(金版方案)2019高考生物二輪練習“學案”資料：第20講基因的表達

返回學案20基因的表達1.RNA的基本單位及組成①

；②

；③堿基：

；④

。2.RNA的結(jié)構(gòu)：一般是

，比DNA短。有的存在局部堿基配對現(xiàn)象，從而具有雙鏈和局部環(huán)狀結(jié)構(gòu)。3.RNA的分布：在

內(nèi)合成，通過

進入細胞質(zhì)。4.RNA的分類（1）mRNA:將遺傳信息從

傳遞到細胞質(zhì)中。（2）tRNA:

，識別密碼子。（3）rRNA：

的組成成分。核糖體磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸單鏈細胞核核孔細胞核內(nèi)運輸氨基酸5.根據(jù)下圖補填下表內(nèi)容過程①②名稱場所主要是模板原料4種游離的產(chǎn)物蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細胞核細胞質(zhì)DNA的一條鏈mRNA核糖核苷酸20種氨基酸RNA6.密碼子（1）概念：

上決定1個氨基酸的三個相鄰堿基。（2）種類：

種。其中決定氨基酸的密碼子有

種（

種起始密碼子），有3種

。7.中心法則①DNA的復(fù)制；②

；③

；④

；⑤

。8.基因?qū)π誀畹目刂疲?）基因通過

來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，如白化病。（2）基因還能通過控制

直接控制生物體的性狀，如囊性纖維病。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)mRNA64612終止密碼子轉(zhuǎn)錄翻譯RNA的復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄控制酶的合成考點1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較＊考點精講＊1.區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間細胞分裂的間期生物個體發(fā)育的整個過程場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(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種氨基酸條件解旋酶、ＤＮＡ聚合酶、ＡＴＰ解旋酶、ＲＮＡ聚合酶、ＡＴＰ酶、ＡＴＰ、tRNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物兩個雙鏈ＤＮＡ一個單鏈ＲＮＡ多肽鏈特點邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一條mRNA上同時結(jié)合多個核糖體，合成多條肽鏈堿基配對Ａ-Ｔ，Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｕ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-Ｃ遺傳信息的傳遞ＤＮＡ→ＤＮＡＤＮＡ→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀2.聯(lián)系說明：（1）3種RNA都參與翻譯過程，mRNA參與遺傳信息的傳遞，rRNA組成蛋白質(zhì)的合成場所，tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸。（2）上述3種過程，病毒不一定全部發(fā)生，所有發(fā)生過程均發(fā)生在宿主細胞內(nèi)，病毒本身只提供遺傳物質(zhì)。＊典例剖析＊【例1】如圖表示細胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過程。該過程發(fā)生在（）A.真核細胞內(nèi)，一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體同時合成多條肽鏈B.原核細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈C.原核細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動遺傳信息的翻譯D.真核細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯解析：由圖可知：基因的轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束翻譯已經(jīng)開始，符合原核細胞基因表達的特點。真核細胞由于核膜的存在，轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分開的，故A、D項錯誤；翻譯時核糖體在mRNA上移動，故B項錯誤。C【知識鏈接】（1）在翻譯過程中，一條mRNA上可同時結(jié)合多個核糖體，可同時合成多條多肽鏈，但不能縮短每條肽鏈的合成時間。（2）翻譯在核糖體上進行，但從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，還要在相應(yīng)的細胞器內(nèi)加工，最后才能合成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。＊對應(yīng)訓(xùn)練＊1.如圖表示真核細胞中遺傳信息的表達過程，字母表示細胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)，數(shù)字表示過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A.A物質(zhì)的穩(wěn)定性比B物質(zhì)高B.紅霉素影響C在B上的移動，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程C.①②過程表示基因的表達過程，需要多種酶參與D.①②過程有堿基A與U配對解析：物質(zhì)A是DNA，物質(zhì)B是RNA，DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，因此，A物質(zhì)的穩(wěn)定性比B物質(zhì)高，故A正確；C是核糖體，B是mRNA，紅霉素影響C在B上的移動，影響的是翻譯過程，故B錯誤；①表示轉(zhuǎn)錄過程，②表示翻譯過程，轉(zhuǎn)錄和翻譯合稱基因的表達過程，該過程需要多種酶參與，同時也有堿基A與U配對，故C、D正確。答案：B考點2基因與生物性狀的關(guān)系＊考點精講＊1.不同生物遺傳信息的傳遞過程歸納生物種類遺傳信息的傳遞過程DNA病毒RNA蛋白質(zhì)(性狀)RNA病毒蛋白質(zhì)(性狀)逆轉(zhuǎn)錄病毒RNARNA蛋白質(zhì)(性狀)原核生物RNA蛋白質(zhì)(性狀)真核生物RNA蛋白質(zhì)(性狀)轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯說明：中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能①對遺傳信息的傳遞功能：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胞增殖過程中。②對遺傳信息的表達功能：它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個體發(fā)育過程中。2.基因控制生物性狀的途徑直接途徑間接途徑方式基因通過控制“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”直接控制生物性狀基因通過控制“酶或激素”的合成影響代謝過程，從而控制生物性狀圖解舉例a.鐮刀型細胞貧血癥：血紅蛋白基因突變→血紅蛋白結(jié)構(gòu)異?！t細胞呈鐮刀狀b.囊性纖維病：CFTR基因缺失3個堿基→CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異?！δ墚惓.豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因異常(插入外來核苷酸序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少、蔗糖多→水分保留少→皺粒b.白化病：酪氨酸酶基因異?！鄙倮野彼崦浮萍s酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素→白化病3.基因與生物性狀的關(guān)系（1）基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。（2）生物體的一個性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個不同的基因有關(guān)。（3）一般而言，一個基因只決定一種性狀。（4）環(huán)境因素會影響生物性狀，如人類身高不完全取決于基因，也受后天營養(yǎng)及鍛煉狀況的影響。說明：①生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的，這里的“單基因”是指成對的基因，并不是單個基因。②表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。基因是內(nèi)因，環(huán)境是外因。4.中心法則與基因表達的關(guān)系(如圖所示)＊典例剖析＊【例2】［2012年新課標全國卷］同一物種的兩類細胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的（）A.tRNA種類不同B.mRNA堿基序列不同C.核糖體成分不同D.同一密碼子所決定的氨基酸不同解析：本題以細胞的成分為切入點，綜合考查蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程，但比較基礎(chǔ)，考生容易得分。在兩種蛋白質(zhì)合成過程中，tRNA種類、核糖體成分、同一密碼子所決定的氨基酸均相同。B【知識鏈接】遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較（1）區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中堿基的排列順序，間接決定氨基酸的排列順序密碼子mRNAmRNA上3個相鄰的堿基直接決定翻譯的起止和氨基酸的排列順序反密碼子tRNA與密碼子互補的3個堿基識別密碼子(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，遺傳信息傳遞到mＲＮＡ中核糖核苷酸的排列順序上。②mＲＮＡ的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識別密碼子的作用。(3)對應(yīng)關(guān)系（如圖所示）＊對應(yīng)訓(xùn)練＊2.中科院花卉研究所在培育新型觀賞植物時發(fā)現(xiàn)，某種二倍體薔薇花瓣的顏色有紅色和藍色兩種色素，二者混合呈紫色。兩種色素分別由白色化合物1和白色化合物2在相應(yīng)酶的作用下生成，紅色色素是由黃色的中間產(chǎn)物形成。色素形成過程如圖所示。當黃色中間產(chǎn)物無法轉(zhuǎn)化為紅色色素時，它含量增加，并與藍色色素混合呈綠色；無上述有色化合物時，花瓣呈白色。(假設(shè)三對基因分別位于不同對的同源染色體上)?，F(xiàn)將四個純種薔薇品系，相互雜交，得到如下結(jié)果。根據(jù)上述信息，分析回答：雜交組合親本后代表現(xiàn)型1白花品系1×黃花品系2全部紅花2白花品系1×紅花品系3全部紅花3黃花品系2×藍花品系4全部紫花(1)圖中過程①稱為

，該圖體現(xiàn)了基因通過控制

的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀。(2)寫出雜交組合1親本的基因型：白花品系1

，黃花品系2

。(3)雜交組合1和雜交組合2的后代相交，請在下面方框繪制柱形圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。(4)若利用上述后代薔薇自交的方法，培育綠花純合薔薇新品種。應(yīng)選擇雜交組合

的后代自交，后代中綠花比例占

，其中純合子占

。答案：(1)基因的表達酶(2)aaBBeeAAbbee(3)(4)39/641/9解析：由圖示可以看出，酶1、酶2、酶3分別由顯性基因A、B、E控制產(chǎn)生，只要抓住這一點本題就會迎刃而解。1.如圖表示基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程。下列有關(guān)該圖的分析，錯誤的是（）A.圖中②表示脫氧核苷酸，①表示DNA解旋酶B.圖中③表示tRNA，其作用是識別并轉(zhuǎn)運氨基酸C.核糖體在⑤上的移動方向是向右D.若在⑤中插入一個堿基，則可能導(dǎo)致肽鏈的長度和氨基酸的序列發(fā)生改變解析：圖中甲過程表示轉(zhuǎn)錄，②表示核糖核苷酸，①表示RNA聚合酶，故A錯誤；圖中乙過程表示翻譯，③表示tRNA，其作用是識別并轉(zhuǎn)運氨基酸，⑤表示mRNA，核糖體在⑤上的移動方向是向右移動，若在⑤中插入一個堿基，則可能導(dǎo)致肽鏈的長度和氨基酸的序列發(fā)生改變，故B、C、D正確。A2.研究發(fā)現(xiàn)，某植物白花和紅花性狀的遺傳機理如圖所示實驗發(fā)現(xiàn)，用各種不同品系的純合白花相互雜交，得到如下幾種理論結(jié)果：P白花×白花白花×白花白花×白花白花×白花F1白花紅花紅花紅花F2白花9紅花∶7白花27紅花∶37白花81紅花∶175白花據(jù)此分析下列說法錯誤的是（）A.基因能通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物性狀B.這種花色的遺傳符合基因的自由組合定律C.這種植物的花色性狀至少受4對等位基因控制D.上述各個雜交實驗得到的F1紅花植株中，既有純合子，也有雜合子解析：上述各個雜交實驗得到的F1紅花植株中，全為雜合子。D3.如圖是轉(zhuǎn)運RNA分子的結(jié)構(gòu)，氨基酰-tRNA合成酶是催化一個特定的氨基酸結(jié)合到相應(yīng)的tRNA分子上的酶，每種氨基酰-tRNA合成酶能夠識別某種特定氨基酸的所有tRNA。研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)合氨基酸的部位的突變能使攜帶甲種氨基酸的tRNA不僅保留對甲種氨基酸的特異性，而且也能攜帶乙種氨基酸或丙種氨基酸。據(jù)此判斷下列說法錯誤的是（）A.氨基酰-tRNA合成酶有20種B.氨基酰-tRNA合成酶也是蛋白質(zhì)，所以與其他蛋白質(zhì)的合成相同C.決定tRNA特異性的因素有反密碼子和結(jié)合氨基酸部位的堿基序列D.依據(jù)上述推測tRNA可能有61種解析：由于每種氨基酰-tRNA合成酶能夠識別某種特定氨基酸的所有tRNA，而組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，所以，氨基酰-tRNA合成酶有20種，據(jù)此不能推測出tRNA的種類，故A正確、D錯誤；由于氨基酰-tRNA合成酶是蛋白質(zhì)，所以與其他蛋白質(zhì)的合成相同，故B正確；由材料和題圖可以看出決定tRNA特異性的因素有反密碼子和結(jié)合氨基酸部位的堿基序列，故C正確。答案：D4.日本研究人員在最新一期《自然——神經(jīng)科學》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文說，他們在利用實驗鼠進行的實驗中，發(fā)現(xiàn)一種小核糖核酸與腦神經(jīng)和視網(wǎng)膜神經(jīng)的形成有關(guān)。進一步研究表明小核糖核酸-124a是一類不編碼制造蛋白質(zhì)的單鏈核糖核酸分子，主要參與控制基因表達。下列分析不正確的是（）A.小核糖核酸-124a在翻譯中可作為模板合成蛋白質(zhì)B.小核糖核酸-124a可能通過與某些mRNA結(jié)合控制基因表達C.小核糖核酸-124a一定不含有胸腺嘧啶，但可能含有尿嘧啶D.小核糖核酸-124a可能與神經(jīng)干細胞的分化有關(guān)解析：小核糖核酸-124a是一類不編碼制造蛋白質(zhì)的單鏈核糖核酸分子，因此，小核糖核酸-124a在翻譯過程中不可能作為模板來合成蛋白質(zhì)。A5.如圖表示某植物在紅光照射下，葉肉細胞中發(fā)生的一系列生化反應(yīng)（圖中的SSU、LSU和LHCP表示三種不同的蛋白質(zhì)）。請分析回答：（1）完成圖中的過程①時，既需要