2019-2020年高中生物第四章基因的表达章末整合提升教学案新人教版必修2.doc

2019-2020年高中生物第四章基因的表达章末整合提升教学案新人教版必修2整合一遗传信息、密码子和反密码子的比较项目遗传信息密码子反密码子位置基因中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基tRNA上与mRNA上的密码子互补的tRNA一端的3个碱基作用决定蛋白质中氨基酸的排列顺序翻译时决定肽链中氨基酸的排列顺序识别密码子图解联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，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，反密码子则起到翻译的作用例1下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“甲硫氨酸脯氨酸苏氨酸甘氨酸缬氨酸”密码子表：甲硫氨酸：AUG；脯氨酸：CCA、CCC、CCU、CCG；苏氨酸：ACU、ACC、ACA、ACG；甘氨酸：GGU、GGA、GGG、GGC；缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG。根据上述材料，下列描述中错误的是()A这条多肽链中有 4个“CONH”的结构B决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUAC这段DNA中的链起了转录模板的作用D若链中CCC碱基变为CCT，则该多肽链的结构一定发生改变答案D解析5个氨基酸脱水缩合时应产生4个肽键，由甲硫氨酸的密码子组成，可推知链为转录时的模板链，故密码子应依次为AUG、CCC、ACC、GGG、GUA；若链中CCC碱基变为CCT，由于密码子具有简并性，其决定的氨基酸并没有改变，该多肽链的结构也未改变。整合二复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP产物2个双链DNA一条单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链(或蛋白质)产物去向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞的结构蛋白质和功能蛋白质特点边解旋边复制；半保留复制边解旋边转录；转录后DNA仍恢复原来的双链结构翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸碱基配对AT，TA，GC，CGAU，TA，GC，CGAU，UA，CG，GC遗传信息传递方向DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状例2如图所示，下列有关的叙述中，不正确的是()A甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶B甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶C甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸D甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸答案C解析考查遗传信息的传递过程，C项中甲RNA是模板，产物是DNA，所以模拟的应该是逆转录的过程，而不是转录。整合三转录与翻译中的碱基与氨基酸的关系1转录成mRNA的DNA分子中的碱基数至少是该mRNA碱基数的2倍。2由n个碱基组成的基因控制合成的蛋白质中所含氨基酸数最多为n/6。例3已知一个蛋白质由两条多肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共250个，则转录该mRNA的基因中C和T不少于()A200个 B400个C600个 D800个答案C解析已知该蛋白质由200个氨基酸组成，则mRNA中至少有600个碱基，转录该mRNA的基因至少有1 200个碱基，而双链DNA中C和T占碱基总数的一半，故转录该mRNA的基因中C和T不少于600个。整合四真核生物和原核生物基因表达过程的区别1原核生物没有核膜，基因表达是边转录边翻译(图1)。2真核生物细胞核内转录，产生的mRNA穿过核孔到细胞质中和核糖体结合，进行翻译的过程(图2)。例4图示为两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述不正确的是()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甲没有核膜包被的细胞核，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若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子答案A解析从图中可以看出，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；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中；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；若合成某肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，再加上一端的羧基含有的2个氧原子，该肽链至少含有102个氧原子。整合五基因与性状的关系基因对性状的控制，实际上就是基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。下图是对中心法则的内容的扩展图，DNA通过复制将遗传信息由亲代遗传给了子代，它发生在细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期；而DNA的转录和翻译又体现了遗传信息的表达功能，发生在生物个体发育的过程中。基因对性状的控制就发生在生物个体的发育过程中。1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。2基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。3基因和性状的关系(1)基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。有些性状是由单个基因决定的，有些性状是由多个基因共同决定的(如人的身高)，有的基因可决定或影响多种性状。(2)生物体的性状不仅由基因决定，还受环境的影响，是基因和环境共同作用的结果。基因中的脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，是生物体性状的决定者；蛋白质是生物体性状的体现者，基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。例5着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因()A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B通过控制蛋白质的结构，从而直接控制生物体的性状C通过控制酶的合成，从而直接控制生物体的性状D可以直接控制生物体的性状，发生突变后生物体的性状随之改变答案A解析基因控制生物体的性状有两种方式：一是控制蛋白质(非酶)的结构从而直接控制性状，二是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。患者体内由于基因突变而缺乏DNA修复酶，从而使性状改变。热点考题集训1关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性答案C解析转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程；转录需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先结合到基因的启动子上，从而开始转录过程；以mRNA为模板翻译、合成蛋白质时移动的是核糖体；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的稳定性。2对于下列图解，正确的说法有()表示DNA复制过程表示DNA转录过程共有5种碱基共有8种核苷酸共有5种核苷酸A均代表同一种核苷酸A BC D答案C解析由图可知，此过程是遗传信息的转录过程；由于模板链为DNA链，生成的是RNA链，整个过程涉及5种碱基A、T、G、C、U；图中共有8种核苷酸：4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸。3如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程，下列说法正确的是()A图1所示过程主要发生于细胞核中，其原料为核糖核苷酸B图2所示过程主要发生于核糖体中，其原料为氨基酸C图1中是DNA聚合酶，图2中是rRNAD图2所示多肽合成到Gly就终止，导致合成结束的终止密码子是UAG答案D解析图1所示过程为DNA复制，其原料为脱氧核苷酸；图2所示过程为翻译，其唯一场所为核糖体；图1中是解旋酶，图2中是tRNA。4同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的()AtRNA种类不同BmRNA碱基序列不同C核糖体成分不同D同一密码子所决定的氨基酸不同答案B解析细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类和核糖体成分是相同的，A、C项错误；直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同，B项正确；同一密码子决定的氨基酸是相同的，D项错误。5一条多肽链中有氨基酸1 000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分别至少有碱基()A3 000个和3 000个B1 000个和3 000个C1 000个和4 000个D3 000个和6 000个答案D解析本题是一道较常见的有关氨基酸和碱基之间关系的计算题，主要考查对知识的理解运用能力和知识的迁移能力。掌握了它们的关系：氨基酸个数mRNA上的碱基数目DNA上的碱基数目136，马上可以指出正确的答案。6在蛋白质合成过程中，少量的mRNA分子就可以指导迅速合成出大量的蛋白质。其主要原因是()A一种氨基酸可能由多种密码子来决定B一种氨基酸可以由多种转运RNA携带到核糖体中C一个核糖体可同时与多条mRNA结合，同时进行多条肽链的合成D一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成答案D解析一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，这样少量的mRNA分子就可以迅速指导合成出大量的蛋白质。7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只发生在某些病毒中答案A解析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，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；d、e为逆转录和RNA复制，只发生在遗传物质为RNA的病毒中，D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。8如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不可得出()A精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，基因和可能表达D四对基因位于同一条染色体上答案D解析从图中可知，合成精氨酸需先合成鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酰琥珀酸，分别需要四对基因共同作用，且相关基因是先通过控制有关酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状来完成的；图中信息并没有反映出四对基因的表达之间的关系，因而若基因不表达，基因和不一定受影响，可能表达；图中没有反映出四对基因位于同一条染色体上的信息。9根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题：DNA双链a链CAb链G信使RNA c链AG转运RNA d链GAG合成氨基酸丙氨酸半胱氨酸(1)丙氨酸的密码子是_，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是_。(2)第二个氨基酸(？)应是_。选填半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)(3)DNA双链中，_链为转录模板链，遗传密码存在于_链上。答案DNA双链a链CGTACGb链GCATGC信使RNA c链GCAUGC转运RNA d链CGUACG合成氨基酸丙氨酸半胱氨酸(1)GCACGT(2)半胱氨酸(3)ac解析DNA模板链中的碱基排列顺序，如将T换为U就与转运RNA中的碱基顺序相同；DNA非模板链中的碱基排列顺序，如将T换为U就与信使RNA中的碱基顺序相同。10如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题：(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中_所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在_的间期，B过程需要的原料是_。(2)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是_。(3)图中a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是_。图中的不同核糖体最终形成的肽链_(填“相同”或“不同”)。答案(1)A、B、C有丝分裂和减数第一次分裂前游离的4种核糖核苷酸(2)酪氨酸(3)由a到b相同解析(1)克里克提出的中心法则包括DNA的复制、转录和翻译即图中A、B、C，DNA的复制发生在有丝分裂和减数第一次分裂前的间期；转录原料是游离的4种核糖核苷酸。(2)tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补，所以当tRNA上的反密码子是AUG时，它所对应的氨基酸密码子是UAC，即氨基酸为酪氨酸。(3)由图可知，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，由于模板相同所以图中的不同核糖体最终形成的肽链是相同的。