高中生物必修二第四章基因的表達學案及答案

第四章基因的表達考試要求1．基因控制蛋白質的合成。能簡述基因控制蛋白質合成的過程，列出轉錄、翻譯的場所、條件、產物，說出基因、信使RNA、蛋白質之間的關系。2．基因對性狀的控制。能識記基因控制性狀的兩條途徑。知識整理（一）基因的概念1．概念：是有 的DNA片段。2．基因與DNA、性狀、染色體間的關系⑴與DNA的關系基因是有 的DNA片段，每個DNA分子上有許多個基因。⑵與性狀的關系基因通過控制 的合成來決定生物的性狀。⑶與染色體的關系基因主要存在于上，并呈 排列。染色體是基因的。（二）RNA的結構及種類1．RNA的結構結構基本單位堿基五碳糖RNA通常呈2．種類⑴信使RNA：轉錄DNA的 ，轉遞至 中。⑵轉運RNA：攜帶特定的 。（三）基因控制蛋白質的合成1．轉錄⑴概念：在 中，以DNA的 為模板，按照 原則，合成RNA的過程。⑵條件：模板（ ）、原料（ ）、能量、酶（如 ）。⑶RNA出細胞核的途徑：通過 ，RNA從細胞核內進入細胞質。⑷意義：DNA中的 傳遞到信使RNA上。2．翻譯⑴概念：在 中，以 為模板，合成具有一定 序列的蛋白質的過程。⑵密碼子：指 上決定一個氨基酸的 個相鄰的堿基。⑶條件：模板（ ）、原料（ ）、酶、 。⑷意義：DNA上的遺傳信息通過 作媒介，決定了蛋白質的 ，從而使生物表現(xiàn)出各種遺傳性狀。（四）基因控制生物性狀的途徑1．基因通過控制 的合成來控制 ，從而控制生物的性狀。2．基因通過控制蛋白質分子的 來直接影響性狀。（五）基因的表達概念基因使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質的 上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的 ，遺傳學上把這一過程叫做 。基能拓展復制、轉錄、翻譯有什么區(qū)別？答：DNA的復制、DNA轉錄形成RNA、RNA翻譯形成蛋白質的過程，是遺傳信息在生物體內以不同方式傳遞、表達的過程。三者之間的主要區(qū)別見下表。場所模板原料酶堿基互補配對方式產物復制細胞核DNA兩條鏈游離的脫氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶等A與TC與GDNA轉錄細胞核DNA的一條鏈游離的核糖核苷酸解旋酶、RNA聚合酶等A與UC與GRNA翻譯細胞質信使RNA氨基酸酶A與UC與G蛋白質2．如何區(qū)分遺傳信息、密碼子（遺傳密碼）、反密碼子？答：遺傳信息是指DNA（基因）中有遺傳效應的脫氧核苷酸序列。密碼子是指信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。反密碼子是指轉運RNA上能識別信使RNA上相應密碼子的三個相鄰的堿基。三者的主要區(qū)別有兩點：一是存在的位置不同，遺傳信息存在于DNA（基因）上，密碼子存在于信使RNA上，反密碼子存在于轉運RNA上；二是作用不同，遺傳信息的作用是控制生物性狀，密碼子的作用是決定蛋白質中的氨基酸序列，反密碼子的作用是識別密碼子。三者中最重要的是遺傳信息，它通過控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來控制蛋白質的合成，從而控制生物的性狀。3．怎樣正確理解基因是有遺傳效應的DNA片段？答：如果將DNA分成若干段，這些DNA片段中，有的能控制生物的性狀（即能控制蛋白質的合成），這些DNA片段就是有遺傳效應的DNA片段，就是基因。有的不能控制生物的性狀（即不能控制蛋白質的合成），這些DNA片段就是沒有遺傳效應的DNA片段，就不能稱為基因。4．染色體、DNA、基因、性狀之間的關系是怎樣的？答：染色體、DNA、基因、性狀之間的關系可總結如下：染色體染色體DNA蛋白質基因性狀①分化的細胞內及間期DNA復制前，一個染色體含一個DNA分子；間期復制后至著絲點分裂前，一個染色體含兩個DNA分子；②DNA主要在染色體上。①基因是有遺傳效應的DNA片段；②每個DNA分子含有很多個基因。②①基因控制生物的性狀；②性狀是基因和外在環(huán)境共同作用的結果。一個染色體上有很多個基因基因在染色體上呈直線排列5．與基因控制蛋白質合成有關的計算⑴已知蛋白質中的氨基酸數（或基因中的堿基數），求控制這個蛋白質合成的基因中的堿基數（或蛋白質中的氨基酸數）?；蚩刂频鞍踪|的合成要通過轉錄和翻譯兩個過程。轉錄是以基因中的一條脫氧核苷酸鏈為模板，按堿基互補配對原則合成RNA的過程，因此轉錄形成的信使RNA中的堿基數是相應基因中的堿基數的一半；翻譯是指以信使RNA為模板合成蛋白質的過程，由于信使RNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，因此蛋白質中的氨基酸數是信使RNA中的堿基數的三分之一；因此基因中的堿基數∶信使RNA中的堿基數∶蛋白質中的氨基酸數=6∶3∶1。由此可知：已知蛋白質中的氨基酸數為n（基因中的堿基數為6n），則控制它合成的基因中的堿基數為6n（蛋白質中的氨基酸數為n）。⑵已知蛋白質的相對分子質量（n），由a條肽鏈構成，氨基酸的平均相對分子質量（m），求控制它合成的基因中的堿基數。先求組成這個蛋白質的氨基酸數（X個）。因氨基酸脫水縮合成蛋白質的過程中要失去X－a分子的水，因此n=Xm－（X－a）×18，X=（n－18a）/（m－18）個；再求基因中的堿基數。基因中的堿基數=6X=6（n－18a）/（m－18）個。⑶已知基因中的堿基數（6n個），氨基酸的平均相對分子質量（m），求它控制合成的蛋白質的最大相對分子質量（假設此蛋白質由a條肽鏈構成）。先求它控制合成的蛋白質的氨基酸數。氨基酸數=6n÷6=n個；再求它控制合成的蛋白質的最大相對分子質量。蛋白質的最大相對分子質量=nm－（n－a）18，n－a為失去的水分子數。鞏固提升一、選擇題1、一條多肽鏈上有氨基酸300個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和轉錄信使RNA的DNA分子至少要有堿基多少個？A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9002、某生物基因單鏈的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此鏈為模板，經轉錄翻譯形成的多肽鏈上所對應的氨基酸順序是①苯丙氨酸UUU②天冬氨酸GAC③亮氨酸CUG④賴氨酸AAA⑤精氨酸CGU⑥丙氨酸GCAA.①③⑤B.⑥②④C.②④⑥D.⑤③①3、某種蛋白質中含200個氨基酸，在控制此蛋白質合成的DNA中，最少應有（）個脫氧核苷酸A．1200B．600C．400D．2004、DNA復制，轉錄和翻譯后所形成的產物分別是A．DNA，RNA，蛋白質B．DNA，RNA和氨基酸C．RNA，DNA和核糖D．RNA，DNA和蛋白質5.某信使RNA中有堿基40個，其中C+U為15個，那么轉錄此RNA的DNA中G+A為A．15B．25C．30D．406.某DNA分子片段中堿基為2400對，則由此片段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸（）種A．800B．400C．200D．207、設控制某含a條肽鏈的蛋白質合成的基因含X個堿基對，氨基酸的平均分子量為Y，則該蛋白質的分子量約為A.B.C.D.8、某基因有192個脫氧核苷酸其控制合成的多肽應脫掉的水分子為A.191B.95C.32D.319、由n個堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質的分子量最大為A．na/6B．na/3-18（n/3-1）C．na-18(n-1)D．na/6-18(n/6-1)10、已知一個蛋白質由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯該蛋白質的mRNA中有A和G共200個，則該mRNA中的C和U不能少于：A．200個B．400個C．600個D．800個11．某信使RNA的堿基中，尿嘧啶占20%，腺嘌呤占10%，則作為它的模板的DNA分子中胞嘧啶占()A．30% B．35%C．70%D．無法計算12．已知一段信使RNA有30個堿基，其中A和C共有12個，那么轉錄成信使RNA的一段DNA分子中G和T的數目以及該信使RNA經翻譯而合成肽鏈時，應脫去的水分子數目分別是()A．12和30B．30和90C．18和0 13．一個轉運RNA一端三個堿基是CGA，它運載的氨基酸是（）A.谷氨酸（GAG）B.精氨酸（CGA）C.酪氨酸（UAG）D.丙氨酸（GCU）14．關于基因的概念，錯誤的敘述是（）A.基因是有遺傳效應的DNA片段B.基因是DNA上有一定功能的特異堿基排列順序C.基因是染色體的一段D.基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構單位和功能單位15．生物的生命活動體現(xiàn)者是（）A.RNAB.蛋白質C.DNAD.ATP16．密碼子是指（）A.核酸上特定排列順序的堿基B.DNA上特定排列順序的堿基C.信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基D.轉運RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基17．DNA決定RNA的性質是通過（）A.信使RNA的密碼B.DNA特有的自我復制C.堿基互補配對原則D.轉運RNA的媒介18．關于RNA的敘述錯誤的是（）A.RNA可作為逆轉錄的模板B.信使RNA是翻譯時的模板C.信使RNA是氨基酸的轉運工具D.RNA分子中沒有堿基T19．下列各項過程中，遵循“堿基互補配對原則”的有①DNA復制②RNA復制③轉錄④翻譯⑤逆轉錄（）A.①②③④⑤B.①②③④C.①②③⑤D.①③④⑤20．信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的（）A.轉運RNA中核苷酸的排列順序B.蛋白質分子中氨基酸的排列順序C.核糖體上的RNA核苷酸的排列順序D.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序21蛋白質合成時，哪種物質與某一特定的氨基酸相連，并把它安放在相應的位置上（）A.信使RNAB.DNAC.轉運RNAD.ATP22．基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是（）A.RNA→蛋白質（性狀）B.DNA→蛋白質（性狀）C.RNA→DNA→蛋白質（性狀）D.DNA→RNA→蛋白質（性狀）23．下列哪一項不屬于遺傳信息轉錄所必需的條件（）A．解旋酶 B．ATP C．模板鏈 D．氨基酸24．關于遺傳密碼或遺傳密碼子的敘述正確的是（）A．遺傳密碼是DNA上能夠決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基B．絕大多數生物通用一套遺傳密碼子C．因為有20種氨基酸，所以遺傳密碼子也一定有20種D．遺傳密碼的形成主要是在核糖體上25．已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。某信使RNA的堿基排列順序如下：A－U－U－C－G－A－U－G－A－C……（40個堿基）……C－U－C－U－A－G－A－U－C－U，此信使RNA控制合成的蛋白質含氨基酸的個數為（）A．20個 B．17個 C．16個 D．15個26．有關蛋白質合成的敘述，不正確的是（）A．終止密碼子不編碼氨基酸B．每種tRNA只轉運一種氨基酸C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D．核糖體可在mRNA上移動27．如圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據圖判斷，有利于提高該過程效率的是①轉錄尚未結束，翻譯已經開始②多個核糖體上共同完成一條多肽的合成③多條多肽鏈可以同時進行合成④有些氨基酸具有多個密碼子（）A．①② B．①③ C．②④D．③④28．基因含有的遺傳信息通過控制合成相應的蛋白質而得以表達,下列諸項均是與此過程有關的敘述，其中正確的是（）A．基因的堿基數目是相應蛋白質中氨基酸數目的六倍B．氨基酸的密碼子指相應的轉運RNA分子中的三個堿基C．信使RNA分子的堿基數量大約是相應基因的堿基數量的1/2D．以信使RNA為模板，通過逆轉錄，可獲得目的基因的一條鏈29．用3H標記的胸苷和3H標記的尿苷（它們是合成核酸的原料），分別處理活的洋蔥根尖，一段時間后檢測大分子放射性，最可能的結果是（）A．前者所有細胞都能檢測到放射性，后者只有局部區(qū)域細胞檢測到放射性B．前者部分細胞檢測到放射性，后者所有細胞都能檢測到放射性C．兩者所有細胞都能檢測到放射性D．兩者所有細胞都不能檢測到放射性30．下圖為某生物體內相互關聯(lián)的三個分子的部分結構示意圖。據圖，下面對分子2所述不正確的是（）A．可作為蛋白質合成的模板B．其堿基序列與DNA分子的模板鏈互補C．為轉錄的產物，呈單鏈結構D．含胸腺嘧啶不含尿嘧啶31．下列關于DNA分子的復制、轉錄和翻譯的比較，正確的是（）A．從時期上看，都只能發(fā)生在細胞分裂的間期B．從條件上看，都需要模板、原料、酶和能量C．從原則上看，都遵循相同的堿基互補配對原則D．從場所上看，都能發(fā)生在細胞核中32．下列為兩種不同的mRNA分子和兩種以它們?yōu)槟０搴铣傻牡鞍踪|分子：mRNA蛋白質……AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGP……AAUCAAUCAAUCAAUCAAUCAAUCQ在每一種蛋白質分子中可能存在氨基酸的種數為（）蛋白質P蛋白質QA14B13C24D2333．用某人的胰島素基因制成的DNA探針，能與之形成雜交分子的是①該人胰島A細胞中的DNA②該人胰島B細胞中的mRNA③該人胰島A細胞中的mRNA④該人肝細胞中的DNA（）A．①③④ B．①②③ C．①②④D．②34．在生物體內遺傳信息的傳遞一般遵循DNA→RNA→蛋白質的表達原則，下面有關這個過程的說法不正確的是（）A．在細胞的不同階段，DNA攜帶的信息一般是不變的，而RNA和蛋白質的種類可以變化B．DNA→RNA主要是在細胞核中完成的，RNA→蛋白質是在細胞質中完成的C．DNA→RNA會發(fā)生堿基互補配對，RNA→蛋白質不會發(fā)生堿基互補配對D．mRNA是翻譯的直接模板，DNA是最終決定蛋白質結構的遺傳物質35．一個轉運RNA一端的三個堿基是CGA，這個RNA轉運的氨基酸是()A．酪氨酸(UAC) B．谷氨酸(GAG)C．精氨酸(CGA) D．丙氨酸(GCU)36．mRNA在細胞核中合成后，到達細胞質的過程中，共經過幾層生物膜()A．1B．237．一種動物體內的某種酶是由2條多肽鏈構成的，含有150個肽鍵，則控制這個酶合成的基因中核苷酸的分子數至少是()A．912個 B．456個C．450個 D．906個38．翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，該過程不需要參與的是()A．核糖體 B．TrnaC．氨基酸 D．解旋酶39．反密碼子是指()A．DNA一端的3個堿基B．信使RNA分子一端的3個堿基C．轉運RNA分子一端的3個堿基D．核糖體RNA分子一端的3個堿基40．堿基互補配對發(fā)生在()A．DNA復制和轉錄B．轉錄和翻譯C．復制和翻譯 D．復制、轉錄和翻譯41．下列哪項是DNA復制和遺傳信息的轉錄過程中完全相同的地方()A．解旋酶解旋B．堿基配對的原則C．模板鏈 D．核苷酸42．下列與翻譯過程無關的物質是A．DNA B．轉運RNAC．信使RNAD．核糖體43．轉錄過程：，該片段中包含的堿基種類、核苷酸種類依次是()A．4、5 B．5、4C．5、544．合成一條含1000個氨基酸的多肽鏈，需要轉運RNA的個數，信使RNA上的堿基個數和雙鏈DNA上的堿基對數至少依次是()A．1000個、3000個和3000對B．1000個、3000個和6000對C．300個、300個和3000對D．1000個、3000個和1500對45．下列哪種堿基排列順序肯定不是遺傳密碼()A．UUUB．AAAC．GUC D．GAT46．在遺傳信息的翻譯過程中，翻譯者是()A．基因 B．信使RNAC．轉運RNAD．遺傳密碼47．mRNA的核苷酸序列與()A．DNA分子的兩條鏈的核苷酸序列互補B．DNA分子的一條鏈的核苷酸序列互補C．某一tRNA分子的核苷酸序列互補D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互補二、非選擇題1.一個DNA分子中的堿基A+T為70%，其轉錄成的信使RNA上的U為25%，則信使RNA上的堿基A為______2.已知一段信使RNA有12個A和G，該信使RNA上共有30個堿基。那么轉錄成信使RNA的一段DNA分子中應有C和T_____個3.下面表示蜘蛛的絲腺細胞合成蛛絲蛋白的部分過程示意圖，據圖回答：（1）在蛋白質合成過程中，該圖表示的過程稱為_______，圖中4的結構名稱是________，該過程的模板是［］________。（2）由圖中信息可推知DNA模板鏈上對應的堿基序列為____________________。（3）根據圖并參考下表分析：［1］__________上攜帶的氨基酸是__________，這個氨基酸與前面的氨基酸是通過____________反應連接在一起的。氨基酸丙氨酸蘇氨酸精氨酸色氨酸密碼子GCAACUCGUUGGGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG（4）在物質3合成過程中，與其DNA模板鏈上堿基A相配對的堿基是__________。（5）在絲腺細胞中，與蛛絲蛋白加工、分泌有關的細胞器是____________________。4．下圖是大白鼠細胞內某生理過程示意圖，下表是其曲細精管細胞中存在的兩種水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比較。請分析回答下列問題：AQP7AQP8多肽鏈數11氨基酸數269263mRNA15001500對汞的敏感性對汞不敏感對汞敏感睪丸中表達情況成熟的精子細胞中表達初級精母細胞到精子細胞中表達（1）圖示的生理過程是________，在大白鼠細胞中可進行該生理過程的結構有__________，在圖中方框內用“→”或“←”標出該過程進行的方向。（2）丁的名稱是________，它與乙有何不同？________________。（3）圖中甲的名稱為____________，其基本單位是__________。（4）從AQP7和AQP8在睪丸中的表達來看，細胞分化的原因之一是_________________的結果。（5）控制AQP7的基因中堿基的數目至少為______________個（不考慮終止子）。（6）在AQP7和AQP8合成過程中，與核糖體結合的mRNA堿基數目相同，但AQP7和AQP8所含氨基酸數目不同，原因是（不考慮起始密碼和終止密碼所引起的差異）________________________________。（7）大白鼠汞中毒后，對初級精母細胞和精子的影響，哪一個更大些？______________。5．如圖是蛋白質的合成示意圖，據圖回答：(1)轉錄是在________中進行的，它是以________為模板合成________的過程；翻譯是在________中進行的，它是以________為場所，以________為模板，以________為運載工具，合成具有一定________順序的蛋白質的過程。(2)密碼子是指_________________________________________________________________。(3)已知信使RNA上的一段堿基序列是AUGCACUGGCGUUG，則轉錄該信使RNA片段的DNA的模板鏈的堿基序列是__________________________。(4)一個信使RNA分子上可以相繼結合________，同時進行多肽鏈的合成，因此少量的信使RNA分子就可以迅速合成出________的蛋白質。6．下圖是蛋白質合成示意圖。請據圖回答：(1)轉錄的模板是[]________中的一條鏈，該鏈的相應段堿基順序是__________________。(2)翻譯的場所是[]________，翻譯的模板是[]________，運載氨基酸的工具是[]________，翻譯后的產物是________。(3)遺傳物質DNA主要分布在________中，也有一部分分布在________中。7．在正常人體細胞中基因abl位于9號染色體上，表達量極低，不會誘發(fā)癌變。在慢性骨髓瘤病人細胞中，該基因卻被轉移到第22號染色體上，與bcr基因相融合。發(fā)生重排后基因內部不受影響，但表達量大為提高，導致細胞分裂失控，發(fā)生癌變。下圖一表示這種細胞癌變的機理，圖二表示基因表達的某一環(huán)節(jié)，據圖回答：(1)細胞癌變是細胞畸形分化的結果，據圖一分析，細胞分化的根本原因是____________，其調控機制主要發(fā)生在[]________過程。(2)圖示一中的[]________過程，其場所是[]____________。(3)分析圖二可見，纈氨酸的密碼子是________，連接甲硫氨酸和賴氨酸之間的化學鍵的結構式是______________________。(4)bcr/abl融合基因的遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過程中，遺傳信息的傳遞有損失的原因是____________________________。8．人類的正常血紅蛋白(HbA)β鏈第63位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC。當β鏈第63位組氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白(HbM)導致一種貧血