(金版方案)2019高考生物二轮练习“学案”资料：第20讲基因的表达

返回学案20基因的表达1.RNA的基本单位及组成①

；②

；③碱基：

；④

。2.RNA的结构：一般是

，比DNA短。有的存在局部碱基配对现象，从而具有双链和局部环状结构。3.RNA的分布：在

内合成，通过

进入细胞质。4.RNA的分类（1）mRNA:将遗传信息从

传递到细胞质中。（2）tRNA:

，识别密码子。（3）rRNA：

的组成成分。核糖体磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸单链细胞核核孔细胞核内运输氨基酸5.根据下图补填下表内容过程①②名称场所主要是模板原料4种游离的产物蛋白质转录翻译细胞核细胞质DNA的一条链mRNA核糖核苷酸20种氨基酸RNA6.密码子（1）概念：

上决定1个氨基酸的三个相邻碱基。（2）种类：

种。其中决定氨基酸的密码子有

种（

种起始密码子），有3种

。7.中心法则①DNA的复制；②

；③

；④

；⑤

。8.基因对性状的控制（1）基因通过

来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病。（2）基因还能通过控制

直接控制生物体的性状，如囊性纤维病。蛋白质的结构mRNA64612终止密码子转录翻译RNA的复制逆转录控制酶的合成考点1DNA复制、转录和翻译的比较＊考点精讲＊1.区别复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板ＤＮＡ的两条单链ＤＮＡ的一条链mRNA原料４种脱氧核苷酸４种核糖核苷酸２０种氨基酸条件解旋酶、ＤＮＡ聚合酶、ＡＴＰ解旋酶、ＲＮＡ聚合酶、ＡＴＰ酶、ＡＴＰ、tRNA复制转录翻译产物两个双链ＤＮＡ一个单链ＲＮＡ多肽链特点边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录一条mRNA上同时结合多个核糖体，合成多条肽链碱基配对Ａ-Ｔ，Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｕ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-Ｃ遗传信息的传递ＤＮＡ→ＤＮＡＤＮＡ→mRNAmRNA→蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状2.联系说明：（1）3种RNA都参与翻译过程，mRNA参与遗传信息的传递，rRNA组成蛋白质的合成场所，tRNA转运氨基酸。（2）上述3种过程，病毒不一定全部发生，所有发生过程均发生在宿主细胞内，病毒本身只提供遗传物质。＊典例剖析＊【例1】如图表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，故A、D项错误；翻译时核糖体在mRNA上移动，故B项错误。C【知识链接】（1）在翻译过程中，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。（2）翻译在核糖体上进行，但从核糖体上脱离下来的只是多肽链，还要在相应的细胞器内加工，最后才能合成具有一定空间结构的蛋白质。＊对应训练＊1.如图表示真核细胞中遗传信息的表达过程，字母表示细胞结构或物质，数字表示过程。下列有关叙述错误的是（）A.A物质的稳定性比B物质高B.红霉素影响C在B上的移动，故影响基因的转录过程C.①②过程表示基因的表达过程，需要多种酶参与D.①②过程有碱基A与U配对解析：物质A是DNA，物质B是RNA，DNA是双链结构，RNA是单链结构，因此，A物质的稳定性比B物质高，故A正确；C是核糖体，B是mRNA，红霉素影响C在B上的移动，影响的是翻译过程，故B错误；①表示转录过程，②表示翻译过程，转录和翻译合称基因的表达过程，该过程需要多种酶参与，同时也有碱基A与U配对，故C、D正确。答案：B考点2基因与生物性状的关系＊考点精讲＊1.不同生物遗传信息的传递过程归纳生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒RNA蛋白质(性状)RNA病毒蛋白质(性状)逆转录病毒RNARNA蛋白质(性状)原核生物RNA蛋白质(性状)真核生物RNA蛋白质(性状)转录翻译翻译逆转录转录翻译转录翻译转录翻译说明：中心法则体现了DNA的两大基本功能①对遗传信息的传递功能：它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。②对遗传信息的表达功能：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。2.基因控制生物性状的途径直接途径间接途径方式基因通过控制“蛋白质的结构”直接控制生物性状基因通过控制“酶或激素”的合成影响代谢过程，从而控制生物性状图解举例a.镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状b.囊性纤维病：CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常a.豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来核苷酸序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少、蔗糖多→水分保留少→皱粒b.白化病：酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病3.基因与生物性状的关系（1）基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。（2）生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同的基因有关。（3）一般而言，一个基因只决定一种性状。（4）环境因素会影响生物性状，如人类身高不完全取决于基因，也受后天营养及锻炼状况的影响。说明：①生物的大多数性状是受单基因控制的，这里的“单基因”是指成对的基因，并不是单个基因。②表现型是基因型和环境共同作用的结果。基因是内因，环境是外因。4.中心法则与基因表达的关系(如图所示)＊典例剖析＊【例2】［2012年新课标全国卷］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（）A.tRNA种类不同B.mRNA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解析：本题以细胞的成分为切入点，综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程，但比较基础，考生容易得分。在两种蛋白质合成过程中，tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。B【知识链接】遗传信息、密码子和反密码子的比较（1）区别存在位置含义生理作用遗传信息DNA脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mRNA中碱基的排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序密码子mRNAmRNA上3个相邻的碱基直接决定翻译的起止和氨基酸的排列顺序反密码子tRNA与密码子互补的3个碱基识别密码子(2)联系①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，遗传信息传递到mＲＮＡ中核糖核苷酸的排列顺序上。②mＲＮＡ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。(3)对应关系（如图所示）＊对应训练＊2.中科院花卉研究所在培育新型观赏植物时发现，某种二倍体蔷薇花瓣的颜色有红色和蓝色两种色素，二者混合呈紫色。两种色素分别由白色化合物1和白色化合物2在相应酶的作用下生成，红色色素是由黄色的中间产物形成。色素形成过程如图所示。当黄色中间产物无法转化为红色色素时，它含量增加，并与蓝色色素混合呈绿色；无上述有色化合物时，花瓣呈白色。(假设三对基因分别位于不同对的同源染色体上)。现将四个纯种蔷薇品系，相互杂交，得到如下结果。根据上述信息，分析回答：杂交组合亲本后代表现型1白花品系1×黄花品系2全部红花2白花品系1×红花品系3全部红花3黄花品系2×蓝花品系4全部紫花(1)图中过程①称为

，该图体现了基因通过控制

的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。(2)写出杂交组合1亲本的基因型：白花品系1

，黄花品系2

。(3)杂交组合1和杂交组合2的后代相交，请在下面方框绘制柱形图表示后代的表现型及比例。(4)若利用上述后代蔷薇自交的方法，培育绿花纯合蔷薇新品种。应选择杂交组合

的后代自交，后代中绿花比例占

，其中纯合子占

。答案：(1)基因的表达酶(2)aaBBeeAAbbee(3)(4)39/641/9解析：由图示可以看出，酶1、酶2、酶3分别由显性基因A、B、E控制产生，只要抓住这一点本题就会迎刃而解。1.如图表示基因指导蛋白质合成的过程。下列有关该图的分析，错误的是（）A.图中②表示脱氧核苷酸，①表示DNA解旋酶B.图中③表示tRNA，其作用是识别并转运氨基酸C.核糖体在⑤上的移动方向是向右D.若在⑤中插入一个碱基，则可能导致肽链的长度和氨基酸的序列发生改变解析：图中甲过程表示转录，②表示核糖核苷酸，①表示RNA聚合酶，故A错误；图中乙过程表示翻译，③表示tRNA，其作用是识别并转运氨基酸，⑤表示mRNA，核糖体在⑤上的移动方向是向右移动，若在⑤中插入一个碱基，则可能导致肽链的长度和氨基酸的序列发生改变，故B、C、D正确。A2.研究发现，某植物白花和红花性状的遗传机理如图所示实验发现，用各种不同品系的纯合白花相互杂交，得到如下几种理论结果：P白花×白花白花×白花白花×白花白花×白花F1白花红花红花红花F2白花9红花∶7白花27红花∶37白花81红花∶175白花据此分析下列说法错误的是（）A.基因能通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状B.这种花色的遗传符合基因的自由组合定律C.这种植物的花色性状至少受4对等位基因控制D.上述各个杂交实验得到的F1红花植株中，既有纯合子，也有杂合子解析：上述各个杂交实验得到的F1红花植株中，全为杂合子。D3.如图是转运RNA分子的结构，氨基酰-tRNA合成酶是催化一个特定的氨基酸结合到相应的tRNA分子上的酶，每种氨基酰-tRNA合成酶能够识别某种特定氨基酸的所有tRNA。研究发现在结合氨基酸的部位的突变能使携带甲种氨基酸的tRNA不仅保留对甲种氨基酸的特异性，而且也能携带乙种氨基酸或丙种氨基酸。据此判断下列说法错误的是（）A.氨基酰-tRNA合成酶有20种B.氨基酰-tRNA合成酶也是蛋白质，所以与其他蛋白质的合成相同C.决定tRNA特异性的因素有反密码子和结合氨基酸部位的碱基序列D.依据上述推测tRNA可能有61种解析：由于每种氨基酰-tRNA合成酶能够识别某种特定氨基酸的所有tRNA，而组成蛋白质的氨基酸有20种，所以，氨基酰-tRNA合成酶有20种，据此不能推测出tRNA的种类，故A正确、D错误；由于氨基酰-tRNA合成酶是蛋白质，所以与其他蛋白质的合成相同，故B正确；由材料和题图可以看出决定tRNA特异性的因素有反密码子和结合氨基酸部位的碱基序列，故C正确。答案：D4.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是一类不编码制造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mRNA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是一类不编码制造蛋白质的单链核糖核酸分子，因此，小核糖核酸-124a在翻译过程中不可能作为模板来合成蛋白质。A5.如图表示某植物在红光照射下，叶肉细胞中发生的一系列生化反应（图中的SSU、LSU和LHCP表示三种不同的蛋白质）。请分析回答：（1）完成图中的过程①时，既需要