高考生物一轮基因表达

1、必修必修1第四章基因的表达 导航课标考纲导航课标考纲 最新考纲最新考纲高频考点高频考点1.遗传信息的转录和翻遗传信息的转录和翻译译2.基因与性状的关系基因与性状的关系1.DNA的复制、转录、翻译及的复制、转录、翻译及逆转录的区别、联系和应用逆转录的区别、联系和应用2.基因表达过程中的相关计算基因表达过程中的相关计算第1、2节基因指导蛋白质的合成基因对性状的控制梳理双基基础 一、判断正误 1三种RNA都是由DNA转录而来，都与蛋白质的合成有关( ) 2DNA在复制、转录、翻译过程中涉及的碱基配对方式相同( ) 3中心法则由克里克提出，也由他完善补充( ) 4基因可通过控制蛋白质的分子结构或酶的合

2、成控制代谢而控制生物的性状( ) 二、基础填空 (一)遗传信息的转录 1RNA的结构 (1)基本单位： 。 (2)结构：一般是单链。 (3)种类 (mRNA)：蛋白质合成的模板。 转运RNA(tRNA)： 。 (rRNA)：核糖体的组成成分。核糖核苷酸信使RNA运载氨基酸核糖体RNA 2转录场所场所主要在主要在_模板模板 原料原料4种游离的种游离的_配对原则配对原则 、CG、GC、_产物产物 细胞核DNA的一条链核糖核苷酸AU TA RNA (二)遗传信息的翻译 1翻译 (1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸以 为模板，合成具有 的过程。 (2)场所： 。 (3)运载工具： 。 (4)碱基酸对

3、：AU、 、CG。mRNA一定氨基酸顺序的蛋白质核糖体tRNAUA、GC 2密码子 (1)概念：在 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。 (2)种类： 种，其中决定氨基酸的密码子有 。 3反密码子 (1)概念： 上可以与mRNA上的 互补配对的3个碱基。 (2)种类： 。mRNA6461种tRNA密码子61种 (三)中心法则的提出及其发展 1中心法则的提出 (1)提出人：克里克。 (2)基本内容(用关系简式表示)： _。 2发展 (1)RNA肿瘤病毒的遗传信息流向：RNA 。 (2)致癌RNA病毒遗传信息流向：RNA 。 3完善后的中心法则内容(用简式表示)： _。RNADNA 三、思维激活 1

4、三种RNA都携带遗传信息吗？ 提示：只有mRNA。rRNA是组成核糖体的成分，tRNA在翻译中作为运载氨基酸的工具。 2在人体中氨基酸、tRNA和密码子是一一对应的关系吗？ 提示：密码子有64种，tRNA有61种，氨基酸有20种，说明部分氨基酸可能对应多种tRNA，但每种tRNA都对应特定的密码子，但有3种终止密码子不对应tRNA。 精研核心考点 例1 (2012年课标卷，1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的() AtRNA种类不同 BmRNA碱基序列不同 C核糖体成分不同 D同一密码子所决定的氨基酸不同

5、 解析同一种生物不同细胞中所含tRNA是相同的，共有61种，故A不对；两种蛋白质中氨基酸排列顺序不同，而决定氨基酸顺序的直接原因是mRNA碱基序列，故B对；核糖体的组成都是rRNA和蛋白质，故C不对；一种密码子对应一种氨基酸，故D不对。 答案B 1DNA的基本功能的比较 2.DNA与RNA (1)DNA分子与RNA分子的区别区别区别项目项目DNARNA结构结构通常是双螺旋结构，极少通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构数病毒是单链结构通常是单链结构，极少数病毒是双链通常是单链结构，极少数病毒是双链结构结构基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核

6、糖含氮碱基含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径产生途径DNA复制、逆转录复制、逆转录转录、转录、RNA复制复制存在部位存在部位主要位于细胞核中的染色主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于细胞质体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体中中的线粒体和叶绿体中主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能主要的遗传物质，传递和主要的遗传物质，传递和表达遗传信息表达遗传信息生物体内若无生物体内若无DNA时，时，RNA是遗传是遗传物质，若存在物质，若存在DNA时，时，RNA辅助辅助DNA完成功能；完成功能；少数少数RNA有催化作用有催化作用 (2)三种RNA的比较异同点异同点项目项目mRNAtRNAr

7、RNA分布部分分布部分常与核糖体结合常与核糖体结合细胞质中细胞质中与蛋白质结合与蛋白质结合形成核糖体特点形成核糖体特点带有从带有从DNA上转录上转录下来的遗传信息下来的遗传信息一端能与氨基酸结一端能与氨基酸结合，另一端有反密码合，另一端有反密码子与子与mRNA上的遗传上的遗传密码子配对密码子配对由核仁组织区由核仁组织区的的DNA转录转录而来功能而来功能翻译时作模板翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸翻译时作搬运氨基酸的工具的工具参与核糖参与核糖体的组成结构体的组成结构单链单链单链，常有部分碱基单链，常有部分碱基对形成三叶草结构对形成三叶草结构单链单链共同点共同点都是由都是由DNA转录产生；转录产生；

8、基本单位相同；基本单位相同；都与翻译过程都与翻译过程有关有关 3.遗传信息、密码子和反密码子 (1)联系 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。 mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。 (2)区别 存在位置不同 i)遗传信息：在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。 ii)密码子：在mRNA上，是载有DNA遗传信息的mRNA上的相邻的三个核糖核苷酸的排列顺序。 iii)反密码子：在转运RNA上，是与密码子互补配对的三个相邻碱基。 作用不同 i)遗传信息：决定氨基酸的排列顺序，是间接作用

9、。 ii)密码子：直接决定蛋白质的氨基酸的排列顺序。 iii)反密码子：识别密码子的作用。 (3)对应关系 精彩提示 (1)复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。 (2)转录的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA。 (3)一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。 (4)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成具有一定空间结构的蛋白质。 (5)密码子与氨基酸的关系 密码子共有64种，但是编码氨基酸的密码子只有61种，有3种终止密码子；一种氨基酸可以有一种或多种密码子，但是一种密码

10、子只能决定一种氨基酸；起始密码子也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其他碱基隔开，无论是病毒，还是原核生物和真核生物都共用一套遗传密码子。 (6)tRNA的功能 一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。所以tRNA有61种，一种氨基酸可有一种或几种tRNA来转运。tRNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。 1(2012年广东理综)下列叙述正确的是() ADNA是蛋白质合成的直接模板 B每种氨基酸仅由一种密码子编码 CDNA复制就是基因表达的过程 DDNA是主要的遗传物质 解析：本题考查遗传的物质基础的相关知识，意在考查考生的综合分析能力

11、。DNA是蛋白质合成的间接模板，直接模板是mRNA；有的氨基酸可以由几种密码子编码；DNA复制是基因的传递过程，转录和翻译才是基因的表达过程；绝大多数生物以DNA为遗传物质，所以DNA是主要的遗传物质。 答案：D 例2 (2012年安徽，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 解析由图示知，该细胞内转录和翻译在同一场所内同时进行，可知该细胞为原核细胞，

12、而转录过程中核糖体沿着mRNA滑动以便合成肽链。 答案C 1内容图解 明确：、过程发生在细胞生物(真核生物、原核生物)中和以DNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，、只发生在以RNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。 2含义 在遗传学上，把遗传信息的流动方向叫做信息流。包括5个方面的内容，而且均遵循碱基互补配对原则。 (1)DNADNA：以DNA为遗传物质的生物的自我复制。 (2)RNARNA：某些RNA病毒，以RNA为遗传物质的生物的自我复制。 (3)DNARNA：转录过程。 (4)RNADNA：个别病毒在肿瘤细胞中的逆转录过程，在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合

13、成DNA。 (5)RNA蛋白质：细胞质核糖体上的翻译过程，以mRNA为模板合成特定的蛋白质，表现生物的性状。 2已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某信使RNA的碱基排列顺序如下；AUUCGAUGAC(不含终止密码子的10个碱基)CUCUAGAUCU，则此信使RNA控制合成的多肽链最多含有多少个肽键() A4B5 C6 D7 解析：本题的解决需要三个方面的知识：一是起始密码子能决定氨基酸，终止密码子不能决定氨基酸；二是要从所给的信使RNA的碱基排列顺序中确定能决定氨基酸的碱基个数，共有510318(个)；三是要明确信使RNA中三个相邻的碱基决定一个氨基酸，也就能

14、确定氨基酸的数目最多为6个，所以形成的肽键数目最多为615(个)。 答案：B 例3 (2012年合肥质检)豌豆的圆粒和皱粒产生机理如图所示，下列相关叙述正确的是() A皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异 B插入外来DNA序列属于基因重组 C插入外来DNA序列导致基因的选择性表达 D豌豆吸水减少成皱粒是表现型 解析外来DNA序列插入淀粉分支酶基因，导致该基因不能正常表达，没有基因的缺失、增添及不同基因的重新组合，则此变异属于基因突变，故A、B、C错误。 答案D 1基因控制性状的两种方式 (1)间接途径基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如豌豆的粒型(图1、2)、白化病(图3)

15、。 (2)直接途径基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如囊性纤维病(下图左)、镰刀型细胞贫血症(下图右)。 2基因与性状的关系 (1)生物的大多数性状是受单基因控制的(如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制)。 (2)生物有些性状是由多个基因决定的(如人的身高)。 (3)生物的性状还受环境条件的影响，是生物的基因型和环境条件共同作用的结果，即表现型基因型环境条件。 精彩提示 基因对性状控制的复杂性 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 3人类白化病和苯丙

16、酮尿症是由代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是() A基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 B基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 C一个基因可以控制多种性状 D一个性状可以由多个基因控制 解析：本题主要考查基因对性状的控制。由图可以看出，在人体内苯丙氨酸能否转化成苯丙酮酸、多巴胺和黑色素，与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成分别受基因1、基因4和基因1、基因2的控制。 答案：A 剖析易混易错 典例1 如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)

17、，下列叙述正确的是() A能给该过程提供遗传信息的只能是DNA B该过程合成的产物一定是酶或激素 C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应 D该过程中有水产生 常见错误错选A、B或C项。 错因分析错选A、B或C项的原因具体分析如下： 正确解答选D。易错易错选项选项错因分析错因分析A项项过程理解不透彻。翻译的直接模板是过程理解不透彻。翻译的直接模板是mRNA而不是而不是DNA，给该过程提供遗传信息的只，给该过程提供遗传信息的只能是能是mRNAB项项知识辨析不清。翻译的产物是多肽，经过加知识辨析不清。翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素并不都是蛋白工后形成蛋白质，而酶与激素并不都

18、是蛋白质质C项项知识记忆不牢。终止密码子不与氨基酸对知识记忆不牢。终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子应，所以没有与终止密码子对应的反密码子 典例2 如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答： 若图中的所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过() A166和55B166和20 C333和111 D333和20 常见错误错选B或C项。 错因分析错选B或C项的原因具体分析如下： 正确解答选D。易错选项易错选项错因分析错因分析B项项概念理解不清。把概念理解不清。把所示的分子中有所示的

19、分子中有1 000个碱基对，误认为是个碱基对，误认为是1 000个碱基。个碱基。DNA中中碱基对的数目和碱基对的数目和mRNA中碱基个数及相应蛋中碱基个数及相应蛋白质中氨基酸的个数的比值为白质中氨基酸的个数的比值为331，mRNA中一个密码子含中一个密码子含3个碱基，所以个碱基，所以mRNA中密码子个数是中密码子个数是1 000/3333.3，不，不超过超过333个个C项项审题不清。把合成的蛋白质中氨基酸种类误审题不清。把合成的蛋白质中氨基酸种类误认为氨基酸数目，氨基酸种类最多认为氨基酸数目，氨基酸种类最多20种种探究实验专项 对照实验的设计 所谓对照实验是指除所控因素外其他条件与被对照实验完

20、全相同的实验。对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其他条件完全相同”。具体来说有如下四个方面： 1所选用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 2所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 3所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。 4所用处理方法要相同如：保温或冷却，光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。 尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基

21、酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如图。若实验结果不能说明实验结论，试分析是实验设计过程中哪些不足引起的？ 解析：本实验的结论是探索一个特定的遗传密码对应特定的氨基酸，本实验的对照实验为加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他种类氨基酸的实验。若实验结果不能说明实验结论，可能是由于实验设计出现如下不足： (1)如果事先不除去细胞提取液中存在的DNA和mRNA，可能会存在多种密码子，结果中就会出现多种肽链； (2)如果实验过程中不设置其他氨基酸的对照实验，虽然出现了多聚苯丙氨酸的肽链，但也不能说明特定的遗传

22、密码所对应的特定的氨基酸的结论。 (3)如果在实验中不能合理控制实验条件，如温度、pH、酶等因素不适合实验的正常进行，虽然模板和原料齐全，最终也不会得到相应的肽链，也就不会说明多聚尿嘧啶决定的氨基酸只能是苯丙氨酸这一结论。提升目标课堂 1(2012年东北师大一模)下列有关基因表达的叙述中，正确的是() A哺乳动物红细胞中的基因不能表达 B大肠杆菌质粒基因表达与核糖体无关 C菠菜根尖细胞基因表达的场所包括线粒体、叶绿体 D人甲状腺细胞中生长激素基因处于关闭状态 解析：哺乳动物未成熟的红细胞有细胞核和核糖体等细胞器，细胞内基因能表达产生一些特殊蛋白质，比如血红蛋白，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和

23、各种细胞器，细胞内没有基因的表达，A错误；基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译的场所是核糖体，B错误；菠菜根尖细胞中无叶绿体，C错误；人体细胞中生长激素基因只在垂体细胞内能表达，而甲状腺细胞内的生长激素基因不能表达，即处于关闭状态，D正确。 答案：D 2日本研究人员在最新一期自然神经科学杂志网络版上发表论文说，他们在利用实验鼠进行的实验中，发现一种小核糖核酸与脑神经和视网膜神经的形成有关。进一步研究表明小核糖核酸124a是一类不编码蛋白质的单链核糖核酸分子，主要参与控制基因表达。下列分析不正确的是() A小核糖核酸124a在翻译过程中可作为模板合成蛋白质 B小核糖核酸124a可能通过与某些mR

24、NA结合控制基因表达 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可能与神经干细胞的分化有关 解析：小核糖核酸124a是一种不编码蛋白质的RNA，A错误；从题干信息“小核糖核酸与脑神经和视网膜神经的形成有关，且主要参与控制基因表达”，可知B、D正确；胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，由于是小分子RNA，所以其可能含有尿嘧啶，C正确。 答案：A 3如图表示tRNA结构，表示碱基对，表示三个相邻碱基。下列相关叙述正确的是() A表示的碱基对有A与T，G与C两种 B表示的三个相邻碱基叫密码子 C指导该分子合成的DNA片段叫基因 D一种氨基酸只能由一种tRNA转运 解析：图

25、中表示的碱基对有A与U，G与C；表示反密码子，能与mRNA上密码子进行碱基互补配对；指导该tRNA分子合成的DNA片段为基因；一种氨基酸由一种或多种tRNA来转运。 答案：C 解析：转录的模板是DNA的一条链；翻译还需tRNA；基因还可以通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制性状；由于密码子的简并性，基因中替换一个碱基对，但翻译后仍可能是同一种氨基酸，所以不一定改变生物的性状。 答案：D 5(2013年徐州模拟)如图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形，回答下列问题： (1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是_。对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙过程的场所有_。 (2)在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是_。 (3)对于乙图来说，RNA聚合酶结合位点位于分子_上，起始密码和终止密码位于分子_上(填字母)。 (4)分子1彻底水解得到的化合物有_种。 (5)丙图所示的