全国版高考生物大一轮复习第六单元遗传的物质基础第24讲基因的表达学案.docx

1、全国版高考生物大一轮复习第六单元遗传的物质基础第24讲基因的表达学案第24讲基因的表达1.遗传信息的转录和翻译()2.基因与性状的关系()遗传信息的转录和翻译1RNA的结构与分类(1)基本单位及组成磷酸；核糖；碱基(A、U、G、C)；核糖核苷酸。(2)结构特点：一般是单链。(3)RNA的种类及功能RNA对RNA病毒而言，RNA为其遗传物质。少数RNA可作为具有催化作用的酶，降低化学反应的活化能。 2遗传信息的转录和翻译(1)遗传信息的转录概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。过程(2)遗传信息的翻译概念：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

2、白质的过程。场所或装配机器：核糖体。条件过程产物：多肽蛋白质。1(必修2 P63P66图44和图46改编)有关真核细胞中蛋白质的合成过程，下列分析不正确的是()A转录时的模板是DNA的一条链B转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质与核糖体结合C翻译过程中核糖体每次移动三个碱基的位置D转录和翻译过程中都遵循了A与U，U与A配对的原则答案：D2(深入追问)(1)若一个基因在复制过程中发生碱基替换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？提示：不一定。因为密码子具有简并性。(2)细胞周期中碱基T和U首先被大量消耗的是哪一种？原因是什么？提示：U。原因：细胞分裂间期首先需要通过转录形成三种RNA，进行蛋白

3、质的合成。 突破1比较RNA与DNA(3)据“五碳糖” 突破2比较转录和翻译观察上图，试写出与有关的知识：过程名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链 突破3基因、密码子、反密码子和氨基酸的对应关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，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(终止密码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。 突破4理顺相关数量关系(1)tRNA的结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基)，不是仅由3个核糖核苷酸(碱基)构成。(2)tRNA和氨基酸之间的对应关系：一种tR

4、NA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种tRNA转运。(3)密码子和氨基酸之间的对应关系密码子共有64种，但其中有3种终止密码，不编码任何氨基酸，编码氨基酸的密码子共有61种。一种密码子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可能对应多种密码子。(4)转录产物：并不只有mRNA，还有tRNA和rRNA，但只有mRNA携带遗传信息。 【感知考题】下列关于基因表达的过程中，相关说法错误的是()A为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA，植酸酶mRNA的序列一定改变(2016江苏，22B)BrRNA能参与蛋白质的生物合成(2015海南，

5、11A)C真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子(2014海南，21改编)D某生物基因表达过程如图所示。在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开，mRNA翻译能得到多条肽链(高考浙江卷改编)答案C(1)A项中，改造后配对的反密码子是UCU，编码植酸酶的DNA热稳定性降低(填“升高”或“降低”)了。(2)D项中DNA分子转录的方向是从左右。 高分点拨类题通法翻译过程中多聚核糖体模式图的深入解读(1)根据核糖体的结构可推测图1表示翻译过程。根据图2中RNA聚合酶、核糖体、多肽等文字信息可确定图中既有转录过程又有翻译过程。(2)翻译过程中的细节问题方向：图1中方向为从右到左，判断的依据是多肽链的

6、长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多肽链之间的关系：图1中4个核糖体合成的4条多肽链，因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。【跟进题组】 命题1DNA与RNA的比较1经过对某生物体内的核酸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DNAB该生物一定不含DNA而只含RNAC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：选C。因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数

7、不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。 命题2转录和翻译过程的比较2(2017济南高三模拟)图中a、b、c表示某细菌遗传信息传递的各过程。下列说法正确的是()Aa、b过程均发生在该生物的细胞核中Ba、b、c过程均遵循碱基互补配对原则Cc过程主要以氨基酸和游离的核糖核苷酸作为原料D若b过程出现差错，蛋白质也将失去相应的功能解析：选B。细菌为原核生物，无细胞核，a为DNA复制，b为转录，二者主要发生在拟核中；c为翻译过程，a、b、c过程都遵循碱基互补配对原则；c过程即翻译，以游离的氨基酸为原料合成蛋白质；密码子具有简并性，转录过程发生差错，产生的蛋白质可能不变。3

8、(2017安徽安庆一模)如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述中不正确的是()A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B甲细胞没有核膜围成的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内C乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质D甲、乙细胞均需要RNA聚合酶解析：选A。从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体，故A错误；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中，故B正确；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核出来，故C正确；甲、乙细胞内均存在转录过程，均需RNA聚合酶。明确

9、真核细胞的转录和翻译不能同时进行，而原核细胞则能边转录边翻译。 命题3遗传信息、密码子、反密码子的比较4根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGU BUGACACU DUCU解析：选C。由表格信息无法直接确定转录的模板链，由DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则及密码子位于mRNA上，可判断苏氨酸的密码子可能为ACU或UGU。5(原创)如图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3端5端”，其他数字表示核苷酸的位置。如表所示为四种氨基酸对应的全部密码子。下列相关叙述正确的是

10、()密码子UGGGGU、GGA、GGG、GGCACU、ACA、ACG、ACCCCU、CCA、CCG、CCC氨基酸色氨酸甘氨酸苏氨酸脯氨酸A.转录过程中也需要搬运原料的工具B该tRNA中含有氢键，由一条链构成C该tRNA在翻译过程中可搬运脯氨酸D氨基酸与反密码子都是一一对应的解析：选B。转录过程的原料是游离的核糖核苷酸，不需要搬运原料的工具，A错误；tRNA是由一条核糖核苷酸链构成的，该链内互补的碱基间能够形成氢键，导致RNA链发生折叠，看上去像三叶草的叶形，B正确；tRNA上的反密码子能够与它所搬运的氨基酸的密码子互补配对，图示tRNA上的反密码子为UGG(3端5端读取)，它所搬运的氨基酸的密

11、码子为ACC，故所搬运的氨基酸是苏氨酸，C错误；一种氨基酸可由一种或几种不同的密码子决定，而反密码子能与密码子互补配对，所以，氨基酸与反密码子并不都是一一对应的，D错误。 命题4基因表达中的相关计算6(2017北京市海淀区练习)已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成，共含有198个肽键，翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录形成该mRNA的基因中，最少应含有C和T的个数是()A200 B400 C600 D800解析：选C。7(2017泰安质检)一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数

12、分别是()Am、(m/3)1 Bm、(m/3)2C2(mn)、(m/3)1 D2(mn)、(m/3)2解析：选D。mRNA分子中有m个碱基，其中GC数目为n个，推出AU数目为mn个，故DNA中AT数目为2(mn)。根据mRNA碱基数目蛋白质中氨基酸数目31可知，氨基酸数目为m/3。脱去水分子数氨基酸数肽链数(m/3)2。关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比

13、对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。基因表达与前沿科学结合考查82015年8月21日，清华大学生命科学学院院长施一公带领的科研团队在国际顶级期刊科学上同时发表两篇论文，揭示了真核细胞剪接体的三维结构和RNA(核糖核酸)剪接的分子基础。剪接体是转录过程完成后，对最初形成的mRNA进行剪接的多组分复合物，主要是由小分子的RNA和蛋白质组成。根据上述信息判断，下列叙述正确的是()A翻译时mRNA中的碱基数目等于基因模板链中的碱基数目B剪接体在转录开

14、始前发挥作用C蛋白质翻译与剪接体无关D剪接体具有复杂的空间结构解析：选D。最初形成的mRNA需要经过剪接后才能进行翻译，因此翻译时mRNA中的碱基数目小于基因模板链中的碱基数目，A项错误；剪接体是转录完成后，对最初形成的mRNA进行剪接，B项错误；蛋白质翻译需要模板mRNA，如果最初形成的mRNA不进行加工，就不能完成翻译过程，C项错误；蛋白质分子具有复杂的空间结构，可以推知剪接体同样具有复杂的空间结构，D项正确。中心法则及基因与性状的关系1中心法则图解与解读(1)中心法则图解(2)各种生物遗传信息传递能分裂的细胞和噬菌体等DNA病毒：。烟草花叶病毒等大部分RNA病毒：。HIV等逆转录病毒：。高度分化的细胞：DNARNA蛋白质。2基因控制生物性状的途径(1)直接途径机理：基因蛋白质结构生物体性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接途径机理：基因酶的合成细胞代谢生物体性状。实例：白化病、豌豆的粒形。1(必修2 P68图47改编)如图为遗传的中心法则图解，ae表示相关生理过程。下列有关叙述