2024·浙江选考科目12月联考)如图为某细胞内的生理过程示意图。下列叙述与该图相符的是()A.过程①在细胞核中进行，过程②在细胞质中进行B.b链为编码链，长度和a链相等C.a链通过翻译过程，可能得到多种蛋白质D.DNA－RNA杂交区域中A应与T配对解析图示过程边转录边翻译，因此为原核细胞的基因表达过程。①在拟核中进行；a链为转录出的mRNA，b链为DNA分子的一条链，由于转录不是沿着整个DNA分子进行的，因此a链的长度比b链短；a链通过翻译过程得到的蛋白质的氨基酸种类可能相同，但空间结构可能不同，因此通过翻译可以得到多种蛋白质；DNA－RNA杂交区域中与A配对的碱基有T和U。答案C10.(2024·温州选考测试卷)蛋白质的生物合成过程如下图所示，下列叙述正确的是()A.mRNA上三个相邻核苷酸即为一个密码子B.起始密码、终止密码分别位于mRNA的5′端、3′端C.图中新生肽链已合成部分含有5个肽键D.多个核糖体串联在mRNA上能提高每条肽链的合成速率解析在翻译过程中，可确定一个氨基酸的mRNA上三个相邻核苷酸为一个密码子，并非随意三个相邻核苷酸即为一个密码子，A项错误；依据图示肽链的延长方向可知，翻译从5′端起先，于3′端结束，因此其起始密码、终止密码分别位于mRNA的5′端、3′端，B项正确；图中新生肽链已合成部分由5个氨基酸缩合而成，含有4个肽键，C项错误；多个核糖体串联在mRNA上能提高每条mRNA限制合成的肽链的合成速率，但并不能提高每条肽链的合成速率，D项错误。答案B11.(2024·温州十校联考)结合中心法则图解分析，下列叙述正确的是()A.生物的遗传信息只储存在DNA的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因表达出的蛋白质肯定不同C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析生物的遗传物质是DNA或RNA，因此生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A项错误；由于同一种氨基酸可能对应多种密码子，因此核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质，B项错误；蛋白质是生命活动的主要担当者，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C项正确；编码蛋白质的基因含两条单链，但其碱基序列互补，因而遗传信息不同，D项错误。答案C12.(2024·浙江中学联盟高三期中)如图简要概括了真核细胞内基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。据图分析，下列说法错误的是()A.①表示基因，主要位于染色体上B.②过程须要有RNA聚合酶的催化，并且不是沿着整条DNA长链进行的C.③表示翻译，该过程离不开④D.④中的密码子确定其携带的氨基酸的种类解析真核细胞中，①基因主要分布在染色体上，少量基因在线粒体和叶绿体中，A正确；②表示转录过程，须要有RNA聚合酶的催化，并且不是沿着整条DNA长链进行的，B正确；③表示翻译过程，该过程离不开④tRNA识别mRNA上密码子，并运载相应氨基酸的过程，C正确；密码子在mRNA上，而④是tRNA，D错误。答案D13.(2024·温州中学高三模拟)下图为真核细胞内的蛋白质合成示意图，表格中为可能用到的遗传密码与相应氨基酸，以下说法错误的是()遗传密码氨基酸CCG脯氨酸GCC丙氨酸GGC甘氨酸CGG精氨酸A.mRNA在细胞核内加工成熟后再转移到细胞质中B.核糖体能认读mRNA上确定氨基酸种类的密码C.tRNA的形成过程不属于基因的表达D.氨基酸1和2分别为丙氨酸和丙氨酸解析真核细胞的核基因转录形成的mRNA在细胞核内加工成熟后再通过核孔