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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 第20講 基因的表達(dá)學(xué)案 新人教版必修2 【預(yù)習(xí)目標(biāo)】 1．熟練掌握轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，弄清與DNA復(fù)制之間的關(guān)系 2．理解中心法則及其發(fā)展，弄清基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 【基礎(chǔ)知識(shí)回顧】 一、RNA的化學(xué)組成及分類 磷酸 1．RNA的基本組成單位： 堿基： 2．RNA的結(jié)構(gòu)：一般是 鏈，而且比DNA ，因此能夠通過 ，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 [思考]RNA通過核孔由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過 層磷脂分子層 3.RNA的分布：主要分布在 中，可以用 進(jìn)行染色觀察。 4.RNA的種類： （1）mRNA→將遺傳信息從 傳遞到細(xì)胞質(zhì)中 （2）tRNA→ ，識(shí)別密碼子 （3）rRNA→ 的組成成分 二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1.轉(zhuǎn)錄的概念：在 中，以 為模板合成mRNA的過程 2.轉(zhuǎn)錄的過程： （1）解旋：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。 （2）配對：細(xì)胞中游離的 與DNA鏈上的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以 結(jié)合。 （3）連接：在 作用下，游離的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA上。 （4）脫離：合成的 從DNA鏈上釋放， DNA 恢復(fù)。 [思考] ①轉(zhuǎn)錄的時(shí)間是細(xì)胞分裂的 期，個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過程，場所是 。 ②轉(zhuǎn)錄所需要的條件 、 、 、 。 ③轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)是 ，轉(zhuǎn)錄完成后DNA恢復(fù)為雙鏈結(jié)構(gòu)。 ④轉(zhuǎn)錄成的mRNA堿基序列與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有哪些異同？ [練習(xí)1]對于右圖的說法，不正確的是（ ） ①表示DNA復(fù)制過程 ②一定需要逆轉(zhuǎn)錄酶 ③共有5種堿基 ④共有6種核苷酸 ⑤遵循堿基互補(bǔ)配對原則 ⑥A均代表同一種核苷酸 A、①②③ B、④⑤⑥ C、①②⑥ D、③⑤⑥ [練習(xí)2]DNA分子復(fù)制與遺傳信息轉(zhuǎn)錄的相同之處是（　?。? 　A. 利用的模板都相同 B.利用的原料都相同 　C.所利用的酶都相同 D.都遵循堿基互補(bǔ)配對原則 三、遺傳信息的翻譯 1．翻譯的概念：游離在 中的各種氨基酸，以 為模板合成具有 一定 順序的蛋白質(zhì)的過程。 2．密碼子： （1）位置：在 上 （2）實(shí)質(zhì)：決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰 。 （3）種類： 種，其中終止密碼子 個(gè)，起始密碼子 個(gè)，能決定氨基酸的是 。 3.tRNA （1）種類： 種 （2）結(jié)構(gòu)：三葉草形，一端是攜帶 的部位，另一端有3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子 ，叫 。 （3） tRNA與氨基酸的關(guān)系：一個(gè)tRNA一次只能轉(zhuǎn)運(yùn) 個(gè)氨基酸，一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn) 種氨基酸，一種氨基酸可以由 種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)。 [思考] tRNA是否只有三個(gè)堿基？ RNA是否沒有氫鍵？ 4.過程（看P66圖4-6，回答問題） （1）mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與 結(jié)合。 （2）攜帶氨基酸的tRNA與mRNA的堿基 ，將氨基酸置于特定位置。 （3）2個(gè)氨基酸脫水縮合形成 （寫出結(jié)構(gòu)簡式），連接成肽鏈。 （4） 沿著mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，直至讀取到 合成終止。 （5）肽鏈合成后，從核糖體上脫離，經(jīng)過一系列“加工”，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的 。 [思考] ①翻譯的時(shí)間在細(xì)胞分裂的 期，個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過程，場所在 。 ②翻譯所需要的條件 、 、 、 。 ③翻譯是一個(gè)快速的過程，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，原因是 。 ④肽鏈需要 細(xì)胞器進(jìn)一步加工才能成為具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 [練習(xí)3]遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”過程分別是指（ ） A、DNA→DNA，DNA→RNA B、RNA→RNA，RNA→蛋白質(zhì) C、DNA→RNA，RNA→蛋白質(zhì) D、RNA→蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)→性狀 [練習(xí)4]若某肽鏈的第一個(gè)氨基酸的密碼子為AUG，那么控制這個(gè)氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的三個(gè)堿基的順序應(yīng)為（ ） A、UAC B、AUG C、ATG D、TAC 四、中心法則的提出及其發(fā)展 1.提出者： 2．內(nèi)容圖解 3.發(fā)展 （1）存在RNA復(fù)制酶的病毒遺傳信息的流向： （2）存在逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒遺傳信息的流向： （3）瘋牛病病原體（朊病毒）的遺傳信息的流向： 4.完善后的中心法則 五、基因、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系 基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制性狀，有兩條途徑： 1、間接途徑：基因通過控制 的合成來控制 過程，從而控制性狀， 實(shí)例：白化病是由于控制 的基因異常而引起的。 2、直接途徑：基因通過控制 來直接控制性狀， 實(shí)例：囊性纖維病是由于編碼 的基因缺失3個(gè)堿基引起的。 3.基因與性狀的關(guān)系 （1）基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的 關(guān)系。有些性狀由多個(gè)基因決定，有些基因也可能影響決定多個(gè)性狀 （2）基因與 、基因與 、基因與 之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。 [練習(xí)5]已停止分裂的細(xì)胞，其遺傳信息的傳遞情況可能是(　　) A．DNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì) B．RNA→RNA→蛋白質(zhì) C．DNA→RNA→蛋白質(zhì) D．蛋白質(zhì)→RNA [練習(xí)6]下列關(guān)于基因的說法，正確的是(　　) A．真核細(xì)胞的基因都存在于染色體上 B．基因中的3個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子 C．基因中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，必將導(dǎo)致密碼子的改變，從而引起生物性狀的改變 D．有些性狀是由多對基因控制的 [練習(xí)7]下圖表示原核細(xì)胞中遺傳信息傳遞的部分過程。請據(jù)圖回答： （1)圖中涉及的遺傳信息傳遞方向?yàn)椋篲________________________________(以流程圖的形式表示)。 (2)轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在________（填場所）。 (3)mRNA是以圖中的③為模板，在[　　]________的催化作用下，以4種游離的________為原料，依次連接形成的。 (4)能特異性識(shí)別mRNA上密碼子的分子是________，它所攜帶的小分子有機(jī)物可用于合成圖中[　　]________________。 (5)由于化學(xué)物質(zhì)甲磺酸乙酯的作用，該生物體表現(xiàn)出新的性狀，原因是：基因中一個(gè)G—C對被A—T對替換，導(dǎo)致由此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上________個(gè)密碼子發(fā)生改變，經(jīng)翻譯形成的④中__________________________發(fā)生相應(yīng)改變。 學(xué)案20 基 因 的 表 達(dá) 課內(nèi)探究案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.熟練掌握DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯之間的區(qū)別、聯(lián)系和應(yīng)用 2.總結(jié)基因的表達(dá)過程中有關(guān)堿基的計(jì)算的規(guī)律 3.理解中心法則與生物種類的關(guān)系，明確基因與性狀之間的關(guān)系 【探究點(diǎn)一】DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯之間的區(qū)別、聯(lián)系和應(yīng)用 [例題1] 下圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息表達(dá)的過程，根據(jù)所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)回答： （1）甲圖表示的過程是 ，乙圖表示的過程是 （2）乙過程的模板是[　　]________中的________鏈，進(jìn)行的場所是___ _____，所需要的原料是_____ ___。 （3）甲過程的場所是[　 ]__ ____，需要的模板是[ 　]__ ___，運(yùn)載氨基酸的工具是[　　]_______，以③中已知序列為模板翻譯后的產(chǎn)物是________肽，翻譯過程中需要________個(gè)tRNA來運(yùn)載。 （4）DNA分子復(fù)制需要 酶，轉(zhuǎn)錄需要 酶。 （5）甲、乙表示的過程的意義是 。 [例題2]（xx海南生物）甲(ATG G)是一段單鏈 DNA 片段，乙是該片段的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，丙(A-P～P～P)是轉(zhuǎn)錄過程中的一種底物。下列敘述錯(cuò)誤的是 A．甲、乙、丙的組分中均有糖 B．甲、乙共由 6 種核苷酸組成 C．丙可作為細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì) D．乙的水解產(chǎn)物中含有丙 [思維拓展] （1）上題（3）中翻譯的產(chǎn)物最多需要 種tRNA、 個(gè)密碼子、 種密碼子；若翻譯的產(chǎn)物由78個(gè)氨基酸構(gòu)成，則需要 個(gè)密碼子、最多 種密碼子 （2）若圖中的④所示的分子中有600個(gè)堿基對，則由它所控制形成的信使RNA中含有 個(gè)堿基，合成的蛋白質(zhì)中最多有氨基酸 個(gè) [歸納總結(jié)] （1）復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 細(xì)胞分裂的 期 個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程（細(xì)胞分裂和分化過程） 場所 主要在 主要在 細(xì)胞質(zhì)的 模板 DNA的 條鏈 DNA的一條鏈 原料 4種 核苷酸 4種 核苷酸 20種氨基酸 其他 條件 酶和ATP 酶和ATP 酶、ATP和 產(chǎn)物 2個(gè)雙鏈DNA 一個(gè)單鏈RNA 特點(diǎn) 、 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu) 翻譯結(jié)束后，mRNA分解成單個(gè)核苷酸 堿基 配對 A—T，T—A， G—C，C—G ，T—A， G—C，C—G A— ， —A， C—G，G—C 意義 遺傳信息 遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 （2）氨基酸與密碼子、反密碼子的對應(yīng)關(guān)系 一種氨基酸可以由 種密碼子決定，一種密碼子只能決定 種氨基酸； 一種氨基酸可以由 種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn) 種氨基酸。 （3）氨基酸與堿基的數(shù)量關(guān)系 DNA中的堿基個(gè)數(shù)： mRNA中的堿基個(gè)數(shù)：氨基酸的個(gè)數(shù) ＝ 注意：因?yàn)镈NA、mRNA上有一些堿基不編碼氨基酸（如mRNA上的終止密碼子等），所以實(shí)際上編碼1個(gè)氨基酸，mRNA上所需的堿基數(shù)目大于3個(gè)，基因上的堿基數(shù)目大于6個(gè)，故一般求氨基酸數(shù)有“最多”，求堿基數(shù)有“至少”等字樣。 [變式訓(xùn)練1] 大腸桿菌某生命活動(dòng)中具有如圖所示的堿基配對行為，則下列說法中正確的有（ ） ① 表示DNA復(fù)制過程 ② 圖中共有5種堿基、8種核苷酸 ③ 表示DNA轉(zhuǎn)錄過程 ④ 圖示過程需要RNA聚合酶 ⑤ 圖中的A均代表同一種核苷酸 ⑥ 若X鏈中的堿基改變，則密碼子一定改變 ⑦ 若Y鏈中的堿基改變，則氨基酸一定改變 A．③④⑤⑦　　B．②③④⑥　　C．②③④⑦　　D．①③⑤⑥ [變式訓(xùn)練2] 已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。某原核生物的一個(gè)信使RNA堿基排列順序如下：A－U－U－C－G－A－U－G－A－C……（40個(gè)堿基）……C－U－C－U－A－G－A－U－C－U，此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸數(shù)最多為（ ） A．20個(gè) B．15個(gè) C．16個(gè) D．18個(gè) 【探究點(diǎn)二】對中心法測的理解 [例題3] 1983年科學(xué)家證實(shí)，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列能正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”的示意圖是 (　　) [思維拓展] 大腸桿菌和禽流感病毒（含RNA復(fù)制酶）的遺傳信息又是怎么傳遞的？請用圖解表示 ①大腸桿菌 ②禽流感病毒 [歸納總結(jié)]完善后的中心法則的圖解 [變式訓(xùn)練3] 中心法則包括下列遺傳信息的轉(zhuǎn)變過程，其中揭示生物遺傳實(shí)質(zhì)的是 （ ） A．從DNA→DNA的復(fù)制過程 B．從DNA→RNA的轉(zhuǎn)錄過程 C．從RNA→蛋白質(zhì)的翻譯過程 D．從RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程 [思維拓展] （1）中心法則體現(xiàn)了基因的兩大功能是 、 。 （2）通過中心法則可以看出，基因能夠控制蛋白質(zhì)的合成從而控制生物的性狀，通過哪些途徑得以實(shí)現(xiàn)？ ①基因通過控制 的合成來控制 過程，從而間接控制性狀。 ②基因通過控制 來直接控制性狀。 （3）基因與性狀之間數(shù)量關(guān)系怎樣？性狀只受基因控制嗎？ [變式訓(xùn)練4] 下面關(guān)于基因、蛋白質(zhì)、性狀之間關(guān)系的敘述中不正確的是 (　　) A．生物體的性狀完全由基因控制 B．蛋白質(zhì)的功能可以體現(xiàn)生物性狀 C．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可直接影響生物性狀 D．基因與性狀不都是簡單的線性關(guān)系 [變式訓(xùn)練5]香豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由兩對等位基因（A和a、B和b）共同控制，其顯性基因決定花色的過程如圖所示。 （1）從圖可見，紫花植株必需同時(shí)具有 和 基因，方可產(chǎn)生紫色物質(zhì)。 （2）基因型為AaBb和aaBb的個(gè)體，其表現(xiàn)型分別是 和 。 （3）AaBbAaBb的子代中，紫花植株與白花植株的比例分別為 和 。 （4）本圖解說明，基因與其控制的性狀之間的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系是 。 [課堂小結(jié)] 結(jié)合本節(jié)所學(xué)知識(shí)，完成圖解，并領(lǐng)會(huì)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程和遺傳信息的傳遞過程 [當(dāng)堂檢測] 1.下列有關(guān)基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是( ) A.一個(gè)密碼子可以決定多個(gè)氨基酸 B.DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程 C.一個(gè)mRNA只能結(jié)合一個(gè)核糖體 D.轉(zhuǎn)錄和翻譯都可發(fā)生在線粒體內(nèi) 2.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA運(yùn)載的氨基酸是（ ） A.酪氨酸（UAC） B.谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D.丙氨酸（GCU）　　　 3.某條多肽的相對分子質(zhì)量為2778，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是 (　　) A．75對堿基　　　B．78對堿基 C．90對堿基 D．93對堿基 4．在遺傳學(xué)上，把遺傳信息沿一定方向的流動(dòng)叫做信息流。信息流的方向可以用下圖表示，下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．①和②過程都需要解旋酶和RNA聚合酶 B．能進(jìn)行④或⑤過程的生物不含DNA C．①過程可能發(fā)生基因突變和基因重組 D．③過程不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對 5．如圖為兩個(gè)核糖體沿同一個(gè)mRNA分子移動(dòng)翻譯形成多肽鏈的過程。對此過程 的敘述不正確的是(　　) A．此過程主要是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的 B．此過程表示多個(gè)核糖體參與形成一條肽鏈 C．此過程需要tRNA和ATP D．此過程遵循堿基互補(bǔ)配對原則 學(xué)案20 基 因 的 表 達(dá) 課后拓展案 1. 以下有關(guān)RNA的敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．RNA是某些生物遺傳信息的載體和催化劑 B．mRNA根據(jù)密碼子依次將氨基酸連接成多肽 C．mRNA的主要功能是把DNA的遺傳信息傳給蛋白質(zhì) D．HIV的RNA中插入某些核苷酸會(huì)導(dǎo)致遺傳信息改變 2.有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是（ ） A. 終止密碼子不編碼氨基酸 B. 每種tRNA只運(yùn)轉(zhuǎn)一種氨基酸 C. tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 D. 核糖體可在mRNA上移動(dòng) 3.(xx連云港檢測)四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等抗生素能抑制細(xì)菌的生長，它們有的能干擾細(xì)菌核糖體的形成，有的能阻止tRNA和mRNA結(jié)合，這些抗生素均阻斷了下列哪種過程(　 　) A．染色體活動(dòng) B．DNA復(fù)制過程 C．轉(zhuǎn)錄過程 D．翻譯過程 4.著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病，起因于DNA損傷。深入研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶，DNA損傷后不能修補(bǔ)從而引起突變。這說明一些基因可以（ ） A．控制蛋白質(zhì)的合成，從而直接控制生物性狀 B．控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，從而直接控制生物性狀 C．控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀 D．直接控制生物性狀，發(fā)生突變后生物的性狀隨之改變 5.某科學(xué)家用15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸，32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物細(xì)胞的有絲分裂。已知這種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期為20 h，兩種核苷酸被利用的情況如圖所示，圖中32P和15N的利用峰值分別表示 （ ） A．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄　　　　　B．轉(zhuǎn)錄、復(fù)制 C．復(fù)制、蛋白質(zhì)合成 D．轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成 6.下列有關(guān)如圖所示的生理過程（圖中④代表核糖體，⑤代表多肽鏈）的敘述，不正確的是 （ ） A．圖中所示的生理過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯 B．圖中所示的過程可發(fā)生在原核細(xì)胞中 C．遺傳信息由②傳遞到⑤需要RNA作中介 D．圖中①在該過程中不起作用， 由此可確定①在遺傳上不具功能 7.根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是（ ） A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU 8.如圖表示細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的部分過程，相關(guān)敘述中不 正確的是(　　) A．丙的合成可能受到一個(gè)以上基因的控制 B．圖示過程沒有遺傳信息的傳遞 C．過程a僅在核糖體上進(jìn)行 D．甲、乙中均含有起始密碼子 9. 下列對圖表的分析，有關(guān)說法正確的是( ) A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的①和④過程 B.青霉素和利福平都能用來殺滅病毒 C.結(jié)核桿菌的②和③過程都能發(fā)生在擬核中 D.①②③④可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中 10.如圖為某細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖,據(jù)圖判斷下列描 述中正確的是( ) A.一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈 B.多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯 C.圖中表示4條多肽鏈正在合成 D.該細(xì)胞可以是人體成熟的紅細(xì)胞 11.在煙草和煙草花葉病毒中，遺傳信息的傳遞情況分別是 ( ) A．①②⑤和③②④⑤ B．①②⑤和④⑤ C．②④⑤和③④⑤⑥ D．②⑥⑦和②④⑤⑥ 12.在生物體內(nèi)性狀的表達(dá)一般遵循DNA→RNA→蛋白質(zhì)的原則，下面是幾種與此有關(guān)的說法，不正確的是(　 　) A．在細(xì)胞的一生中，DNA一般是不變的，RNA和蛋白質(zhì)分子是變化的 B．DNA→RNA是在細(xì)胞核中完成的，RNA→蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中完成的 C．在同一個(gè)體的不同體細(xì)胞中，DNA相同，RNA和蛋白質(zhì)不一定相同 D．在細(xì)胞的一生中，DNA、RNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量是不變的 13.如圖為面胞霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。從圖中不能得出 （ ） A．精氨酸的合成是由多對基因共同控制的 B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝 C．若基因②不表達(dá)，則基因③和④也不表達(dá) D．若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型面胞霉，則可能是基因①的堿基序列發(fā)生了改變 14.關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯(cuò)誤的是 ( ) A.轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料 B.轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列 C.mRNA在核糖體上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì) D.不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性 15.下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是（ ） A．線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則 B．DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的 C．DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 D．DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 16．圖示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過程。該過程發(fā)生在（ ） A．真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈 B．原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動(dòng)以便合成肽鏈 C．原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯 D．真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯 17．同一物種的兩類細(xì)胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的（ ） A．tRNA種類不同 B．mRNA堿基序列不同 C．核糖體成分不同 D．同一密碼子所決定的氨基酸不同 18．針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注，下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是（ ） A. 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B. 以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C. 外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡 D. 能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解 19.（xx新課標(biāo)全國理綜Ⅰ）關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是(　　) A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B．DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基 D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 20.如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞過程。請據(jù)圖回答： （1）①過程需要的原料是__ __，模板是親代DNA的_____條鏈。 （2）②過程表示_______，主要是在________中進(jìn)行的。 （3）逆轉(zhuǎn)錄酶催化_______（填序號）過程，能進(jìn)行該過程的生物的遺傳物質(zhì)是_________；需要解旋酶的過程包括圖中的_________（填序號）過程。 （4）真核細(xì)胞中遺傳信息表達(dá)的最后階段為圖中的______（填序號）過程，場所是_______。 （5）在實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家用鏈霉素可使核糖體與單鏈DNA結(jié)合，來合成多肽。請用虛線在圖中表示這一過程。 21.（xx江蘇生物）圖中①~③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題: (1)細(xì)胞中過程②發(fā)生的主要場所是 。 (2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%,α鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%,則與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為 。 (3)由于基因中一個(gè)堿基對發(fā)生替換,而導(dǎo)致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG),則該基因的這個(gè)堿基對替換情況是 。 (4)在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞、漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞中,能發(fā)生過程②、③而不能發(fā)生過程①的細(xì)胞是 。 (5)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程②時(shí)啟用的起始點(diǎn) (在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇),其原因是 。 22.若基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個(gè)氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指的堿基C突變?yōu)锳，其對應(yīng)的密碼子將由 變?yōu)? 。正常情況下，基因R在細(xì)胞中最多有____個(gè)，其轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板位于 （填“a”或“b”）鏈中。 學(xué)案20 基因的表達(dá) 課前探究案 [基礎(chǔ)知識(shí)回顧] 一、1、核糖核苷酸 A U G C 核糖 2、單 小 核孔 [思考] 0 3、細(xì)胞質(zhì) 吡羅紅 4、（1）細(xì)胞核 （2）運(yùn)輸氨基酸 （3）核糖體 二、1.細(xì)胞核DNA雙鏈中的一條鏈 2.（2）核糖核苷酸 氫鍵 （3）RNA聚合酶 （4）mRNA 雙螺旋 思考： ①間 細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 ②模板 原料 酶 能量 ③邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 ④互補(bǔ)，但模板上A與U配對 三、1.細(xì)胞質(zhì) mRNA 氨基酸 2.(1)mRNA (2)堿基 (3)64 3 2 61種 3.(1)61 (2)氨基酸 配對 反密碼子 (3)1 1 多 [思考] 否 否 4、(1)核糖體 (2)互補(bǔ)配對 (3)—CO—NH— （4）核糖體 終止密碼子 （5）蛋白質(zhì) [思考] ①間 核糖體 ②模板 原料 酶 能量 ③一個(gè)mRNA上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成大量蛋白質(zhì) ④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等 四、1、克里克 2、3、4、略 五、1、酶 代謝 酪氨酸酶 2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 跨膜蛋白 3、（1）線性 （2）基因 基因產(chǎn)物 環(huán)境 [練習(xí)] 1．C 2.D 3.C 4.D 5.C 6.D解析：真核細(xì)胞的基因主要存在于染色體上，mRNA上3個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，基因中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，不一定導(dǎo)致密碼子的改變，因?yàn)榧娌⑿浴? 7、解析：該生物體出現(xiàn)了新的性狀，可以確定是蛋白質(zhì)發(fā)生了改變，由此聯(lián)想到其基本組成單位氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序發(fā)生變化，結(jié)合本題中提供的有一個(gè)堿基對發(fā)生了改變，故應(yīng)是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類或數(shù)目發(fā)生了改變。 答案：(1)DNARNA蛋白質(zhì)　 (2)①細(xì)胞核 (3)②　RNA聚合酶　核糖核苷酸　(4)tRNA?、堋《嚯?肽鏈)　(5)1　氨基酸的種類或數(shù)目 課內(nèi)探究案 【探究點(diǎn)一】DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯之間的區(qū)別、聯(lián)系和應(yīng)用 [例題1] （1）翻譯 轉(zhuǎn)錄 （2）④　DNA　A 細(xì)胞核 4種游離的核糖核苷酸 （3）②核糖體?、踡RNA?、賢RNA　四　4 （4）解旋酶和DNA聚合 RNA聚合 （5）表達(dá)遺傳信息 [例題2] D 【例題2】D [思維拓展] （1）4 4　 4 78 61 （2）600 200 [歸納總結(jié)]（1） 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 細(xì)胞分裂的 間 期 個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程（細(xì)胞分裂和分化過程） 場所 主要在 細(xì)胞核 主要在 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)的 核糖體 模板 DNA的 2 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 其他條件 解旋酶和DNA聚合 酶和ATP RNA聚合 酶和ATP 酶、ATP和 tRNA 產(chǎn)物 2個(gè)雙鏈DNA 一個(gè)單鏈RNA 肽鏈 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制 、 半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu) 翻譯結(jié)束后，mRNA分解成單個(gè)核苷酸 堿基配對 A—T，T—A， G—C，C—G A－U ，T—A， G—C，C—G A— U ， U —A， C—G，G—C 意義 傳遞 遺傳信息 表達(dá) 遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 （2）1種或多 1 1種或多 1 （3） 6:3:1 [變式訓(xùn)練] 1.B 解析：X鏈?zhǔn)荄NA鏈，Y鏈?zhǔn)荝NA鏈，表示DNA轉(zhuǎn)錄過程，圖中共有5種堿基、8種核苷酸；X中A表示腺嘌呤脫氧核苷酸，Y中A表示腺嘌呤核糖核苷酸，若X鏈中的堿基改變，則密碼子一定改變；由于密碼子具有兼并性,若Y鏈中的堿基改變,則氨基酸不一定改變。 2.C 【探究點(diǎn)二】對中心法則的理解 [例題3]D 考查的是中心法則的相關(guān)知識(shí)。逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，它的遺傳信息先通過逆轉(zhuǎn)錄，把RNA的信息傳到DNA（但RNA自身不復(fù)制），DNA可以復(fù)制，也可以通過轉(zhuǎn)錄把信息傳到RNA，再通過翻譯，把RNA中的信息反應(yīng)到蛋白質(zhì)上，D正確，其它均錯(cuò)。 ② [思維拓展]① [歸納總結(jié)] [變式訓(xùn)練3]A [思維拓展] （1）遺傳信息的傳遞 遺傳信息的表達(dá) （2）①酶 代謝 ②蛋白質(zhì)的合成 （3）不是，一個(gè)基因可以控制多種性狀，一種性狀可由多個(gè)基因控制 性狀還受環(huán)境影響 [變式訓(xùn)練4]A [變式訓(xùn)練5]（1）A B（2）紫色 白色（3）9/16 7/16（4）一個(gè)性狀可由多種基因控制 [課堂小結(jié)]略 [當(dāng)堂檢測] D D D解析：設(shè)共有X個(gè)氨基酸構(gòu)成這條肽鏈，則 2778=110X－18（X－1），X=30。30個(gè)氨基酸對應(yīng)信使RNA的堿基數(shù)是90，加上無實(shí)際對應(yīng)氨基酸的終止密碼子3個(gè)堿基，共有93個(gè)堿基，那么，編碼該鏈多肽的基因上至少有93對堿基。 B B 課后拓展案 1．B 2.C 3.D解析：四環(huán)素的作用機(jī)制在于藥物能特異性地與細(xì)菌核糖體結(jié)合，阻止氨基酰- tRNA在該位上的聯(lián)結(jié)，從而抑制肽連的增長和影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。 紅霉素可透過細(xì)菌細(xì)胞膜，與細(xì)菌核糖體可逆性結(jié)合，阻斷了 tRNA結(jié)合至核糖體上，因而細(xì)菌蛋白質(zhì)合成受抑制。紅霉素僅對分裂活躍的細(xì)菌有效。 鏈霉素主要與細(xì)菌核糖體結(jié)合，抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。氯霉素為脂溶性,通過彌散進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),并可逆性地結(jié)合在細(xì)菌核糖體上,使肽鏈增長受阻(可能由于抑制了轉(zhuǎn)肽酶的作用),因此抑制肽鏈的形成,從而阻止蛋白質(zhì)的合成。 4.C 5.B 6 .D 7.C解析：mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基稱作1個(gè)密碼子。 據(jù)表，mRNA的密碼子和tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對，可推知mRNA的密碼子最后的堿基為U；DNA的一條鏈為TG，另一條鏈為AC，若DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為TG鏈，則mRNA的密碼子為ACU，若DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)的模板鏈為AC鏈，則mRNA的密碼子為UGU。 8.B 9.C 10.A 解析:圖示表明,在翻譯過程中,一個(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成,所以少量的mRNA分子就可以合成大量的蛋白質(zhì)(肽鏈)。圖中附有核糖體的4條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄后的mRNA,而不是4條肽鏈。人體成熟的紅細(xì)胞中沒有DNA,無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯。 11.B 12.D 13.C解析：基因②不表達(dá),不能合成精氨酸,是因?yàn)槊涪?和④沒有作用的物質(zhì) 14.C 15.D 16.C解析：圖示過程為轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一時(shí)間同一地點(diǎn)進(jìn)行，故為原核生物的基因表達(dá)過程，故A、D錯(cuò)，轉(zhuǎn)錄是核糖體沿mRNA移動(dòng)，故B錯(cuò)，選C。 17.B 18.A 解析：一種tRNA上只有一種反密碼子，只能識(shí)別并攜帶一種氨基酸，A錯(cuò)誤；DNA聚合酶是蛋白質(zhì)，應(yīng)該在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上合成，B錯(cuò)誤；反密碼子是由位于tRNA上的3個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成的，C錯(cuò)誤；線粒體中有合成蛋白質(zhì)所需的DNA、RNA以及相關(guān)的酶等，也能控制某些蛋白質(zhì)的合成，是半自主性的細(xì)胞器，D正確。 19.D 20.解析：（1）①是DNA的復(fù)制，模板是親代DNA的兩條鏈，原料是4種游離的脫氧核苷酸。 （2）②是轉(zhuǎn)錄，主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，在線粒體、葉綠體中也可進(jìn)行。 （3）逆轉(zhuǎn)錄酶可催化逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，即③，只發(fā)生于RNA病毒中，DNA的復(fù)制需要解旋酶。 （4）遺傳信息表達(dá)的最后階段是翻譯，場所是核糖體。 （5）若單鏈DNA也可指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，則遺傳信息也可由DNA→蛋白質(zhì)。 答案：（1）4種脫氧核苷酸 兩 （2）轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞核 （3）③ RNA ① （4）⑤ 核糖體 （5）圖中加一條虛線由DNA指向蛋白質(zhì) 21. 解析：（1）圖①②③表示的過程依次是DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄的場所主要在細(xì)胞核中。 （2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，則其DNA模板鏈中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，計(jì)算得DNA一條鏈中A+T=52%，故雙鏈中A+T=52%，A=T=26%。 （3）該基因突變是由于一個(gè)堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第2個(gè)堿基U變?yōu)榱藟A基C成為蘇氨酸的密碼子，相應(yīng)的則是基因中T//A替換為了C//G（或A//T替換為了G // C）。 （4）人體成熟的紅細(xì)胞中無細(xì)胞核，復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都不能發(fā)生，高度分化的細(xì)胞即漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞中能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，但不能進(jìn)行DNA的復(fù)制。（5）1個(gè)DNA分子中含許多個(gè)基因，不同組織細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)，故進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程時(shí)啟用的起始點(diǎn)不完全相同。 答案：(1)細(xì)胞核 (2)26% (3)T//A替換為C//G(A//T替換為G//C) (4)漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞 (5)不完全相同 不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá) 22. GUC UUC 4 a