《生物第4章 基因的表達 第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成、基因?qū)π誀畹目刂?必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物第4章 基因的表達 第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成、基因?qū)π誀畹目刂?必修2（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第4章 基因的表達考綱導(dǎo)讀考綱內(nèi)容能力要求命題分析1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯2.基因與性狀的關(guān)系1.本部分內(nèi)容新課標(biāo)卷主要以選擇題的形式考查，內(nèi)容包括轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念，反應(yīng)的過程、條件和場所，以及對密碼子概念和密碼子簡并性的理解。2017年考查了轉(zhuǎn)錄及基因與性狀的關(guān)系等內(nèi)容。2.命題趨勢：以選擇題或非選擇題的形式出現(xiàn)，選擇題主要考查基本概念，非選擇題主要考查中心法則、基因表達等相關(guān)內(nèi)容。第1、2節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成、基因?qū)π誀畹目刂艭、H、O、N、P核糖細胞核一、RNA 的結(jié)構(gòu)和種類細胞質(zhì)氨基酸核糖體二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯DNA核糖核苷酸RNA聚合酶核糖體mRNAtRNA三、基因、蛋白質(zhì)與性

2、狀的關(guān)系1基因?qū)π誀畹拈g接控制(1)機理：基因通過控制_來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。酶的合成酪氨酸酶(2)實例：白化病是由控制_的基因異常引起的。2基因?qū)π誀畹闹苯涌刂频鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)機理：基因通過控制_直接控制生物體的性狀。(2)實例：囊性纖維病是由編碼一個跨膜蛋白(CFTR 蛋白)的基因缺失 3 個堿基引起的。線性基因基因產(chǎn)物環(huán)境3基因與性狀的關(guān)系(1)基因與性狀不是簡單的_關(guān)系。(2)基因與_、基因與_、基因與_之間存在著復(fù)雜的相互作用。判斷正誤1細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條 DNA 鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率。()2一個含 n 個堿基的 DNA 分子，轉(zhuǎn)錄的 mRNA 分子

3、的堿基數(shù)是 n/2 個。()3一種 tRNA 可以攜帶多種氨基酸。()4反密碼子是位于 mRNA 上相鄰的 3 個堿基。()5轉(zhuǎn)錄和翻譯都可在細胞核中發(fā)生。()答案：1.2.3.4.5.項目遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要是細胞核主要是細胞核細胞質(zhì)模板親代 DNA 的兩條鏈DNA 的一條鏈mRNA原料4 種游離的脫氧核苷酸4 種游離的核糖核苷酸20 種氨基酸模板去向子代 DNA 分子中DNA 鏈重新聚合降解成核糖核苷酸考點一基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成考點梳理1DNA 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項目遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物完全相同的兩個 DNA 分子RNA蛋白質(zhì)(多肽)

4、堿基配對AT、TA、CG、GCAU、TA、CG、GCAU、UA、CG、GC特點半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制多起點復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA 雙鏈全保留一條 mRNA 上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈信息傳遞DNADNADNARNAmRNA蛋白質(zhì)（續(xù)表）2.遺傳信息、密碼子與反密碼子的關(guān)系3氨基酸、密碼子和反密碼子的對應(yīng)關(guān)系(1)每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾 種tRNA 轉(zhuǎn)運。(2)一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子無對應(yīng)的氨基酸)，且一種 tRNA 只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。(3)基因、密碼子和反密碼子的對應(yīng)關(guān)系：比較內(nèi)容數(shù)目基因中能編碼氨基酸的堿基數(shù)6mmRNA 上的堿基數(shù)3

5、m密碼子數(shù)m參與轉(zhuǎn)運氨基酸的 tRNA 數(shù)無法確定蛋白質(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)mn4. 基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的幾種數(shù)量關(guān)系說明：上述數(shù)量關(guān)系是在只考慮編碼氨基酸的堿基序列的前提下提出的。轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的注意點(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，進而讀取下一個密碼子。(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對不是AT，而是AU。(4)解答蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計算問題時，應(yīng)看清是DNA 上的堿基對數(shù)還是

6、個數(shù)，是mRNA 上密碼子的個數(shù)還是堿基個數(shù)，是合成蛋白質(zhì)所需氨基酸的個數(shù)還是種類數(shù)。(5)翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)即停止。(6)一個 mRNA 分子可相繼與多個核糖體結(jié)合，同時進行多條相同的肽鏈的合成。(7)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在 DNA 存在的部位，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等。高考探究考向1復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程典例1(2016 年海南卷)某種 RNA 病毒在增殖過程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì) Y 與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，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

7、增殖的機制是(A抑制該病毒 RNA 的轉(zhuǎn)錄過程B抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程C抑制該 RNA 病毒的反轉(zhuǎn)錄過程D抑制該病毒 RNA 的自我復(fù)制過程解析RNA 病 毒的遺傳 物質(zhì)需要經(jīng) 逆轉(zhuǎn)錄 合成 相應(yīng) 的DNA，然后整合到真核宿主的基因組中，Y 物質(zhì)與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，應(yīng)抑制該病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程。答案C考向2基因表達中堿基配對方式及相關(guān)計算典例2(2014 年江蘇卷)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是()A一個含 n 個堿基的 DNA 分子，轉(zhuǎn)錄的 mRNA 分子的堿基數(shù)是 n/2 個B細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條 DNA 鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率CDNA 聚合酶和 RNA 聚合

8、酶的結(jié)合位點分別在 DNA 和RNA 上D在細胞周期中，mRNA 的種類和含量均不斷發(fā)生變化解析不具遺傳效應(yīng)的 DNA 片段不轉(zhuǎn)錄，不會形成 mRNA，所以 mRNA 分子的堿基數(shù)小于 n/2 個。轉(zhuǎn)錄是指以 DNA 的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成 RNA 的過程。RNA聚合酶的結(jié)合位點也在 DNA 上。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)生變化。答案D“三步法”解答關(guān)于基因傳遞和表達中的計算題第一步：作圖。通常只需畫出下圖甲，但當(dāng)涉及轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯時還要畫出圖乙。上述圖甲代表的是一個 DNA 分子，、代表它的兩條脫氧核苷酸鏈；圖乙代表的是以該 DNA

9、分子的鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的一個 RNA 分子。上述圖甲中的A、G、C、T 代表4 種脫氧核苷酸(或堿基)，x、y、z、w 代表數(shù)量；圖乙中的 U、C、A、G 代表 4 種核糖核苷酸(或堿基)，x、y、z、w 代表數(shù)量。第二步：轉(zhuǎn)換。即根據(jù)第一步做出的圖，把題干給出的條件轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)等式。第三步：計算。即根據(jù)題干的要求，結(jié)合第二步中的數(shù)學(xué)等式，求出相應(yīng)的數(shù)值?？枷?翻譯過程異?；虿铄e問題典例3(2016 年江蘇卷改編)為在酵母中高效表達絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子 CGG 改)變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子 AGA，由此不可能發(fā)生的變化有(A植酸酶氨基酸序列改變B植酸酶 mRNA 序

10、列改變C編碼植酸酶的 DNA 熱穩(wěn)定性降低D配對的反密碼子為 UCU解析改變后的密碼子仍然對應(yīng)精氨酸，氨基酸的種類和序列沒有改變，A 錯誤；由于密碼子改變了，植酸酶 mRNA 序列改變，B 正確；由于密碼子改變后 C 和 G 比例下降，DNA熱穩(wěn)定性降低，C 正確；反密碼子與密碼子互補配對，為 UCU，D 正確。答案A考向預(yù)測1(2017 年新課標(biāo)卷)下列關(guān)于真核細胞中轉(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(zhuǎn)錄出的 RNA 鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補解析：

11、根據(jù)中心法則，RNA 都是以 DNA 一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來，A 正確；不同 RNA 形成過程中所用的的模板 DNA 是不同的片段，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(zhuǎn)錄產(chǎn)生 RNA 的過程是遵循堿基互補配對原則的，因此產(chǎn)生的 RNA 鏈可以與模板鏈互補，D 正確。答案：C2已知一個蛋白質(zhì)分子由 3 條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中氨基酸的肽鍵共有 297 個，翻譯成這個蛋白質(zhì)分子的 mRNA中的 A 和 G 共 400 個，則轉(zhuǎn)錄成 mRNA 的 DNA 分子中 C 和 T的最少個數(shù)及翻譯成蛋

12、白質(zhì)的過程中共需要 tRNA 的個數(shù)分別是()A1800 個、300 個B900 個、900 個C900 個、300 個D900 個、無法確定解析：該蛋白質(zhì)由 3 條肽鏈組成，共 297 個肽鍵，可知該蛋白質(zhì)由 300 個氨基酸組成。則該 mRNA 中的堿基個數(shù)至少有3003900(個)。畫出如下轉(zhuǎn)錄圖解：由圖解可知：轉(zhuǎn)錄成 mRNA 的 DNA 分子中 C 和 T 最少應(yīng)有 900 個；但由于一個 tRNA 可以重復(fù)運載多個氨基酸，所以tRNA 的數(shù)目無法確定。答案：D3(2017 年遼寧錦州質(zhì)檢)下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄與翻譯的敘述，正確的是()ARNA 聚合酶可催化兩個氨基酸之間形成肽鍵B由于密碼子

13、的簡并性，每種氨基酸都由多個密碼子決定C轉(zhuǎn)錄過程中有氫鍵的形成，翻譯過程中無氫鍵的形成D轉(zhuǎn)錄可發(fā)生在葉綠體內(nèi)，翻譯需要多種 RNA 參與解析：在 DNA 轉(zhuǎn)錄時需要 RNA 聚合酶進行解旋和催化兩個核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，A 錯誤；由于密碼子的簡并性，所以一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子決定，B 錯誤；轉(zhuǎn)錄是形成單鏈 mRNA，翻譯是形成多肽鏈，都沒有氫鍵形成，C 錯誤；葉綠體中含有少量的 DNA，也能控制某些蛋白質(zhì)的合成，所以存在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，翻譯過程需要 mRNA、tRNA和核糖體參與，核糖體的主要成分是 rRNA 與蛋白質(zhì)，D 正確。答案：D4(2017 年河北廊坊質(zhì)檢)如圖表示

14、生物體內(nèi)三個重要的生理活動。據(jù)所學(xué)知識結(jié)合圖形可得出的正確結(jié)論是()甲乙丙A甲、乙、丙三圖正在進行的生理過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制B在正常情況下，堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)?a 和 d，b 和 cC起始密碼子和終止密碼子都位于 f 鏈上D丙圖所示的生理過程是從分子 1 鏈的 B 端開始的解析：甲圖表示 DNA 分子復(fù)制過程，乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程，丙圖表示翻譯過程，A 錯誤；根據(jù)堿基互補配對原則可知，甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)?a 和 c、b 和 d，B 錯誤；起始密碼子和終止密碼子位于 mRNA 上，乙圖中 f 鏈表示 mRNA，C 正確；由于多肽鏈 n 比 m 長，所以翻譯是從分子 1 鏈

15、的 A 端開始的，D 錯誤。答案：C5(2017 年海南卷)下列關(guān)于生物體內(nèi)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(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 RNA解析：一種氨基酸對應(yīng)有一種至多種密碼子，A 錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)為單鏈 RNA，可以逆轉(zhuǎn)錄生成 DNA，B 正確；真核生物基因表達的過程包括轉(zhuǎn)錄生成 RNA 和翻譯合成蛋白質(zhì)，C 錯誤；一個基因的兩條 DNA 鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條互補的 RNA，但轉(zhuǎn)錄是以 DNA 的一條鏈為模板的，D 錯誤。答案：B6某生物基因表達

16、過程如下圖所示。下列敘述與該圖相符的是()A在 RNA 聚合酶作用下 DNA 雙螺旋解開BDNA-RNA 雜交區(qū)域中 A 應(yīng)與 T 配對CmRNA 翻譯只能得到一條肽鏈D該過程發(fā)生在真核細胞中解析：在進行轉(zhuǎn)錄時，RNA 聚合酶與 DNA 分子的某一啟動部位相結(jié)合，使 DNA 片段的雙螺旋解開；圖示 DNA 上的堿基 A 應(yīng)與 RNA 上的堿基 U 配對；圖示中一個 mRNA 分子上有兩個核糖體同時進行兩條多肽鏈的合成；由圖可知，該細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時進行的，這種情況只能發(fā)生在原核細胞內(nèi)。答案：A7下圖表示原核細胞中遺傳信息傳遞的部分過程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中涉及的遺傳信息傳遞方向為

17、：_(以流程圖的形式表示)。(2)mRNA 是以圖中的為模板，在_的催化作用下，以 4 種游離的_為原料，依次連接形成的。(3)能特異性識別 mRNA 上密碼子的分子是_，它所攜帶的小分子有機物可用于合成圖中 _。(4)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 GC 對被 AT 對替換，導(dǎo)致由此轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA 上_個密碼子發(fā)生改變，經(jīng)翻譯形成的中_發(fā)生相應(yīng)改變。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，由此要聯(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

18、發(fā)生了改變。轉(zhuǎn)錄 翻譯答案：(1)DNAmRNA 蛋白質(zhì)(2)RNA 聚合酶核糖核苷酸(3)tRNA多肽(肽鏈)(4)1 氨基酸的種類或數(shù)目考點二中心法則考點梳理1中心法則與生物種類的關(guān)系(1)噬菌體等 DNA 病毒的中心法則(2)煙草花葉病毒等 RNA 病毒的中心法則(3)HIV 等含逆轉(zhuǎn)錄酶的 RNA 病毒的中心法則機理：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。機理：基因酶的合成細胞代謝生物性(4)細胞生物(原核細胞、真核細胞)的中心法則2基因控制性狀的方式(1)直接方式控制 控制實例：鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病。(2)間接方式控制 控制 控制狀。實例：白化病、豌豆的圓粒和皺粒。3基因與性狀的關(guān)系(1

19、)一般而言，一個基因決定一種性狀。(2)生物體的一種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 多個不同基因有關(guān)。(3)有些基因可影響多種性狀，如下圖中基因 1 可影響 B 性狀和 C 性狀。高考探究考向中心法則典例4(2015 年重慶卷)結(jié)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(zhì)C遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ)D編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈解析核苷酸的排列順序代表著遺傳信息，A 項正確；由于密碼子的簡并性等原因，不同的核苷酸序列可表達出相同的蛋白質(zhì)，B 項正確；基因通

20、過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀，因此遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ)，C 項正確；構(gòu)成基因的兩條鏈?zhǔn)腔パa的，其堿基排列順序不同，D 項錯誤。答案D中心法則各生理過程確認的三大依據(jù)考向預(yù)測8(2017 年湖南漣源月考)下列關(guān)于生物的遺傳物質(zhì)和中心法則的說法，正確的是()A所有生物的遺傳物質(zhì)都是核酸；全部原核生物的遺傳物質(zhì)是 DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA 或 RNABDNA 和 RNA 徹底水解共有 12 種組成成分C轉(zhuǎn)錄時，mRNA 從 DNA 脫落是因為遇到了終止密碼D真核生物基因中，每相鄰三個堿基構(gòu)成一個密碼子解析：核酸是遺傳信息的攜帶者，所有生物的遺傳物質(zhì)都是核酸，全部原核生

21、物和真核生物的細胞中，既有 DNA，又有RNA，因此原核生物和真核生物的遺傳物質(zhì)都是 DNA，病毒只含有一種核酸，因此病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA 或 RNA，A 正確；DNA 徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和 A、T、C、G 四種堿基，RNA 徹底水解的產(chǎn)物是磷酸、核糖和 A、U、C、G 四種堿基，即 DNA 和 RNA 徹底水解共有 8 種組成成分，B 錯誤；基因首端的啟動子是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA，基因尾端的終止子起到終止轉(zhuǎn)錄的作用。所以轉(zhuǎn)錄時，mRNA 從 DNA 脫落是因為遇到了終止子，C 錯誤；真核生物的 mRNA 中，決定氨基酸的三個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子，D 錯誤。答案：A9下圖為某 RNA 病毒侵入宿主細胞后的增殖過程。下列說法不正確的是()A過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶B過程所需原料相同C該病毒的 RNA 不能直接作為翻譯的模板D過程都遵循中心法則解析：圖示信息表明該 RNA 病毒能以RNA 為模板合成mRNA，然后再以mRNA 為模板翻譯蛋白質(zhì)，整個過程并未涉及“逆轉(zhuǎn)錄”。答案：A