新教材高中生物 第4章 基因的表达单元排查强化 新人教版第二册.docx

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新教材高中生物第4章基因的表达单元排查强化新人教版第二册

单元排查强化

【主干知识理脉络】

【易错易混早防范】

易混点1　辨析遗传信息、密码子和反密码子

点拨　遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子的区别

遗传信息、密码子、反密码子的位置可用下图表示：

易混点2　辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系

（1）每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子简并性），可由一种或几种tRNA转运。

（2）一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。

（3）密码子有64种（3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子），反密码子理论上有61种。

特别提醒　由于基因中有的片段不转录，以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多（6：

3：

1的计算方法应注意前提条件）。

易错点1　混淆六类酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶、RNA聚合酶

点拨　①“解旋酶”的作用是DNA分子复制时使氢键断裂。

②“限制酶”的作用是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。

③“DNA聚合酶”的作用是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。

④“DNA连接酶”的作用是将两个DNA分子片段的末端“缝合”起来形成磷酸二酯键。

⑤“RNA聚合酶”的作用是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。

⑥“逆转录酶”的作用是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。

易错点2　正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图

点拨　

（1）图1表示真核细胞的翻译过程。

图中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。

（2）图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。

解题技法

（1）分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。

DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条相同的多肽链。

（2）解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。

【基础排查过三关】

第1关：

基础知识——填一填

1．复制、转录和翻译都需要模板、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具tRNA。

2．一种氨基酸可对应多种密码子，可由多种tRNA来运输，但一种密码子只对应一种氨基酸，一种tRNA也只能运输一种氨基酸。

3．生物的表现型由基因型和环境共同决定。

4．中心法则可表示为

。

5．中心法则体现了DNA的两大基本功能

（1）通过DNA复制完成遗传信息的传递功能。

（2）通过转录和翻译完成遗传信息的表达功能。

6．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。

某信使RNA的碱基排列顺序如下：

A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……（40个碱基）……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。

此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为16个。

7．如图是中心法则的部分示意图，该示意图表示的过程可以是转录或逆转录。

A…U…ACGGG…TGCCC…

8．小鼠有40条染色体，将其卵原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中，含15N标记的DNA的卵细胞的可能性为100%。

9．如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，则该蛋白质中有m＋n－2个肽键。

10．真核细胞中，线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主性自我复制，并通过转录和翻译控制蛋白质的合成，为了和细胞核基因相区别，将这两种细胞器中的基因称为细胞质基因，细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是只能通过母亲遗传给后代。

11．从密码子表中可以看到，一种氨基酸可以由多种密码子与之对应，这一现象称为密码子的简并性，这种特性对生物体的生存发展有什么意义？

密码子的简并性可以在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。

增强了密码子的容错性，当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。

从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率较高时，几种不同的密码子都可以编码一种氨基酸以保证翻译的速度。

12．豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状的方式之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，具体来说，皱粒种子的成因是与圆粒种子的DNA不同，皱粒种子的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致发生基因突变，最终使该酶无法合成，进而导致淀粉含量降低，淀粉本身能吸水膨胀，蔗糖不能，豌豆成熟时，淀粉含量高的种子能够有效的保留水分，显得圆圆胖胖。

第2关：

切入高考——判一判

1．基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。

（×）

2．人体细胞中的某基因的碱基对数为N，则由其转录成的mRNA的碱基数等于N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。

（×）

3．转运RNA与mRNA的基本单位相同，但前者是双链，后者是单链，且转运RNA是由三个碱基组成的。

（×）

4．某细胞中，一条还未完成转录的mRNA已有核糖体与之结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞不可能是真核细胞。

（√）

5．终止密码子不编码氨基酸。

（√）

6．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。

（×）

7．核糖体可在mRNA上移动。

（√）

8．[经典高考]细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，以提高转录效率。

（×）

9．[经典高考]mRNA完成翻译过程后只能得到一条肽链。

（×）

10．[经典高考]在真核细胞中转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料。

（×）

第3关：

做高考——攀顶峰

1．[2019·全国卷Ⅰ]用体外实验的方法可合成多肽链。

已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（　　）

①同位素标记的tRNA　②蛋白质合成所需的酶　③同位素标记的苯丙氨酸　④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液

A．①②④　　　　　　　　　　B．②③④

C．③④⑤D．①③⑤

解析：

若要在体外合成同位素标记的多肽链，需要原料（③同位素标记的苯丙氨酸）、模板（④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸）以及⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液（含有核糖体、tRNA、酶、能量等，又排除了mRNA及DNA可能转录形成mRNA等的干扰）。

答案：

C

2．[2019·天津卷]用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究（　　）

A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合

C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动

解析：

DNA复制需要DNA模板、原料脱氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正确；mRNA与核糖体结合后，开始翻译，需要mRNA上的密码子，需要tRNA运输氨基酸，不需要脱氧核苷酸，B错误；分泌蛋白的运输需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，运到细胞膜，胞吐出细胞，其过程与脱氧核苷酸无关，C错误；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关，无需脱氧核苷酸，D错误。

答案：

A

3．[2019·浙江4月选考]下列关于遗传信息传递过程的叙述，正确的是（　　）

A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板

B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能

C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链

D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成

解析：

一个DNA分子转录一次，形成的mRNA需要进行剪切加工，可能合成一条或多条模板链，A选项正确；转录过程中，RNA聚合酶兼具解旋功能，故不需要DNA解旋酶参与转录，B选项错误；在转录过程中，mRNA上可附着多个核糖体进行翻译，得到数条相同的mRNA，而不是共同合成一条多肽链，C选项错误；mRNA由核糖核苷酸构成，不含脱氧核苷酸，D选项错误。

答案：

A

4．[2017·全国卷Ⅲ]下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（　　）

A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来

B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生

C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生

D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补

解析：

真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域可进行碱基互补配对，D正确。

答案：

C

5．[2017·天津卷]下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是（　　）

A．遗传信息翻译的场所

B．组成成分中含mRNA

C．全部游离在细胞质基质中

D．能识别基因的启动子

解析：

核糖体是遗传信息翻译的场所，A项正确；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA（rRNA）组成，B项错误；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上，C项错误；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体，D项错误。

答案：

A

6．[2016·天津卷]枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表，下列叙述正确的是（　　）

注　P：

脯氨酸；K：

赖氨酸；R：

精氨酸

A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性

B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能

C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致

D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变

解析：

由表格可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%，说明S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性，A项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同，故突变型的产生是碱基对替换的结果，C项错误；本题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D项错误。

答案：

A

7．[重庆卷]结合下图分析，下列叙述错误的是（　　）

A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中

B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质

C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础

D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链

解析：

生物的遗传物质是DNA或RNA，生物的遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中或RNA的核糖核苷酸序列中，A正确；由于遗传密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质，B正确；生物性状最终由基因控制，由蛋白质表现，C正确；遗传信息是指基因中碱基（或核苷酸）的排列顺序，编码蛋白质的基因中两条单链的碱基互补，排列顺序不同，D错误。

答案：

D

8．[江苏卷]下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．图中结构含有核糖体RNA

B．甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置

C．密码子位于tRNA的环状结构上

D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类

解析：

图示中含有的结构或物质有核糖体、tRNA和mRNA，其中核糖体内含有核糖体RNA；甲硫氨酸是起始氨基酸，应位于图中ⓐ的左侧；密码子位于mRNA上，tRNA上的是反密码子；由于密码子具有简并性，故mRNA上碱基改变，肽链中氨基酸的种类不一定改变。

答案：

A

9．[全国卷Ⅰ]关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（　　）

A．一种tRNA可以携带多种氨基酸

B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的

C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基

D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

解析：

tRNA只能携带特定的一种氨基酸，而一种氨基酸可能由多种tRNA携带，故A错误；DNA聚合酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，而不是在细胞核内合成，细胞核内进行的是mRNA的转录，故B错；反密码子是位于tRNA上的相邻的三个碱基，mRNA上决定氨基酸的相邻的三个碱基是密码子，故C错；线粒体是半自主细胞器，线粒体内含有少量DNA，可以控制某些蛋白质的合成，故D正确。

答案：

D

10．[江苏卷]图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。

请回答下列问题：

（1）细胞中过程②发生的主要场所是________。

（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为____________。

（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是________________________________________________________________________。

（4）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点__________（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是________________________________________________________________________。

解析：

（1）过程②是以DNA一条链为模板合成RNA的过程，即转录，其主要场所是细胞核。

（2）α链中G＋U＝54%，G＝29%，则U＝25%，故其模板链对应区段中C＝29%，A＝25%；又因为其模板链对应区段中G＝19%，则T＝1－54%－19%＝27%，故非模板链对应区段中，A＝27%，则整个DNA区段中A＝（27%＋25%）/2＝26%。

（3）根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮氨酸变为苏氨酸很可能是T－A替换为C－G（A－T替换为G－C）造成的。

（4）由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故DNA进行转录时启用的起始点不完全相同。

答案：

（1）细胞核　

（2）26%　（3）T－A替换为C－G（A－T替换为G－C）　（4）不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达

11．[天津卷]肠道病毒EV71为单股正链RNA（＋RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。

下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中物质M的合成场所是________________。

催化①、②过程的物质N是______________。

（2）假定病毒基因组＋RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。

以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA的过程共需要碱基G和C________个。

（3）图中＋RNA有三方面的功能，分别是________________________________________________________________________。

（4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有________________________________________________________________________。

（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。

若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是____________，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是__________。

解析：

（1）根据图形信息，M为翻译的产物，病毒翻译的场所为宿主细胞的核糖体。

①和②过程的产物都是RNA，则催化该过程的酶是RNA复制酶或者RNA聚合酶。

（2）图形中－RNA是以病毒基因组＋RNA为模板复制产生的，因此①过程需G和C的数量为7500×（1－40%）＝4500（个），而子代＋RNA是以－RNA为模板复制产生的，则②过程中需G和C的数量为4500个，因此子代＋RNA产生的过程中共需要G和C9000个。

（3）根据图形信息，＋RNA可以作为复制的模板，复制产生－RNA，还可以作为翻译的模板合成蛋白质，同时还是病毒的遗传物质。

（4）病毒为胞内寄生，因此病毒入侵机体引发的特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。

（5）裸露于病毒表面的蛋白质比较容易被免疫细胞识别，而VP4包埋在衣壳内部不容易被免疫细胞发现，因此VP4不宜作为抗原制成疫苗。

VP1不受胃酸破坏，更适合作为抗原。

答案：

（1）宿主细胞的核糖体　RNA复制酶（或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶）　

（2）9000　（3）翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分　（4）体液免疫和细胞免疫　（5）VP4　VP1