高考生物一轮复习考点一遍过考点33 中心法则及其发展(含解析)

考点33  中心法则及其发展

高考频度：★★☆☆☆     难易程度：★★☆☆☆

根据中心法则图解填写序号的名称

①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录。

考向一  通过中心法则分析遗传信息的传递过程

1．结合下图分析，下列叙述错误的是

A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中

B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质

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

【参考答案】D

【试题解析】生物的遗传物质是DNA或RNA，则遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A正确；由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质，B正确；表现型通过蛋白质表现，故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C正确；编码蛋白质的基因含两条单链，碱基序列互补，遗传信息不同，D错误。

解题技巧

利用图示分类剖析中心法则

图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。

2．流感病毒是一种单股负链RNA(—RNA)病毒，其在宿主细胞内增殖的过程如下图所示。以下相关叙述正确的是

A．人类免疫缺陷病毒与流感病毒的核酸类型和增殖过程相同

B．正常情况下，过程①③和过程②中发生的碱基配对方式相同

C．图中过程①③所需的酶是由宿主细胞的遗传物质控制合成的

D．含32P标记的一RNA通过图示过程组装出来的子代病毒也含有32P

【答案】B

【解析】分析题图可知：①为以负链RNA为模板复制形成正链RNA；②为在正链RNA的作用下翻译出病毒蛋白质；③为以正链RNA为模板复制出病毒的负链RNA。人类免疫缺陷病毒与流感病毒都是RNA病毒，但人类免疫缺陷病毒是逆转录病毒，与流感病毒的增殖方式不同，A错误；过程①③表示RNA的复制，过程②表示翻译，正常情况下RNA复制过程和翻译过程中发生的都是A—U，C—G之间的配对，碱基配对方式相同，B正确；过程①③中流感病毒的遗传物质复制时所需要酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，C错误；含32P标记的一RNA通过图示过程合成蛋白质和一RNA所消耗的原料都是由宿主细胞提供的，故组装出来的子代病毒不含有32P标记，D错误。

考向二  围绕中心法则的过程进行的模拟实验

3．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，则试管内必须加入氨基酸

B．若X是DNA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶

C．若X是tRNA，Y是多肽，则试管内必须加入脱氧核苷酸

D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA酶

【参考答案】A

【试题解析】若X是mRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，因此，试管内必须加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，即Y为RNA，则试管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录酶，需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则试管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶，而不是DNA酶。

技法提炼

“三看”法判断与中心法则有关的模拟实验

（1）“一看”模板

①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或转录。

②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。

（2）“二看”原料

①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。

②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是转录或RNA复制。

③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

（3）“三看”产物

①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。

②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或转录。

③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

4．如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置，据图回答：

（1）若图示为模拟某种病毒的信息流动过程，装置加入的模板A为单链，其部分碱基序列为－GAACACGUC－，加入的原料B为脱氧核苷酸，则该过程所需的酶B为______________，模拟的过程为______________。

（2）若图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程，装置加入的模板A为双链，其部分碱基序列为－GAACATGTT－，加入的原料B为________________，则该过程所需的酶B为RNA聚合酶，模拟的过程为________，该生理过程主要发生在该细胞的________中。

【答案】（1）逆转录酶　  逆转录

（2）核糖核苷酸　  转录　  细胞核

【解析】（1）由模板的部分碱基序列“－GAACACGUC－”中含有U且为单链可知，该病毒为RNA病毒，且可以脱氧核苷酸为原料合成DNA，所以可确定该过程需要逆转录酶的参与，模拟的过程为逆转录过程。（2）由“模板A为双链”和碱基序列为“－GAACATGTT－”中含T等信息可知，模板A为双链DNA分子，在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA，利用的原料为核糖核苷酸，模拟的过程为转录，主要发生在该细胞的细胞核中。

1．下列关于中心法则的叙述正确的是

A．逆转录酶是通过逆转录合成的

B．中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律

C．真核细胞的转录只能发生在细胞核

D．HIV病毒合成蛋白质的过程中，遗传信息并没有从RNA传向DNA

2．治疗艾滋病的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似，试问AZT抑制病毒繁殖的机制是

A．抑制艾滋病病毒RNA的转录 

B．抑制艾滋病病毒RNA的逆转录

C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程 

D．抑制艾滋病病毒RNA的自我复制

3．下图是四种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是

A．甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向

B．乙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向

C．丙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向

D．丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向

4．下列关于中心法则的叙述，错误的是

A．人体细胞一定能进行b过程，不一定能进行a过程
B．同一种RNA病毒既能进行e过程，又能进行d过程
C．所有生物c过程一定是在核糖体上进行的

D．没有一种生物体内能同时进行以上五个过程

5．下图简要表示某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程，相关叙述正确的是

A．X酶存在于致癌的RNA病毒和T2噬菌体中
B．X酶可催化RNA分子水解和DNA链的合成
C．图中核酸分子水解最多产生5种碱基和5种核苷酸

D．图中所示过程所需的模板和原料均来自人体细胞

6．HIV感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。下列叙述正确的是

A．过程①②以边解旋边复制方式合成DNA分子

B．含有RNA的病毒并不都有①过程

C．过程④中遗传信息由mRNA先流向tRNA，再流向蛋白质

D．过程①在病毒内进行，过程②③④在人体内进行

7．hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，基因sok也在R1上，转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。下列叙述合理的是

A．sokmRNA和hokmRNA碱基序列相同
B．当sokmRNA存在时，hok基因不会转录
C．不含R1质粒的大肠杆菌可被自身毒蛋白杀死

D．当sokmRNA不存在时，大肠杆菌可能裂解死亡

8．如图所示，下列有关叙述不正确的是

A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶

B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶

C．甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸

D．甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸

9．图甲为转录和翻译同时进行的过程，图乙为中心法则图，①～⑤表示生理过程。下列叙述正确的是

A．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

B．图甲所示过程中仅有一种RNA参与

C．图乙中的①发生在细胞分裂的间期

D．图乙中的④⑤过程也能发生在正常人体细胞中

10．已知甲、乙、丙三种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式用下图表示。据图回答下列问题：

（1）图中1、8表示遗传信息的________；2、5、9表示遗传信息的________；3、10表示遗传信息的________，以上3个过程的进行所必备的条件有_____________________。

（2）图中7表示遗传信息的________，此过程的发生需要有____________，发现这一现象的重要意义是____________________________________________。

（3）上述生理过程进行的场所是________________。

（4）对上述三种类型的病毒分别举例：甲____________，乙________________，丙________________。

11．（2019全国卷Ⅰ·2）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是

①同位素标记的tRNA

②蛋白质合成所需的酶

③同位素标记的苯丙氨酸

④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸

⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液

A．①②④

B．②③④

C．③④⑤

D．①③⑤

12．（2018·海南卷）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是

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．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸

D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板

1．【答案】B

【解析】逆转录酶的化学本质是蛋白质，它是在宿主细胞的核糖体上通过翻译过程合成的，A错误；中心法则总结了遗传信息在细胞内传递的一般规律，即遗传信息可以从DNA流向DNA（DNA复制）， DNA流向RNA（转录），进而流向蛋白质（翻译），特殊情况下，遗传信息也可以从RNA流向DNA（逆转录），RNA流向RNA（RNA复制），B正确；真核细胞的叶绿体和线粒体中含有少量的DNA，叶绿体和线粒体中的DNA可以转录，C错误；HIV是一种可以发生逆转录的病毒，所以其遗传信息可以从RNA传向DNA，D错误。

2．【答案】B

【解析】转录过程不需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；RNA基因逆转录合成DNA的过程需要原料胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似，因此AZT药物会抑制逆转录过程，B正确；RNA基因表达过程不需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C错误；HIV病毒为逆转录病毒，不会发生RNA基因的复制，D错误。

3．【答案】A

【解析】胰岛细胞属于高度分化的细胞，不能进行DNA复制，A错误；DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA，在宿主细胞内繁殖时既可以通过DNA分子的复制实现增殖，也可以通过转录和翻译过程实现遗传信息的表达，B正确；RNA病毒中的逆转录病毒在宿主细胞内繁殖时，不能发生RNA的自我复制，首先RNA逆转录形成DNA，通过DNA将遗传信息传递给蛋白质，C正确；某些RNA病毒(如烟草花叶病毒)既可以实现RNA自我复制，也可以翻译形成蛋白质，D正确；故选A。

4．【答案】B

【解析】据图分析，a表示DNA复制，b表示转录，c表示翻译，d表示逆转录，e表示RNA复制。只有分裂的细胞能进行DNA复制，人体只有少数细胞能进行分裂，但是转录、翻译几乎是所有细胞都能进行的，A正确；同一种RNA病毒只能进行一种遗传物质的增殖方式，如HIV只能进行逆转录而不能进行RNA的复制，TMV只能进行RNA复制而不能进行逆转录，B错误；c过程是蛋白质的合成，蛋白质合成的场所只有核糖体，C正确；以DNA为遗传物质的生物只能进行a、b、c，以RNA为遗传物质的生物只能进行e、c或者d、a、b、c，D正确。

5．【答案】B

【解析】X酶为逆转录酶，由于T2噬菌体为DNA病毒，则X酶不存在T2噬菌体中，A错误。据图分析，X酶可催化RNA分子水解和DNA链的合成，B正确。图中核酸包括DNA和RNA，其水解最多产生5种碱基和8种核苷酸，C错误。图中由RNA逆转录为DNA时，模板由病毒提供，而原料来自于人体细胞，D错误。

6．【答案】B

【解析】过程①以边解旋边转录的方式合成DNA，②以边解旋边复制的方式合成DNA，A错误；HIV通过过程①逆转录形成DNA，含有逆转录酶才能发生①过程，B正确；过程④中遗传信息由mRNA流向蛋白质，而tRNA是运输载体，C错误；过程①在宿主细胞内进行，D错误。

7．【答案】D

【解析】sokmRNA能与hokmRNA结合，说明这两种mRNA的碱基序列互补而不是相同，A错误；当sokmRNA存在时，hok基因仍能转录，只是转录形成的hokmRNA会与sokmRNA结合，B错误；毒蛋白是由hok基因控制合成的，而hok基因位于大肠杆菌的Rl质粒上，因此不含R1质粒的大肠杆菌不会被这种毒蛋白杀死，C错误；根据题干信息“转录产生的sokmRNA能与hokmRNA结合”可知，当sokmRNA不存在时，hokmRNA才能翻译合成毒蛋白，进而导致大肠杆菌死亡，D正确。

8．【答案】C

【解析】根据图示，若甲是DNA，乙为RNA，则此过程表示转录，需要以甲为模板，酶为RNA聚合酶，A正确；若甲是DNA，乙为DNA，此过程表示DNA复制，需要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶，B正确；若甲是RNA，乙为DNA，此过程为逆转录，原料为脱氧核苷酸，C错误；若甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸，D正确。

9．【答案】C

【解析】甲图边转录边翻译，应是原核生物，图乙中①是DNA复制，②是转录，③是翻译，图甲中没有DNA复制，故A错误。翻译过程需要mRNA做模板，tRNA为运载工具，rRNA是翻译场所核糖体的组成成分，故B错误。图乙中DNA复制发生在细胞分裂间期，故C正确。④是RNA复制，⑤是逆转录，在正常人体中不会发生，故D错误。

10．【答案】（1）转录     翻译     复制     模板、原料、能量和酶   

（2）逆转录     逆转录酶     对中心法则的重要补充   

（3）细胞核、拟核、细胞质和核糖体    

（4）噬菌体    烟草花叶病毒    某些致癌病毒（或HIV）   

【解析】甲病毒是DNA病毒，进入宿主细胞后，可以进行3DNA复制，1转录和2翻译过程；乙病毒是RNA病毒，进入宿主细胞后，可以进行4、6RNA复制、5翻译过程；丙病毒是RNA病毒，进入宿主细胞后，可以进行7逆转录、10DNA复制、8、11转录和9翻译过程。（1）由图可知，1、8表示转录；2、5、9表示翻译合成蛋白质；3、10表示DNA复制，以上3个过程均需要模板、原料、能量和酶。（2）图中7表示逆转录过程，需要逆转录酶的催化，该过程是对中心法则的重要补充。（3）真核生物DNA复制和转录的场所有细胞核、线粒体和叶绿体，原核生物转录和翻译主要发生在拟核，翻译的场所是细胞质的核糖体，故上述生理过程进行的场所有细胞核、拟核、细胞质和核糖体。（4）甲是DNA病毒，如噬菌体，乙可以发生RNA复制，如烟草花叶病毒，丙是逆转录病毒，如HIV。

11．【答案】C

【解析】分析题干信息可知，合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以氨基酸为原料，产物是多肽链，场所是核糖体。翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而不是同位素标记的tRNA，①错误、③正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有核酸的干扰，④、⑤正确；除去了DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶，故②错误。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

12．【答案】C

【解析】逆转录和DNA复制的产物都是DNA，A正确；转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶，B正确；转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误；细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。