高中生物必修二第四章基因的表达(轮)

1、第四章 基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点 核酸项目 DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息mRNA：转录遗传信息，翻译的模板tRNA：运输特定氨基酸rRNA：核糖体的组成成分2、RNA的类型信使RNA（mRNA）转运RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA）3、转录转录的概念转

2、录的场所主要在细胞核转录的模板以DNA的一条链为模板转录的原料4种核糖核苷酸转录的产物一条单链的mRNA转录的原则碱基互补配对转录与复制的异同（下表：） 阶段项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、CG、TA、GC）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照AU、GC

3、、TA、CG的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA特点边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）遗传信息的传递方向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，

4、转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸61种或tRNA也为61种 联系基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译定义翻译的场所 细胞质的核糖体上翻译的模板 mRNA翻译的原料 20种氨基酸翻译的产物 多肽链（蛋白质）翻译的原则 碱基互补配对翻译与转录的异同点（下表）： 阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞

5、核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3

6、，是双链DNA碱基数目的 1/6 。 第2节 基因对性状的控制一、中心法则 DNADNA：DNA的自我复制；DNARNA：转录；RNA蛋白质：翻译；RNARNA：RNA的自我复制；RNADNA：逆转录。DNADNA RNARNADNARNA 细胞生物 病毒RNA蛋白质 RNADNA二、基因、蛋白质与性状的关系 1、 （间接控制） 酶或激素 细胞代谢基因 性状 结构蛋白 细胞结构 （直接控制）2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性

7、状。（2013新课标卷）1关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（ ）A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA聚合酶是在细胞核中合成的C反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成【答案】D【解析】 tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子，与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带一种氨基酸到达核糖体上，通过发生脱水缩合形成肽健，合成多肽链。所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质，在核糖体上合成，而细胞核内无核糖体，不能合成蛋白质，因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶，通过核孔进入细胞核发挥作用。B错。线粒体中不仅具有自己的DNA，而且还有核糖体，能够

8、通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成，所以核糖体具有一定的独立性。D正确。【试题点评】本题不偏不难，正面考查了有关蛋白质合成的基础知识，DNA聚合酶是在细胞核内起催化作用的，部分考生可能会误选B。本题主要涉及的知识点是化合物的本质及合成，基因控制蛋白质合成过程中有关概念及特点。旨在考查考生对蛋白质合成过程中相关知识点的识记及初步分析问题的能力。（2013浙江卷）3某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是 A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 BDNA-RNA杂交区域中A应与T配对 CmRNA翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中

9、60;答案：A解析：A项RNA聚合酶可以将原核生物DNA双螺旋解开，A正确；B项DNA-RNA杂交区域中A应该与U配对，B错误；C项从图中可以看出mRNA翻译能得到多条肽链，C错误；D项转录和翻译的过程是同时进行的，只能发生在原核生物中D，错误。（2013天津卷）7.（13 分）肠道病毒EV71 为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答下列问题：（1）图中物质M 的合成场所是 。催化、过程的物质N 是 。（2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA 为模板合成一条子代+RN

10、A 的过程共需要碱基G和C 个。（3）图中+RNA有三方面的功能分别是 。（4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有 。（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3 和VP4 四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3 裸露于病毒表面，而VP4 包埋在衣壳内侧并与RNA 连接，另外VP1 不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是 ，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是 。【答案】（1）宿主细胞的核糖体RNA 复制酶（或RNA 聚合酶或依赖于RNA 的RNA聚合酶）（2）9000（3）翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分（4）体液免疫和细胞免疫（5）VP4

11、VP1【解析】（1）图中的M 物质是一条多肽链，由于EV71 病毒没有细胞器，其合成的场所是宿主细胞的核糖体；、过程是以RNA 为模板合成RNA 的过程需要的是RNA 复制酶（或RNA 聚合酶或依赖于RNA 的RNA 聚合酶）；（2）病毒是由+RNA 合成+RNA 的过程：需要先以+RNA 为模板合成-RNA，再以-RNA为模板合成+RNA，也就是合成了一条完整的双链RNA，在这条双链RNA 中A=U，G=C，根据题目中的条件，在病毒+RNA 中（假设用第1 条链来表示）（A1+U1）=40%，而互补链-RNA 中（假设用第2 条链来表示）（A2+U2）=（A1+U1）=40%，所以两条互补链

12、中A+U 占双链RNA 碱基数的比例是A+U=40%，则G+C=60%，所以病毒基因组+RNA 为模板合成一条子代+RNA 的过程共需要碱基G 和C 碱基数是7500×2×60%=9000。（3）由图中可以看出+RNA 的功能是作为翻译的模板翻译出新的蛋白质；也作为复制的模板形成新的+RNA；还是病毒的组成成分之一。（4）EV71 病毒感染机体后进入内环中首先会引发体液免疫产生抗体；病毒进入宿主细胞后，会引发细胞免疫。（5）由于VP4 包埋在衣壳内侧不适合作为抗原制成疫苗；由于VP1 不受胃液中胃酸的破坏，口服后不会改变其性质，所以更适合制成口服疫苗。【试题评价】本题综合考

13、查基因的表达、免疫调节、DNA 分子结构计算的迁移。题目新颖，难度适中。（2013江苏卷）32.（9分）图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:（1）细胞中过程发生的主要场所是 。（2）已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是 。（4）在人体内成熟红细胞、

14、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是 。（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点 （在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是 。【答案】（1）细胞核 （2）26% （3）T/A替换为C/G（A/T替换为G/C）（4）浆细胞和效应T细胞 （5）不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达【解析】 （1）图表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要在细胞核中。（2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，则其DNA模板链中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，计算得DNA一条链中A+T=52%，故双链中A+

15、T=52%，A=T=26%。（3）该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T/A替换为了C/G（或A/T替换为了G / C）。（4）人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。（5）1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞因基因的选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。【试题点评】本题考查的是遗传的物质基础和生物变异的知识，涉及DNA复制、转录和翻译等过程，同时考查基因突变与细胞分化等知识，基础性比较强，难度

16、适中。（2012安徽卷）5图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译【答案】C【命题透析】本题以基因表达的过程为考点，考察学生识图、析图能力。【思路点拨】由图可知：基因的转录还未结束翻译已经开始，符合原核细胞基因表达的特点。真核细胞由于核膜的存在，转录和翻译在时间和空间上是分开的，所以A、D项错误，翻译时核糖体在mRNA上移动，B项错误。（2012江苏卷）6下列关于人类基

17、因组计划的叙述，合理的是A该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列D该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响答案：A【解析】人类很多疾病与遗传有关，A正确；人类基因组计划是在分子水平上的研究，B错；人类基因组计划是测定人类基因组（22条常染色体和XY染色体）的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，C错；该计划也能带来一定的负面影响，D错一、选择题(只有1项符合题目要求的)1组成mRNA分子的4种单核苷酸可形成多少种密码子()A16种B32种 C46种 D64种2以RNA为

18、模板，即按照RNA中核苷酸顺序合成DNA(称逆转录)，此过程中需要的酶是()ADNA指导的DNA聚合酶 BRNA指导的RNA聚合酶CRNA指导的DNA聚合酶 DDNA指导的RNA聚合酶3从单尾鳍鲤鱼的成熟卵中提取一种RNA，注入双尾鳍金鱼的受精卵中，结果幼小鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA对性状遗传有明显作用，是因为()A它是鱼类的主要遗传物质B它以密码子形式携带特定遗传信息C是有关蛋白质合成的工具D是核糖体的基本化学成分4果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因V和v控制的，果蝇的正常发育是在20°C25°C条件下完成。将果蝇培养在20°C以上的条件下，残翅果蝇的后

19、代(F1)会出现长翅性状，此现象可以解释为()A环境因素可以引起基因突变B环境因素可以引起基因重组C环境因素可以引起染色体变异D表现型是基因型与环境因素共同作用的结果5用链霉素和新霉素可使核糖体与单链的DNA结合，这一单链DNA就可代替mRNA翻译成多肽，说明()A遗传信息可由RNA流向DNAB遗传信息可由蛋白质流向DNAC遗传信息可由DNA直接流向蛋白质D遗传信息可由RNA流向蛋白质6已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占比例为20%，由该DNA转录出来的RNA，其胞嘧啶的比例是()A10% B20% C40% D无法确定7若一段信使RNA有60个碱基，其中A15个，G25个，那么转录该信使R

20、NA的DNA片段中共有A和G多少个()A15 B25 C40 D608人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这个肽链的氨基酸分子以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是()A145和144 B145和145 C145和146 D146和1459设控制某种含a条肽链的蛋白质合成的基因有X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为()A.XY6X18ª B.XY6XC(a)·18 D.·Y(a)·1810把兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔子的血红蛋白，这说明()A所有的生物共用一套遗传密码B蛋白质的合成过程很

21、简单C兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌D兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成11细胞中的核糖体通常不是单独执行功能，而是构成多聚核糖体(如图)。研究表明，动物卵裂期细胞中多聚核糖体的百分比明显增高，下列有关叙述中不正确的是()A核糖体的主要功能是合成蛋白质B卵裂期细胞分裂旺盛，需要大量蛋白质C多聚核糖体的形成可以大大缩短每条肽链的合成时间D多聚核糖体中的核糖体数目与信使RNA的长度有关12在小麦的根尖细胞内，基因分布在()A染色体、核糖体 B染色体、线粒体C染色体、叶绿体 D染色体、线粒体、叶绿体13下列转录的简式中，一共有几种核苷酸()A4 B5 C6 D814关于转运RNA和氨基酸之间

22、相互关系的说法，正确的是()A每种氨基酸都可由几种转运RNA携带B每种氨基酸都有它特定的一种转运RNAC一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸D一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上15在下列细胞结构中可发生碱基配对行为的一组是()A细胞核、线粒体、叶绿体、中心体B线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体C细胞核、核糖体、中心体、高尔基体D线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核16在人体中由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有()A2种 B4种 C5种 D8种17猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数依次是()A4、4、5 B5、4、4C8、4、4 D4、4、418如果

23、细胞甲比细胞乙RNA的含量多，可能的原因有()A甲合成的蛋白质比乙多 B乙合成的蛋白质比甲多C甲含的染色体比乙多 D甲含的DNA比乙多19构成蛋白质的氨基酸种类约有20种，则决定氨基酸的密码子和组成密码子的碱基种类分别约有()A20种和20种 B64种和20种C64种和4种 D61种和4种20下列关于细胞质基因的存在位置的说法正确的是()A存在于细胞质中某些细胞器的染色体上B存在于细胞质中某些细胞器内的DNA上C存在于细胞质和细胞核内D存在于染色体上21在同一草场，牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊，这是由于牛和羊的()A染色体数目不同 B消化能力不同C蛋白质结构不同 D不同DNA控制合成不同蛋白

24、质22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23若一亮氨酸的密码子(CUU)变成CUC、CUA或CUG，只改变了最后一个碱基，但密码子所决定的仍然是亮氨酸，这说明()A一个氨基酸有多个密码子，一个密码子只决定一种氨基酸B一个密码子决定多个氨基酸，一种氨基酸只有一个密码子C密码子与氨基酸一一对应D密码子与氨基酸的数量对应关系不定24胰岛素基因的存在部位及其得以表达

25、的部位依次为()A体细胞、胰岛细胞 B胰岛细胞、胰岛细胞C体细胞、胰腺细胞 D无法确定25艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它决定某性状的一段RNA含碱基A为19%、C为26%、G为32%，则通过逆转录过程形成的双链DNA中碱基A占()A19% B21% C23% D42%26将大肠杆菌在含15N的培养液中培养后，再转移到含14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA分子所占比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是()A2小时 B4小时 C1.6小时 D1小时27下图是某大肠杆菌细胞内DNA分子复制的过程，图中表示不同的脱氧核苷酸链。下列叙述正确的是()A

26、该过程所需要的能量是由线粒体提供的B该过程所需要的解旋酶是在核糖体上合成的C若某位点上的碱基为A，则相应位点上的碱基为TD若的一个碱基发生了替换，则一定会引起生物性状的改变28信使RNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是()AtRNA一定改变，氨基酸一定改变BtRNA不一定改变，氨基酸不一定改变CtRNA一定改变，氨基酸不一定改变DtRNA不一定改变，氨基酸一定改变29有关蛋白质合成的叙述中，正确的是()A一个氨基酸只对应一种密码子 B每一种氨基酸对应一种tRNAC都在内质网上的核糖体中合成 D氨基酸由mRNA密码子决定30下列有关图

27、示的生理过程(图中代表核糖体，代表多肽链)的叙述中，正确的是()A遗传信息由传递到时，氨基酸与遵循碱基互补配对原则B真核细胞中遗传信息由传递到在细胞核中进行，由传递到在细胞质中进行C中有三个相邻碱基代表密码子D图中在该过程中不起作用，因此是内含子二、非选择题(共55分)31(9分)根据图示回答有关问题： (1)正在进行的过程从生物学角度来看是_的过程，又称为_。(2)碱基分别为_。(3)若R链上有600个碱基，由它控制合成蛋白质的过程，理论上最多需要有_种转运RNA参与运输氨基酸。32(9分)如图所示为蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_步骤

28、。该步聚发生在细胞的_部分。(2)图中是_，按从左到右次序写出_内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序_。(3)该过程不可能发生在()A肌肉细胞B叶肉细胞C成熟的红细胞 D根毛细胞 33(9分)艾滋病病毒(HIV)是一种球形的RNA病毒，HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如右。请据图回答下列问题：(1)图中表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_。(2)遗传学上将过程称为_。(3)和的信息传递过程分别称为_。(4)2003年的春天，引起“严重急性呼吸系统综合症”(SARS)的病原体是_。它和HIV一样，遗传信息是按照_的规律进行的(可以用简图表达)。34(9分)有人将大肠杆菌的核糖体用15N标记，并使该菌被噬菌体侵染，然后把该大肠杆菌移入含有32P和35S的培养基培养。(1)由实验得知，一旦噬菌体侵染细菌，细菌体内迅速合成一种RNA。这种RNA含32P而且其碱基比能反映出噬菌体DNA的碱基比，而不是大肠杆菌DNA的碱基比，这个实验表明32P标记的RNA来自_。(2)一部分32P标记的RNA和稍后合成的带35S标记的蛋白质，均与15N标记的核糖体连在一起，这种连接关系表明_。(3)35S标记的蛋白质来自_，可用于_。(4)整个实验证明：噬菌体的遗传物质是_，可用于_。35(5分)白化病和黑尿病都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能