2018屆高三生物一輪復(fù)習(xí)第6單元第3講基因的表達(dá)講義.doc

第3講 基因的表達(dá)考點一| 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1RNA的結(jié)構(gòu)與種類(1)單體及組成若c為U，則單體為尿嘧啶核糖核苷酸；其組成中不含氮元素的是a磷酸和b核糖(填字母帶號及名稱)。構(gòu)成DNA的單體與RNA的單體的區(qū)別在于圖中的b、c(填字母帶號)。(2)結(jié)構(gòu)一般是單鏈，比DNA短。(3)合成真核細(xì)胞：主要在細(xì)胞核內(nèi)合成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。原核細(xì)胞：主要在擬核中合成。(4)種類圖示中的e為tRNA，其功能為轉(zhuǎn)運氨基酸，識別密碼子。另外兩種RNA分別為mRNA、rRNA，其中作為蛋白質(zhì)合成模板的是mRNA，構(gòu)成核糖體組成成分的是rRNA。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(1)遺傳信息和轉(zhuǎn)錄概念在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。轉(zhuǎn)錄的過程(2)遺傳信息的翻譯概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。過程 密碼子與反密碼子的比較名稱密碼子反密碼子位置mRNAtRNA作用直接決定蛋白質(zhì)中氨基酸的序列識別密碼子特點與DNA模板鏈上的堿基互補與mRNA中密碼子的堿基互補1判斷有關(guān)RNA敘述的正誤。(1)一個tRNA分子中只有一個反密碼子。()(2)少數(shù)RNA具有生物催化作用。()(3)一個tRNA分子中只有三個堿基。()【提示】 一個tRNA分子中含有多個堿基。(4)真核生物基因中每三個相鄰的堿基組成一個反密碼子。()【提示】 真核生物的tRNA的一端有3個相鄰堿基且與mRNA上的密碼子互補配對，這三個堿基組成一個反密碼子。2判斷有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述的正誤。(1)DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板。()【提示】 蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA。(2)細(xì)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。()【提示】 基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA。(3)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。()【提示】 DNA上可能有不具有遺傳效應(yīng)的片段，且基因會選擇性表達(dá)，因此mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個。(4)轉(zhuǎn)錄和翻譯均以脫氧核苷酸為原料。()【提示】 轉(zhuǎn)錄以核糖核苷酸為原料，翻譯以氨基酸為原料。(5)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都存在TA、AU、GC堿基配對方式。()【提示】 翻譯過程中不存在TA堿基配對方式。3仔細(xì)觀察下面兩圖，然后回答下列問題。圖1 圖2(1)肺炎雙球菌為原核生物，只進(jìn)行圖2(填“圖1”或“圖2”)過程。(2)af依次為mRNA、核糖體、多肽鏈、DNA、mRNA、RNA聚合酶。(3)圖1中翻譯方向為從左向右。判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的在后。圖1信息顯示一條mRNA可結(jié)合多個核糖體，其意義在于少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。1比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期個體生長發(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種氨基酸條件酶和ATP產(chǎn)物2個雙鏈DNA一個單鏈RNA(mRNA，tRNA，rRNA)多肽鏈特點邊解旋邊復(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)一條mRNA上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈堿基配對AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC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2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的關(guān)系視角 1 以模式圖形式綜合考查基因的表達(dá)過程1(2017太原五中模擬)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成過程中，有關(guān)說法正確的是( )A圖中遵循堿基互補配對的原則相同B能在線粒體、葉綠體和原核細(xì)胞中進(jìn)行CtRNA、rRNA和mRNA分子都含有氫鍵D一條mRNA上可與多個核糖體結(jié)合共同合成一條肽鏈，加快翻譯速率B 表示DNA分子的復(fù)制過程，該過程中的堿基配對方式為AT、TA、CG、GC；表示轉(zhuǎn)錄過程，該過程中的堿基配對方式為AU、TA、CG、GC；表示翻譯過程，該過程中的堿基配對方式為AU、UA、CG、GC，A錯誤；線粒體、葉綠體和原核細(xì)胞中都含有DNA和核糖體，因此能在線粒體、葉綠體和原核細(xì)胞中進(jìn)行，B正確；mRNA為單鏈且無折疊區(qū)，因此分子中不含氫鍵，C錯誤；一條mRNA上可與多個核糖體結(jié)合共同合成多條相同的肽鏈，加快翻譯速率，D錯誤。2(2017臨沂一中模擬)圖中a、b、c表示某細(xì)菌遺傳信息傳遞的各過程。下列說法正確的是( )Aa、b過程均發(fā)生在該生物的細(xì)胞核中Ba、b、c過程均遵循堿基互補配對原則Cc過程主要以氨基酸和游離的核糖核苷酸作為原料D若b過程出現(xiàn)差錯，蛋白質(zhì)也將失去相應(yīng)的功能B 讀圖知a為復(fù)制，b為轉(zhuǎn)錄，c為翻譯。細(xì)菌為原核細(xì)胞，無細(xì)胞核，A項錯誤；a、b、c過程均遵循堿基互補配對原則，B項正確；c過程以氨基酸為原料進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，C項錯誤；若b過程出現(xiàn)差錯，由于密碼子具有簡并性，合成的蛋白質(zhì)可能結(jié)構(gòu)不變，因此其功能可能不發(fā)生改變，D項錯誤。有關(guān)基因表達(dá)過程的四個易錯點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(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不是AT，而是AU。4并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。視角 2 考查基因表達(dá)過程中的相關(guān)計算3已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，共有肽鍵198個，控制翻譯該蛋白質(zhì)分子的mRNA中A和U共占25%，則控制轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中，C與G應(yīng)該共有( )A600個 B700個C800個D900個D 根據(jù)由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有肽鍵198個，可知該蛋白質(zhì)由200個氨基酸組成，則翻譯形成該蛋白質(zhì)的mRNA分子中至少含有600個堿基，轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子至少含有1 200個堿基。mRNA中A和U共占25%，可知AU150個，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的DNA模板鏈上TA150個，DNA分子中非模板鏈上AT150個，整個DNA分子中AT300個，則該DNA分子中CG900個。4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B 此蛋白質(zhì)由191個氨基酸縮合而成，控制其合成的mRNA中最少有573個堿基，又知mRNA中AU為313個，所以mRNA中GC為573313260(個)，故DNA的兩條鏈中GC共有520個，即該基因中G至少有260個?！叭椒ā苯獯痍P(guān)于基因表達(dá)中的計算題第一步：做圖。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、G、A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。視角 3 考查遺傳信息、密碼子和反密碼子的關(guān)系5(2017濟(jì)寧市二模)下列關(guān)于圖中、兩種分子的說法，正確的是( )A中的嘌呤堿基數(shù)多于嘧啶堿基B密碼子位于上C的OH部位為結(jié)合氨基酸的部位D肺炎雙球菌和噬菌體均含、C 為雙鏈DNA分子，由堿基互補配對原則知DNA分子中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)，A項錯誤；為tRNA，密碼子應(yīng)位于mRNA上，B項錯誤；的OH部位為結(jié)合氨基酸的部位，C項正確；噬菌體為DNA病毒，其體內(nèi)不含tRNA，D項錯誤。6根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是( )DNA雙鏈TGmRNACtRNA反密碼子A氨基酸蘇氨酸A.TGU BUGA CACU DUCUC 密碼子為mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基，根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基互補配對原則，由DNA信息鏈上的T、G堿基可推知mRNA上相應(yīng)位置上的堿基分別是A和C，由tRNA上反密碼子最后一個堿基A可知mRNA上相應(yīng)位置上的堿基為U，因此蘇氨酸的密碼子為ACU。正確區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼子和反密碼子1基因、密碼子、反密碼子的對應(yīng)關(guān)系2氨基酸與密碼子、反密碼子的關(guān)系(1)每種氨基酸對應(yīng)1種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。(2)1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種tRNA只能轉(zhuǎn)運1種氨基酸。(3)密碼子有64種(3種終止密碼子，61種決定氨基酸的密碼子)，反密碼子理論上有61種?？键c二| 中心法則及基因與性狀的關(guān)系1中心法則(如圖)(1)填寫序號的名稱：DNA復(fù)制；轉(zhuǎn)錄；翻譯；RNA復(fù)制；逆轉(zhuǎn)錄。(2)用序號表示下列生物的遺傳信息傳遞過程：噬菌體：、。煙草花葉病毒：、。煙草：、。艾滋病毒：、。2據(jù)圖判斷基因控制性狀的方式圖甲 圖乙(1)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病原因是圖甲(填“圖甲”或“圖乙”)，該過程體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹目刂品绞绞牵夯虻鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。(2)白化病的致病原因是圖乙(填“圖甲”或“圖乙”)，該過程體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹目刂品绞绞牵夯蛎傅暮铣杉?xì)胞代謝生物性狀。1判斷中心法則敘述的正誤。(1)由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是RNADNA。()(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。()(3)中心法則沒有體現(xiàn)遺傳信息的表達(dá)功能。()【提示】 中心法則圖解中的轉(zhuǎn)錄和翻譯為遺傳信息的表達(dá)。(4)HIV(逆轉(zhuǎn)錄病毒)感染人體過程的遺傳信息流示意圖為：()2判斷有關(guān)基因與性狀關(guān)系敘述的正誤。(1)豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。()【提示】 豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同。()(3)基因與性狀之間是一一對應(yīng)關(guān)系。()【提示】 基因與性狀之間不一定是一一對應(yīng)關(guān)系，某些性狀是由多種基因控制的。3下圖是生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程，請據(jù)圖分析：(1)過程發(fā)生的場所分別是核糖體、宿主細(xì)胞。(2)能在人體細(xì)胞中發(fā)生的過程有(填標(biāo)號)，過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(3)試寫出RNA病毒遺傳信息的流動途徑：；。(4)遵循堿基互補配對原則的過程有(填標(biāo)號)。(5)和過程，堿基配對方式完全相同嗎？不完全相同。中是GC，CG，AU，UA；中是GC，CG，AU，UA，AT，TA。1中心法則與生物種類的關(guān)系(1)能分裂的細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則： (2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：。(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：(4)不能分裂的細(xì)胞生物的中心法則：DNA RNA蛋白質(zhì)2基因控制性狀的方式(1)直接方式機理：基因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物體性狀。實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的病因。(2)間接方式機理：基因酶的合成細(xì)胞代謝生物性狀。實例：白化病、豌豆粒形的形成原因。視角 1 考查遺傳信息的流動1(2015重慶高考)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(dá)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D A項，對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細(xì)胞生物及部分DNA病毒來說，遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；對于RNA病毒來說，遺傳信息儲存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項，由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。C項，蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的。D項，基因中兩條鏈之間的堿基互補配對，核苷酸排列順序不同，含有不同的遺傳信息。2下圖中A、B、C表示的是物質(zhì)，1、2、3表示的是過程，關(guān)于下圖的敘述正確的是( )A該過程可發(fā)生在真核生物的任何細(xì)胞中B基因就是存在于圖中A物質(zhì)上C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一定改變，氨基酸不一定改變D噬菌體中可發(fā)生2過程C 圖中A是DNA，B是RNA，C是蛋白質(zhì)，過程1是轉(zhuǎn)錄，2是逆轉(zhuǎn)錄，3是翻譯，逆轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在某些RNA病毒中，故A錯誤。某些RNA病毒的RNA中也存在基因，故B錯誤。一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子編碼，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，故C正確。噬菌體是DNA病毒，逆轉(zhuǎn)錄過程是發(fā)生在RNA病毒中，故D錯誤?！叭椒ā迸袛嘀行姆▌t各過程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物生理過程DNA脫氧核苷酸DNADNA復(fù)制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復(fù)制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯視角 2 考查基因?qū)ι镄誀畹目刂品绞?(2017濰坊市調(diào)研)下圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑。請據(jù)圖回答下列問題：(1)患白化病的原因是人體內(nèi)缺乏酶_(填數(shù)字)。尿黑酸在人體內(nèi)積累會使人的尿液中含有尿黑酸，人患尿黑酸癥的原因是人體內(nèi)缺乏酶_(填數(shù)字)。(2)通過白化病患者的例子可以看出，基因?qū)π誀畹目刂仆緩绞莀。(3)苯丙酮尿癥的致病基因位于_染色體上。已知人群中有正常人和男女患者，請通過調(diào)查驗證你的結(jié)論。在人群中隨機調(diào)查_，若_，可以驗證該結(jié)論?？蛇x擇調(diào)查多對_夫婦，若_，可以驗證該結(jié)論?！窘馕觥?(1)由圖示可知若皮膚內(nèi)的酪氨酸酶即酶5缺乏，酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素，表現(xiàn)出白化癥狀。若分解尿黑酸的酶即酶3缺乏，體內(nèi)會積累較多尿黑酸，最終使尿液中含有尿黑酸，表現(xiàn)為尿黑酸癥。(2)由于控制酪氨酸酶的基因異常，使皮膚內(nèi)酪氨酸酶缺乏，相關(guān)代謝異常，表現(xiàn)出白化癥狀。此實例說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(3)苯丙酮尿癥是常染色體的隱性致病基因控制的遺傳病。常染色體遺傳病的一個遺傳特點是后代中男女患病概率相等，因此可通過調(diào)查此遺傳病的男、女患病概率或患病的性別比例。來驗證苯丙酮尿癥的致病基因位于常染色體上。判定基因的位置時一般選用隱性純合子作母本，即從人群中選取女性患者與正常男性婚配，若后代男女中均有患病，可判斷此致病基因位于常染色體上?！敬鸢浮?(1)5 3 (2)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀 (3)常 患病的性別比例 患病的男女比例相同 女性患者和男性正常 后代男女中均有患病真題驗收| 感悟高考 淬煉考能1(2015全國卷)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是( )A朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中B朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化DPrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程C 首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會整合到宿主的基因組中。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達(dá)出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的。肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會引起其功能發(fā)生改變。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過程，不屬于遺傳信息的翻譯過程。2(2015江蘇高考)如圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是( )A圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNAB甲硫氨酸處于圖中的位置C密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上DmRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類A 分析題干中關(guān)鍵信息“形成肽鍵”可知，圖中正在進(jìn)行縮合反應(yīng)，進(jìn)而推知這是發(fā)生在核糖體中的翻譯過程，圖中的長鏈為mRNA，三葉草結(jié)構(gòu)為tRNA，核糖體中含有核糖體RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，圖中位置對應(yīng)的氨基酸明顯位于第2位。密碼子位于mRNA上，而不是tRNA上。由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變時，肽鏈中的氨基酸不一定發(fā)生變化。3(2015安徽高考)Q噬菌體的遺傳物質(zhì)(Q RNA)是一條單鏈RNA。當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后，Q RNA立即作為模板翻譯出成熟蛋