PAGEPAGE10課堂互動探究案3基因限制蛋白質的合成及其與性狀的關系考點突破素養(yǎng)達成eq\x(考點一)遺傳信息的轉錄和翻譯(國考5年3考)(全國卷：2024全國卷Ⅰ；2024全國卷Ⅲ；2015全國卷Ⅰ；地方卷：2024海南、浙江、江蘇卷；2024海南、江蘇卷；2024天津、海南、江蘇卷；2015海南卷；2014四川、江蘇卷)【師說考問】考問1DNA復制、轉錄和翻譯的區(qū)分復制轉錄翻譯作用傳遞遺傳信息表達遺傳信息時間細胞分裂的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質的核糖體模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸能量都須要酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種蛋白酶產物2個雙鏈DNA一個單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質)產物去向傳遞到2個子細胞或子代通過核孔進入細胞質組成細胞結構蛋白或功能蛋白特點邊解旋邊復制，半保留復制邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA復原原狀翻譯結束后，mRNA被降解成單體堿基配對A－T，T－A，C－G，G－CA－U，T－A，C－G，G－CA－U，U－A，C－G，G－C考問2三者聯系易錯提示轉錄、翻譯過程中的四個易錯點(1)轉錄的產物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參加翻譯過程，只是作用不同。(2)翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。(3)轉錄和翻譯過程中的堿基配對不是A－T，而是A－U。(4)并不是全部的密碼子都確定氨基酸，其中終止密碼子不確定氨基酸。

【題組跟進】高考題組——研考向eq\x(考向一)RNA基礎學問的綜合推斷1．高考重組，推斷正誤。(1)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯鍵。[2024·海南卷，T10](√)(2)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。[2015·全國卷Ⅰ，T1B](√)(3)基因轉錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA。[2014·四川卷，T3B](√)(4)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵。[2013·全國卷Ⅱ，T1A](×)(5)少數RNA具有生物催化作用。[2011·海南卷，T15A](√)(6)真核細胞內mRNA和tRNA都是在細胞質中合成的。[2011·海南卷，T15A](×)(7)mRNA上確定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子。[2011·海南卷，T15A](√)eq\x(考向二)轉錄和翻譯相關基礎學問的綜合推斷2．[2024·全國卷Ⅲ，1]下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來B．同一細胞中兩種RNA和合成有可能同時發(fā)生C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補解析：依據中心法則，RNA都是以DNA的一條鏈為模板轉錄而來，A正確；依據轉錄過程中的堿基配對原則，不同RNA形成過程中所用的模板DNA是不同的，所以兩種RNA的合成可以同時進行，互不干擾，B正確；真核細胞的線粒體和葉綠體為半自主性細胞器，其中也會發(fā)生RNA的合成，C錯誤；轉錄產生RNA的過程是遵循堿基互補配對原則的，因此產生的RNA鏈可以與相應的模板鏈互補，D正確。答案：C3．[2024·海南卷，25]下列關于生物體內基因表達的敘述，正確的是()A．每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子B．HIV的遺傳物質可以作為合成DNA的模板C．真核生物基因表達的過程即是蛋白質合成的過程D．一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條相同的RNA解析：一種氨基酸對應有一種或多種密碼子確定，A錯誤；HIV的遺傳物質為單鏈RNA，可以逆轉錄生成DNA，B正確；真核生物基因表達的過程包括轉錄生成RNA和翻譯合成蛋白質，C錯誤；一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條互補的RNA，但轉錄是以基因一條鏈為模板的，D錯誤。答案：B4．高考重組，推斷正誤。(1)生物體內的DNA常與蛋白質結合，在DNA—蛋白質復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶。[2024·全國卷Ⅰ，T2D](√)(2)原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質都須要DNA和RNA的參加。[2024·江蘇卷，T3D](√)(3)通過對轉錄的調整可影響蛋白質類激素的合成量。[2024·全國卷Ⅱ，T3C](√)(4)一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子的堿基數是n/2個。[2014·江蘇卷，T20A](×)提示：不具遺傳效應的DNA片段不轉錄，不會形成mRNA，所以mRNA分子的堿基數小于n/2個。(5)細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率。[2014·江蘇卷，T20B](×)提示：轉錄是指以DNA的一條鏈為模板，依據堿基互補配對原則，合成RNA的過程。(6)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上。[2014·江蘇卷，T20C](×)提示：RNA聚合酶的結合位點也在DNA上。(7)在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生改變。[2014·江蘇卷，T20D](√)提示：在細胞周期中，基因選擇性表達，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生改變。(8)一種tRNA可以攜帶多種氨基酸。[2013·全國卷Ⅰ，T1A](×)(9)反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基。[2013·全國卷Ⅰ，T1C](×)[高考VS,教材]高考溯源以上內容主要源自教材必修2P63～64遺傳信息的轉錄和翻譯。精確界定“遺傳信息”、“密碼子”“反密碼子”等重要概念，把握轉錄、翻譯內涵是解題關鍵。[即時對練](必修2P63～66圖4－4和圖4－6改編)關于真核細胞有關蛋白質的合成過程，下列分析不正確的是()A．細胞質內也可同時存在轉錄、翻譯過程B．核基因轉錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質與核糖體結合C．翻譯過程中核糖體每次移動三個堿基的位置D．轉錄和翻譯過程中都遵循了A與U，U與A配對的原則解析：真核細胞的線粒體、葉綠體內可存在轉錄和翻譯過程；轉錄過程是T與A配對，不存在U與A配對，可存在A與U配對，故D選項不正確。答案：Deq\x(考向三)綜合考查DNA分子的復制、轉錄和翻譯的過程5．[2024·海南卷，13]關于復制、轉錄和逆轉錄的敘述，下列說法錯誤的是()A．逆轉錄和DNA復制的產物都是DNAB．轉錄須要RNA聚合酶，逆轉錄須要逆轉錄酶C．轉錄和逆轉錄所須要的反應物都是核糖核苷酸D．細胞核中的DNA復制和轉錄都以DNA為模板解析：逆轉錄和DNA復制的產物都是DNA，A正確；轉錄須要RNA聚合酶，逆轉錄須要逆轉錄酶，B正確；轉錄須要的反應物是核糖核苷酸，逆轉錄須要的反應物是脫氧核苷酸，C錯誤；細胞核中的DNA復制和轉錄都以DNA為模板，D正確。答案：C6．[2024·浙江卷，25]miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因限制的蛋白質(W蛋白)的合成。某真核細胞內形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述正確的是()A．miRNA基因轉錄時，RNA聚合酶與該基因的起始密碼相結合B．W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯C．miRNA與W基因mRNA結合遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對D．miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結構的miRNA干脆與W基因mRNA結合所致解析：miRNA基因轉錄時，RNA聚合酶與該基因首端的啟動子相結合，A錯誤；真核細胞內W基因轉錄形成的mRNA在細胞核內加工后，進入細胞質用于翻譯，B正確；miRNA與W基因mRNA結合遵循堿基互補配對原則，即A與U、C與G配對，C錯誤；miRNA抑制W蛋白的合成，是通過單鏈結構的miRNA與蛋白質結合形成的miRNA蛋白質復合物干脆與W基因的mRNA結合所致，D錯誤。答案：B7．[2024·江蘇卷，23](多選)在體外用14C標記半胱氨酸-tRNA復合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNACys，再用無機催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(見下圖，tRNA不變)。假如該*Ala-tRNACys參加翻譯過程，那么下列說法正確的是()A．在一個mRNA分子上可以同時合成多條被14C標記的多肽鏈B．反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結合的氨基酸確定C．新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換為14C標記的AlaD．新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標記的Cys解析：多聚核糖體是指一條mRNA上同時結合多個核糖體，可同時合成多條被14C標記的多肽鏈，A正確；反密碼子與密碼子按堿基互補原則進行配對，題干信息知與tRNA攜帶的氨基酸無關，B錯誤；由于該tRNA攜帶的氨基酸由Cys替換成Ala，則新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換成Ala，C正確；該tRNA本應運輸Cys，則Ala的位置不會替換為Cys，D錯誤。答案：AC8．[2024·海南卷，13]某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質須要經過某種轉變后整合到真核宿主的基因組中。物質Y與脫氧核苷酸結構相像，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是()A．抑制該病毒RNA的轉錄過程B．抑制該病毒蛋白質的翻譯過程C．抑制該RNA病毒的逆轉錄過程D．抑制該病毒RNA的自我復制過程解析：RNA病毒的遺傳物質須要經逆轉錄形成DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y物質與脫氧核苷酸結構相像，應抑制該病毒的逆轉錄過程。答案：C[疑難辨析]1．列表比較法理解遺傳信息、密碼子與反密碼子存在位置含義聯系遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列依次①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列依次，通過轉錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列依次上②密碼子干脆限制蛋白質分子中氨基酸的排列依次，反密碼子則起到翻譯的作用密碼子mRNAmRNA上確定一個氨基酸的3個相鄰的堿基反密碼子tRNA與密碼子互補配對的3個堿基2.基因限制蛋白質合成中的相關計算(1)DNA(基因)、mRNA上堿基數目與氨基酸數目之間的關系可見，蛋白質中氨基酸數目＝1/3mRNA堿基數目＝1/6DNA(或基因)堿基數目。(2)蛋白質合成中的“最多”和“最少”因為DNA(基因)、mRNA上有一些堿基不編碼氨基酸(如mRNA上的終止密碼子等)，所以事實上編碼n個氨基酸，mRNA上所需的堿基數目大于3n，基因上堿基數目大于6n，故一般題干中求氨基酸數有“最多”、求堿基數有“至少”等字樣。在回答有關問題時，也應加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。(3)基因中堿基與蛋白質相對分子質量之間的計算若基因中有n個堿基，氨基酸的平均相對分子質量為a，合成含m條多肽的蛋白質的相對分子質量＝eq\f(n,6)·a－18eq\f(n,6)－m；若改為n個堿基對，則公式為eq\f(n,3)·a－18eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n,3)－m))。模擬題組——預趨勢eq\x(預料一)DNA與RNA的比較1．[經典模擬]下列不屬于mRNA功能的是()A．攜帶遺傳密碼B．轉運氨基酸C．作為翻譯的干脆模板D．將DNA中的遺傳信息傳遞到蛋白質上解析：遺傳密碼是指位于mRNA上的確定氨基酸的三個相鄰堿基，轉運氨基酸是tRNA的功能。翻譯是以mRNA為模板，DNA經轉錄將遺傳信息傳給mRNA，mRNA再將遺傳信息傳遞到蛋白質上。答案：Beq\x(預料二)基因的復制、轉錄和翻譯過程比較2．[經典模擬]甲、乙圖表示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是()A．甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子B．甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行C．DNA分子解旋時，甲所示過程不須要解旋酶，乙須要解旋酶D．一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次解析：由題圖可知，甲是DNA分子的復制過程，產物是雙鏈DNA分子，乙是轉錄過程，產物是單鏈RNA，A錯誤；真核細胞中，DNA分子的復制和轉錄的場所主要是細胞核，B錯誤；DNA分子解旋時甲須要解旋酶，乙過程須要RNA聚合酶，C錯誤；一個細胞周期中，復制只進行一次轉錄可多次，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次，D正確。答案：D3．[原創(chuàng)]如圖為翻譯過程中搬運原料的工具tRNA，其反密碼子的讀取方向為“3′端→5′端”，其他數字表示核苷酸的位置。如表所示為四種氨基酸對應的全部密碼子。下列相關敘述正確的是()密碼子UGGGGU、GGA、GGG、GGCACU、ACA、ACG、ACCCCU、CCA、CCG、CCC氨基酸色氨酸甘氨酸蘇氨酸脯氨酸A.轉錄過程中也須要搬運原料的工具B．該tRNA中含有氫鍵，由一條鏈構成C．該tRNA在翻譯過程中可搬運脯氨酸D．氨基酸與反密碼子都是一一對應的解析：轉錄過程的原料是游離的核糖核苷酸，不須要搬運原料的工具，A錯誤；tRNA是由一條核糖核苷酸鏈構成的，該鏈內某些互補的堿基間能夠形成氫鍵，導致RNA鏈發(fā)生折疊，看上去像三葉草的葉形，B正確；tRNA上的反密碼子能夠與它所搬運的氨基酸的密碼子互補配對，圖示tRNA上的反密碼子為UGG(3′端→5′端讀取)，它所搬運的氨基酸的密碼子為ACC，故所搬運的氨基酸是蘇氨酸，C錯誤；一種氨基酸可由一種或幾種不同的密碼子確定，而反密碼子能與密碼子互補配對，所以，氨基酸與反密碼子并不都是一一對應的，D錯誤。答案：Beq\x(預料三)基因表達中的相關計算4．[經典模擬]一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數、合成蛋白質時脫去的水分子數分別是()A．m、(m/3)－1B．m、(m/3)－2C．2(m－n)、(m/3)－1D．2(m－n)、(m/3)－2解析：mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C數目為n個，推出A＋U數目為m－n個，故DNA中A與T數目為2(m－n)。依據mRNA堿基數目蛋白質中氨基酸數目＝31可知，氨基酸數目為m/3。脫去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝(m/3)－2。答案：D

eq\x(考點二)透析中心法則及基因與性狀的關系(國考5年未考)(地方卷：2024海南卷；2015重慶卷；2014江蘇、上海卷)【師說考問】考問1利用圖示分類剖析中心法則(1)圖示中1、8為轉錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復制過程；4、6為RNA復制過程；7為逆轉錄過程。(2)若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉錄病毒，如HIV?？紗?識圖分析基因與性狀的對應關系(1)由⑥、⑦、⑧號基因分別限制性狀F、G、H可判定，大多數狀況下一個基因只確定一種性狀。(2)生物體的一特性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50個不同基因有關，上圖基因③、④、⑤限制和表達同一性狀。(3)有些基因則會影響多種性狀，如確定豌豆開紅花的基因也確定結灰色的種子；上圖基因①影響性狀ABCD。特殊提示基因與性狀的關系并不都是簡潔的線性關系?；蚺c基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在著困難的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜困難的網絡，精細地調控著生物體的性狀【題組跟進】高考題組——研考向eq\x(考向一)中心法則的考查1．[2015·重慶卷，5]結合下圖分析，下列敘述錯誤的是()A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質C．遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型實現的基礎D．編碼蛋白質的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈解析：生物的遺傳物質是DNA或RNA，則遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A正確；由于密碼子的簡并性，核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質，B正確；表現型通過蛋白質表現，故遺傳信息傳遞到蛋白質是表現型實現的基礎，C正確；編碼蛋白質的基因含兩條單鏈，堿基序列互補，遺傳信息不同，D錯誤。答案：D[師說技巧]三個方面巧判中心法則五過程(1)從模板分析：①假如模板是DNA，生理過程可能是DNA分子的復制或轉錄；②假如模板是RNA，生理過程可能是RNA分子的復制或RNA分子的逆轉錄或翻譯。(2)從原料分析：①假如原料為脫氧核苷酸，產物肯定是DNA，生理過程可能是DNA復制或逆轉錄；②假如原料為核糖核苷酸，產物肯定是RNA，生理過程可能是DNA轉錄或RNA復制；③假如原料為氨基酸，產物肯定是蛋白質(或多肽)，生理過程是翻譯。(3)從產物分析：①假如產物為DNA，生理過程可能是DNA復制或RNA逆轉錄；②假如產物為RNA，生理過程可能是RNA復制或DNA轉錄；③假如產物是蛋白質(或多肽)，生理過程是翻譯。2．[2014·海南卷，24]在其他條件具備狀況下，在試管中加入物質X和物質Z，可得到相應產物Y。下列敘述正確的是()A．若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉錄酶B．若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷酸C．若X是RNA，Y是DNA，則Z是限制性內切酶D．若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸解析：若X是DNA，Y是RNA，則Z是RNA聚合酶，A錯；若X是DNA，Y是mRNA，則Z是核糖核苷酸，B錯；若X是RNA，Y是DNA，則Z是逆轉錄酶，C錯；若X是mRNA，Y是核糖體上合成的大分子，即是蛋白質，則Z是氨基酸，D正確。答案：D[高考VS,教材]高考溯源本題變式考查了教材必修2P68～69中心法則5項內容，就模板、原料、產物對5項內容進行對應分析是解題關鍵。[即時對練](必修2P68圖4－7改編)下圖表示生物界完整的中心法則，下列有關敘述，不正確的是()A．①②③過程都須要模板、原料、酶和能量且均可在乳酸菌、酵母菌、線粒體、葉綠體中進行B．若將果蠅一個體細胞核中的8個DNA分子用32P標記，然后放入含31P的培育基中培育，分裂兩次后一個細胞核中含放射性的DNA的數目可能是0C．在藍藻細胞中，②③過程可在細胞同一區(qū)域同時發(fā)生D．④⑤過程發(fā)生在某些病毒體內解析：④⑤過程是某些病毒具備的遺傳信息傳遞途徑，但該途徑必需發(fā)生于寄主細胞而不是病毒體內。答案：Deq\x(考向二)考查基因對性狀的干脆限制與間接限制3．[高考改編]下圖為人體內基因對性狀的限制過程，下列敘述，不正確的是()A．圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細胞核、細胞質中的核糖體B．鐮刀型細胞貧血癥致病的根本緣由是基因突變C．人體蒼老引起白發(fā)的主要緣由是圖中的酪氨酸酶的活性下降D．該圖反映了基因對性狀的限制是通過限制酶的合成進而限制代謝活動來進行的解析：圖示基因1反映了通過限制蛋白質的合成干脆限制性狀，圖示基因2反映了通過限制酶的合成進而限制代謝活動來間接限制生物性狀。答案：D[互動探究]仔細識別題干及圖示信息，基因1和基因2對性狀的限制原理一樣嗎？提示：不一樣?；?通過限制正常(異樣)血紅蛋白的合成，干脆限制性狀——正常紅細胞(鐮刀型紅細胞)，而基因2是通過限制酶的合成進而限制代謝活動來間接限制生物性狀的。模擬題組——預趨勢eq\x(預料一)遺傳信息的傳遞1．[2024·重慶高三質量調研]中心法則概括了自然界生物的遺傳信息的流淌途徑，途徑如圖所示。對它的相關說法，正確的是()A．1957年克里克提出的中心法則內容只包括圖中的①②③B．圖中③④過程均有堿基互補配對，且配對方式不完全相同C．圖中①⑤過程的酶是DNA聚合酶，②過程是RNA聚合酶D．在人體胚胎干細胞和心肌細胞中均存在圖中①②③過程解析：依據課本內容的介紹，1957年克里克提出的中心法則內容可包括圖中的①DNA復制過程、②轉錄過程和③翻譯過程，A正確；圖中③過程是翻譯，堿基配對方式是A－U，U－A，G－C，C－G，④過程是RNA復制，堿基配對方式也是A－U，U－A，G－C，C－G，B錯誤；圖中①過程是DNA復制，須要DNA聚合酶；⑤過程是逆轉錄，須要逆轉錄酶；②過程是轉錄，須要RNA聚合酶，C錯誤；由于①DNA復制過程只能在具有分裂實力的細胞中才發(fā)生，而人體心肌