高考生物專題知識點歸納總結(jié)-基因的表達

高考生物專題知識點歸納總結(jié)—基因的表達課標(biāo)要求概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)。考點一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．RNA的結(jié)構(gòu)與功能2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)源于必修2P65“圖4－4”：①遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。②一個基因轉(zhuǎn)錄時以基因的一條鏈為模板，一個DNA分子上的所有基因的模板鏈不一定(填“一定”或“不一定”)相同。③轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：已合成的mRNA釋放的一端(5′－端)為轉(zhuǎn)錄的起始方向。(2)源于必修2P64～65“正文”：RNA適合做信使的原因是RNA由核糖核苷酸連接而成，可以攜帶遺傳信息；一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。3．遺傳信息的翻譯(1)概念：游離在細胞質(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。(2)易混淆的遺傳信息、密碼子與反密碼子①概念辨析比較項目實質(zhì)聯(lián)系遺傳信息DNA中脫氧核苷酸的排列順序遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序。通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上；密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子可識別密碼子密碼子mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基反密碼子位于tRNA上的能與mRNA上對應(yīng)密碼子互補配對的三個相鄰堿基②數(shù)量關(guān)系Ⅰ.密碼子有64種a．有2種起始密碼子：在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸。b．有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號，但在特殊情況下，終止密碼子UGA可以編碼硒代半胱氨酸；不同生物共用一套遺傳密碼。Ⅱ.通常一種密碼子決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。Ⅲ.每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。(1)必修2P67“思考·討論”：從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？提示當(dāng)一個密碼子中有一個堿基改變時，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸，增強了密碼子的容錯性；當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。(2)幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這體現(xiàn)了密碼子的什么特點？提示這體現(xiàn)了密碼子的通用性，說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。(3)過程①源于必修2P67“圖4－6”：tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有三個堿基。②源于必修2P68～P69圖片：翻譯過程的三種模型圖解讀a．模型甲中一個核糖體與mRNA的結(jié)合位點形成2個tRNA結(jié)合位點，核糖體沿著mRNA移動的方向是由左往右。b．模型乙反映出mRNA與核糖體存在的數(shù)量關(guān)系是一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體。圖中核糖體移動的方向是由右向左；多聚核糖體形成的意義是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。c．模型丙是原核細胞內(nèi)發(fā)生的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，特點是邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，與真核細胞不同的原因是原核細胞無以核膜為界限的細胞核，原核細胞的基因中無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不需要加工即可作為翻譯的模板。4．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯作用傳遞遺傳信息表達遺傳信息時間細胞分裂前的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(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21種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種酶產(chǎn)物2個雙鏈DNA分子一個單鏈RNA分子肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個細胞或子代通過核孔進入細胞質(zhì)組成細胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀翻譯結(jié)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—C5．基因表達過程中堿基數(shù)和氨基酸數(shù)之間的關(guān)系特別提醒實際基因表達過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因1基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。2在基因中，有的片段非編碼區(qū)起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。3合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。4轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸。考向一遺傳信息、密碼子、反密碼子的分析1．如圖表示藍細菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系，下列說法中正確的是()A．由圖分析可知①鏈應(yīng)為DNA的α鏈B．DNA形成②的過程發(fā)生的場所是細胞核C．酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUAD．圖中②與③配對的過程需要在核糖體上進行答案D解析由圖分析可知，①鏈應(yīng)為DNA的β鏈，A項錯誤；藍細菌屬于原核生物，沒有由核膜包被的細胞核，B項錯誤；tRNA一端的三個相鄰的堿基是反密碼子，密碼子在mRNA上，C項錯誤；圖中②與③配對的過程是翻譯，需要在核糖體上進行，D項正確。2．生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識別精氨酸遺傳密碼的tRNA。tRNA上識別遺傳密碼的三個堿基稱為反密碼子。下列敘述錯誤的是()A．tRNA分子上的反密碼子并不決定其攜帶的氨基酸種類B．新合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置可被替換為甘氨酸C．此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列D．校正tRNA分子的存在可以彌補某些突變引發(fā)的遺傳缺陷答案C解析根據(jù)題干信息可知，此種突變發(fā)生在編碼tRNA的DNA序列上，且產(chǎn)生了校正tRNA分子，并沒有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯誤?？枷蚨D(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制過程的分析3．DNA上含有的一段能被RNA聚合酶識別、結(jié)合并驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄的序列稱為啟動子，如果啟動子序列的某些堿基被甲基化修飾(DNA分子上連入甲基基團)，其將不能被RNA聚合酶識別。擬南芥種子的萌發(fā)依賴于NIC基因的表達，該基因啟動子中的甲基基團能夠被R基因編碼的D酶切除。如圖表示NIC基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，下列敘述不正確的是()A．種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同控制B．R基因缺失突變體細胞中的NIC基因不能發(fā)生圖示過程C．圖甲中合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)D．若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，則導(dǎo)致肽鏈中氨基酸種類發(fā)生改變答案D解析分析題意可知，R基因的表達產(chǎn)物可以解除NIC基因的甲基化，使NIC基因表達，從而影響種子萌發(fā)，即種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同控制，A正確；圖甲為轉(zhuǎn)錄，圖乙為翻譯，R基因缺失突變體細胞中的NIC基因被甲基化，不能發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯，即不能發(fā)生圖示過程，B正確；圖甲中C鏈?zhǔn)荝NA鏈，故合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)，C正確；決定氨基酸的是mRNA上的密碼子，若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，肽鏈中氨基酸種類不發(fā)生改變，D錯誤。4．(2022·湖南長沙市雅禮中學(xué)高三一模)植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類蛋白質(zhì)，在植物抵抗逆境，如干旱、低溫和高鹽時發(fā)揮重要作用?？蒲腥藛T對水稻OrERF基因進行系列研究。實驗檢測OrERF基因在高鹽條件下的表達水平，結(jié)果如圖1，植物感受外界干旱、高鹽、低溫等信號，通過一系列信息傳遞合成轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子OrERF對下游基因調(diào)節(jié)過程如圖2。下列說法錯誤的是()A．實驗結(jié)果表明，自然條件下OrERF基因的表達水平較低，高鹽處理12小時后，OrERF基因的表達顯著增加B．轉(zhuǎn)錄因子OrERF合成的場所是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，發(fā)揮作用的場所主要是細胞核C．轉(zhuǎn)錄因子OrERF的作用機理可能是通過與RNA聚合酶結(jié)合，激活RNA聚合酶與DNA上特定的序列結(jié)合，啟動轉(zhuǎn)錄的過程D．干旱、高鹽、低溫等不同環(huán)境條件誘導(dǎo)植物產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄因子OrERF的空間結(jié)構(gòu)可能不相同，從而調(diào)控不同基因的表達答案B解析圖1實驗結(jié)果表明，自然條件下(未經(jīng)高鹽處理)水稻中OrERF基因的表達較低，高鹽處理12小時后OrERF基因的表達顯著增加，A錯誤；轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類蛋白質(zhì)，是胞內(nèi)蛋白，其合成場所是細胞質(zhì)中的核糖體，而不是附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體，轉(zhuǎn)錄因子OrERF作用于轉(zhuǎn)錄過程，而轉(zhuǎn)錄的主要場所是細胞核，因此轉(zhuǎn)錄因子OrERF作用的場所主要是細胞核，B錯誤；由圖可知，轉(zhuǎn)錄因子OrERF通過與RNA聚合酶結(jié)合，激活RNA聚合酶，啟動轉(zhuǎn)錄的過程，C正確；轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類而不是一種蛋白質(zhì)，從圖中可以看出轉(zhuǎn)錄因子OrERF在結(jié)構(gòu)上具有特異性，除了與RNA聚合酶特異性結(jié)合外，還可以與結(jié)合在基因調(diào)控序列上的某種特定結(jié)構(gòu)特異性結(jié)合，在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導(dǎo)下，會導(dǎo)致植物體表達出不同的OrERF蛋白，以調(diào)控不同基因的表達，從而適應(yīng)高鹽、干旱、低溫等不同環(huán)境，D正確?？枷蛉虮磉_中的有關(guān)計算5．圖①②③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程，下列敘述正確的是()A．造血干細胞發(fā)生①②過程的場所是細胞核B．已知過程②的α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤分別占27%、17%，該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為24%C．同一種tRNA攜帶的氨基酸種類可能不同D．胰島B細胞和肝細胞的相同DNA進行過程②時產(chǎn)生的mRNA可能相同答案D解析造血干細胞中，含有DNA分子的有細胞核和線粒體，故造血干細胞發(fā)生①DNA復(fù)制和②轉(zhuǎn)錄的場所有細胞核和線粒體，A錯誤；轉(zhuǎn)錄時α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤(G)分別占27%、17%，根據(jù)堿基互補配對原則可得出模板鏈的C占27%，則模板鏈C＋G占44%，因此雙鏈DNA中的C＋G占44%，雙鏈DNA分子中A＋T占56%，雙鏈中A＝T，則該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為28%，B錯誤；同一種tRNA的反密碼子一致，對應(yīng)的密碼子一致，所以攜帶的氨基酸種類一致，C錯誤；相同DNA在不同細胞中可能出現(xiàn)基因的選擇性表達，產(chǎn)生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活動的基因(管家基因)在胰島B細胞和肝細胞都會表達，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故產(chǎn)生的mRNA也可能相同，D正確。6．下圖為人體內(nèi)胰島素基因的表達過程。胰島素含有2條多肽鏈，其中A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，含有3個二硫鍵，(二硫鍵是由2個－SH連接而成)，下列說法錯誤的是()A．過程①以核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶催化該過程B．過程②發(fā)生在細胞質(zhì)中，需要3種RNA參與C．胰島素基因的兩條鏈分別控制A、B兩條肽鏈的合成D．51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了888答案C解析轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板，胰島素基因的一條鏈控制胰島素分子中A、B兩條肽鏈的合成，C錯誤；51個氨基酸形成胰島素后，其相對分子質(zhì)量的減少量＝脫水?dāng)?shù)×18＋形成的二硫鍵×2＝49×18＋3×2＝888，D正確?？键c二中心法則1．提出者：克里克。2．補充后的內(nèi)容圖解3．各種生物遺傳信息的傳遞途徑(1)能分裂的細胞生物及噬菌體等DNA病毒遺傳信息的傳遞：。(2)具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)遺傳信息的傳遞。(3)具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遺傳信息的傳遞。(4)高度分化的細胞遺傳信息的傳遞。4．生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體(1)DNA、RNA是信息的載體。(2)蛋白質(zhì)是信息的表達產(chǎn)物。(3)ATP為信息的流動提供能量。考向遺傳信息傳遞過程分析7．圖1所示為某種生物細胞內(nèi)進行的部分生理活動，圖2表示中心法則，圖中字母代表具體過程。下列敘述錯誤的是()A．圖1所示過程可在原核細胞中進行，其轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可同時進行B．圖2中過程c和d的產(chǎn)物不同，但涉及的堿基配對方式完全相同C．圖1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙則催化磷酸二酯鍵的水解D．圖1體現(xiàn)了圖2中的a、b、c三個生理過程答案C解析圖1所示過程中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，可在原核細胞中進行，A正確；圖2中c為翻譯，d為RNA的復(fù)制，都涉及A－U、G－C配對，B正確；酶甲和酶乙分別是DNA聚合酶與RNA聚合酶，催化形成的都是磷酸二酯鍵，但酶丙是解旋酶，催化的是氫鍵的水解，C錯誤；圖1體現(xiàn)了圖2中的aDNA復(fù)制、b轉(zhuǎn)錄、c翻譯三個生理過程，D正確。8．TATA框是多數(shù)真核生物基因的一段DNA序列，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點上游，作為啟動子的重要組分，在轉(zhuǎn)錄mRNA前，先由轉(zhuǎn)錄因子TFⅡ－D蛋白和TATA框結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物，然后由RNA聚合酶依據(jù)模板鏈進行轉(zhuǎn)錄。繼而基因進行表達形成相應(yīng)的蛋白質(zhì)分子。下圖所示為人體內(nèi)基因1、基因2表達從而控制生物性狀的過程，以下說法正確的是()A．T