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1、第四章基因的表达第四章基因的表达一、遗传信息的转录二、遗传信息的翻译三、中心法则的提出及其发展四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系1.基基因因的的功功能能：一一是是通通过过复复制制传传递递遗遗传传信信息息，二二是是通通过过控控制制蛋蛋白白质的合成表达遗传信息。质的合成表达遗传信息。五、细胞质基因细胞质遗传（教师资源备选题库）1.（2013年抚顺模拟）关于基因、DNA和染色体关系的说法中错误的是（）A.染色体是DNA的主要载体B.基因在染色体上呈线性排列C.在真核细胞中染色体和DNA是一一对应的关系D.减数分裂四分体时期，每条染色体上有两个DNA分子，每个DNA分子上有许多个
2、基因解析：基因是有遗传效应的DNA片段，而染色体是DNA的主要载体，也就是说从某种意义上说，染色体包含了DNA，DNA包含了基因，基因在染色体上呈线性排列。在真核生物细胞中，除染色体上有DNA外，线粒体和叶绿体内也有DNA，染色体和DNA并非一一对应，C错误。答案：C2.（2013年沈阳联考）如图表示某细胞及正在进行的某生命活动过程，下列相关叙述正确的是（）A.该图表示的细胞为已分化的动物细胞B.该图表示了中心法则中的全部内容C.与图示过程相关的RNA种类有三种D.图示过程中核糖体移动的方向是从a到b解析：图示为翻译过程，仅表示了中心法则中的部分内容，不论细胞有没有分化都可发生此过程，A、B错
3、误；翻译过程中mRNA是模板，tRNA是转运工具，场所是核糖体，构成核糖体的物质有rRNA和蛋白质，故与此过程相关的RNA种类有三种，C正确；根据多肽链的长度可知，核糖体移动的方向是从b到a，D错误。答案：C3.（2013年济南模拟）科学家发现了存在于高等生物细胞中的nuc1基因，该基因编码的蛋白质能使DNA降解，所以nuc1基因又被称为细胞“死亡基因”。据此分析，下列叙述错误的是（）A.靶细胞在效应T细胞的作用下死亡可能是nuc1基因被激活的结果B.在人胚胎发育过程中细胞中的nuc1基因也会表达C.该基因编码的蛋白质的运输需要内质网、高尔基体的协同作用D.如果细胞发生癌变，nuc1基因的表达
4、可能会受阻解析：该基因编码的蛋白质能使DNA降解，进而引起细胞死亡，所以该酶存在于细胞内，不需要高尔基体、内质网的协同作用；由题意可知，该基因与细胞死亡有关，在胚胎发育过程中有细胞死亡，所以A、B项都正确；细胞发生癌变就获得了不死性，所以D项正确。答案：C4.人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是（）A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C.一个基因可以控制多种性状D.一种性状可以由多个基因控制解析：由题意知，基因可通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状。若基因
5、1不能控制酶1的合成，则由于不能合成酪氨酸而不能合成黑色素，导致白化病的发生；同时由于苯丙氨酸代谢途径转变，导致合成的苯丙酮酸过多而患苯丙酮尿症，这看出一个基因可以控制多种性状；白化病的发生也可得出一种性状可以由多个基因控制的结论。但均不能得出基因通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状的结论。答案：A5.（2013年烟台模拟）油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油油菜，产油率由原来的35%提高到58%。其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成，图乙是基因A或B表达的部分过程。请回答下列问题。（1）酶
6、a与酶b结构上的区别是_。（2）图乙所示遗传信息的传递过程称为；图中结构的名称是；氨基酸的密码子是；图中形成后到达此场所是否穿过磷脂分子？。（3）在基因B中，链是转录链，陈教授及助手诱导链也能转录，从而形成双链mRNA，提高了油脂产量，其原因是_。解析：酶的本质是蛋白质，所以酶a与酶b结构上的区别是构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，其空间结构也不同。图乙所示遗传信息的传递过程称为翻译，图乙中分别表示核糖体、氨基酸、肽链、mRNA、tRNA，mRNA属于大分子，mRNA在细胞核中形成后通过核孔进入细胞质。形成双链mRNA后，mRNA不能与核糖体结合，从而不能合成酶b；而细胞能正常合成酶
7、a，故生成的油脂比例高。答案：（1）构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，其空间结构不同（2）翻译tRNAUCU否（3）形成双链后，mRNA不能与核糖体结合，从而不能合成酶b；而细胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高考点一DNA的复制、转录和翻译1.比较DNA的复制、转录和翻译特别提醒（1）从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器（内质网、高尔基体）内加工，最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。（2）复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。2.遗传信息、密码子和反密码子的比较（1）区别（2）联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的
8、排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。（3）对应关系特别提醒由于mRNA上的密码子除终止密码子外有61种对应氨基酸，而tRNA上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应，因此：（1）一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来转运。（2）一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只转运一种氨基酸；转运RNA的反密码子读码应从结合氨基酸的一端读起。1.（2013年大连测试）图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题。（1）图示甲、乙、丙过程分别表示、转录和翻译
9、的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在及中。（2）生物学中，经常使用3HTdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究甲过程的物质合成情况，原因是_。（3）转录时，与DNA中起点结合的酶是。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始次。（4）丙（翻译）过程在核糖体中进行，通过上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经和加工修饰的结果。解析：（1）图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也
10、可以发生在线粒体和叶绿体中。 （2）常用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷来研究DNA复制情况，因为3HTdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况。 （3）转录时，与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶，一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程是DNA复制，在每个起点一般起始一次。（4）丙（翻译）过程在核糖体上进行，通过tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经内质网和高尔基体加工修饰的结果。答案：（1）DNA复制线粒体叶绿体（2）3H
11、TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况（3）RNA聚合酶一（4）tRNA内质网高尔基体考点二基因的概念和功能1.基因是有遗传效应的DNA片段2.基因的功能（1）储存遗传信息。（2）传递遗传信息基因中的遗传信息在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期随DNA分子的复制而得以复制，再随细胞分裂而进入子细胞中去，这样就将亲代细胞中的遗传信息传递到子代细胞或者通过减数分裂和受精作用将遗传信息传递给下一代，基因中的遗传信息就这样一代一代地传递下去。（3）表达遗传信息基因中的遗传信息在后代的个体发育中又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上，导致后代表现出与亲代相似的性状。这一过
12、程叫遗传信息的表达，如图。3.基因对性状的控制（1）控制途径（2）基因与生物性状的关系生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。一般而言，一个基因只决定一种性状。环境因素会影响生物性状，如人类身高不完全取决于基因，可受后天营养及锻炼状况影响。特别提醒（1）生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指成对基因，并不是单个基因。（2）有的一个基因也可以影响生物的多个性状。（3）表现型是基因型和环境共同作用的结果。基因是内因，环境是外因。4.中心法则的内容与各种生物的信息传递（1）中心法则的内容（2）各种生物的信息传递（3）中心法则与基因表达的关系
13、2.已知甲、乙、丙3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方向如图所示（注：图中单螺旋线表示RNA，双螺旋线表示DNA），根据图回答下列问题：（1）对三种类型的病毒分别举例：甲；乙；丙。（2）图中1、8表示遗传信息的过程。图中2、5、9表示遗传信息的过程。图中3、10表示遗传物质的，该过程进行所必需的物质条件是_。（3）图中7表示遗传信息的，此过程需有酶的作用。这一现象的发现，其意义是。解析：（1）据图分析，甲为DNA病毒，如噬菌体；乙、丙均为RNA病毒，但丙需进行逆转录过程，如HIV和某些致癌病毒；烟草花叶病毒的遗传信息的传递方向是乙图所示过程。（2）1、8表示遗传信息的转录过程，图中2、5、9
14、表示遗传信息的翻译过程，图中3、10表示遗传物质的自我复制，该过程进行所必需的物质条件是模板、酶、脱氧核苷酸和ATP。（3）图中7表示遗传信息的逆转录过程，此过程需有逆转录酶的作用。这一现象的发现，是对“中心法则”的重要补充。答案：（1）甲：噬菌体乙：烟草花叶病毒丙：HIV（2）转录翻译复制模板、酶、脱氧核苷酸和ATP（3）逆转录逆转录对“中心法则”的重要补充类型一基因对性状的控制例1（2013年东城区模拟）下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知（）A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中B.图中过程需RNA聚合酶的催化，过程需tRNA的协助C.过程的结果存在差异的根本原因是血
15、红蛋白结构的不同D.过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状听课记录同一个体的体细胞内所含基因都相同，因为都是由受精卵有丝分裂产生的；过程的结果存在差异的根本原因是发生了基因突变，直接原因是血红蛋白合成异常；过程表明基因通过控制酶的合成控制生物的代谢，进而来控制生物体的性状。答案B类型二中心法则的理解例2（2013年黄山联考）如图为中心法则图解。下列有关的叙述中，错误的是（）A.过程a只发生在有丝分裂的间期B.过程b和c为基因的表达，具有选择性C.过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对D.过程d、e只发生在某些病毒听课记录a为DNA复制，发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
16、，A错误；b、c分别为转录和翻译过程，基因的表达具有选择性，B正确；DNA复制、转录、翻译及逆转录和RNA的复制过程中，都需要模板，都存在碱基互补配对原则，C正确；d、e为逆转录和RNA复制，只发生在遗传物质为RNA的病毒体内，D正确。答案A类型三基因与性状的关系例3（2013年潍坊模拟）在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰（HCN）的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。用F2各表现型的叶片的提
17、取液做实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表：据表回答问题：（1）由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是_。（2）亲本中两个不产氰品种的基因型是，在F2中产氰和不产氰的理论比为。（3）叶片叶肉细胞中缺乏酶，叶片可能的基因型是。（ 4） 从 代 谢 的 角 度 考 虑 ， 怎 样 使 叶 片 的 提 取 液 产 氰 ？ ，说明理由。听课记录（1）可依据生化途径进行判断，但要全面。（2）由“两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰”，可知两个不产氰的品种是纯合子，基因型是DDhh和ddHH；F1基因型为DdHh，F2中产氰类型为9D_H_，不产氰的类型为3D_hh、3ddH_、1ddhh，故比值应为97。（3）叶片叶肉细胞提取液中加入氰酸酶后能够产氰，故含有含氰糖苷，缺乏的是氰酸酶；叶片因加入含氰糖苷后能产氰，故缺乏的是基因D控制的产氰糖苷酶，所以基因型可能为ddHH或ddHh。（4）依据在叶片提取液中加入含氰糖苷和氰酸酶其中之一都不能产生氰，推测叶片的基因型为ddhh，只有同时加入含氰糖苷和氰酸酶才能产氰。答案（1）多个基因决定一个性状，基因通过控制酶的合成控制生物的代谢过程，进而控制生物的性状（2）DDhh和ddHH97（3）氰酸ddHH或ddHh（4）同时加入含氰糖苷和氰酸酶含氰糖苷在氰酸酶的作用下能
