2023新教材高考生物一轮第六单元遗传的分子基础课堂互动探究案3基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系课件

基因指导蛋白质的合成及其与性状的关系\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n知识点一RNA的组成、结构与种类1．RNA的结构与功能核糖核苷酸A、U、C、G单链细胞核细胞质氨基酸密码子核糖体\n2．RNA与DNA的比较DNARNA双单DNARNA绿红\n知识点二　遗传信息的转录和翻译1．转录碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸mRNADNA链\n2．翻译(1)场所或装配机器：________。核糖体氨基酸tRNA\n(3)过程(4)产物：多肽蛋白质。tRNAmRNAtRNA终止密码子\n3．密码子与反密码子密码子反密码子位置mRNAtRNA作用直接决定蛋白质中______的序列识别_______，转运_________特点与_________上的碱基互补与____________的碱基互补氨基酸密码子氨基酸DNA模板链mRNA中密码子\n知识点三　中心法则及基因与性状的关系1．中心法则及基因控制性状的途径控制酶的合成来控制代谢过程控制蛋白质的结构\n2．基因的选择性表达与细胞分化(1)细胞分化的实质：________________。(2)表达的基因的类型①在所有细胞中都能表达的基因，指导合成的蛋白质是___________________________，如ATP合成酶基因。②只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。(3)基因选择性表达的原因：与基因表达的________有关。基因的选择性表达维持细胞基本生命活动所必需的调控\n3．表观遗传(1)概念：生物体基因的________保持不变，但________和表型发生可遗传变化的现象。(2)实例：柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了__________，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以______给后代，使后代出现同样的表型。碱基序列基因表达甲基化修饰遗传\n基能过关——问题化一、判一判(判断正误并找到课本原话)(一)遗传信息的转录和翻译1．rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。(必修2P65图4－3)()2．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率。(必修2P65图4－4)()3．tRNA分子中的部分碱基两两配对由氢键连接。(必修2P67图4－6)()4．tRNA分子中—OH部位是结合氨基酸的部位，与氨基酸的—NH2中的H结合。(必修2P67图4－6)()5．一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对。(必修2P68图4－7)()××√√√\n(二)中心法则及基因与性状的关系1．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向DNA。(必修2P69正文)()2．HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流向示意图为：(必修2P69图4－8)()3．中心法则没有体现遗传信息的表达。(必修2P69正文)()4．豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(必修2P71正文)()√√××\n5．DNA甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。(必修2P74正文)()6．基因与性状是一一对应关系。(必修2P74正文)()7．两个个体的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。(必修2P74正文)()8．生物的性状是基因和环境共同作用的结果，基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。(必修2P74正文)()√×√√\n二、连一连基因对性状控制的方式\n三、议一议【教材易漏拾遗】1．[必修2P67表4－1拓展]起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？提示：翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。\n2．[必修2P69图拓展]“一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链”，这些肽链相同吗？为什么？提示：结合在一个mRNA上的多个核糖体合成的多条肽链相同，因为作为模板的mRNA相同。\n3．[必修2P69图4－8拓展]根据中心法则图解，分析生物体内遗传信息的传递和表达过程，回答下列问题：中心法则图解(虚线表示少数生物的遗传信息的流向)(1)可在正常人体细胞中发生的过程是_______。(2)①和②过程，碱基配对方式完全相同吗？①②③提示：不完全相同，①过程是A—T，T—A，G—C，C—G；②过程是A—U，T—A，G—C，C—G。\n(3)HIV在其宿主细胞中可发生上述什么过程？其宿主细胞主要是什么？进行蛋白质合成的场所是哪里？“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示：HIV可发生的过程是④①②③，其宿主细胞主要是辅助性T细胞，进行蛋白质合成的场所是宿主细胞的核糖体，“遗传信息流”的模板是由病毒自身提供的，原料是宿主细胞提供的。\n高效课堂\n考点一　遗传信息的转录和翻译任务1DNA复制、转录和翻译的区别复制转录翻译时间细胞分裂的____期个体生长发育的整个过程场所主要在______主要在______细胞质的______模板DNA的____条链DNA的____条链____原料4种________4种________21种________能量都需要酶解旋酶、____聚合酶______聚合酶多种酶产物2个双链DNA一个单链RNA多肽链(或蛋白质)间细胞核细胞核核糖体两一mRNA脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸DNARNA\n产物去向传递到2个子细胞或子代通过______进入细胞质组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制，______复制边解旋边转录，转录后DNA恢复原状翻译结束后，mRNA被降解成单体碱基配对A－T，T－A，C－G，G－C________________A－U，U－A，C－G，G－C核孔半保留A－U，T－A，C－G，G－C\n三者联系图\n转录、翻译过程中的四个易错点(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子在正常情况下不决定氨基酸。\n任务2完善遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子三者关系图\n[归纳拓展]明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系(1)一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)，可由一种或几种tRNA转运。(2)除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)密码子有64种(3种终止密码子，62种决定氨基酸的密码子)。\n基因表达中相关计算规律(1)DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA(或基因)碱基数目。\n关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍多。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。\n任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维仔细观察下面两图，并回答下列问题：\n(1)两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？(2)大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？(3)两图中a～f分别是什么物质或结构？提示：图示过程为转录和翻译；两图的区别在于图1所示的转录、翻译过程有“时空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。图2所示的转录、翻译过程同时进行提示：图2；大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程提示：a～f依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶\n考向一DNA与RNA基础综合考查1.[2022·山东青岛城阳模拟]下图分别为DNA、tRNA的结构示意图。下列叙述不正确的是()A．图示DNA分子中的⑤为氢键，tRNA中的b为磷酸二酯键B．DNA分子复制、切割目的基因片段时分别破坏的化学键为⑤⑥C．tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子D．c处表示反密码子，可以与mRNA的碱基互补配对答案：C\n解析：题图中⑤为氢键，⑥为磷酸二酯键，b指在tRNA臂上，若代表化学键，只能是磷酸二酯键；DNA分子复制和切割目的基因片段时破坏的化学键分别是⑤氢键和脱氧核苷酸之间的⑥磷酸二酯键；tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的三叶草结构。\n考向二转录和翻译相关基础知识的综合判断2.[经典高考]某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主细胞的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是()A.抑制该病毒RNA的转录过程B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程C．抑制该RNA病毒的逆转录过程D．抑制该病毒RNA的自我复制过程答案：C解析：RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形成DNA，然后整合到真核宿主细胞的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。\n3．[经典高考]大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著的特异性。下图A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合下图B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子(AUG或GUG)可能是()A．①B．②C．③D．④答案：D\n解析：若①为起始密码子，则依次向后每3个相邻碱基为一个密码子，则共有11个密码子，这些密码子的第一位碱基共11个，A＋U＝7个，7/11＝63.6%，密码子的第二位碱基A＋U只有2个，而与题意不符，A错误；若②为起始密码子，则依次向后每3个相邻碱基为一个密码子，则共有7个密码子，密码子第二位的碱基A＋U有三个，不足50%，与题意不符，B错误；若③为起始密码子，则依次向后每3个相邻碱基为一个密码子，则共有4个密码子，密码子第二位的碱基A＋U有2个，刚好50%，而第一位没有A＋U，与题意不符，C错误；若④为起始密码子，则依次向后每3个相邻碱基为一个密码子，则共有2个密码子，GUG、GAC，密码子第二位的碱基A＋U较多，有可能是这段mRNA序列中的翻译起始密码子所在位置，D正确。\n4．[2022·广东华南师大附中高三月考]珠蛋白是血红蛋白的组成成分，如果将来自非洲爪蟾红细胞的珠蛋mRNA，以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示，如果注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，结果如图乙所示。\n下列相关分析中，正确的是()A.外源mRNA的注入不影响卵细胞自身蛋白质的合成B．珠蛋白mRNA进入卵细胞后可能竞争利用其中的核糖体C．若不注入珠蛋白mRNA，卵细胞也能合成少量珠蛋白D．卵细胞内没有控制珠蛋白合成的基因答案：B解析：根据图甲分析可知：外源mRNA注入后，卵细胞自身蛋白质的合成有所减少，A错误；根据图乙分析可知：注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，卵细胞自身蛋白质的合成减少的程度较小，与图甲的处理对照可知，珠蛋白mRNA在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体，B正确；珠蛋白是血红蛋白的组成成分，由于细胞分化，卵细胞中不含有该物质，C错误；卵细胞内含有雌爪蟾完整的染色体组，其中一定含有控制珠蛋白合成的基因，D错误。\n5．[2022·日照模拟]miRNA是一类非编码RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内该miRNA的形成及其发挥作用的过程如图所示。下列叙述正确的是()A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码子相结合B．W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质中用于翻译C．由于基因的选择性表达，部分细胞内会出现miRNA控制合成的蛋白质D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过miRNA直接与W基因mRNA结合所致答案：B\n解析：miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合，而起始密码子在mRNA上，A错误；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，B正确；miRNA是一类非编码RNA，细胞内不会出现miRNA控制合成的蛋白质，C错误；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致，D错误。\n6．[2022·泰安期中]1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的和3H丙氨酸，不但发现人工合成的能携带3H丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H丙氨酸。下列相关叙述错误的是()只能识别并转运丙氨酸为单链结构，不含氢键C．与丙氨酸对应的密码子具有四种存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子答案：B\n解析：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，所以只能识别并转运丙氨酸，A正确；为单链结构，tRNA链经过折叠成三叶草形，部分区域碱基配对存在氢键，B错误；由题干可知，发现四种天然的tRNA携带3H丙氨酸，所以与丙氨酸对应的密码子共有四种，C正确；能携带3H丙氨酸，所以存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子，D正确。\n7．(不定项选择)如图是基因指导蛋白质合成的某个过程示意图，据图分析下列说法正确的是()A．合成多肽链的第二步是携带氨基酸的tRNA进入A位B.1为tRNA上的密码子，可与mRNA进行碱基互补配对C．合成多肽链的第三步主要是P位的氨基酸转移到A位的tRNA上D．2是由DNA转录而来的，2中不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸答案：ACD\n解析：翻译时，合成多肽链的第二步是与mRNA上第二个密码子互补配对的tRNA携带氨基酸进入A位，A正确。密码子存在于mRNA上，tRNA上的为反密码子，B错误。合成多肽链的第三步是在相关酶的作用下，P位的氨基酸与A位的氨基酸经脱水缩合形成肽键而转移到A位的tRNA上，C正确。2表示mRNA，mRNA上不存在胸腺嘧啶核糖核苷酸，D正确。\n8．(不定项选择)如图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。如表所示为四种氨基酸对应的全部密码子。密码子UGGGGU、GGA、GGG、GGCACU、ACA、ACG、ACCCCU、CCA、CCG、CCC氨基酸色氨酸甘氨酸苏氨酸脯氨酸\n下列相关叙述正确的是()A.转录过程中也需要搬运原料的工具B．该tRNA中含有氢键，由一条链构成C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸D．氨基酸与反密码子都是一一对应的答案：BC\n解析：转录过程的原料是游离的核糖核苷酸，不需要搬运原料的工具，A错误；tRNA是由一条核糖核苷酸链构成的，该链内某些互补的碱基间能够形成氢键，导致RNA链发生折叠，看上去像三叶草的叶形，B正确；tRNA上的反密码子能够与它所搬运的氨基酸的密码子互补配对，图示tRNA上的反密码子为UGG(3′端→5′端读取)，它所搬运的氨基酸的密码子为ACC，故所搬运的氨基酸是苏氨酸，C正确；一种氨基酸可由一种或几种不同的密码子决定，而反密码子能与密码子互补配对，所以，氨基酸与反密码子并不都是一一对应的，D错误。\n考向三基因表达中的相关计算9.[2022·江西省赣州市会昌县七校高三联考]已知一段用15N标记的双链DNA中，鸟嘌呤所占比例为20%。下列叙述正确的是()A．该DNA的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2B．将该DNA置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA占1/8C．由该段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶一定占20%D．该DNA指导合成的多肽链中有500个氨基酸，则该DNA至少含有3000个碱基答案：D\n解析：DNA中碱基G占全部碱基的20%，则G＝C＝20%，A＝T＝30%，因此该基因中(C＋G)∶(A＋T)＝2∶3，每条脱氧核苷酸链中的该比值与双链DNA分子中该比值相同，A错误；DNA分子复制是半保留复制，将该细胞置于14N培养液中复制3次后，DNA分子含15N＝＝1/4，B错误；转录的模板是DNA的一条链，且DNA中的鸟嘌呤与RNA中的胞嘧啶配对，虽然已知双链DNA分子中鸟嘌呤所占的比例为20%，但无法得知DNA单链中鸟嘌呤所占的比例，所以mRNA中胞嘧啶的比例也无法确定，C错误；由以上分析可知，遗传信息的转录和翻译过程中，DNA(或基因)中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，若一条多肽链中有500个氨基酸，则控制合成该多肽链的DNA分子中至少含有的碱基数为500×6＝3000个，D正确。\n10．(不定项选择)如图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述正确的是()A．该过程发生在真核细胞内，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开B．若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则该条肽链中至少含有102个氧原子C．RNA与DNA的杂交区域中既有A－T又有U－A之间的配对D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等答案：BCD\n解析：图中转录和翻译过程在同一时空进行，故发生在原核细胞或真核细胞的叶绿体、线粒体中，A错误；若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则形成100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，同时每条肽链至少含有1个游离的羧基，因此该条肽链中至少含有100＋2＝102个氧原子，B正确；RNA与DNA的杂交区域中碱基配对方式为A－T、U－A、C－G，C正确；一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转运，因此该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等，D正确。\n考点二　透析中心法则及基因与性状的关系任务1利用图示分类剖析中心法则(1)图示中1、8为______过程；2、6、9为______过程；3、10为________过程；4、5为________过程；7为______过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为________病毒，如噬菌体；乙为________病毒，如烟草花叶病毒；丙为________病毒，如HIV。转录翻译DNA复制RNA复制逆转录DNARNA逆转录\n[师说技巧]三个方面巧判中心法则五过程(1)从模板分析：①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA分子的复制或转录；②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA分子的复制或RNA分子的逆转录或翻译。(2)从原料分析：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DNA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)从产物分析：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DNA转录；③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。\n任务2识图分析基因与性状的对应关系\n(1)由⑥、⑦、⑧号基因分别控制性状F、G、H可判定，大多数情况下______________________。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50个不同基因有关，上图基因___________控制和表达同一性状。(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子；上图基因__________影响性状________。一个基因只决定一种性状③、④、⑤①ABCD\n基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。\n任务3表观遗传与表型模拟的比较(1)相同点：表观遗传与表型模拟都是由________引起的性状改变，________都没有改变。(2)不同点：表观遗传是________遗传的，表型模拟引起的性状改变是________遗传的。环境改变遗传物质可以不可以\n任务4研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。\n(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是___________________________________。(2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是____________________________。(3)为什么基因B经诱导后转录出mRNA就能提高产油量？________________________________________________________________________________________________________________。抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)形成酶b，而细胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高\n考向一中心法则的考查1.[经典高考]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答案：D\n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；蛋白质是生命活动的体现者，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。\n2．[海南卷，24]在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是()A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷酸C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸答案：D解析：若X是DNA，Y是RNA，则Z是RNA聚合酶，A错误；若X是DNA，Y是mRNA，则Z是核糖核苷酸，B错误；若X是RNA，Y是DNA，则Z是逆转录酶，C错误；若X是mRNA，Y是核糖体上合成的大分子，即是蛋白质，则Z是氨基酸，D正确。\n考向二考查基因对性状的直接控制与间接控制3.2020发生的疫情，新冠病毒为单股正链RNA病毒，用(＋)RNA表示。下图表示新冠病毒的增殖和表达。相关说法错误的是()A．新冠病毒属于RNA病毒，体内含有逆转录酶B．病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成C．病毒RNA可直接作为翻译的模板D．病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则答案：A\n解析：据图分析，新冠病毒由RNA和蛋白质组成，属于RNA病毒，其增殖过程中没有逆转录过程，所以其体内没有逆转录酶，A错误；新冠病毒没有细胞结构，其体内的酶是在宿主细胞的核糖体内合成的，B正确；病毒RNA可直接作为翻译的模板，C正确；病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则，即A与U配对，G与C配对，D正确。\n4．(不定项选择)下图表示某些细菌合成精氨酸的途径，从图中得不出的结论是()A．若产生中间产物Ⅰ依赖突变型细菌，则可能是酶1基因发生突变B．这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上C．这些细菌其精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的D．若酶1基因不表达，则酶2基因和酶3基因也不表达答案：BCD\n解析：分析图解可知，若产生中间产物Ⅰ依赖突变型细菌，则可能是酶1基因发生突变，A正确；细菌属于原核生物，其细胞中没有染色体，不存在等位基因，B、C错误；基因的表达是互不影响的，即酶1基因不表达，酶2基因和酶3基因也可能正常表达，D错误。\n考向三遗传信息传递过程的实验分析5.(不定项选择)右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，则试管内必须加入逆转录酶答案：AD\n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，需要加入氨基酸；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。\n考向四结合表观遗传，考查生命观念的结构与功能观6.[2022·德州模拟]非甲基化能活化基因的表达，以下推测正确的是()A．肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态B．肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因均处于非甲基化状态C．肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态D．胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态答案：D解析：分析题意可知，相应的非甲基化能活化基因的表达，肝细胞和胰岛B细胞中均存在呼吸酶，表明呼吸酶基因均处于非甲基化状态，肝细胞的胰岛素基因处于甲基化状态，胰岛B细胞的胰岛素基因处于非甲基化状态，A、B、C错误，D正确。\n课堂总结\n[网络建构提升]DNAmRNA密码子多肽(或蛋白质)tRNA细胞代谢过程\n[长句应答必备]1．RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。2．转录是以DNA的一条链作为模板，以4种核糖核苷酸为原料，主要发生在细胞核中。3．一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。4．密码子共64种，决定氨基酸的密码子有62种，反密码子位于tRNA上，也有62种。5．基因对性状的控制有两条途径，一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。\n历届真题\n[等级选考研考向]1．[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是()A．DNA复制B．转录C．翻译D．逆转录答案：C解析：分析题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA不能携带氨基酸进入核糖体，从而直接影响翻译的过程，C正确。\n2．[2021·河北卷]关于基因表达的叙述，正确的是()A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息答案：C\n解析：RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。\n3．[2021·浙江6月]某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是()A．＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行答案：A\n解析：＋RNA复制出的子代RNA(＋RNA)具有mRNA的功能，A正确；病毒的遗传物质是单链RNA，因此病毒蛋白基因不会以半保留复制的方式传递给子代，B错误；③过程是翻译，不需要RNA聚合酶参与，C错误；病毒无细胞结构，不具备核糖体，D错误。\n4．[2020·天津卷，3]对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是()A．DNAB．mRNAC．tRNAD．rRNA答案：C解析：DNA通过转录和翻译可合成蛋白质，A错误；mRNA是蛋白质合成的直接模板，不能运载特定氨基酸分子，B错误；tRNA主要是将其携带的氨基酸运送到核糖体上，在mRNA指导下合成蛋白质，tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的，C正确；rRNA是组成核糖体的重要组成成分，D错误。\n5．[2020·海南卷]下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，正确的是()A．转录时基因的两条链可同时作为模板B．转录时会形成DNA－RNA杂合双链区C．RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程D．翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性答案：B解析：转录是以DNA(基因)的一条链为模板的，A错误；转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA分子的过程，会形成DNA－RNA杂合双链区，B正确；RNA聚合酶结合启动子启动转录过程，C错误；翻译产生的新生多肽链还需要经过加工才能成为具有生物学活性的胃蛋白酶，D错误。\n[国考真题研规律]6．[2020·全国卷Ⅲ，3]细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是()A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变答案：C\n解析：由题图可知，位于tRNA上的反密码子CCI可以识别mRNA上的GGU、GGC、GGA三种不同的密码子，A正确；密码子和反密码子的碱基之间通过氢键且按照碱基互补配对的原则结合，B正确；tRNA和mRNA分子均由一条链组成，其中tRNA链经过折叠形成三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端是由三个相邻的碱基构成的反密码子，反密码子与mRNA上的密码子结合，C错误；由题图可知，mRNA上的三种密码子GGU、GGC、GGA决定的氨基酸均为甘氨酸，所以mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。\n7．[2020·全国卷Ⅲ，1]关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是()A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子答案：B\n解析：真核生物的遗传物质是DNA，因此真核生物的遗传信息贮藏在DNA中，遗传信息的传递遵循中心法则，即遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，A正确；细胞中一个DNA分子中含有多个基因，而每个基因都具有独立性，因此以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可以是mRNA(可编码多肽)，也可以是tRNA或rRNA，B错误、D正确；由于基因通常是具有遗传效应的DNA片段，在DNA分子中还存在没有遗传效应的片段，因此细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等，C正确。\n8．[2019·全国卷Ⅰ]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tRNA②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．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤答案：C解析：体外合成同位素标记的多肽链需以标记的氨基酸(同位素标记的苯丙氨酸等)为原料，以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)为模板，除去了DNA和mRNA的细胞裂解液既可防止DNA和mRNA对体外多肽链合成过程的干扰，又可提供翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。综上所述，C正确。\n9．[2021·全国甲卷]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。\n(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是______________________________________________________________。(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_____________________________________________________。(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA___________。(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是________。dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后，成为构成DNA分子的基本单位(原料)防止RNA与DNA片段甲碱基互补配对，影响基因在染色体上的定位解旋为单链DNA酶\n解析：(1)dA－Pα～Pβ～Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA分子能与染色体DNA进行碱基互补配对，产生杂交带，从而干扰32P标记的DNA片段甲与染色体DNA的杂交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交。(3)DNA分子解旋后的单链片段才能与32P标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。(4)DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。