生物第三單元 基因的本質(zhì) 第3講 基因與基因的表達(dá) 新人教版必修2

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1、第第3講講 基因與基因的表達(dá)基因與基因的表達(dá)一、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1基因與DNA的關(guān)系。(1)一個(gè)DNA分子上有_個(gè)基因。構(gòu)成基因的堿基數(shù)_DNA分子的堿基總數(shù)。(2)基因是_的DNA片段。2遺傳信息與DNA的關(guān)系遺傳信息蘊(yùn)藏在DNA分子的_之中。知識梳理知識梳理3DNA分子特性(1)多樣性：主要取決于_多樣性。(2)_：是由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。(3)穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的_結(jié)構(gòu)。二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1RNA的結(jié)構(gòu)和種類(1)結(jié)構(gòu)：與DNA相比，RNA在組成上的差異表現(xiàn)在：五碳糖 是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，堿基組 成 中 沒 有 T ， 而

2、替 換 為_。(2)種類：_、tRNA和_三種。2轉(zhuǎn)錄 三、遺傳信息的翻譯1翻譯(1)概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以_為模板合成_的過程。(2)場所：細(xì)胞質(zhì)中的_。(3)運(yùn)載工具：_。(4)堿基配對：_、_、GC、CG。2密碼子(1)概念：遺傳學(xué)上把_上決定一個(gè)氨基酸的_叫一個(gè)密碼子。( 2 ) 種 類 ： 共 6 4 種 ， 其 中 決 定 氨 基 酸 的 密 碼 子 有_種。3轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(1)結(jié)構(gòu)：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶_的部位，另一 端 有 三個(gè)堿基可與密碼子互補(bǔ)配對，稱為_。(2)種類：61種。四、中心法則及其發(fā)展1內(nèi)容2發(fā)展(1)RNA腫瘤病毒的遺傳信息由RNA流向_。(

3、2)致癌RNA病毒能使遺傳信息由RNA流向_。3完善后的中心法則內(nèi)容(用簡式表示)五、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1基因?qū)π誀畹目刂?1)直接控制：通過控制_來直接控制生物性狀。(2)間接控制：通過控制_來控制代謝過程，從而控制生物性狀。2基因與性狀的關(guān)系(1)基因與性狀的關(guān)系并不都是_關(guān)系。如人的身高可能是由_決定的，同時(shí)，后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對身高也有重要作用。(2)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。自主核對：一、1.許多小于有遺傳效應(yīng)2.堿基排列順序3.堿基排列順序的特異性雙螺旋二、1.核糖U(尿嘧啶)mRNArRNA2細(xì)胞核DNA的

4、一條鏈核糖核苷酸AUTA三、1.mRNA具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)核糖體tRNAAUUA2mRNA三個(gè)相鄰堿基613氨基酸反密碼子四、2.RNADNA五、1.蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)酶的合成2線性多個(gè)基因1基因與性狀之間有何關(guān)系？2基因有哪些功能？1對基因本質(zhì)的理解(1)從結(jié)構(gòu)上看基因是DNA上一個(gè)個(gè)特定的片段，一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因?；蚺cDNA結(jié)構(gòu)一樣，也是由四種脫氧核苷酸按一定順序排列而成的，也是雙螺旋結(jié)構(gòu)。基因中脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序代表遺傳信息?？键c(diǎn)突破考點(diǎn)突破(2)從功能上看基因具有遺傳效應(yīng)，即基因能控制生物的性狀，基因是控制生物性狀的基本單位，特定的基因決定特定的性狀。2染色

5、體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系3基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系4基因的基本功能(1)遺傳信息的傳遞：發(fā)生在傳種接代過程中，通過復(fù)制實(shí)現(xiàn)遺傳信息由親代到子代的傳遞。(2)遺傳信息的表達(dá)：發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育過程中，是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的過程，通過遺傳信息的表達(dá)控制個(gè)體發(fā)育過程。應(yīng)用指南1DNA上有很多片段，其中有遺傳效應(yīng)的片段才叫基因，沒有遺傳效應(yīng)的片段不叫基因。2對于真核細(xì)胞來說，染色體是基因的主要載體；線粒體和葉綠體是基因的次要載體。3對于原核細(xì)胞來說，基因在擬核中的DNA分子或質(zhì)粒上，DNA是裸露的，并沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體因此，沒有染色體這一載體。4位于染色體上的基因隨

6、染色體傳遞給子代，其遺傳遵循孟德爾遺傳定律。5位于線粒體和葉綠體中的基因隨線粒體和葉綠體傳給后代，是細(xì)胞質(zhì)遺傳的基礎(chǔ)。例1關(guān)于下面概念圖的敘述不正確的是() AA是脫氧核糖BG是蛋白質(zhì)CD在E中的排列順序代表遺傳信息DF的基本組成單位是圖中的E解析E是F中有遺傳效應(yīng)的片段，F(xiàn)和E的基本單位都是D。答案D考點(diǎn)2DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較1三者的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間細(xì)胞分裂(有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前)的間期個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件都需要特定的酶和ATP復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)

7、物2個(gè)雙鏈DNA一個(gè)單鏈RNA(mRNA，tRNA,rRNA)多肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個(gè)子細(xì)胞離開細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)或功能蛋白質(zhì)特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu)翻譯結(jié)束后，mRNA分解成單個(gè)核苷酸堿基配對AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC遺傳信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義使遺傳信息從親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀2.聯(lián)系應(yīng)用指南1對細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化以及生長等過程。2DNA中含有T而無U，而R

8、NA中含有U而無T，因此可通過放射性同位素標(biāo)記T或U，研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程。3在翻譯過程中，一條mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，可同時(shí)合成多條多肽鏈，但不能縮短每條肽鏈的合成時(shí)間。例2下列敘述正確的是()ADNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板B每種氨基酸僅由一種密碼子編碼CDNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程DDNA是主要的遺傳物質(zhì)解析本題主要考查遺傳信息的傳遞與表達(dá)過程。A項(xiàng)，蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA，屬于基因表達(dá)中的翻譯過程；B項(xiàng)，密碼子具有簡并性，即存在多個(gè)密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象； C項(xiàng)，基因表達(dá)的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，DNA復(fù)制屬于遺傳信息的傳遞過程；D項(xiàng)，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA

9、，少數(shù)生物(部分病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。本題屬于基礎(chǔ)題，對基因表達(dá)的過程、密碼子以及有關(guān)DNA的知識混淆是失分的主要原因。答案D對點(diǎn)訓(xùn)練1下圖是基因指導(dǎo)多肽合成的模式圖。據(jù)圖分析正確的是()A因?yàn)橹泻袎A基U，所以其上有密碼子B和過程均發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對C甲圖表示轉(zhuǎn)錄過程，乙圖表示翻譯過程D若過程合成160個(gè)氨基酸，則mRNA上共有480個(gè)核苷酸解析：圖中是tRNA，在其上有反密碼子，密碼子位于mRNA上。表示mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，即翻譯過程，圖表示以DNA為模板合成mRNA，即轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都發(fā)生堿基互補(bǔ)配對。合成160個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，至少需要mR

10、NA上480個(gè)核苷酸，但還有終止密碼等，因此mRNA上堿基數(shù)大于480個(gè)。答案：B考點(diǎn)3遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子1三者區(qū)別比較項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子位置DNAmRNAtRNA含義DNA上堿基對或脫氧核苷酸的排列順序mRNA上決定一個(gè)氨基酸或提供轉(zhuǎn)錄終止信號的3個(gè)相鄰的堿基tRNA上的可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對的3個(gè)堿基種類4n種(n為堿基對的數(shù)目)64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種61種作用間接決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序直接控制蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序識別密碼子相關(guān)特性具有多樣性和特異性一種密碼子只能決定一種氨基酸，而一種氨基酸可能由一種或幾種密碼子決定一種tRNA只能識別

11、和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，而一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)2.聯(lián)系(1)遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。(2)mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。以上關(guān)系表示如下：應(yīng)用指南1tRNA結(jié)構(gòu)模式圖與反密碼的閱讀例3mRNA上決定氨基酸的某個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸發(fā)生的變化是()AtRNA一定改變，氨基酸一定改變BtRNA不一定改變，氨基酸不一定改變CtRNA一定改變，氨基酸不一定改變DtRNA不一定改變，氨基酸一定改變解析因tRNA是與mRNA上的

12、密碼子配對，故密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，對應(yīng)的tRNA一定改變，又因一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子，故密碼子改變不一定引起氨基酸的改變。答案C對點(diǎn)訓(xùn)練2有關(guān)基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是()A轉(zhuǎn)錄和翻譯都可發(fā)生在線粒體內(nèi)B轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料分別是核糖核苷酸和氨基酸C一個(gè)密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸只由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)D轉(zhuǎn)錄和翻譯的模板分別是DNA的一條鏈和mRNA解析：轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料。翻譯則主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，以mRNA為模板，以氨基酸為原料，但線粒體內(nèi)有DNA和核糖體，因此轉(zhuǎn)錄和翻譯也可發(fā)生在線粒體內(nèi)；由于密碼子的簡并現(xiàn)象，因此一種

13、氨基酸可對應(yīng)多種密碼子，也需多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。答案：C考點(diǎn)4基因?qū)π誀畹目刂?中心法則與生物種類的關(guān)系圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個(gè)過程。(1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞(2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞(3)中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能傳遞遺傳信息：它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。表達(dá)遺傳信息：它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。特別關(guān)注：(1)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。(2)RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細(xì)胞中。(3)逆轉(zhuǎn)錄酶在基因工程中是一種很重要的酶，它能以已

14、知的mRNA為模板合成目的基因 2基因?qū)π誀羁刂频姆绞交蚩刂菩誀钚杞?jīng)過一系列步驟，基因控制性狀有如下兩種方式：3基因與性狀的關(guān)系(1)一般說來，一對基因控制一對相對性狀，但也有性狀由多個(gè)基因決定，甚至一個(gè)基因能影響生物的多種性狀。(2)生物的性狀表現(xiàn)是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。應(yīng)用指南1高等動(dòng)植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無信息傳遞。2RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補(bǔ)充和完善。

15、3逆轉(zhuǎn)錄一定要在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下完成。4根據(jù)模板和原料即可確定是中心法則的哪一過程，如模板DNA，原料脫氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可確定為DNA復(fù)制(轉(zhuǎn)錄)。5進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的過程上述四個(gè)都有；進(jìn)行互補(bǔ)配對的場所有四個(gè)，即細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。6需要解旋酶的過程：DNA復(fù)制(兩條鏈都作模板)和轉(zhuǎn)錄(DNA一條鏈作模板)。例4在生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞一般遵循DNARNA蛋白質(zhì)的表達(dá)原則，下面有關(guān)這個(gè)過程的說法錯(cuò)誤的是()A在細(xì)胞的不同階段，DNA攜帶的信息一般是不變的，而RNA和蛋白質(zhì)的種類可以變化BDNARNA主要是在細(xì)胞核中完成的，RNA蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中完成的CDNARNA會(huì)

16、發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，RNA蛋白質(zhì)不會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對DmRNA是翻譯的直接模板，DNA是最終決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的遺傳物質(zhì)解析RNA蛋白質(zhì)的過程中，也發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，是密碼子與反密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對。答案C對點(diǎn)訓(xùn)練3如圖為遺傳的中心法則圖解。下列有關(guān)的敘述中，正確的是()A的過程中，發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的有B能在人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的有C過程中堿基互補(bǔ)配對時(shí)，遵循AU、UA、CG、GC的原則D人們利用基因工程的方法將蘇云金桿菌的毒蛋白基因?qū)氲矫藁?xì)胞內(nèi)，培育出了抗蟲棉。導(dǎo)入棉花體內(nèi)的毒蛋白基因發(fā)揮作用要經(jīng)過三個(gè)過程解析：A項(xiàng)中過程是翻譯過程，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子之間存在堿基互補(bǔ)配對；B

17、項(xiàng)中過程是逆轉(zhuǎn)錄過程，人體細(xì)胞不存在該過程；C項(xiàng)中逆轉(zhuǎn)錄過程是RNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，因此遵循AT、UA、CG、GC的原則。只有D項(xiàng)是正確的。答案：D考點(diǎn)5實(shí)驗(yàn)面面觀：對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)所謂對照實(shí)驗(yàn)是指除所控因素外其他條件與被對照實(shí)驗(yàn)完全相同的實(shí)驗(yàn)。對照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證：“其他條件完全相同”。應(yīng)用指南1所選用生物材料要相同即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。2所用實(shí)驗(yàn)器具要相同，即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。3所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同，即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題

18、。4所用處理方法要相同，如：保溫或冷卻；光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對對照實(shí)驗(yàn)來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。例5在克里克得出3個(gè)堿基可以排列成1個(gè)遺傳密碼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，科學(xué)家們開始探索一個(gè)特定的遺傳密碼所對應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個(gè)。尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，在每一個(gè)試管中加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，結(jié)果在加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈，如下圖請回答。(1)實(shí)驗(yàn)中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是_。(2)細(xì)胞提取液為該實(shí)驗(yàn)具體提供了_。(3)實(shí)驗(yàn)中所用的細(xì)胞提取液

19、需除去DNA和mRNA的原因是_。(4)要確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性，需設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)。本題目所給實(shí)驗(yàn)中，對照實(shí)驗(yàn)是_。(5)要想知道更多氨基酸的密碼子，你如何改變上述實(shí)驗(yàn)？ (簡述)_。(6)本實(shí)驗(yàn)所用的細(xì)胞提取液可以用大腸桿菌制備。請簡述制備方法：對大腸桿菌進(jìn)行振蕩裂解；_；_。經(jīng)上述操作，得到了除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液。(大腸桿菌中mRNA約在3060分鐘內(nèi)自行分解，因此操作中可不考慮)解析多聚尿嘧啶核苷酸的作用相當(dāng)于mRNA，細(xì)胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量、酶、核糖體、tRNA。實(shí)驗(yàn)中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響。答案(1)作為模板mRNA直接控制

20、蛋白質(zhì)(多肽)合成(2)能量、酶、核糖體、tRNA(不能缺項(xiàng))(3)排除細(xì)胞中的DNA、mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他種類氨基酸的實(shí)驗(yàn)(5)依次用不同種類的多聚核糖核苷酸替換上述實(shí)驗(yàn)中的多聚尿嘧啶核苷酸(6)離心、過濾，獲取勻漿用DNA酶處理勻漿，除去DNA例1DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯成的氨基酸如下表所示。則tRNA(UGC)所攜帶的氨基酸是()A.賴氨酸 B丙氨酸C半胱氨酸 D蘇氨酸錯(cuò)因分析審題不清。GCACGTACGTGC賴氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸解析DNA模板鏈上的堿基和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的反密碼子都與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對。故轉(zhuǎn)運(yùn)RN

21、A上的堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列相同，即UGC的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸對應(yīng)DNA模板鏈上的堿基序列是TGC，為蘇氨酸。答案D例2結(jié)合以下圖表分析，有關(guān)說法正確的是()抗菌藥物抗菌機(jī)理青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性紅霉素能與核糖體結(jié)合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的和B青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制C結(jié)核桿菌的和都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中D可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中錯(cuò)因分析對中心法則適用范圍模糊不清。解析依據(jù)題干信息可知，青霉素只是抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，而利福平是抑制RNA聚合酶的活性。影響RNA的合成過程，所以二者不能抑制DNA的復(fù)制，B錯(cuò)

22、誤；結(jié)核桿菌中不存在RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過程，所以C錯(cuò)誤； ；人體健康細(xì)胞中也同樣不存在RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過程，只能發(fā)生過程，所以D錯(cuò)誤；環(huán)丙沙星可促進(jìn)DNA螺旋化，可抑制DNA分子復(fù)制，紅霉素能與核糖體結(jié)合，干擾mRNA與核糖體的結(jié)合，可以抑制翻譯過程，所以A正確。答案A典例1根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是()A.TGU BUGACACU DUCUDNA雙鏈 TG mRNA tRNA反密碼子A 氨基酸蘇氨酸考查角度轉(zhuǎn)錄與翻譯及其相互關(guān)系解析由表格信息無法直接確定轉(zhuǎn)錄的模板鏈，因DNA兩鏈間、模板鏈與mRNA間、mRNA與反密碼子間均遵循堿基互補(bǔ)配對原則及密碼子位于mRNA上可確定蘇

23、氨酸的密碼子為ACU或UGU。答案C點(diǎn)評該題考查基因表達(dá)過程，正確理解密碼子含義是解答本題的關(guān)鍵。典例21983年科學(xué)家證實(shí)，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”示意圖是()考查角度中心法則解析HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA，該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIVDNA分子在人體細(xì)胞又可以復(fù)制，還可以轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶，故HIV的R

24、NA不能復(fù)制，所以A、B、C錯(cuò)誤。答案D點(diǎn)評本題提供了一條重要信息HIV是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒?？疾閷W(xué)生對中心法則的理解與掌握情況，進(jìn)而考查學(xué)生獲取信息、處理信息、學(xué)以致用的能力，假設(shè)、推理等科學(xué)的方法。難度較大。解決該題要先讀懂題目信息，比較四個(gè)選項(xiàng)，再結(jié)合學(xué)過的中心法則等知識進(jìn)一步思考。失分原因主要是沒有真正理解逆轉(zhuǎn)錄酶與RNA復(fù)制酶的內(nèi)涵，沒有真正理解題意。典例3大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，測定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi)半乳糖苷酶的活性變化(如圖)。據(jù)圖分析，下列敘述合理的是()A050min，細(xì)胞內(nèi)

25、無半乳糖苷酶基因B50100min，細(xì)胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶C培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí)，半乳糖苷酶基因開始表達(dá)D培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí)，半乳糖苷酶基因開始表達(dá)考查角度基因的表達(dá)與綜合解析圖中曲線變化表明：050min期間，細(xì)胞數(shù)目一直在增加，50min后一段時(shí)間內(nèi)，細(xì)胞數(shù)目不變，之后，半乳糖苷酶才表現(xiàn)出生物活性，將乳糖分解為半乳糖和葡萄糖，細(xì)胞數(shù)目繼續(xù)增加。因而可確定分解葡萄糖的酶一直存在，分解乳糖的酶(半乳糖苷酶)在葡萄糖缺乏時(shí)才開始合成。酶的合成受基因控制，半乳糖苷酶基因一直存在。答案D點(diǎn)評此題考查學(xué)生獲取信息的能力，中等難度，屬于考綱獲取信息能力層次。解決本題的關(guān)鍵是考生能從圖中準(zhǔn)確提

26、取信息，進(jìn)而作出正確判斷。典例4鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲存多余Fe3的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中甘氨酸的密碼子是_，鐵蛋白基因中決定 “” 的 模 板 鏈 堿 基 序 列 為_。(2)Fe3濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了_，從而抑制了翻譯的起始；Fe3濃度高時(shí)，鐵調(diào)

27、節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免_對細(xì)胞的毒性影響，又可以減少_。(3)若鐵蛋白由n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是_。(4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來實(shí)現(xiàn)，即由_?？疾榻嵌然虻谋磉_(dá)與綜合解析(1)由翻譯的特點(diǎn)，肽鏈合成過程中每結(jié)合一個(gè)氨基酸，核糖體就向右移動(dòng)3個(gè)堿基的距離，由圖可知甘氨酸對應(yīng)密碼子應(yīng)為GGU，甘、天、色氨酸對應(yīng)mRNA的堿基序列為GGUGACUGG，所以相應(yīng)基因模板鏈

28、堿基序列為CCACTGACC也可以是CCAGTCACC(轉(zhuǎn)錄方向與前者相反)。(2)從題干信息看出鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，當(dāng)Fe3濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白會(huì)與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，干擾核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)，從而抑制翻譯的起始；當(dāng)Fe3濃度高時(shí)，F(xiàn)e3會(huì)與鐵調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合，使翻譯正常進(jìn)行。這樣既可以避免Fe3對細(xì)胞的毒性影響，又可以減少細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)。(3)因mRNA上存在著鐵應(yīng)答元件和終止密碼等不對應(yīng)氨基酸的堿基序列，故mRNA上堿基數(shù)遠(yuǎn)大于氨基酸數(shù)的3倍。(4)比較色氨酸和亮氨酸的密碼子，色氨酸(UGG)與亮氨酸(UUG)只有一個(gè)堿基的差別，可以確定改變

29、DNA模板鏈上的一個(gè)堿基可以實(shí)現(xiàn)色氨酸變成亮氨酸，(UGGUUG)，故DNA模板鏈上堿基變化為CA。答案(1)GGUCCACTGACC(CCAGTCACC)(2)核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)Fe3細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)(3)mRNA兩端存在不翻譯的序列(4)CA點(diǎn)評本題借助翻譯圖示考查了學(xué)生理解能力，題目難度較大。正確解讀圖示信息是解答本題的關(guān)鍵。1下列哪項(xiàng)不是DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點(diǎn)()A需要多種酶參與B能在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行C遵循堿基互補(bǔ)配對原則 D所用的原材料相同解析：DNA分子的復(fù)制發(fā)生在間期，主要是細(xì)胞核內(nèi)，以脫氧核苷酸為原料，合成的是DNA，而轉(zhuǎn)錄也是主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，是以核糖核苷酸

30、為原料，合成的是RNA。答案：D隨堂過關(guān)隨堂過關(guān)2關(guān)于mRNA翻譯形成多肽鏈的生理過程的敘述，正確的是()A一種氨基酸在mRNA上有一種與之對應(yīng)的密碼子BmRNA所攜帶的信息就是遺傳信息CmRNA上的密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸DmRNA上的GGC在人細(xì)胞中和豬細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸解析：遺傳信息存在于DNA分子上；mRNA上有61個(gè)密碼子能與氨基酸對應(yīng)；一種氨基酸在mRNA上可能有多種與之對應(yīng)的密碼子，所有生物共用一套遺傳密碼。答案：D3有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是()A終止密碼子不編碼氨基酸B每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸CtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D核糖體可在mRN

31、A上移動(dòng)解析：本題考查蛋白質(zhì)的合成過程，意在考查考生對翻譯過程的充分理解。A項(xiàng)正確，64個(gè)密碼子中有3個(gè)是終止密碼子，不決定氨基酸。B項(xiàng)正確，每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，但一種氨基酸可被一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。C錯(cuò)誤，決定氨基酸序列的遺傳信息通常是在DNA分子上。答案：C4在蛋白質(zhì)合成過程中，少量的mRNA分子就可以指導(dǎo)迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。其主要原因是()A一種氨基酸可能由多種密碼子來決定B一種氨基酸可以由多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶到核糖體中C一個(gè)核糖體可同時(shí)與多條mRNA結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成D一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成解析：在蛋白質(zhì)合成過程中，翻譯是

32、一個(gè)快速的過程，通常一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，這樣少量的mRNA就可以指導(dǎo)迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。答案：D5下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是()A一對相對性狀可由多對基因控制B基因可通過控制酶的合成進(jìn)而控制生物的性狀C隱性基因控制的性狀不一定得到表現(xiàn)D基因型相同，表現(xiàn)型就相同解析：基因與性狀的關(guān)系是，基因型與環(huán)境條件共同決定生物性狀，因此基因型相同，環(huán)境不同時(shí)，表現(xiàn)型不一定相同。答案：D6鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病，在對患者紅細(xì)胞的血紅蛋白分子進(jìn)行分析研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在組成血紅蛋白分子的多肽鏈上，發(fā)生了氨基酸的替換，發(fā)生替換的根本原因在于在控制其結(jié)構(gòu)的

33、基因中發(fā)生了個(gè)別堿基的替換。分析以上材料可得出()A基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位B基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀C基因結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，性狀不一定發(fā)生變化D如果生物體的性狀發(fā)生變化，則控制其性狀的基因也一定發(fā)生了變化解析：由題意可知，基因結(jié)構(gòu)中的個(gè)別堿基發(fā)生了替換，導(dǎo)致氨基酸的替換，致使血紅蛋白不正常，所以表現(xiàn)出鐮刀型細(xì)胞貧血癥。經(jīng)過推理可知，基因可以通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀，而沒有體現(xiàn)“基本單位”，也沒有體現(xiàn)基因變化與性狀變化之間的必然關(guān)系。答案：B7下圖是中心法則揭示的生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。請回答下列問題。(1)a、b、c

34、、d所表示的四個(gè)過程依次分別是_、_、_和_。(2)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過程是_(用圖中的字母回答)。(3)a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的_期。(4)在真核細(xì)胞中，a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所是_。(5)能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是_，后者所攜帶的分子是_。(6)RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有(用類似本題圖中的形式表述)：_；_。解析：圖中a表示DNA復(fù)制，b是轉(zhuǎn)錄，c是翻譯，d是逆轉(zhuǎn)錄，e是RNA的自我復(fù)制。在翻譯過程中需要tRNA和核糖體同時(shí)參與。DNA復(fù)制過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的間期。真核細(xì)胞中，轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場所是細(xì)胞核。tRNA能特異性識別信使RNA分子并轉(zhuǎn)

35、運(yùn)氨基酸。RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑：RNA自我復(fù)制形成RNA，RNA翻譯成蛋白質(zhì)；RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成DNA，DNA通過轉(zhuǎn)錄和翻譯形成蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出特定的生物性狀。答案：(1)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄(2)c(3)間(4)細(xì)胞核(5)tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)氨基酸(6) 蛋白質(zhì)RNADNARNA蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞核基因存在部位葉綠體、線粒體細(xì)菌質(zhì)粒細(xì)胞核是否與蛋白質(zhì)結(jié)合否，DNA分子裸露與蛋白質(zhì)結(jié)合為染色體結(jié)構(gòu)雙鏈DNA雙鏈DNA功能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯基因數(shù)量少多遺傳方式母系遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律聯(lián)系線粒體和葉綠體是半自主細(xì)胞器，這些部位的基因的活動(dòng)還要受

36、核基因的控制、制約核基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行；質(zhì)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯均在細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體內(nèi)完成，因?yàn)檫@兩類細(xì)胞器中有自己的核糖體2.細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn)母系遺傳：受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎都來自卵細(xì)胞(母本)。雜交后代不出現(xiàn)一定的分離比(即不遵循孟德爾遺傳定律)：母本減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞時(shí)，質(zhì)基因是隨機(jī)的、不均等的分配?！纠}】下圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。(1)完成過程需要_等物質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核。(2)從圖中分析，核糖體的分布場所有_。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程、，將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)

37、基上培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推測該RNA聚合酶由_中的基因指導(dǎo)合成。(4)用鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量 顯 著 減 少 ， 那 么 推 測 鵝 膏 蕈 堿 抑 制 的 過 程 是_(填序號)，線粒體功能_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到影響?！窘馕觥?1)轉(zhuǎn)錄需要模板、能量、酶、原料等。(2)核糖體主要分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體、核膜等處，由題意可知核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(3)題意中指出溴化乙啶、氯霉素主要影響線粒體中的轉(zhuǎn)錄與翻譯，而線粒體中RNA聚合酶活性仍很高，說明RNA聚合酶與線粒體中的DNA無關(guān)，從而分析得出指導(dǎo)合成RNA聚合酶的基因分布在細(xì)胞核中。(4)分析題干給出的信息，結(jié)合圖形，即可得出答案?！敬鸢浮?1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(3)核DNA(細(xì)胞核)(4)會(huì)