2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第20講基因的表達(dá)學(xué)案.doc

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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第20講基因的表達(dá)學(xué)案 [考綱要求]　1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。 一、RNA的結(jié)構(gòu)與分類 1． RNA與DNA的區(qū)別 物質(zhì)組成 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 五碳糖 特有堿基 DNA 脫氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是雙鏈 RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是單鏈 2． 基本單位：核糖核苷酸。 3． 種類功能 [判一判] 1． 若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖，則必為DNA (　√　) 2． 若A≠T、C≠G，則為單鏈DNA；若A＝T、C＝G，則一般認(rèn)為是雙鏈DNA (　√　) 3． 若出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖，則必為RNA (　√　) 4． 要確定是DNA還是RNA，必須知道堿基的種類或五碳糖的種類，是單鏈還是雙鏈，還必須知道堿基比率 (　√　) 思考　若某些核酸中共有8種核苷酸，5種堿基，4條鏈，則推斷可能的核酸情況。 提示　1個(gè)DNA分子＋2個(gè)RNA分子。 二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1． 判斷正誤 (1)轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核中 (　　) (2)轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料 (　√　) (3)轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列 (　√　) (4)mRNA在核糖體上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì) (　　) (5)不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性 (　√　) 2． 密碼子和反密碼子 (1)密碼子存在于mRNA上，共有64種。決定氨基酸的密碼子有61種；終止密碼有3種，不決定氨基酸；起始密碼子有2種，決定氨基酸。 (2)反密碼子存在于tRNA上(如下圖) 判一判　(1)密碼子位于mRNA上，是由三個(gè)相鄰堿基組成的，密碼子與氨基酸是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 (　　) (2)決定氨基酸的密碼子有64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種 (　　) (3)DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程 (　　) 三、基因?qū)π誀畹目刂? 1． 中心法則 ①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。 解惑　RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過程中，而且逆轉(zhuǎn)錄過程必須有逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。 2． 基因控制性狀(連一連) [以圖助學(xué)]　基因與性狀的關(guān)系 考點(diǎn)一　聚焦基因的表達(dá)——轉(zhuǎn)錄和翻譯 1． 觀察下列DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程圖示并完善下表。 (1)區(qū)別 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 細(xì)胞分裂的間期 生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過程 場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核 主要在細(xì)胞核 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 解旋酶、DNA 聚合酶、ATP 解旋酶、RNA 聚合酶、ATP 酶、ATP、 tRNA 產(chǎn)物 2個(gè)雙鏈DNA 1個(gè)單鏈RNA 多肽鏈 模板去向 分別進(jìn)入兩個(gè)子 代DNA分子中 恢復(fù)原樣，重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu) 水解成單個(gè) 核糖核苷酸 (2)聯(lián)系 2． 下圖為蛋白質(zhì)的合成圖示，請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體。 (2)存在上述關(guān)系的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。 (3)蛋白質(zhì)合成的方向：從左向右(據(jù)上圖)，判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。 (4)蛋白質(zhì)合成的結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。 (5)討論：圖示中合成了幾條肽鏈？是否相同？ 答案　圖示中4個(gè)核糖體合成的4條多肽鏈因?yàn)槟０錷RNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。 3． 根據(jù)轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中堿基配對(duì)關(guān)系，完善下表。 DNA ACG GAT CTT TGC CTA GAA mRNA(密碼子) UGC CUA GAA 反密碼子 ACG GAU CUU 氨基酸 半胱氨酸 亮氨酸 谷氨酸 易錯(cuò)警示　與轉(zhuǎn)錄、翻譯有關(guān)的5個(gè)注意點(diǎn) (1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有三種RNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，并且三種RNA都參與翻譯過程，只是分工不同。 (2)密碼子的專一性和簡(jiǎn)并性保證翻譯的準(zhǔn)確性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳性狀的穩(wěn)定性。 (3)翻譯進(jìn)程中核糖體沿著mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，但mRNA不移動(dòng)。 (4)DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖所示： (5)解答蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計(jì)算時(shí)，應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)；是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基的個(gè)數(shù)；是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個(gè)數(shù)還是種類。 1． 如圖是蛋白質(zhì)合成過程示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．圖中共有2種RNA B．圖示過程中堿基間的配對(duì)方式有3種 C．氨基酸②將與氨基酸①脫水縮合形成肽鍵 D．終止密碼子位于b端 答案　D 解析　圖示為翻譯過程。圖中共有mRNA、tRNA、rRNA 3種RNA。堿基間的配對(duì)方式有A與U、G與C、U與A、C與G，共4種。翻譯方向?yàn)橛蒩端到b端，氨基酸③將與氨基酸②脫水縮合形成肽鍵。 2． 如圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)完成過程①需要__________________________等物質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核。 (2)從圖中分析，核糖體的分布場(chǎng)所有________________________________。 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程③④，將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推測(cè)該RNA聚合酶由__________________________________中的基因指導(dǎo)合成。 (4)用α－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(cè)α－鵝膏蕈堿抑制的過程是_________(序號(hào))，線粒體功能__________(會(huì)或不會(huì))受到影響。 (5)已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某信使RNA的堿基排列順序如下：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)含氨基酸的個(gè)數(shù)為________。 答案　(1)ATP、核糖核苷酸、酶 (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 (3)細(xì)胞核 (4)①　會(huì) (5)16個(gè) 解析　(1)過程①為轉(zhuǎn)錄，需要從細(xì)胞質(zhì)中獲取ATP、核糖核苷酸、酶。 (2)過程②和④表示翻譯，其場(chǎng)所是核糖體，核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。 (3)由于溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程③④，將該真菌分別在含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)，線粒體中RNA聚合酶的活性卻很高，這說明該RNA聚合酶不是由線粒體的基因控制合成的，而是由細(xì)胞核中的基因指導(dǎo)合成的。 (4)用α－鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，應(yīng)該是抑制了核DNA的轉(zhuǎn)錄過程①，線粒體由于前體蛋白減少，功能會(huì)受到影響。 (5)由于題中涉及mRNA中的起始密碼子和終止密碼子，所以開始翻譯的堿基組合為AUG；此前堿基不能進(jìn)行翻譯過程，而在UAG處停止翻譯，其間一共有48個(gè)堿基可控制蛋白質(zhì)的合成，所以此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為16個(gè)。 技法提煉 堿基與氨基酸數(shù)目計(jì)算 根據(jù)蛋白質(zhì)的合成過程，基因中每3個(gè)堿基對(duì)轉(zhuǎn)錄出mRNA中的3個(gè)堿基(一個(gè)密碼子)，再翻譯成1個(gè)氨基酸(無(wú)特別說明，不考慮終止密碼)。 數(shù)量關(guān)系式：―→ ―→―→ 考點(diǎn)二　分析中心法則 1． 利用流程圖分類剖析中心法則 (1)寫出細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則 答案　 (2)寫出煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則 答案　 (3)寫出HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則 答案　 (4)總結(jié)所有生物的中心法則 答案　 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。 易錯(cuò)警示　與中心法則有關(guān)的4點(diǎn)提示：(1)高等動(dòng)植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無(wú)DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)信息傳遞。(2)RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的，是對(duì)中心法則的補(bǔ)充和完善。(3)進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的過程——上述五個(gè)都有；進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)的場(chǎng)所有四個(gè)，即細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。 (4)需要解旋酶的過程：DNA復(fù)制(兩條鏈都作為模板)和轉(zhuǎn)錄(DNA的一條鏈作為模板)。 3． 下列關(guān)于“中心法則”含義的敘述中，錯(cuò)誤的是 (　　) A．基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物性狀 B．②③過程可在RNA病毒體內(nèi)發(fā)生 C．⑤③④過程所需的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D．②過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原則 答案　D 解析?、佟莘謩e代表轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制、翻譯、DNA的復(fù)制。②和③過程在RNA病毒侵染宿主細(xì)胞后進(jìn)行。②發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄時(shí)，遵循A—T、U—A、C—G、G—C的配對(duì)原則。 4． 如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述中合理的 是 (　　) A．若X是RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)必須加入DNA連接酶 B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，則試管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶 C．若X與Y都是DNA，則試管內(nèi)必須加入氨基酸 D．若Y是蛋白質(zhì)，X是mRNA，則試管內(nèi)還要有其他RNA 答案　D 解析　若X是RNA，Y是DNA，表示逆轉(zhuǎn)錄過程，需加入逆轉(zhuǎn)錄酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示轉(zhuǎn)錄過程，需加入RNA聚合酶；若X與Y都是DNA，表示DNA的復(fù)制過程，需加入DNA聚合酶；若Y是蛋白質(zhì)，X是mRNA，表示翻譯過程，則試管內(nèi)還要有其他RNA，如tRNA。 中心法則五個(gè)過程的比較 過程 模板 原料 堿基互補(bǔ) 產(chǎn)物 實(shí)例 DNA復(fù)制DNA→DNA DNA的兩條鏈 A、T、C、G四種脫氧核苷酸 A—T T—A C—G G—C DNA 絕大多數(shù)生物 DNA轉(zhuǎn)錄DNA→RNA DNA的一條鏈 A、U、C、G四種核糖核苷酸 A—U T—A C—G G—C RNA 絕大多數(shù)生物 翻譯 RNA→多肽 mRNA 20種氨基酸 A—U U—A C—G G—C 多肽 所有生物(病毒依賴宿主細(xì)胞) RNA復(fù)制RNA→RNA RNA A、U、C、G四種核糖核苷酸 A—U U—A C—G G—C RNA 以RNA為遺傳物質(zhì)的生物 RNA逆轉(zhuǎn)錄RNA→DNA RNA A、T、C、G四種脫氧核苷酸 A—T U—A C—G G—C DNA 某些致癌病毒、HIV等 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 ① 題干信息沒有顯示DNA復(fù)制過程；流程圖上應(yīng)顯示過程名稱 DNARNA蛋白質(zhì) ② 應(yīng)按題干所給定的數(shù)字作答 [①]解旋酶 ③ 表述不完整 DNA復(fù)制 ④ 對(duì)DNA和RNA聚合酶區(qū)分不清 RNA聚合酶 ⑤ 表述不準(zhǔn)確 核糖核苷酸 ⑥ 沒有結(jié)合空后的信息作答 tRNA ⑦ 對(duì)多肽和蛋白質(zhì)區(qū)分不清 多肽(肽鏈) ⑧ 表述范圍過寬 氨基酸的種類或數(shù)目 題組一　轉(zhuǎn)錄與翻譯 1． 判斷正誤 (1)轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列(xx江蘇，7B) (　　) (2)以“－GAATTG－”的互補(bǔ)鏈轉(zhuǎn)錄mRNA，則此段mRNA的序列是—CUUAAC—(xx上海，2C) (　　) (3)轉(zhuǎn)錄和翻譯兩種過程都以脫氧核糖核苷酸為原料(xx海南，12C) (　　) (4)每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸(xx廣東，25B) (　　) (5)tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息(xx廣東，25C) (　　) 答案　(1)√　(2)　(3)　(4)√　(5) 2． (xx新課標(biāo)全國(guó)卷，1)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 答案　B 解析　tRNA的種類與其要轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸的種類不同，由于組成兩種分泌蛋白的氨基酸種類相同，因此tRNA種類相同；核糖體的組成成分相同，都是由蛋白質(zhì)和rRNA組成的，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤。所有生物共用一套遺傳密碼，同一密碼子所決定的氨基酸相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)中心法則，蛋白質(zhì)中的氨基酸序列直接由mRNA的堿基序列決定，故氨基酸排列順序不同是由mRNA堿基序列不同導(dǎo)致的，B項(xiàng)正確。 3． (xx安徽卷，5)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 答案　C 解析　真核細(xì)胞有以核膜為界限的細(xì)胞核，轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合才開始翻譯，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示知，在RNA聚合酶的作用下，細(xì)胞內(nèi)正在發(fā)生轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束，mRNA就開始與多個(gè)核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯，故該細(xì)胞應(yīng)為原核細(xì)胞，C項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動(dòng)，從而合成肽鏈，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 題組二　中心法則及其應(yīng)用 4． (xx上海卷，7)在細(xì)胞中，以mRNA作為模板合成生物大分子的過程包括 (　　) A．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．翻譯和轉(zhuǎn)錄 C．復(fù)制和翻譯 D．翻譯和逆轉(zhuǎn)錄 答案　D 解析　根據(jù)中心法則可以看出，翻譯是以RNA為模板合成蛋白質(zhì)，逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過程，RNA為模板進(jìn)行自我復(fù)制只存在于某些RNA病毒。 5． (xx安徽卷，5)甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列敘述正確的是 (　　) A．甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子 B．甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 C．DNA分子解旋時(shí)，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D．一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次 答案　D 解析　由圖可以看出，甲圖所示為DNA分子的復(fù)制過程，其方式為半保留復(fù)制，產(chǎn)生兩個(gè)相同的子代DNA分子；乙圖所示為以DNA分子的一條鏈為模板，產(chǎn)生單鏈RNA的轉(zhuǎn)錄過程，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA分子復(fù)制過程可發(fā)生在細(xì)胞核、葉綠體、線粒體中，轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細(xì)胞核中，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在上述兩個(gè)過程中，均需要解旋酶參與，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA分子只復(fù)制一次，在整個(gè)細(xì)胞周期中每時(shí)每刻都需要多種酶的參與，多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因而轉(zhuǎn)錄、翻譯過程貫穿于細(xì)胞周期的始終，因此，乙圖所示過程可起始多次，D項(xiàng)正確。 6． (xx江蘇卷，34)鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3＋、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}： (1)圖中甘氨酸的密碼子是________，鐵蛋白基因中決定“”的模板鏈堿基序列為____________________________________________________________ ______________________。 (2)Fe3＋濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了________________________，從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免________對(duì)細(xì)胞的毒性影響，又可以減少________________________________________。 (3)若鐵蛋白由n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是______________________。 (4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來(lái)實(shí)現(xiàn)，即由_______。 答案　(1)GGU　…CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)　(2)核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)　Fe3＋　細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)　(3)mRNA兩端存在不翻譯的序列　(4)C→A 解析　從圖中可以看出：甘氨酸在核糖體讀取天冬氨酸密碼子之前，其密碼子應(yīng)該為mRNA上的GGU；“”在mRNA上的堿基序列為：…GGUGACUGG…，所以對(duì)應(yīng)模板鏈的DNA堿基序列應(yīng)為…CCACTGACC…，也可以是…CCAGTCACC…(轉(zhuǎn)錄方向與前者相反)；Fe3＋濃度較低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，阻止了核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)，抑制了翻譯的正常進(jìn)行；當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)翻譯能夠正常進(jìn)行，既能有效減小Fe3＋對(duì)細(xì)胞的毒性，又不致造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)；圖中顯示：mRNA的堿基數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3n(n為氨基酸數(shù))，是因?yàn)閙RNA兩端存在不翻譯氨基酸的堿基序列；要使色氨酸(密碼子為UGG)變?yōu)榱涟彼?密碼子為UUG)，只要模板鏈上的ACC→AAC，即中間的堿基C→A。 【組題說明】 考　點(diǎn) 題　號(hào) 錯(cuò)題統(tǒng)計(jì) 錯(cuò)因分析 遺傳信息的 轉(zhuǎn)錄和翻譯 1、2、3、4、5、6、7、13 中心法則 8、9、10、11、12、14、15 1． 下列有關(guān)DNA和RNA的敘述，正確的是 (　　) A．生物的遺傳信息只存在于DNA分子中 B．真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，而原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA C．原核生物的DNA上不存在密碼子，密碼子只存在于mRNA上 D．在真核生物細(xì)胞內(nèi)，既能以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成RNA，也能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA 答案　C 解析　有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其遺傳信息存在于RNA中；凡是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)都是DNA，逆轉(zhuǎn)錄過程只存在于少數(shù)以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒內(nèi)。 2． 甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過程示意圖，下列有關(guān)說法中，正確的是 (　　) A．甲圖所示過程叫做翻譯，多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B．甲圖所示過程中核糖體移動(dòng)的方向是從右到左 C．乙圖所示過程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板 D．甲圖和乙圖所示過程中都發(fā)生了堿基配對(duì)，并且堿基互補(bǔ)配對(duì)方式相同 答案　B 解析　一條多肽鏈的合成由一個(gè)核糖體完成；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有mRNA、tRNA和rRNA三種；轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都發(fā)生了堿基配對(duì)，但堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不同，如轉(zhuǎn)錄過程中有T和A的配對(duì)，翻譯過程中則沒有。 3． 如圖所示為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的部分過程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的三種重要結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。下列說法正確的是 (　　) A．圖示過程發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上 B．Ⅰ、Ⅲ中含有RNA，Ⅱ中只含蛋白質(zhì) C．密碼子表中GAA所編碼的氨基酸就是Ⅰ中所攜帶的氨基酸 D．經(jīng)過圖示過程形成的蛋白質(zhì)往往要經(jīng)過進(jìn)一步的加工才具有特定的功能 答案　D 解析　圖示過程為翻譯過程，在人體細(xì)胞內(nèi)還可發(fā)生于線粒體中的核糖體上。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別含有tRNA、rRNA和mRNA。Ⅰ中所攜帶的氨基酸由密碼子CUU決定。 4． 據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，紅霉素等抗生素能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，原因是有的抗生素能干擾細(xì)菌核糖體的形成，有的能阻止mRNA與tRNA的結(jié)合，以上事實(shí)不能說明 (　　) A．有的抗生素能抑制蛋白質(zhì)的合成 B．有的抗生素能阻止翻譯過程 C．有的抗生素能阻止轉(zhuǎn)錄過程 D．有的抗生素能抑制rRNA的合成 答案　C 解析　核糖體主要是由rRNA和蛋白質(zhì)組成的，有的抗生素能抑制核糖體的形成，說明其可能會(huì)抑制蛋白質(zhì)的合成或rRNA的合成；翻譯過程中有mRNA與tRNA的結(jié)合，有的抗生素能阻止mRNA與tRNA的結(jié)合，說明其可能阻止翻譯過程；轉(zhuǎn)錄過程是以DNA為模板合成mRNA的過程，題干信息不能體現(xiàn)C項(xiàng)所述內(nèi)容。 5． 關(guān)于如圖所示生理過程的描述中，最合理的是 (　　) A．可能發(fā)生于硝化細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) B．表示噬菌體的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 C．圖中現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在人體細(xì)胞核基因的表達(dá)過程中 D．圖中兩核糖體合成的蛋白質(zhì)不同 答案　A 解析　由圖示可以看出，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行。人體細(xì)胞核基因轉(zhuǎn)錄出mRNA后，mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合后指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。該過程與圖示不符。圖中兩核糖體以同一mRNA為模板，合成的蛋白質(zhì)也相同。 6． 在真核生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的tRNA和mRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)的過程中，下列所述情況可能發(fā)生的是 (　　) A．tRNA和mRNA要分別穿過1層生物膜才能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì) B．該過程發(fā)生在真核細(xì)胞的核糖體中 C．遺傳信息的流向是tRNA→mRNA D．mRNA上的反密碼子與tRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì) 答案　B 解析　真核細(xì)胞中，tRNA和mRNA之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生在翻譯過程中，遺傳信息的流向是mRNA→蛋白質(zhì)，翻譯的場(chǎng)所是核糖體。細(xì)胞核中的tRNA和mRNA都是通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，穿過0層生物膜，如果翻譯過程發(fā)生于線粒體或葉綠體中，則兩者之間堿基互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生于線粒體或葉綠體內(nèi)部，并不發(fā)生穿膜行為。mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)。 7． 如圖所示為高等生物多聚核糖體合成肽鏈的過程，有關(guān)該過程的說 法正確的是 (　　) A．該圖表示翻譯過程，圖中核糖體從左向右移動(dòng)，共同翻譯出一條 多肽鏈 B．多聚核糖體合成的多條肽鏈在氨基酸的排列順序上互不相同 C．若合成某條肽鏈時(shí)脫去了100個(gè)水分子，則該肽鏈中至少含有102個(gè)氧原子 D．mRNA上結(jié)合的核糖體越多，合成一條肽鏈所需時(shí)間越短 答案　C 解析　由圖可知，該過程為翻譯過程，由肽鏈的長(zhǎng)短可知，圖中核糖體的移動(dòng)方向是從右向左，且每個(gè)核糖體單獨(dú)翻譯出一條多肽鏈，故A錯(cuò)誤；圖示中多個(gè)核糖體以同一條mRNA為模板，合成的多條肽鏈在氨基酸的排列順序上完全相同，故B錯(cuò)誤；合成某條肽鏈時(shí)脫去了100個(gè)水分子，說明該肽鏈有100個(gè)肽鍵，由101個(gè)氨基酸組成，肽鏈中的氧原子存在于肽鍵(100個(gè))、羧基端(2個(gè))和R基(可有可無(wú))中，至少有102個(gè)O，故C正確；圖中每個(gè)核糖體獨(dú)自合成一條完整的肽鏈，所需時(shí)間大致相同，故D錯(cuò)誤。 8． 在遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程中，一般不可能發(fā)生的是 (　　) A．DNA的復(fù)制主要發(fā)生在細(xì)胞核中，以DNA的兩條鏈為模板 B．轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板 C．翻譯發(fā)生在核糖體上，以mRNA為模板 D．DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的原料都是脫氧核苷酸 答案　D 解析　DNA復(fù)制所需要的原料是脫氧核苷酸，但轉(zhuǎn)錄所需要的原料是核糖核苷酸。 9． 如圖所示為真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．①②過程中堿基配對(duì)情況相同 B．②③過程發(fā)生的場(chǎng)所相同 C．①②過程所需要的酶相同 D．③過程中核糖體的移動(dòng)方向是從左向右 答案　D 解析　①為DNA復(fù)制過程，堿基互補(bǔ)配對(duì)方式為A—T、G—C，②為轉(zhuǎn)錄，堿基互補(bǔ)配對(duì)方式為A—U、G—C、T—A；②轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，還可發(fā)生在葉綠體和線粒體中，③翻譯主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上；①過程需要解旋酶和DNA聚合酶，②過程需要RNA聚合酶；根據(jù)肽鏈的長(zhǎng)度判斷，核糖體移動(dòng)的方向是從左向右。 10．下列有關(guān)真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的敘述，不正確的是 (　　) A．在一個(gè)細(xì)胞周期中，核DNA只復(fù)制一次，而轉(zhuǎn)錄可進(jìn)行多次 B．基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)現(xiàn)對(duì)生物性狀的控制 C．通過翻譯過程將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列 D．DNA復(fù)制必須在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，而翻譯必須在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 答案　D 解析　基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物性狀的控制，故B正確；翻譯是指以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，此過程中mRNA中的堿基序列轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，故C正確；就真核生物而言，DNA的復(fù)制不一定發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，如細(xì)胞質(zhì)中的線粒體等含有DNA的細(xì)胞器中也能發(fā)生DNA的復(fù)制，故D錯(cuò)誤。 11．如圖是中心法則的部分示意圖，該示意圖可以表示的過程包括 (　　) ①DNA復(fù)制?、谵D(zhuǎn)錄?、勰孓D(zhuǎn)錄?、芊g A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 答案　B 解析　圖中上面一條鏈中含T，屬于一條DNA鏈，下面一條鏈中含U，屬于RNA鏈。因此此圖不可能表示DNA的復(fù)制和翻譯，因?yàn)镈NA復(fù)制過程中不會(huì)出現(xiàn)RNA鏈，翻譯過程中不會(huì)出現(xiàn)DNA鏈。 12．下面是4種遺傳信息的流動(dòng)過程，對(duì)應(yīng)的敘述不正確的是 (　　) A．甲可表示胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向 B．乙可表示含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時(shí)的遺傳信息傳遞方向 C．丙可表示DNA病毒(如噬菌體)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時(shí)的遺傳信息傳遞方向 D．丁可表示RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向 答案　A 解析　胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向中不包括DNA復(fù)制。 13．下圖表示小鼠細(xì)胞內(nèi)遺傳信息流動(dòng)的部分過程。請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)在小鼠細(xì)胞中圖甲所示生理過程發(fā)生的主要場(chǎng)所是________________。 (2)圖甲和圖乙所涉及的遺傳信息的傳遞方向?yàn)?以流程圖的形式表示)____________________________________。圖甲和圖乙所示過程相比，堿基互補(bǔ)配對(duì)方式的不同點(diǎn)是________________________________________________。 (3)如果圖乙的⑦上GCU對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸，則GCU稱為一個(gè)________。若⑦上的某一個(gè)堿基發(fā)生了改變，不一定引起相應(yīng)的氨基酸的改變，原因是____________________________________________________________________。 答案　(1)細(xì)胞核 (2)DNA→mRNA→蛋白質(zhì)　甲圖有A—T，乙圖沒有　(3)密碼子　一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子(或密碼子的簡(jiǎn)并性) 解析　(1)圖甲所示生理過程為轉(zhuǎn)錄，主要發(fā)生在細(xì)胞核中。(2)圖甲和圖乙分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，遺傳信息的流動(dòng)方向?yàn)镈NA→mRNA→蛋白質(zhì)。圖甲中轉(zhuǎn)錄的模板鏈與mRNA鏈之間進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，圖乙中mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子之間進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。由于密碼子的簡(jiǎn)并性，不同的密碼子可能決定相同的氨基酸。 14．圖中甲、乙、丙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，回答有關(guān)問題： (1)圖示甲、乙、丙過程分別表示________________、轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。其中甲、乙過程可以發(fā)生在細(xì)胞核中，也可以發(fā)生在________________及________________中。 (2)生物學(xué)中，經(jīng)常使用3H－TdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷) 研究甲過程的物質(zhì)合成情況，原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)轉(zhuǎn)錄時(shí)，與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是______________。一個(gè)細(xì)胞周期中，乙過程在每個(gè)起點(diǎn)可起始多次，而細(xì)胞核中的甲過程在每個(gè)起點(diǎn)一般起始________次。 (4)丙過程在核糖體中進(jìn)行，通過______________上的反密碼子來(lái)識(shí)別mRNA上的堿基，將氨基酸轉(zhuǎn)移到相應(yīng)位點(diǎn)上。AUG是甲硫氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始密碼，某種分泌蛋白的第一個(gè)氨基酸并不是甲硫氨酸，這是新生肽鏈經(jīng)__________________和__________________加工修飾的結(jié)果。 答案　(1)DNA復(fù)制　線粒體　葉綠體 (2)3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來(lái)判斷DNA合成情況 (3)RNA聚合酶　一　(4)tRNA　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　高爾基體 解析　(1)圖甲是以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行DNA復(fù)制的過程。DNA存在于細(xì)胞核、葉綠體和線粒體中，故在葉綠體和線粒體中也可發(fā)生DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。(2)3H－TdR是DNA合成的原料之一，故可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來(lái)判斷DNA合成情況。(3)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，故與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是RNA聚合酶；一個(gè)細(xì)胞周期中，核DNA只復(fù)制一次，而基因可進(jìn)行多次表達(dá)。(4)反密碼子存在于tRNA上；AUG是起始密碼，新合成的多肽鏈?zhǔn)锥藨?yīng)是甲硫氨酸，但新生肽鏈經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后，甲硫氨酸被切除。 15．如圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)。a、b、c表示生理過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸) (1)完成遺傳信息表達(dá)的是________(填字母)過程，a過程所需的酶有________________________________。 (2)圖中含有核糖的是________(填數(shù)字)；由②指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是________________________________________________________________________。 (3)該DNA片段第三次復(fù)制需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為________個(gè)。 (4)若在AUG后插入三個(gè)核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個(gè)氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化。由此證明________________________________________________________________________。 (5)苯丙酮尿癥是由控制某種酶的基因異常而引起的，這說明基因和性狀的關(guān)系是____________________________________________________________。 答案　(1)b、c　解旋酶和DNA聚合酶　(2)②③⑤　甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸　(3)28　(4)一個(gè)密碼子由三個(gè)相鄰的堿基(核糖核苷酸)組成　(5)基因通過控制酶的合成來(lái)控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀 解析　分析圖示過程可知：a為DNA的復(fù)制，b為轉(zhuǎn)錄，c為翻譯。DNA的復(fù)制需要在解旋酶的作用下解開雙鏈，然后在DNA聚合酶的作用下合成子鏈；圖中含有核糖的物質(zhì)包括mRNA、tRNA、rRNA；由mRNA的堿基組成推知DNA片段中共有7個(gè)T，第三次復(fù)制后，DNA片段由4個(gè)變?yōu)?個(gè)，故第三次復(fù)制需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為47＝28(個(gè))。 教師備課資源 1． RNA的組成及分類 (1)RNA適于作DNA的信使的原因 ①RNA的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，是由四種核苷酸連接而成的，既能儲(chǔ)存遺傳信息，也能通過“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”將DNA中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到自身上來(lái)。 ②RNA一般是單鏈結(jié)構(gòu)，比DNA短，易通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核；單鏈不穩(wěn)定，完成使命的RNA迅速降解，進(jìn)而保證生命活動(dòng)的有序進(jìn)行。 (2)RNA的種類及功能 種類 信使RNA(mRNA) 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA) 核糖體RNA(rRNA) 特點(diǎn) 帶有從DNA鏈上轉(zhuǎn)錄下來(lái)的遺傳信息 帶—OH的一端攜帶氨基酸，另一端有3個(gè)堿基(反密碼子) 由核仁組織區(qū)的DNA轉(zhuǎn)錄而成，是核糖體的組成物質(zhì) 功能 攜帶著決定氨基酸排列順序的信息，在蛋白質(zhì)合成過程中起模板作用 轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸，識(shí)別信使RNA上的遺傳信息 是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所 結(jié)構(gòu) 單鏈結(jié)構(gòu) 三葉草結(jié)構(gòu) 單鏈結(jié)構(gòu) 2． 基因的概念、結(jié)構(gòu)及其功能 (1)基因的概念：基因是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段。 (2)基因的結(jié)構(gòu)：由于基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，故基因的結(jié)構(gòu)與DNA的結(jié)構(gòu)相同，不僅具有由四種脫氧核苷酸組成的雙鏈，而且也是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 每個(gè)基因中可以含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。 (3)基因的功能 ①儲(chǔ)存遺傳信息：基因中的脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。 ②傳遞遺傳信息：基因中的遺傳信息，在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期隨DNA分子的復(fù)制而得以復(fù)制，再隨細(xì)胞分裂而進(jìn)入子細(xì)胞中，這樣就將親代細(xì)胞中的遺傳信息傳遞到子代細(xì)胞或者通過減數(shù)分裂和受精作用將遺傳信息傳遞給子代，基因中的遺傳信息就這樣一代一代地傳遞下去。 ③表達(dá)遺傳信息：基因中的遺傳信息，在后代的個(gè)體發(fā)育中，以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，這一過程叫做遺傳信息的表達(dá)。