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第四五章基因的表达变异

宜昌市葛洲坝中学高三生物学案

必修二遗传与进化

第四章基因的表达

一基因指导蛋白质的合成

二基因对性状的控制

第五章　　基因突变及其他变异

　　　　一　　基因突变和基因重组

二　　染色体变异

三　　人类遗传病

班级姓名

编写：

高三生物组

第四章基因的表达

第一节基因指导蛋白质的合成

【高考目标定位】遗传信息的转录和翻译

【考纲知识梳理】

一、遗传信息的转录

1、RNA的结构：

（1）基本单位：

___________。

（2）结构：

一般是______链。

（3）种类：

①信使RNA（mRNA）：

___________的模板。

②转运RNA（tRNA）：

___________，形似

三叶草的叶。

③核糖体RNA（rRNA）：

___________的组成成分。

2、转录

场所

___________、___________、___________

原料

4种游离的___________

模板

___________的一条链

配对原则

A─U、C─G、G─C、T─A

产物

___________

二、遗传信息的翻译

1、翻译：

（1）概念：

游离在细胞质中的各种氨基酸以___________为模板，合成具有一定___________顺序的蛋白质的过程。

（2）场所：

___________。

（3）运载工具：

___________。

（4）碱基配对：

A—U、U—A、C—G、G—C。

2、密码子：

在___________上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。

共有___________种密码子，其中决定氨基酸的密码子有___________种，另外三种为___________。

3、反密码子：

指__________上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。

共有_______种。

【考点精题精练】

1.在信使RNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成

A．3个氢键B．—脱氧核糖—磷酸基—脱氧核糖—

C．—核糖—磷酸基—核糖—D．—磷酸基—核糖—磷酸基—

2.下列对mRNA的描述，正确的是

A．mRNA可作为合成蛋白质的直接模板

B．mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸

C．mRNA上有四种脱氧核苷酸、64种密码子、代表20种氨基酸

D．mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用

3.下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列

说法错误的是

A

．②与③在组成上相

同的化学基团只有磷酸基，不同的基团只是五碳糖

B．①为启动上述过程必需的有机物，其名称RNA聚合酶，①移动的方向从右向左

C．上述过程还可发生在根尖细胞的线粒体中

D．转录完成后，④可与蛋白质结合形成核糖体

4.已知某生物体内某种蛋白质分子是由8条肽链构成，在合成该蛋白质过程中产生了6.0×10－21g水。

那么，指导该蛋白质合成的基因中至少有多少个脱氧核甘酸对

A、1248B、624C、208D、416

5.下列有关基因表达的叙述不正确的是

A．线粒体内也能发生翻译过程

B．基因只有通过控制蛋白质的结构，才能控制性状

C．某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞

中mRNA的不同

D．若某基因的模板链及其转录成的信使RNA共有2000个碱基，且A︰T︰G︰C=2︰1︰3︰3，则含碱基U有200个

6.有人设想，在已知信使RNA翻译的起始位点处，用插入核糖核苷酸的方法（如下图所示），也能解决密码子中碱基数目的问题。

你认为当插入几个核糖核苷酸时，对合成的蛋白质功能影响最小

A．1个B．2个C．3个D．4个

7.下图是某DNA双链的片段和由它控制合成的一段多肽链（甲硫氨酸的密码子是AUG），下列说法中，错误的是

A.该DNA片段含有两个游离的磷酸基团、4个游离的碱基

B.转录的模板是乙链，其碱基序列可代表遗传信息

C.转录形成的mRNA片段中至少有18个核糖核苷酸、6个密码子

D.若箭头所指碱基对被替换，则其编码的氨基酸序列可能不会改变

8.转录和翻译是真核细胞中基因表达

的两个重要步骤，判断下列有关叙述

①两者需要的原料不同②两者所需酶的种类相同③两者在同一场所中进行④两者碱基配对的方式相同

A．只有一种说法正确B．只有两种说法正确

C．只有三种说法正确D．四种说法都正确

9.基因表达调控的主要环节是

A．翻译后加工B．转录起始C．转录后加工D．翻译起始

10、DNA复制和转录的共同点是

A．需要多种酶参与B．在细胞核内进行

C．遵循碱基互补配对原则D．不需要ATP提供能量

11、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽则此mRNA分子至少含有碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为

A．3311B.3612C.1236D.1136

12下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是

A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则

B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的

C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序

D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则

13有关蛋白质合成的叙述，正确的是

A.终止密码子不编码氨基酸B.每种tRNA只运转一种氨基酸

C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息

D.核糖体可在mRNA上移动

14有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是

A．两种过程都可在细胞核中发生B．两种过程都有酶参与反应

C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料C．两种过程都以DNA为模板

15某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是

A.75对碱基B.78对碱基C.90对碱基D.93对碱基

16下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有

①染色体②中心体③纺锤体④核糖体

A．①②B．①④C．

②③D．③④

17下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。

据图判断，下列描述正确的是

A．图中表示4条多肽链正在合成

B．转录尚未结束，翻译即已开始

C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译

D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链

18.下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：

（1）图2方框内所示结构的基本组成单位是，共有种。

（2）图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为，进行的主要场所是，所需要的原料是。

（3）若该多肽合成到图1示UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是。

（4）若①所示的分子中有1000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和蛋白质中的氨基酸种类最多不超过

A．166和55B．166和20C．333和111D．333和20

（5）②所示的tRNA一端的三个碱基是UAC，则它运载的氨基酸是

A．赖氨酸（GCA）B．丙氨酸（CGT）C．甲硫氨酸（AUG）D．苏氨酸（UAC）

19.下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。

据图回答：

（1）比较图一与图二，所需要的条件除模板有所不同之外，和也不同。

（2）与图一中A链相比，C链特有的化学组成。

（3）图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为。

图三中可在人体正常细胞内发生的过程有。

（填序号）

（4）图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，d过程对应于图三中过程（填序号）。

活化的毒性物质应是一种分子。

第二节基因对性状的控制

【高考目标定位】基因与性状的关系

【考纲知识梳理】

一、中心法则的提出及其发展

1、中心法则的提出

（1）提出人：

。

2、内容：

2、发展

（1）RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向。

（2）致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向。

二、基因、蛋白质与性状的关系

1、（控制）

酶或激素细胞

基因性状

结构蛋白细胞

（控制）

2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到的影响。

3、影响生物体性状的多种因素：

基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的，共同地精细地调控生物的性状。

【考点精题精练】

1.中心法则是指

A、遗传信息的转录和翻译过程B、遗传信息的转录、翻译过程和表达过程

C、DNA复制以及转录和逆转录的过程D、遗传信息的复制、转录、翻译的传递过程

2.在遗传信息的传递过程中，不可能发生的是

A.DNA转录和翻译都进行碱基互补配对B.mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译

C.复制和转录都以DNA的一条链为模板D.核糖核苷酸和氨基酸依次参与转录和翻译

3.遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充，下列能够进行该传递过程的生物是

A、烟草花叶病毒B、噬菌体C、烟草D、大肠杆菌

4.下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是

A．一种密码子可以编码多种氨基酸B．基因的核苷酸顺序能翻译成多肽

C．基因中增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸

D．DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1

5.据报道，美国哈佛大学医学院的科学家研制了一项化学干扰技术，有望使人体的致病基因“沉默下来。

”这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的

A．ATP水解过程B．某些信使RNA的合成

C．许多DNA的复制过程D．某些氨基酸的合成

6.在生物体内性状的表达遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，下面是几种与此有关的说法，你认为不正确的是

A．在细胞的一生中，核DNA不变，RNA和蛋白质分子是变化的

B．“DNA→RNA”一般是在细胞核中完成，“RNA→蛋白质”是在细胞质中完成

C．在同一个体不同的体细胞中，核DNA相同，RNA和蛋白质不同

D．在细胞的一生中，核DNA、RNA和蛋白质种类和数量是不变的

7.治疗艾滋病（其遗传物质为RNA）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。

试问AZT抑制病毒繁殖的机制是什么

A．抑制艾滋病RNA基因的转录

B．抑制艾滋病RNA基因的逆转录

C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程

D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制

8.有一种绣球花的花色因土壤pH不同而异，pH大于7时开蓝花，pH小于7时开桃色花，这是因为土壤Ph

A．是一种诱变因素B．引起

染色体畸变

C．影响基因表达D．改变了色素基因

9.专家最近预测人的基因组大约有105个基因，“人类基因组计划”课题组近来研究估计，可能只有3—5万个基因。

对于人类基因的“大缩水”，从基因控制蛋白质的角度看，人类在使用基因上很“节约”，与其他物种相比要高效，很可能是

A．一个基因控制合成多种蛋白质B．一个基因含有多个遗传密码

C．合成一个蛋白质时共用多个基因D．基因的分子结构不稳定，易变动

10.下面有关基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述中，错误的是

A．生物体的性状受基因和环境的共同影响B．基因与性状之间都是一一对应的关系

C．生物体内的蛋白质在基因的指导下合成D．蛋白质的结构可以直接影响生物的性状

11.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。

请根据图分析，不正确的选项是

A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖苷酸为原料合成mRNA

B．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体

、酶、

ATP即可完成

C．某段NDA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变

D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致

12、下列实例与基因的作用无关的是

A．细胞分裂素延迟植物衰老B．极端低温导致细胞膜破裂

C．过量紫外线辐射导致皮肤癌D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B（浆）细胞

13、黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。

下列选项正确的是

A.环境因子不影响生物体的表现型B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同

C．黄曲霉毒素致癌是表现型D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型

14、酶A、B、C是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。

化合物甲

化合物乙

化合物丙

化合物丁

现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：

添加物突变体

突变体a（酶A缺陷）

突变体b（酶B缺陷）

突变体c（酶C缺陷）

化合物甲

不生长

不生长

生长

化合物乙

不生长

生长

生长

由上可知：

酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是

A.酶A、酶B、酶CB.酶A、酶C、

酶B

C．酶B、酶C、酶AD.酶C、酶B、酶A

15、下面是关于基因、蛋白质和性状三者关系的叙述，其中不正确的是

A．生物体的性状完全由基因控制B．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

C．蛋白质的结构可以直接影响性状D．蛋白质的功能可以影响性状

16、某种牧草体内形成氰的途径为：

前体物质→产氰糖苷→氰。

基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。

表现型与基因型之间的对应关系如下表：

表现型

有氰

有产氰糖苷、无氰

无产氰苷、无氰

基因型

A_B_（A和B同时存在）

A_bb（A存在，B不存在）

aaB_或aabb（A不存在）

（1）在有氰牧草（AABB）后代中出现的突变个体（AAbb）因缺乏相应的酶而表现无氰性状，如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是：

编码的氨基酸，或者是。

（2）与氰形成有关的二对基因自由组合。

若两个无氰的亲本杂交，F1均表现为有氰，则F1与基因型为aabb的个体杂交，子代的表现型及比例为。

（3）高茎与矮茎分别由基因E、e控制。

亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1均表现为有氰、高茎。

假设三对等位基因自由组合，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占。

（4）以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。

请以遗传图解简要说明。

17、中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。

请回答下列问题。

（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和。

（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是（用图中的字母回答）。

（3）a过程发生在真核细胞分裂的期。

（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是。

（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是，后者所携带的分子是。

（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：

①；②

基因突变及其它变异

【高考目标定位】

【考纲知识梳理】

一、知识建构

（一）本节知识体系：

1、基因突变是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿，而引起的＿＿＿＿＿的改变叫做基因突变。

2、能否遗传：

在＿＿＿＿和＿＿＿＿细胞中都可以发生基因突变，发生在＿＿＿细胞中的突变，将遵循＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿传递给后代，而发生在＿＿＿＿细胞中的突变，一般是＿＿＿＿的。

3、引起基因突变的因素可归纳为三类＿＿＿因素，＿＿＿因素和＿＿＿＿因素。

4、基因突变的特点有：

在生物界中是＿＿＿＿存在的，是＿＿＿＿＿发生的，不定向的在

自然的状态下，基因突变的频率是＿＿＿＿的。

5、基因突变的意义，是＿＿＿＿＿＿产生的途径，是＿＿＿＿的根本来源，是＿＿＿＿＿

的原始材料。

6、基因重组概念，基因重组是生物体进行＿＿＿＿的过程中，控制＿＿＿＿＿性状的基因

的＿＿＿＿＿＿。

7、基因重组类型有2种，前一种类型是指在生物体通过＿＿＿＿分裂形成＿＿＿＿时，随

着非同源染色体的＿＿＿＿＿，非等位基因也＿＿＿＿＿＿＿，另一种类型基因重组发生在＿＿＿分裂形成＿＿＿＿时期，位于＿＿＿＿染色体上的＿＿＿＿基因有时会随着＿＿＿＿＿＿＿的交换而交换导致染色单体上的＿＿＿＿。

8、基因重组的意义：

是＿＿＿＿的来源之一，对于＿＿＿＿也具有重要的意义。

（二）问题的归纳和总结

1、两种变异的区别

可遗传变异

不可遗传变异

来源

引起的变异

遗传物质

能否遗传

实例

如突变，重组形成的新性状

温度、水、肥，多指的切除等

精题精练：

1、基因突变按其发生的部位可分为体细胞突变a和生殖细胞突变b两种，则（　　）

A．均发生在有丝分裂的期间

B．a发生在有丝分裂间期，b发生在减数第一次分裂的间期

C．均发生在减数第一次分裂间期

D．a发生在有丝分裂间期，b发生在减数第一次或第二次分裂的间期

2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则（　　）

A．不能转录　B．不能翻译　　C．在转录时造成插入点以前的遗传密码改变

D．在转录时造成插入点以后的遗传密码改变

3、上眼睑下垂是一种显性遗传病，某一男性患者，其父母正常，此男性性状最可能是（　　）

A．伴性遗传　　B．染色体变异　C．基因重组　D．基因突变

4、人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因为（　　）

A．碱基发生改变（替换）　B．增添或缺失某个碱基对

C．增添一小段DNA　D．缺失一小段DNA

5、在一鼠的精巢中，由一个着丝点相连的两条染色单体上所携带的全部基因本应全部相同，但实际上却有不相同的，其原因可能是（　　）

A．复制时发生了差错　B．联会时染色单体间发生了交叉互换

C．发生了基因突变或交叉互换　D．该鼠不是纯合体

6、5－溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的结构类似物，在含有Bu的培养基上无症状大肠杆菌，得到少数突变型大肠杆菌。

突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但（A＋T）/（G＋C）的碱基比全略小于原大肠杆菌，这说明：

Bu诱发突变的机制是（　　）

A．阻止碱基正常配对　B．断裂DNA链中糖与磷酸基之间的化学键

C．诱发DNA链发生碱基种类置换　D．诱发DNA链发生碱基序列变化。

7、如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液输给一个血型相同的正常人，将使正常人（　　）

A．基因产生突变，使此人患病　　B．无基因突变，性状不遗传给此人

C．基因重组，将病遗传给此人　D．无基因重组，此人无病，其后代患病。

8、1970年以前，未发现植物对除草剂有抗性，但到目前为止则已发现有百余种植物至少对一种除草剂产生了抗性。

下表是苋菜叶绿体基因PbsA抗“莠去净”（一种除草剂）品系和敏感品系的部分DNA碱基序列和氨基酸序列。

请分析选择有苋菜能抗“莠去净”的正确说法（　　）。

抗性品系

CGT

丙氨酸

GGT

脯氨酸

AAG

苯丙氨酸

TTA

天冬酰胺

敏感品系

CGA

丙氨酸

AGT

丝氨酸

AAG

苯丙氨酸

TTA

天冬酰胺

氨基酸位置

227

228

229

230

A．由于基因突变，导致第228号位的脯氨酸被丝氨酸取代

B．其抗性遗传遵循基因的分离定律

C．其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228号位氨基酸的有关碱基中A被G代替

D．是由于密码子由AGT变为GGT

9、下图表示红色面包霉通过一套酶系统将某种原料转变成它自身的氨基酸，据此可以做出以下推理，其中错误的是（　　）。

A．若基因A突变，则向培养基中加入鸟氨酸，面包霉仍能正常生活

B．若能够直接为面包霉提供酶B，则基因B即使突变，面包霉仍能正常生活

C．每一种酶都是由特定的基因指导合成的

D．若基因B不存在，则鸟氨酸可直接形成精氨酸

10、以下关于生物变异的叙述，正确的是（　　）

A．基因突变都会遗传给后代

B．新基因产生的途径是基因重组

C．基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变

D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中

11、自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：

正常基因　精氨酸　苯丙氨酸　亮氨酸　苏氨酸　脯氨酸

突变基因1　精氨酸　苯丙氨酸　亮氨酸　苏氨酸　脯氨酸

突变基因2　精氨酸　亮氨酸　亮氨酸　苏氨酸　脯氨酸

突变基因3　精氨酸　苯丙氨酸　苏氨酸　酪氨酸　丙氨酸

根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（　　）

A.突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添

B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添

C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添

D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添

12、人类16号染色体上有一段DNA序列，决定血红蛋白的氨基酸组成。

这个DNA序列的某一对碱基发生改变而引起镰刀型细胞贫血症。

这种改变属于（　　）

A．基因突变　B．基因重组　C.染色体变异　D.基因互换

13、科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。

这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。

（1）上述紫色种皮的种子长成的植株中，有些结出了红色种子的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。

假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得新品种的过程：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

14、人类血红蛋白由574个氨基酸按一定顺序、一定结构组成特定的蛋白质，而镰刀型贫血症病人的血红蛋白中573个氨基酸与正常人一样，只有每四条肽链上的第六个氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，从而改变了血红蛋白的结构和特性――缺氧时红细胞由圆饼状变为镰刀状。

请分析右图并回答：

（1）图中的①表示＿＿＿＿，②的碱基组成是＿＿＿，缬氨酸的密码子是＿＿＿。

（2）DNA由正常变为异常是由于在＿＿＿＿过程中，可能由于各种原因发生差错，使＿＿＿＿发生局部改变，从而改变了＿＿＿＿。

（3）经科学家研究，镰刀型贫血症是常染色体隐性基因所致。

设正常人的基因型为HH，则患者基因型为＿＿＿，H基因的碱基组成中有＿＿＿，h基因的碱基组成中则是＿＿＿。

患者和正常人婚配生了个正常后代，其基因型是＿＿＿。

（4）通过以上图解和分析，充分说明了DNA分子上＿＿＿就会导致生物的＿＿＿改变。

遗传与进化——染色体变异

一、课程标准：

染色体结构变异和数目变异；生物变异在育种上应用；

二、知识建构

（一）、本节知识体系

1、染色体结构变异

染色体结构变异主要有4种：

染色体某一片段的、、

、，这些结构改变改变，从而导致性状变异。

2、染色体数目变异

（1）染色体数目变异可分为两类：

一类是细胞内增加或减少；另一类是细胞内染色体数目以形式成倍地加增加或减少

（2）染色体组数目判别

a细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组，如细胞中相同的染色体有4条，此细胞有4个染色体组。

b在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次