2020版高考生物一輪復習 第6單元 第3講 基因控制蛋白質(zhì)的合成教學案 蘇教版必修2

第3講基因控制蛋白質(zhì)的合成考綱展示1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯()2.基因與性狀的關(guān)系()考點一| 從基因到蛋白質(zhì)1RNA的結(jié)構(gòu)和種類(1)基本單位：核糖核苷酸。(2)組成成分：(3)結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，長度比DNA短；能通過核孔從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。(4)種類及功能：(5)DNA與RNA的區(qū)別：物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)特點五碳糖特有堿基DNA脫氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是雙鏈RNA核糖U(尿嘧啶)通常是單鏈2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(1)概念：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補配對原則合成RNA的過程。(2)轉(zhuǎn)錄過程(見圖)：3遺傳信息的翻譯(1)概念：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。(2)密碼子概念：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子。種類：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，終止密碼子有3種。(3)翻譯過程(4)過程圖示1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)一個tRNA分子中只有三個堿基，可以攜帶多種氨基酸。(×)提示：一個tRNA分子與密碼子配對的堿基有三個，只攜帶一種氨基酸。(2)rRNA是核糖體的組成成分，原核細胞中可由核仁參與合成。(×)提示：原核細胞無核仁。(3)tRNA分子中的部分堿基兩兩配對形成氫鍵。()(4)細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率。(×)提示：基因進行轉(zhuǎn)錄時是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA。(5)一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個。(×)提示：DNA上可能有不具有遺傳效應的片段，且基因會選擇性表達，因此mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個。(6)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼。(×)提示：一種氨基酸由一種或多種密碼子編碼。(7)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應的反密碼子。(×)提示：終止密碼子無對應的反密碼子。(8)細胞中的mRNA在核糖體上移動，指導蛋白質(zhì)的合成。(×)提示：應是核糖體在mRNA上移動。(9)存在于葉綠體和線粒體中的DNA都能進行復制、轉(zhuǎn)錄，進而翻譯出蛋白質(zhì)。()2思考回答(規(guī)范表述) 圖1圖2(1)遺傳信息翻譯時，一個mRNA結(jié)合多個核糖體，其生物學意義是什么？提示：少量mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，大大提高了翻譯的效率。(2)如何判斷核糖體在mRNA上的移動方向？提示：依據(jù)多肽鏈的長短，長的翻譯在前。(3)圖1、圖2所代表的生物類型是什么？試從轉(zhuǎn)錄、翻譯特點分析判斷依據(jù)是什么？提示：圖1為真核細胞，依據(jù)是先轉(zhuǎn)錄、后翻譯。圖2為原核細胞，依據(jù)為轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯已經(jīng)開始。1復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項目復制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(zhì)(核糖體)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸原則AT、GCTA、AU、GCAU、GC產(chǎn)物兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質(zhì)信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的關(guān)系3氨基酸與密碼子、反密碼子的關(guān)系(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。(2)1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種tRNA只能轉(zhuǎn)運1種氨基酸。(3)密碼子有64種(3種終止密碼子，61種決定氨基酸的密碼子)，反密碼子理論上有61種?？挤?考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1圖1為某果蠅X染色體上與白眼基因S有關(guān)的示意圖，圖2為該染色體上相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的過程示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A該果蠅體細胞中可能沒有與S基因相對應的等位基因B圖2與圖1中不同的堿基配對方式是AUC由圖2可知，一個DNA上不同基因的轉(zhuǎn)錄模板可能不同DS基因若發(fā)生圖2過程，催化該過程酶的結(jié)合位點在圖1的區(qū)段DS基因的遺傳屬于伴X染色體隱性遺傳，雄性體細胞中沒有與S基因相對應的等位基因，A項正確；圖2表示轉(zhuǎn)錄，與圖1中不同的堿基配對方式是AU，B項正確；由圖2可知，一個DNA上不同基因的轉(zhuǎn)錄模板可能不同，C項正確；S基因若發(fā)生圖2過程，催化該過程酶的結(jié)合位點在圖1的區(qū)段的上游，D項錯誤。2(2018·安徽淮南二模)如圖為基因表達過程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系圖，下列敘述錯誤的是()A過程中均發(fā)生堿基互補配對B在原核細胞中，過程同時進行Cc上的密碼子決定其轉(zhuǎn)運的氨基酸種類Dd可能具有生物催化作用C過程分別為DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，均發(fā)生堿基互補配對，A正確；在原核細胞中，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進行，B正確；密碼子在mRNA上，tRNA上有反密碼子，C錯誤；d可能是具有生物催化作用的酶，D正確。易錯提醒 有關(guān)基因表達過程的四個易錯點1轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。2翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。3并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。4一種密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可對應一種或多種密碼子?？挤?考查遺傳信息、密碼子和反密碼子的關(guān)系解題指導 圖示DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關(guān)系3(2018·河南南陽期中)如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關(guān)系，下列說法中正確的是()A由圖分析可知鏈應為DNA的鏈BDNA形成的過程發(fā)生的場所是細胞核C酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUAD圖中與配對的過程需要在核糖體上進行D根據(jù)堿基互補配對原則，可知鏈是鏈，A錯誤；由于藍藻屬于原核生物，沒有由核膜包被的細胞核、線粒體及葉綠體，所以DNA形成的過程的場所是擬核，B錯誤；tRNA一端的三個相鄰的堿基是反密碼子，密碼子在mRNA上，C錯誤；圖中與配對的過程是翻譯，需要在核糖體上進行，D正確。4下列關(guān)于密碼子、tRNA和氨基酸的關(guān)系，說法正確的是()AmRNA上每3個相鄰的堿基都決定一種氨基酸B密碼子的簡并性是指每種氨基酸都有多種密碼子CtRNA分子內(nèi)部均不存在氫鍵D每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸DmRNA上每3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子，其中終止密碼子不編碼氨基酸，A錯誤；密碼子的簡并性是指一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼，B錯誤；tRNA分子中存在局部雙鏈結(jié)構(gòu)，因此其內(nèi)部存在氫鍵，C錯誤；tRNA具有專一性，即每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸，D正確。考法3綜合考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5(2019·德州模擬)果蠅的“生物鐘”受某些細胞中X染色體上的Per基因和2號染色體上的Tim基因調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，夜間PER蛋白積累，而過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，使白天PER蛋白水平降低，實現(xiàn)晝夜節(jié)律。下列分析錯誤的是()A“生物鐘”的形成過程存在反饋調(diào)節(jié)B“生物鐘”的形成與基因的選擇性表達有關(guān)CTim基因表達障礙時，PER蛋白會發(fā)生持續(xù)性積累DPer基因和Tim基因遺傳時相對獨立，表達時互不干擾D夜間PER蛋白積累，而過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，使白天PER蛋白水平降低，實現(xiàn)晝夜節(jié)律，說明“生物鐘”的形成過程存在反饋調(diào)節(jié)，A正確；果蠅的“生物鐘”受某些細胞中X染色體上的Per基因和2號染色體上的Tim基因調(diào)控，說明“生物鐘”的形成與基因的選擇性表達有關(guān)，B正確；過多的PER蛋白與TiM蛋白結(jié)合能入核抑制基因的活性，則Tim基因表達障礙時，PER蛋白會發(fā)生持續(xù)性積累，C正確；Per基因和Tim基因是位于非同源染色體上的基因，遺傳時相對獨立，但是表達時并不是互不干擾的，D錯誤。6(2019·北京海淀區(qū)模擬)科研人員從腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)了蛋白S，為了研究其功能做了如下實驗：將DNA模板和RNA聚合酶混合一段時間后加入原料，其中鳥嘌呤核糖核苷酸用32P標記，一起保溫一段時間后加入肝素(可以與RNA聚合酶結(jié)合)，然后再加入蛋白S，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是()A對照組應加入不含蛋白S的緩沖液B曲線反映的是模板DNA的復制過程C加入肝素后沒有新的mRNA合成D蛋白S能解除肝素抑制轉(zhuǎn)錄的作用B對照組應加入不含蛋白S的緩沖液，保證其他生理過程不受影響，A正確； 以DNA為模板，在RNA聚合酶的作用下發(fā)生的是DNA轉(zhuǎn)錄的過程，而不是DNA復制過程，由此判斷B錯誤；分析曲線知，加入肝素之前，產(chǎn)物的合成量在增加，而加入肝素后兩曲線表示的產(chǎn)物的放射性基本沒有變化，在大約2.5 min時加入蛋白S后，一段時間后產(chǎn)物的放射性開始增強，說明蛋白S能解除肝素抑制轉(zhuǎn)錄的作用，C、D正確?？键c二| 基因?qū)π誀畹目刂坪腿祟惢蚪M計劃1基因?qū)π誀畹目刂?1)基因的主要功能：把遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛商囟ǖ陌被岚匆欢ǖ捻樞驑?gòu)成的多肽和蛋白質(zhì)，從而決定生物體的性狀。(2)生物體性狀的種類(3)生物體性狀的影響因素(4)基因與性狀的對應關(guān)系生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同。2中心法則(如圖)(1)填寫序號的名稱DNA復制；轉(zhuǎn)錄；翻譯；RNA復制；逆轉(zhuǎn)錄。(2)用序號表示下列生物的遺傳信息傳遞過程噬菌體：、。煙草花葉病毒：、。煙草：、。HIV：、。3人類基因組計劃(1)主要內(nèi)容：完成人體24條染色體(22條常染色體和X、Y兩條性染色體)上的全部堿基的序列測定，全部基因的遺傳圖譜、物理圖譜、序列圖譜和基因圖譜的繪制。(2)參與國家：美、日、德、法、英、中。(3)意義：認識到人類基因組的組成、結(jié)構(gòu)和功能及其相互關(guān)系，有利于治療和預防人類疾病。判斷與表述1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)生物體的性狀就是生物體表現(xiàn)出來的形態(tài)特征。(×)提示：生物體的性狀包括生物體所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理生化特性。(2)基因與性狀之間是一一對應關(guān)系。(×)提示：基因與性狀之間不一定是一一對應的關(guān)系，某些性狀是由多種基因控制的。(3)HIV中能完成逆轉(zhuǎn)錄過程。(×)提示：HIV感染人體細胞，在細胞內(nèi)完成逆轉(zhuǎn)錄過程。(4)某些性狀由多個基因共同決定，有的基因可能影響多個性狀。()(5)兩個個體的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。()(6)生物體的基因組成相同，性狀就相同。(×)提示：生物體的性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。2思考回答(規(guī)范表述)據(jù)圖分析生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達過程(1)在人體細胞中發(fā)生的過程有哪些(寫序號)?提示：。(2)和過程，堿基配對方式完全相同嗎？提示：不完全相同。中是GC，CG，AT，TA；中是GC，CG，AU，TA。(3)HIV侵染細胞可發(fā)生上述什么過程？其宿主細胞是什么？其進行蛋白質(zhì)合成的場所是哪里？其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供？提示：被HIV侵染的細胞可發(fā)生的過程是，其宿主細胞是T淋巴細胞，其進行蛋白質(zhì)合成的場所是宿主細胞的核糖體，其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供，原料由宿主細胞提供。(4)中心法則反映了遺傳物質(zhì)的哪兩大功能？提示：中心法則反映了遺傳物質(zhì)的傳遞與表達兩大功能。1不同細胞或生物的中心法則(1)能分裂的細胞及噬菌體等DNA病毒的中心法則：(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則：(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：(4)不能分裂的細胞的中心法則：DNARNA蛋白質(zhì)2中心法則與基因表達的關(guān)系考法1考查基因?qū)π誀畹目刂?(2018·濰坊期中)下列有關(guān)基因、蛋白質(zhì)和性狀的敘述，正確的是()A基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，如人類白化病B基因中發(fā)生堿基對的改變，則生物體的性狀一定發(fā)生改變C線粒體中的蛋白質(zhì)都是由線粒體內(nèi)部的基因控制合成的D基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在相互作用D白化病是由于基因突變造成酪氨酸酶不能合成，說明基因可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，A項錯誤；由于密碼子的簡并性，基因中發(fā)生堿基對的改變，所編碼的氨基酸不一定改變，則生物體的性狀不一定發(fā)生改變，B項錯誤；線粒體中的蛋白質(zhì)一部分是由線粒體內(nèi)部的基因控制合成的，另一部分是細胞核基因控制合成的，C錯誤；基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在相互作用，D項正確。2(2019·肇慶質(zhì)檢)如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。從圖中不可得出() 基因基因基因基因 酶 酶 酶 酶 N乙酰鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸精氨酸A精氨酸的合成是由多對基因共同控制的B基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程C若基因不表達，則基因和也不表達D若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈孢霉，則可能是基因發(fā)生突變C若基因不表達，基因和的表達可能不受影響。若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈孢霉，可能性之一是基因發(fā)生突變，不能合成酶，導致不能合成鳥氨酸。考法2考查中心法則解題指導 “三步法”判斷中心法則各過程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物生理過程DNA脫氧核苷酸DNADNA復制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯3.(2018·菏澤一模)中心法則是指遺傳信息的流向所遵循的法則，下列相關(guān)敘述錯誤的是()ADNA復制不一定伴隨著染色體的復制B轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA上的堿基序列都能編碼氨基酸C核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA結(jié)合位點D感染HIV的T細胞在HIV提供的逆轉(zhuǎn)錄酶作用下完成RNADNAB轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的tRNA和rRNA不編碼氨基酸，mRNA上的終止密碼也不編碼氨基酸。4下列關(guān)于中心法則的敘述，錯誤的是()A人體細胞一定能進行b過程，不一定能進行a過程B同一種RNA病毒既能進行e過程，又能進行d過程C所有生物c過程一定是在核糖體上進行的D沒有一種生物體內(nèi)能同時進行以上五個過程B據(jù)圖分析，a表示DNA復制，b表示轉(zhuǎn)錄，c表示翻譯，d表示逆轉(zhuǎn)錄，e表示RNA復制。只有分裂的細胞能進行DNA復制，人體只有少數(shù)細胞能進行分裂，但是轉(zhuǎn)錄、翻譯是所有細胞都能進行的，A正確；同一種RNA病毒只能進行一種遺傳物質(zhì)的增殖方式，如HIV只能進行逆轉(zhuǎn)錄而不能進行RNA的復制，TMV只能進行RNA復制而不能進行逆轉(zhuǎn)錄，B錯誤；c過程是蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)合成的場所只有核糖體，C正確； 以DNA為遺傳物質(zhì)的生物只能進行a、b、c, 以RNA為遺傳物質(zhì)的生物只能進行e、c或者d、a、b、c，D正確。真題體驗| 感悟高考淬煉考能1(2018·海南高考)關(guān)于復制、轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄的敘述，下列說法錯誤的是()A逆轉(zhuǎn)錄和DNA復制的產(chǎn)物都是DNAB轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶C轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應物都是核糖核苷酸D細胞核中的DNA復制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板C逆轉(zhuǎn)錄所需要的反應物是脫氧核苷酸。2(2017·全國卷)下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是()AtRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來B同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生C細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生D轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補C本題考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄。A對：tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來。B對：RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，同一細胞中可能有多個DNA分子同時發(fā)生轉(zhuǎn)錄，故兩種RNA可同時合成。C錯：RNA的合成主要發(fā)生在細胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發(fā)生。D對：轉(zhuǎn)錄時遵循堿基互補配對原則，故轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補。3(2017·海南高考)下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達的敘述，正確的是()A每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子BHIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C真核生物基因表達的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程D一個基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNAB除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一個氨基酸都至少有兩個相應的密碼子，A錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)為RNA，可以作為合成DNA的模板，B正確；tRNA和rRNA的合成過程也是基因表達，只包括轉(zhuǎn)錄過程。蛋白質(zhì)合成的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，C錯誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈作為模板，D錯誤。4(2015·全國卷)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是()A大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶C正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數(shù)增加而變長CA項，端粒是染色體末端的DNA重復序列，大腸桿菌等原核生物擬核的DNA不能與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體，因此大腸桿菌擬核的DNA中沒有端粒。B項，端粒酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈，RNA聚合酶是在轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)揮作用的一種酶，RNA聚合酶催化合成的是RNA，所以端粒酶中的蛋白質(zhì)不是RNA聚合酶。C項，正常人細胞的每條染色體的兩端都含有端粒DNA。D項，在正常人體細胞中，端粒DNA可隨著細胞分裂次數(shù)的增加而逐漸縮短。- 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