高考生物大一輪復習 25 基因指導蛋白質的合成學案

《高考生物大一輪復習 25 基因指導蛋白質的合成學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物大一輪復習 25 基因指導蛋白質的合成學案（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 基因指導蛋白質的合成 及對性狀的控制 考綱要求　1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關系(Ⅱ)。 一、基因指導蛋白質的合成 1．RNA的結構和種類 (1)結構：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，而替換為________。 (2)種類：________、tRNA和________三種。 2．遺傳信息的轉錄 (1)概念：在________中，以________的一條鏈為模板，合成________的過程。 (2)原料：4種游離的____________。 (3)堿基配對：________、C－G、G－

2、C、________。 3．遺傳信息的翻譯 (1)翻譯 ①概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以________為模板合成__________________的過程。 ②場所：細胞質中的________。 ③運載工具：________。 ④堿基配對：________、C－G、G－C。 (2)密碼子 ①概念：遺傳學上把________上決定一個氨基酸的____________叫一個密碼子。 ②種類：共64種，其中決定氨基酸的密碼子共有______種。 (3)轉運RNA ①結構：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶________的部分，另一端有三個堿基可與密碼子互補配對，稱為____

3、____。 ②種類：61種。 考考你　密碼子與氨基酸有怎樣的對應關系？ 　 　 二、基因、蛋白質與性狀的關系 1．基因對性狀的控制 (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，進而控制生物性狀。 2．基因與性狀的關系 (1)基因與性狀的關系并不都是簡單的________關系。如人的身高可能是由________決定的，同時，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、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，精細地調控著生物體的性狀。 思考　基因與性狀

4、的關系，體現(xiàn)了基因型、表現(xiàn)型、環(huán)境三者之間的什么關系？ 　 　 探究點一　基因指導蛋白質的合成 結合圖示完成基因指導蛋白質合成過程關系 思維拓展　遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較 比較項目 概念 作用 存在位置 種類、數(shù)量 特點 相互聯(lián)系 遺傳 信息 基因中脫氧核苷酸的排列順序 控制生物的遺傳性狀 DNA 不同基因中脫氧核苷酸的數(shù)量、排列順序不同，決定遺傳信息特異性 DNA兩條鏈上的堿基互補 基因中脫氧核苷酸的序列決定mRNA中核糖核苷酸的序列，mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補配對，密碼子與相應反密碼子的序列互補配對 密碼子

5、 mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基 直接決定蛋白質中的氨基酸序列 mRNA 64種(3種終止密碼子、61種決定氨基酸的密碼子) 與DNA模板鏈上的堿基互補(T被U取代) 反密碼子 tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基 識別密碼子，轉運氨基酸 tRNA 理論上61種(實際不詳) 與mRNA的堿基互補 探究示例1　(2010·天津卷，2)根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是(　　) DNA雙鏈 T G mRNA tRNA(反密碼子) A 氨基酸 蘇氨酸 A．TGU B．UGA C．ACU D．U

6、CU 聽課記錄：　 　 探究點二　中心法則的理解 依據(jù)中心法則式完成填空： 1．圖中生理過程①、②、③分別叫________、________、________，進行的場所依次是________、________、________。 2．圖中④________、⑤________只發(fā)生在______________的細胞中。 3．圖中的三個實線箭頭表示的含義是________________。 思維拓展　中心法則與生物種類的關系 圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程。 1．以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞 2．以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞

7、(1) (2) 3．中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 (1)傳遞遺傳信息：它是通過DNA復制完成的，發(fā)生于親代產生子代的生殖過程或細胞增殖過程中。 (2)表達遺傳信息：它是通過轉錄和翻譯完成的，發(fā)生在個體發(fā)育過程中。 探究示例2　中心法則是指(　　) A．遺傳信息的“轉錄”和“翻譯”過程 B．遺傳信息的“轉錄”、“翻譯”及“表達”過程 C．DNA復制和“轉錄”過程中堿基互補配對過程 D．遺傳信息通過DNA復制以及“轉錄”和“翻譯”的傳遞過程 聽課記錄：　 　 探究點三　基因對性狀的控制 1．分析基因對豌豆粒型、鐮刀型細胞貧血癥影響的示意圖，總結基因對性狀的兩種控

8、制方式： 豌豆粒型 鐮刀型細胞貧血癥 　 (1)________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________。 2．如何理解“基因和性狀間并不都是線性關系”？ 　 　 思維拓展 1． 2．線粒體、葉綠體中也有DNA、基因存在，這些部位基因的表達受核基因調控、制約，但其基因的復制、轉錄、翻譯均是在基因所屬細胞器中的核糖體上完成的。

9、 探究示例3　(2010·南通模擬)著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病，起因為DNA損傷，患者體內缺乏DNA修復酶，DNA損傷后不能修補從而引起突變。這說明一些基因(　　) A．通過控制酶的合成，從而直接控制生物性狀 B．通過控制蛋白質分子結構，從而直接控制生物性狀 C．通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀 D．可以直接控制生物性狀，發(fā)生突變后生物性狀隨之改變 聽課記錄：　 　 題組一　基因表達 1．(2011·北京理綜，4)胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的。下列有關胰島素的敘述，正確的是(　　) A．胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A

10、、B兩條肽鏈 B．沸水浴加熱之后，構成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C．胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結構無關 D．核糖體合成的多肽鏈需經(jīng)蛋白酶的作用形成胰島素 2．(2010·連云港摸底)關于真核細胞中轉錄和翻譯的比較，正確的是(多選)(　　) A．都遵循堿基互補配對原則 B．需要的原料不同 C．所需酶的種類不同 D．主要在線粒體和葉綠體中進行 3．(2011·江蘇卷，7)關于轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是(　　) A．轉錄時以核糖核苷酸為原料 B．轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列 C．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質 D．不同密碼子編碼同種氨基酸可

11、增強密碼的容錯性 4．乙型肝炎是由乙肝病毒(HBV)感染引起的。完整的HBV是由一個囊膜和核衣殼組成的病毒顆粒，其DNA是一個有部分單鏈區(qū)的環(huán)狀雙鏈DNA。如圖所示乙肝病毒在肝臟細胞中的增殖過程。下列說法不正確的是(　　) A．①過程有可能發(fā)生基因突變，從而引起乙肝病毒的變異 B．②過程在生物學上叫轉錄，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶 C．③過程在生物學上叫翻譯，需要在核糖體上完成 D．④過程與①過程相比，其特有的堿基配對方式是T－A 5．下表有關基因表達的選項中，不可能的是(　　) 基因 表達的細胞 表達產物 A 細菌抗蟲蛋白基因 抗蟲棉葉肉細胞 細菌抗蟲蛋

12、白 B 人酪氨酸酶基因 正常人皮膚細胞 人酪氨酸酶 C 動物胰島素基因 大腸桿菌工程菌細胞 動物胰島素 D 兔血紅蛋白基因 兔成熟紅細胞 兔血紅蛋白 6.(2011·溫州模擬)下列關于密碼子的敘述錯誤的是(　　) A．mRNA可以通過逆轉錄合成目的基因 B．tRNA利用氨基酸與密碼子發(fā)生互補配對并進一步合成多肽 C．信使RNA上的3個相鄰的堿基可能是密碼子也可能不是 D．一種氨基酸可以由多種密碼子決定，一種密碼子不一定決定一種氨基酸 題組二　中心法則及基因對性狀的控制 7．(2011·淮安調研)下圖為中心法則圖解。下列有關的敘述中，正確的是(多選)(　　)

13、 A．過程③只發(fā)生在含有逆轉錄酶的病毒中 B．轉基因生物中能夠體現(xiàn)①～⑤過程 C．①～⑤的過程中，都能發(fā)生堿基互補配對 D．③過程中堿基互補配對時，遵循A—T、U—A、C—G、G—C的原則 8．如圖表示有關遺傳信息傳遞的模擬實驗。下列相關敘述中合理的是(　　) A．若X是RNA，Y是DNA，則試管內必須加入DNA連接酶 B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，則試管內必須加入逆轉錄酶 C．若X與Y都是DNA，則試管內必須加入氨基酸 D．若Y是蛋白質，X是mRNA，則試管內還應該有其他RNA 9．(2011·淮安調研)生物體內性狀的表達一般遵循“DNA→RNA→蛋白質

14、”的原則。下面是幾種與此有關的說法，不正確的是(　　) A．在細胞的一生中，DNA一般是不變的，RNA和蛋白質分子是變化的 B．DNA→RNA是在細胞核中完成的，RNA→蛋白質是在細胞質中完成的 C．在同一個體不同的體細胞中，DNA相同，RNA和蛋白質不一定相同 D．在細胞的一生中，DNA、RNA和蛋白質的種類和數(shù)量是不變的 題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答 案 題組三　應用提升 10．(2010·南通期末)下圖表示細胞內遺傳信息表達的過程，根據(jù)所學的生物學知識回答： (1)圖2中方框內所示結構是__

15、______的一部分，它在________中合成，其基本組成單位是__________，可以用圖2方框中數(shù)字__________表示。 (2)圖1中以④為模板合成⑤物質的過程稱為____________，進行的主要場所是[　]______，所需要的原料是________。 (3)若該多肽合成到圖1中UCU決定的氨基酸后就終止合成，則導致合成結束的終止密碼子是______。 (4)從化學成分角度分析，與圖1中⑥結構的化學組成最相似的是(　　) A．乳酸桿菌 B．噬菌體 C．染色體 D．流感病毒 (5)若圖1的①所示的分子中有1 000個堿基對，則由它所控制形成的信使

16、RNA中含有的密碼子個數(shù)和合成的蛋白質中氨基酸種類最多不超過(　　) A．166和55 B．166和20 C．333和111 D．333和20 11．(2010·全國卷Ⅱ，34)某種細菌體內某氨基酸(X)的生物合成途徑如圖： 底物中間產物1中間產物2X 這種細菌的野生型能在基本培養(yǎng)基(滿足野生型細菌生長的簡單培養(yǎng)基)上生長，而由該種細菌野生型得到的兩種突變型(甲、乙)都不能在基本培養(yǎng)基上生長；在基本培養(yǎng)基上若添加中間產物2，則甲、乙都能生長；若添加中間產物1，則乙能生長而甲不能生長。在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，甲能積累中間產物1，而乙不能積累。請回答： (1)根據(jù)上

17、述資料可推斷：甲中酶__________的功能喪失；乙中酶________的功能喪失，甲和乙中酶________的功能都正常。由野生型產生甲、乙這兩種突變型的原因是野生型的____________(同一、不同)菌體中的不同__________發(fā)生了突變，從而導致不同酶的功能喪失。如果想在基本培養(yǎng)基上添加少量的X來生產中間產物1，則應選用__________(野生型、甲、乙)。 (2)將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上能長出少量菌落，再將這些菌落單個挑出分別接種在基本培養(yǎng)基上都不能生長。上述混合培養(yǎng)時乙首先形成菌落，其原因是 _________________________________

18、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在發(fā)酵過程中，菌體中X含量過高時，其合成速率下降。若要保持其合成速率，可采取的措施是改變菌體細胞膜的__________，使X排出菌體外。 學案25　基因指導蛋白質的合成及對性狀的控制 課前準備區(qū) 一、1.(1)核糖　U(尿嘧啶)　(2)mRNA　rRNA　2.(1)細胞核　DNA　RNA　(2)核糖核苷酸　(3)A－U　T－A 3．(1)①m

19、RNA　具有一定氨基酸順序的蛋白質?、诤颂求w　③tRNA?、蹵－U、U－A　(2)①mRNA　三個相鄰堿基?、?1　(3)①氨基酸　反密碼子 考考你　一種密碼子只能決定一種氨基酸(終止密碼子除外)，一種氨基酸可由一種或多種密碼子決定。 二、1.(1)蛋白質分子結構　(2)酶的合成 2．(1)線性　多個基因 思考　表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境 課堂活動區(qū) 探究點一 轉錄　mRNA　翻譯　脫氧核苷酸序列　氨基酸序列　遺傳密碼　氨基酸　細胞核　細胞質 探究示例1　C　[反密碼子與密碼子互補，所以蘇氨酸密碼子第三個堿基為U，且密碼子由mRNA上的堿基組成，不含堿基T，所以A、B錯。根據(jù)mRNA

20、與DNA中模板鏈互補可推知蘇氨酸密碼子為UGA或ACU，故選C。] 探究點二 1．復制　轉錄　翻譯　細胞核　細胞核　核糖體 2．逆轉錄　RNA的復制　被RNA病毒寄生 3．遺傳信息的傳遞過程 探究示例2　D 探究點三 1．(1)間接途徑——通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀　(2)直接途徑——通過控制蛋白質的結構，直接控制生物體的性狀 2．(1)一般而言，一個基因只決定一種性狀。 (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多個不同基因有關。 (3)有些基因則會影響多種性狀，如決定豌豆開紅花的基因也決定結灰色的種子。

21、探究示例3　C　[DNA的損傷影響了DNA修復酶的合成，進而性狀改變，表明基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀的。] 構建知識網(wǎng)絡 遺傳信息傳遞　遺傳信息表達　蛋白質結構　酶　性狀 課后練習區(qū) 1．D　[胰島素基因包括兩條DNA單鏈，在合成蛋白質的過程中是以其中一條鏈為模板進行轉錄、翻譯并合成蛋白質的，并不是兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈，故A選項錯誤。沸水浴加熱會使胰島素的空間結構遭到破壞，發(fā)生不可逆的變化，使其失活，加熱一般不能使肽鍵斷裂，故B選項錯誤。胰島素的功能既與氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序有關，也與肽鏈的空間結構有關，故C選項錯誤。核糖體合成的多

22、肽鏈經(jīng)過內質網(wǎng)、高爾基體內某些蛋白酶的作用形成一定的空間結構才能形成胰島素，故D選項正確。] 2．ABC　[本題考查真核細胞中轉錄和翻譯的相關知識。轉錄時DNA和RNA的堿基互補配對，翻譯時mRNA和tRNA的堿基互補配對。轉錄需要的原料是核糖核苷酸，所需的酶主要是RNA聚合酶和解旋酶，場所主要是細胞核。翻譯需要的原料是氨基酸，所需的酶是蛋白質合成酶，場所是細胞質中的核糖體。] 3．C　[轉錄是以DNA的一條鏈為模板、以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程，A項正確；轉錄過程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先識別并結合到啟動子上，驅動基因轉錄出mRNA，B項正確，以mRNA為模板翻譯合

23、成蛋白質時移動的是核糖體，C項錯誤；一個氨基酸可以有幾種不同的密碼子，這樣有時由于差錯導致的密碼子改變卻不會改變氨基酸，從而保持生物性狀的相對穩(wěn)定，D項正確。] 4．D　[④過程與①過程相比，其特有的堿基配對方式是U－A。] 模型構建 解讀：(1)圖示中1、8為轉錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復制過程；4、6為RNA復制過程；7為逆轉錄過程。 (2)若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉錄病毒，如HIV。 注意　(1)逆轉錄一定要在逆轉錄酶的作用下完成。 (2)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D

24、NA，原料脫氧核糖核苷酸即可確定為DNA復制。 5．D　[哺乳動物成熟紅細胞無細胞核及細胞器，其內的血紅蛋白是在其成熟之前合成的。通過基因工程可將細菌抗蟲蛋白基因導入抗蟲棉葉肉細胞而后表達生成細菌抗蟲蛋白；也可將動物胰島素基因導入大腸桿菌使其在大腸桿菌內表達生成動物胰島素。正常人皮膚細胞中的酪氨酸酶基因表達，可生成酪氨酸酶，在該酶的作用下產生黑色素，使其膚色正常。] 6．B　[A項正確，mRNA可通過逆轉錄合成相應的DNA分子；B項錯誤，多肽的合成是在核糖體上，由tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對，將特定的氨基酸脫水縮合而成的；C項正確，mRNA上決定氨基酸的三個連續(xù)的堿基稱

25、作一個密碼子，相鄰的3個堿基不一定決定氨基酸，即不是密碼子；D項正確，共64個密碼子，其中61個能決定20種氨基酸，有的氨基酸只由一種密碼子決定，有的氨基酸可由多種密碼子決定。三個終止密碼子不決定氨基酸。] 7．CD　[本題考查中心法則的相關知識。由圖知：①是DNA復制過程；②是轉錄過程；③是逆轉錄過程；④是RNA的復制過程；⑤是翻譯過程。含有逆轉錄酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主細胞中才能發(fā)生逆轉錄過程，在病毒中不能發(fā)生?，F(xiàn)有的轉基因生物是細胞生物，只能發(fā)生復制、轉錄和翻譯過程，不能發(fā)生逆轉錄和RNA分子的復制過程。] 相關鏈接　中心法則五個過程的比較 過程 模板 原料 堿基互

26、補 產物 實例 DNA復制 DNA→DNA DNA的兩條鏈 A、T、C、G四種脫氧核苷酸 A—T T—A C—G G—C DNA 絕大多數(shù)生物 DNA轉錄 DNA→RNA DNA的一條鏈 A、U、C、G四種核糖核苷酸 A—U T—A C—G G—C RNA 絕大多數(shù)生物 翻譯 RNA→多肽 mRNA 20余種氨基酸 A—U U—A C—G G—C 多肽 所有生物(病毒依賴宿主細胞) RNA復制RNA→RNA RNA A、U、C、G四種核糖核苷酸 A—U U—A C—G G—C RNA 以RNA為遺傳物質的生物 RNA逆轉錄RNA→

27、DNA RNA A、T、C、G四種脫氧核苷酸 A—T U—A C—G G—C DNA 某些病毒、HIV等 8.D　[若X是RNA，Y是DNA，表示逆轉錄過程，需加入逆轉錄酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示轉錄過程，需加入RNA聚合酶；若X與Y都是DNA，表示DNA的復制過程，需加入DNA聚合酶；若Y是蛋白質，X是mRNA，表示翻譯過程，則試管內還應該有其他RNA，如tRNA。] 9．D　[DNA是細胞中的遺傳物質，一般是不變的；由于同一個體不同的體細胞中的基因存在著選擇性表達，因此不同細胞中的DNA相同，而RNA和蛋白質卻不一定相同。] 糾錯提升　(1)高等動植物只有

28、DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但葉肉細胞等高度分化的細胞無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞無信息傳遞。 (2)RNA復制和逆轉錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充和完善。 (3)進行堿基互補配對的過程——上述五個都有；進行互補配對的場所有四個，即細胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。 (4)需要解旋酶的過程：DNA復制(兩條鏈都作模板)和轉錄(DNA一條鏈作模板)。 10．(1)RNA　細胞核　核糖核苷酸　①②⑦ (2) 翻譯　⑥　核糖體　氨基酸 (3)UA

29、A　(4)D　(5)D 解析　圖1所示為遺傳信息的表達過程，具有轉錄和翻譯兩個步驟，其中的①②③④⑤⑥分別是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽鏈、核糖體，在mRNA的UCU堿基后的密碼子是UAA；根據(jù)堿基的構成判斷，圖2中方框內是RNA，其基本組成單位是核糖核苷酸；核糖體的化學成分是RNA和蛋白質，這與RNA病毒的成分相似。DNA中堿基對的數(shù)目和mRNA中堿基的個數(shù)相等，mRNA堿基的個數(shù)的密碼子的個數(shù)比是3∶1；組成蛋白質的氨基酸共有20種。 11．(1)b　a　c　不同　基因　甲 (2)甲產生的中間產物1供給乙，使乙能夠合成X，保證自身生長產生菌落(其他合理答案也可) (3)

30、通透性 解析　(1)根據(jù)題意，在基本培養(yǎng)基上添加中間產物2，則甲、乙都能生長，說明甲和乙中酶c功能都正常；若添加中間產物1，則乙能生長而甲不能生長，說明甲中酶b功能喪失，乙中酶b功能正常；在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，乙不能積累中間產物1，說明乙中酶a功能喪失。產生這兩種突變的原因是野生型的不同菌體中不同基因發(fā)生了突變，從而導致了酶a和酶b功能的喪失。因為在基本培養(yǎng)基上添加少量的X，甲能積累中間產物1，乙不能積累中間產物1，則應選用甲。(2)因為甲能積累中間產物1，而乙只要添加中間產物1就能生長，所以將甲、乙混合接種于基本培養(yǎng)基上時，甲產生的中間產物1供給乙利用，使乙能夠合成X，從而保證乙自身生長形成菌落。(3)在發(fā)酵過程中，菌體中代謝產物(X)的濃度過高會使細胞內某些酶的活性降低，從而降低細胞的合成速率，此時如果能夠改變菌體細胞膜的通透性，使代謝產物(X)排出菌體外，則X的合成速率就會提高。 11