高考生物江蘇專用一輪總復(fù)習(xí)教師用書：第6單元 第3講　基因的表達(dá) Word版含解析

第3講基因的表達(dá)考綱考情考查內(nèi)容等級要求考查詳情遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯B17年多選T23考查遺傳信息傳遞過程中有關(guān)考轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識16年單選T18考查遺傳信息傳遞過程中有關(guān)場所和堿基配對原則的知識16年多選T22考查轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的相關(guān)知識15年單選T12結(jié)合圖像考查遺傳信息的翻譯過程14年單選T6考查HIV病毒DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯14年單選T20考查基因控制蛋白質(zhì)合成13年非選T32結(jié)合示意圖考查轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程的場所知識整合一、RNA的化學(xué)組成及分類1RNA的基本組成單位：_。2RNA的結(jié)構(gòu)：一般是_鏈，而且比DNA分子_，因此能夠通過_從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA通過_由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過_層磷脂分子層。3RNA的分布：主要分布在_中，可以用_進(jìn)行染色觀察。4RNA的種類：(1)mRNA可將遺傳信息從_傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。(2)tRNA可以運(yùn)輸_，識別密碼子。(3)rRNA是_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)錄的時間：主要是細(xì)胞分裂的_期。3轉(zhuǎn)錄的條件：_、_、_、_。4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)。5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，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)。6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？_。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過程(看教材中圖，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，讀取下一個密碼子，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_。翻譯的時間主要在細(xì)胞分裂的_期。翻譯所需要的條件_、_、_、_。翻譯是一個快速的過程，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，原因是_。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)。3密碼子(1)位置：在_上。(2)實(shí)質(zhì)：決定一個氨基酸的三個相鄰_。(3)種類：_種，其中終止密碼子_個，起始密碼子_個，能決定氨基酸的有_。4tRNA(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個堿基可以與mRNA上的密碼子_，叫_。(3)tRNA與氨基酸的關(guān)系：一個tRNA一次只能轉(zhuǎn)運(yùn)_個氨基酸，一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)_種氨基酸，一種氨基酸可以由_種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)。tRNA是否只有三個堿基？_；RNA是否沒有氫鍵？_。四、中心法則的提出及其發(fā)展1提出者：_2發(fā)展后的中心法則圖解： _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個堿基引起的。考點(diǎn)突破考點(diǎn)1相關(guān)物質(zhì)與過程的比較1DNA與RNA的比較種類DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)組成分堿基胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶磷酸,磷酸五碳糖,脫氧核糖,核糖組成單位,4種脫氧核苷酸,4種核糖核苷酸結(jié)構(gòu),規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),常為單鏈結(jié)構(gòu)分布,主要在細(xì)胞核內(nèi),主要在細(xì)胞質(zhì)中功能,是主要的遺傳物質(zhì),無DNA的生物，RNA可成為遺傳物質(zhì)，通常是輔助DNA完成功能；少數(shù)RNA有催化作用共同點(diǎn),化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G；兩者都是核酸，都可攜帶遺傳信息2DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間細(xì)胞分裂的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件都需要特定的酶和ATP產(chǎn)物2個雙鏈DNA一個單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物動向傳遞到2個子細(xì)胞離開細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白特點(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分解成單個核苷酸堿基配對AT，TA，GC，CGAU，TA，GC，CGAU，UA，CG，GC信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義使遺傳信息從親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀3.聯(lián)系4.遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較比較項目概念作用存在位置種類、數(shù)量特點(diǎn)相互聯(lián)系遺傳信息基因中脫氧核苷酸的排列順序控制生物的遺傳性狀DNA不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)量、排列順序不同，決定遺傳信息特異性DNA兩條鏈上的堿基互補(bǔ)密碼子mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列mRNA64種(3種終止密碼子、61種決定氨基酸的密碼子)與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)(T被U取代)反密碼子tRNA中與mRNA密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基識別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸t(yī)RNA理論上61種(實(shí)際不詳)與mRNA的堿基互補(bǔ),基因中脫氧核苷酸的序列決定mRNA中核糖核苷酸的序列，mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)配對，密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補(bǔ)配對例1下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是() AtRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來 B同一細(xì)胞中兩種RNA和合成有可能同時發(fā)生 C細(xì)胞中的RNA合成過程不會在細(xì)胞核外發(fā)生 D轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)1(2016·江蘇高考)近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是() ACas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成 B向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基配對原則 C向?qū)NA可在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下合成 D若鏈剪切點(diǎn)附近序列為TCCACAATC則相應(yīng)的識別序列為UCCACAAUC2(2017·鹽城三模)下列有關(guān)遺傳信息及其傳遞過程的敘述，正確的是() A所有細(xì)胞分裂都伴隨著DNA復(fù)制 B真核與原核生物不共用一套密碼子 C真核生物的遺傳信息只儲存于細(xì)胞核中 D轉(zhuǎn)錄和翻譯時的堿基互補(bǔ)配對方式都相同考點(diǎn)2基因表達(dá)過程中的幾種數(shù)量關(guān)系1基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的數(shù)量關(guān)系(1)DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系可見，蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目1/3 mRNA堿基數(shù)目1/6 DNA(或基因)堿基數(shù)目。(2)蛋白質(zhì)合成中的“最多”和“最少”因?yàn)镈NA(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)，所以實(shí)際上編碼n個氨基酸，mRNA上所需的堿基數(shù)目大于3n，基因上堿基數(shù)目大于6n，故一般題干中求氨基酸數(shù)有“最多”、求堿基數(shù)有“至少”等字樣。在回答有關(guān)問題時，也應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。(3)基因中堿基與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)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(zhì)量為a，合成含m條多肽的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量·a18(m)；若改為n個堿基對，則公式為·a18(m)。比較內(nèi)容數(shù)量基因中能編碼蛋白質(zhì)的堿基數(shù)6mmRNA上的堿基數(shù)3m參與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA數(shù)m蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)n蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)mn縮合失去的水分子數(shù)mn2.遺傳信息、密碼子、tRNA的關(guān)系(1)密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基。(2)密碼子表：共4364種密碼子。終止密碼子3種，決定氨基酸的密碼子61種，其中起始密碼子2種。(3)一種氨基酸由一或多種密碼子決定，由一或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(4)一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(5)同一種氨基酸的密碼子與tRNA的種類一一對應(yīng)。3基因相對分子質(zhì)量與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算設(shè)基因的相對分子質(zhì)量為a，基因中脫氧核苷酸的分子量為b，基因中脫氧核苷酸的數(shù)目為c，氨基酸的數(shù)目為d，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為e，蛋白質(zhì)中的多肽鏈的數(shù)目為f，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為g。則存在以下關(guān)系式：ab×c18(c2)，dc÷6，gd×e18(df)。1DNA和RNA的區(qū)分技巧(1)DNA和RNA的判斷含有堿基T或脫氧核糖DNA；含有堿基U或核糖RNA。(2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷若：一般為雙鏈DNA；若：嘌呤嘧啶單鏈DNA。(3)DNA和RNA合成的判斷用放射性同位素標(biāo)記T或U，可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進(jìn)行RNA的合成。2與轉(zhuǎn)錄和翻譯有關(guān)的3點(diǎn)易錯點(diǎn)(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，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(jìn)而讀取下一個密碼子。(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對沒有AT，而是AU。3巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子(1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子(2)辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子)；反密碼子理論上有61種。4DNA和mRNA之間對應(yīng)堿基及數(shù)量的計算找準(zhǔn)DNA和mRNA之間對應(yīng)堿基及其比例關(guān)系，即DNA模板鏈中AT(或CG)與mRNA中AU(或CG)相等，則(AT)總%(AU)mRNA%。例2現(xiàn)代生物工程能夠?qū)崿F(xiàn)通過已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列來人工合成基因?，F(xiàn)已知人體生長激素共含190個肽鍵(單鏈)，假設(shè)與其對應(yīng)的mRNA序列中有A和U共313個，則合成的生長激素基因中G至少有() A130個 B260個 C313個 D無法確定3假設(shè)一個雙鏈的噬菌體DNA由5 000個堿基對組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%；用這個噬菌體侵染大腸桿菌并合成相關(guān)蛋白質(zhì)(如下圖)，最終共釋放出100個子代噬菌體。下列敘述正確的是() A形成100個子代噬菌體至少需要3×105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 B圖中所示物質(zhì)及結(jié)構(gòu)中共有2種RNA C圖示過程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，堿基間的配對方式有3種 D若氨基酸為起始端，則“正在延伸的肽鏈”的合成共需6個密碼子參與考點(diǎn)3中心法則1利用流程圖分類剖析中心法則(1)細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則為(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則為(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則為2利用圖示分類剖析中心法則(1)圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復(fù)制過程；4、6為RNA復(fù)制過程；7為逆轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄病毒，如HIV。3基因控制性狀的途徑(1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示)基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀。(2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示)基因酶的合成細(xì)胞代謝生物體的性狀。4基因與性狀的關(guān)系(1)基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系。有些性狀由多個基因決定，有些基因也可能影響決定多個性狀。(2)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。例3研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒(HIV)攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則(下圖)，下列相關(guān)敘述錯誤的是() A合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過環(huán)節(jié) B侵染細(xì)胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進(jìn)入宿主細(xì)胞 C通過形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上 D科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病4下列關(guān)于真核生物遺傳物質(zhì)和性狀的敘述，正確的是() A細(xì)胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目 B有絲分裂有利于保持親代細(xì)胞和子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定 C細(xì)胞中DNA分子的堿基對數(shù)等于所有基因的堿基對數(shù)之和 D生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定請根據(jù)下列關(guān)鍵詞的提示，歸納構(gòu)建本課時知識體系DNA轉(zhuǎn)錄翻譯遺傳信息密碼子反密碼子中心法則隨堂演練1M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達(dá)的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是() AM基因突變后，參與基因復(fù)制的嘌呤核苷酸比例增加 B在M基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接 C突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同 D在突變基因的表達(dá)過程中，最多需要64種tRNA參與2下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達(dá)的敘述，正確的是() A每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子 BHIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板 C真核生物基因表達(dá)的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程 D一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA3若mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及其攜帶的氨基酸的變化情況是() AtRNA一定改變，氨基酸不一定改變 BtRNA不一定改變，氨基酸不一定改變 CtRNA一定改變，氨基酸一定改變 DtRNA不一定改變，氨基酸一定改變4NF2基因是一種腫瘤抑制基因，其編碼的Merlin蛋白與細(xì)胞的活動和增殖有著密切的關(guān)系，其作用機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)Merlin蛋白的敘述，錯誤的是()第4題圖 AMerlin蛋白的合成需通過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程 BMerlin蛋白主要在細(xì)胞質(zhì)中不斷積累而發(fā)揮效應(yīng) CMerlin蛋白能夠與E3泛素化連接酶結(jié)合 DMerlin蛋白抑制致癌基因的表達(dá)來發(fā)揮抑癌作用5(多選)圖甲、圖乙表示細(xì)胞內(nèi)相關(guān)的生理活動，下列表述不正確的是()甲乙第5題圖 A圖甲所示生理活動涉及圖乙中的a、b、c、f、g過程 B圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為b、c、d、e過程 C遺傳信息不可以由RNA傳遞給DNA D可運(yùn)用放射性同位素示蹤技術(shù)研究a過程中的半保留復(fù)制6如圖甲為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，請回答下列問題：第6題圖(1)、代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為_、_。(2)完成過程需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。它們是_。(3)從甲圖中分析，基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場所有_。(4)根據(jù)甲圖中的表格判斷：為_(填名稱)，其攜帶的氨基酸是_。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測其功能可能是參與有氧呼吸的第_階段。(5)用鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測鵝膏蕈堿抑制的過程是_(填序號)，線粒體功能_(選填“會”或“不會”)受到影響。(6)乙圖為甲圖中過程，圖中的b和d二者在化學(xué)組成上的區(qū)別是_。圖中a是一種酶分子，它能促進(jìn)c的合成，其名稱為_。