大一轮复习讲义第23讲 基因的表达-医学资料

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1、第23讲 基因的表达 考点一 遗传信息的转录和翻译 考点二 中心法则及基因与性状的关系 构建知识网络 强记答题语句 探究高考 明确考向 练出高分 目 录录 考点一 遗传信息的转录和翻译 知识梳理解题探究 考纲要求：1.遗传信息的转录和翻译()。 2.基因与性状的关系()。 1.RNA的结构与分类 (1)RNA与DNA的区别 知识梳理 物质组成结构特点 五碳糖特有碱基 DNA脱氧核糖 一般是 RNA 通常是 核糖 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 双链 单链 (2)基本单位： 。 (3)种类及功能 信使RNA(mRNA)： 合成的模板 转运RNA(tRNA)： 核糖体RNA(rRNA)： 的组成成分

2、 核糖核苷酸 蛋白质 识别并转运氨基酸 核糖体 2.遗传信息的转录 (1)概念：以 为模板，按碱基互补配对原则合成RNA 的过程。 (2)过程(见图) DNA的一条链 RNA 游离的核糖核苷酸 mRNA 3.遗传信息的翻译 (1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成 具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 (2)过程(见右图) 氨基酸 酶、ATP tRNA mRNA 核糖体 第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。核糖体与 mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。携带甲 硫氨酸(甲硫氨酸对应的密码子是起始密码子)的tRNA， 通过与AUG互补配对，进入位点1。 第2步

3、：携带异亮氨酸(AUC)的tRNA以同样的方式进入 位点2。 第3步：甲硫氨酸通过与异亮氨酸形成肽键而转移到占 据位点2的tRNA上。 第4步：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的 tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个 新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。 重复步骤2、3、4，直至核糖体读到终止密码。 4.如图为蛋白质的合成 图示，请据图回答问题 ： (1)mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA上可同时结合 核糖体。 (2)存在上述关系的意义： 。 多个 少量的mRNA分子可以迅速合成 出大量的蛋白质 (3)核糖体在mRNA上移动的方向： (据上图)，判

4、断 依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。 (4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质 还需要运送至 等结构中进一步加工。 从左向右 内质网、高尔基体 (5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？ 答案 图示中4个核糖体合成了4条多肽链；因为模板mRNA 相同，所以合成了4条相同的多肽链。 思维诊断 (1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014新课 标，5A)( ) (2)反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基(2013新课标 ，1C)( ) (3)一条mRNA翻译只能得到一条肽链(2013浙江，3C改编)( ) (4)真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信

5、息 的翻译(2012安徽，5D)( ) (5)胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链(2011 北京，4A)( ) (6)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸( ) 题组一 DNA与RNA的分析与比较 1.下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是(双选)( ) A.在细胞内存在的主要部位相同 B.构成的五碳糖不同 C.核苷酸之间的连接方式不同 D.构成的碱基不完全相同 解题探究 解析 DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中 ； 二者的核苷酸的连接方式相同，都是靠磷酸二酯键连接； 构成DNA和RNA的碱基不完全相同。 答案 BD 2.经过对某生物体内的核酸

6、成分的化学分析得知，该生物 体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断( ) A.此生物体内的核酸一定是DNA B.该生物一定不含DNA而只含RNA C.若此生物只含DNA，则一定是单链的 D.若此生物含DNA，则一定是双链的 解析 因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只 含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。 答案 C DNA和RNA的区分技巧 (1)DNA和RNA的判断 含有碱基T或脱氧核糖DNA； 含有碱基U或核糖RNA。 (2)单链DNA和双链DNA的判断 技法提炼 若：嘌呤嘧啶单链DNA。 (3)DNA和RNA合成的判断 用放射性同位素标记T或U可

7、判断DNA和RNA的合成。若大 量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推 断正进行RNA的合成。 题组二 比较DNA复制、转录与翻译 3.(2011安徽，5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过 程，下列叙述正确的是( ) A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双 链核酸分子 B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行 C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解 旋酶 D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次， 乙可起始多次 解析 甲过程表示多起点的DNA的半保留复制，合成的产物 是双链DNA分子，该过程主要发生在细胞核内，在一个细胞 周

8、期中，DNA只复制一次； 乙过程为转录，合成的产物为单链RNA分子，该过程主要发 生在细胞核内，在一个细胞周期中，乙可起始多次； DNA复制和转录均需解旋，甲过程利用解旋酶，乙过程利用 RNA聚合酶解旋。 答案 D 4.如图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙 述不正确的是( ) A.图甲细胞没有核膜包被的细胞核， 所以转录和翻译同时发生 B.图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的 C.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料 D.图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由 5到3端 解析 图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完

9、成 的时候翻译过程就可以启动，两个过程能同时发生。 图甲、乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从 DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体 ，能量只能由细胞质基质提供； 真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提 供的。 模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是由 核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。 答案 C 遗传信息的转录和翻译过程的关系 技法提炼 题组三 遗传信息、密码子和反密码子的比较 5.下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成 如下表所示，正确的是( ) 选项遗传信息遗传密码碱基构成 AmRNADNA相同 BDNAmRNA、tRN

10、A或rRNA相同 CDNADNA相同 DDNAmRNA不同 解析 遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。 RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上有密码子，tRNA 具有运载氨基酸的作用。 构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U 、G、C，故它们的碱基构成不同。 答案 D 6.根据表中的已知条件， 判断苏氨酸的密码子是( ) DNA双链 TG mRNA C tRNA反密码子 A 氨基酸苏氨酸 A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU 解析 密码子为mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基，根据 转录和翻译过程中的碱基互补配对原则，由DNA信息链上 的T、G碱

11、基可推知mRNA上相应位置上的碱基分别是A和C ，由tRNA上反密码子最后一个碱基A可知mRNA上相应位置 上的碱基为U，因此苏氨酸的密码子为ACU。 答案 C 思维建模 正确区分遗传信息、遗传密码子和反密码子 (1)基因、密码子、反密码子的对应关系 (2)氨基酸与密码子、反密码子的关系 每种氨基酸对应1种或几种密码子(密码子简并性)，可由1 种或几种tRNA转运。 1种密码子只能决定1种氨基酸，1种tRNA只能转运1种氨 基酸。 密码子有64种(3种终止密码子，61种决定氨基酸的密码子) ，反密码子理论上有61种。 题组四 基因表达的相关计算 7.现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序

12、列来人 工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假 设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长 激素基因中G至少有( ) A.130个 B.260个 C.313个 D.无法确定 解析 此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的 mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中AU为313个，所 以mRNA中GC为573313260(个)，故DNA的两条链中G C共有520个，即该基因中G至少有260个。 答案 B 8.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A 链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关 叙述中正确的是(双选)( ) A.胰岛素基因

13、中至少有碱基数是6(mn) B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 C.胰岛素mRNA中至少含有的密码子为2(mn)个 D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成 解析 胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是mn，所以 DNA中对应碱基数至少为6(mn)； 一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为模板链； 胰岛素基因转录的mRNA是一条，而形成的两条肽链中氨基酸共有 (mn)个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码 子)可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为(m n)个； A、B两条肽链可能是形成一条肽链之后，经蛋白酶作用使肽键断 裂，然后再组

14、装成胰岛素的。 答案 AD 基因表达中碱基数量推算方法 (1)DNA和mRNA对应碱基及数量的计算 找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系，即DNA模 板链中AT(或CG)与mRNA中AU(或CG)相等，则 (AT)总%(AU)mRNA%。 技法提炼 (2)基因控制蛋白质合成中的相关计算 DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 ，如下图所示： 可见，蛋白质中氨基酸数目1/3mRNA碱基数目1/6DNA( 或基因)碱基数目。 题组五 基因表达过程的 规范审答案例 批阅答卷判断对错 查找误区 评析矫正辨析误区 规范审答 错因分析正确答案 题干信息没有显示 过 程；流程图上应

15、注明 对 酶区分不清 表述不准确 RNA聚合酶 核糖核苷酸 DNA复制 过程名称 DNA和RNA聚合 没有结合空后的信息作答 对 和 分不清 表述范围过宽 多肽蛋白质 tRNA 多肽(肽链) 氨基酸的种类或数目 考点二 中心法则及基因与性状的关系 解题探究 知识梳理 1.利用流程图分类剖析中心法则 (1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为： 知识梳理 。 (2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为： 。 (3)HIV等逆转录病毒的中心法则为： 。 2.基因控制性状的方式 (1)直接控制：基因通过 控制蛋白质的 ，直接控制生物体的性 状，如镰刀型细胞贫血 症和囊性纤维病。 分子结构 (2)间接控制：基因通过控制 的合成来控