人教版必修二第四章《基因的表达》教案

第四章基因的表达【单元知识网络】【单元强化训练】一、选择题1、(2011·烟台模拟)碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或实验过程中()①受精作用②病毒的增殖过程③细菌的二分裂过程④肺炎双球菌的转化实验⑤培育含有绿色荧光蛋白的转基因鼠⑥细胞的跨膜运输A．②③④⑤B．①③④⑤C．①②④⑤D．②③⑤⑥【解析】DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制中都发生碱基互补配对现象。【答案】A2、(2011·浏阳模拟)甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，下列叙述中正确的原因是()A．基因组变异过快B．基因复制和表达过程过于简单C．基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高D．利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达【解析】病毒能在宿主细胞内繁殖，是因为病毒能利用宿主细胞中的酶完成基因复制和表达。【答案】D3、人类的每一条染色体上都有很多基因，下图表示来自父母的1号染色体及基因，若不考虑染色体的交叉互换，据下表分析他们的孩子不可能()基因控制的发生的性状等位基因及其控制性状红细胞形态E：椭圆形细胞e：正常细胞Rh血型D：Rh阳性d：Rh阴性产生淀粉酶A：产生淀粉酶a：不产生淀粉酶A．出现椭圆形红细胞B．是Rh阴性的可能性为1/2C．有3/4能产生淀粉酶D．出现既有椭圆形又能产生淀粉酶的类型【解析】子代红细胞形态：知母亲基因型为Ee、父亲基因型为ee，则子代基因型为Ee和ee，既可出现椭圆形细胞也可出现正常型细胞，故A项对；子代Rh血型：母亲基因型为DD、父亲基因型为dd，子代基因型为Dd，因此子代只能出现Rh阳性血型，B项错；子代产生淀粉酶的情况：父、母基因型均为Aa，子代基因型为：1AA∶2Aa∶1aa，子代能产生淀粉酶的概率为3/4，C项对；母亲可产生EDA、eDa配子，父亲可产生edA、eda配子，故子代可出现椭圆形产生淀粉酶的类型，D项对。【答案】B4、在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关结构数目正确的是()①脱氧核苷酸数＝磷酸基数＝碱基总数＝m②碱基之间的氢键数为3m－2n③一条链中A＋T的数量为n④G的数量为m－n⑤若此DNA经三次复制，共需要C的数量为(7m－14n)/2A．①②③④B．②③④C．③④D．①③⑤【解析】DNA中碱基是成对存在的，即A＝T，G＝C；由题可知，DNA分子中碱基总数为m个，腺嘌呤为n个，所以经过三次复制，共需要胞嘧啶(C)＝(23－1)(m－2n)/2＝(7m－14n)/2，⑤是正确的。一个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基构成，所以脱氧核苷酸数＝磷酸基数＝碱基总数＝m，①正确。DNA分子中腺嘌呤数目为n，胸腺嘧啶数目也为n，所以两条链中的A＋T数目也是相同的，为n，③正确。G的数量为(m－2n)/2，④错误。A与T之间为两个氢键，G与C之间为三个氢键，因此氢键总数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②错误。所以正确答案为D项。【答案】D5、以下有关RNA的叙述中错误的是()A．RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂B．mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽C．mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质D．HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变【解析】RNA是RNA病毒的遗传物质，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。以mRNA为模板，以tRNA为运输工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质或多肽的过程。mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质。HIV的遗传物质是RNA，其RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变。【答案】B6、下图为某生物体内相互关联的三个分子的部分结构示意图。据图认为分子2为RNA，下面所述的理由，不确切的是()A．作为蛋白质合成的模板B．其碱基序列与DNA分子的模板链碱基互补C．为转录的产物，呈单链结构D．含尿嘧啶脱氧核苷酸不含胸腺嘧啶脱氧核苷酸【解析】在RNA中含有碱基尿嘧啶而不含胸腺嘧啶。尿嘧啶是构成尿嘧啶核糖核苷酸的成分。【答案】DA．该基因表达时，转录顺序从M端向N端进行结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是15N标记7、下图为真核细胞内某基因占该链碱基总数的60%C．解旋酶只作用于①部位，限制性内切酶只作用于②部位C＋GB．该基因的一条单链中D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8RNA聚合酶在基因的编码区上游与RNA聚合酶结合位点结合，催化DNA转录为RNA，所以基因表达时，转录顺序从N端向M端进行；解旋酶的作用是使氢键断开，作用部位是②，限制性内切酶作用的结果是获得具有一定碱基序列的黏性末端，作用部位是①；据DNA的半保留复制，将该基因置于14N培养液中复制3次后，只有2个子代DNA中各有一条链含15N，所以含15N的DNA分子占2/23＝1/4。下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是A．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运B．该过程需要含有三个高能磷酸键的ATP提供能量C．该过程一定遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸一种氨基酸可以对应一种或多种密码子，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段，需要含有两个高能磷酸键的ATP提供能量。转录时，A与U配对，T与A配对，C和G配对，原料是4种核糖核苷酸；翻译时，A和U配对，G和C配对，原料是20种氨基酸。假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给只含14N、不含15N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为A．0B．25%C．50%D．100%该题宜采用绘过程图的方式解决：由图示可以看出，在最终形成的4个精子中，全部含有15N。(2011·嘉定调研)下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是()A．该过程共涉及5种核苷酸B．在不同组织细胞中该过程的产物相同C．该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D．该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗从原料看出该过程为转录过程。该过程涉及的核苷酸为4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸；不同组织细胞中转录的mRNA不同；该过程不需要DNA聚合酶而需要RNA聚合酶着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以()A．控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状B．控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C．控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状D．直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变DNA修复酶是基因控制合成的，说明基因可以控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。(2011·广东联考)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物细胞的有丝分裂。已知这种植物细胞的细胞周期为20h，两种核苷酸被利用的情况如下图所示，图中32P和15N的利用峰值分别表示()A．复制、转录B．转录、复制C．复制、蛋白质合成D．转录、蛋白质合成本题考查基因的表达、DNA和RNA的组成成分，难度中等。32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为合成RNA的原料，RNA是基因转录过程的产物；15N标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸作为合成DNA的原料，DNA是DNA复制的产物。A．图中所示的生理过程包括转录和翻译B．图中所示的过程发生在原核细胞中C．遗传信息由②传递到⑤需要RNA作中介D．图中①在该过程中不起作用，由此可确定①在遗传上不具功能【解析】图中表示的是原核细胞的转录和翻译，因为转录和翻译是同时进行的，图中②到⑤需要mRNA和tRNA作为媒介和运输工具。转录过程中的非模板链，其功能不明确，但是在遗传有不可替代的功能。【答案】D14、（大连模拟）正常出现肽链终止，是因为A．一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能带氨基酸B．不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成D．tRNA上出现终止密码【解析】密码是指位于mRNA上的相邻的三个碱基，由于没有与终止密码子碱基相互配对的tRNA,所以没有氨基酸运输到肽链上，使翻译结束。【答案】B15、（2011·滨州模拟）大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为，说法正确的有①表示DNA复制过程②中共有5种碱基③表示DNA转录过程④中共有8种核苷酸⑤中的A均代表同一种核苷酸⑥若X链中的碱基改变，则密码子一定改变⑦若Y链中的碱基改变，则氨基酸一定改变A．③④⑤⑦B．②③④⑥C．②③④⑦D．①③⑤⑥A．能控制一种生物性状的表现B．能控制一种蛋白质的合成C．能决定一种氨基酸的位置D．能转录成一种mRNA【解析】遗传效应是指控制一种性状的表现，蛋白质分子是由许多个氨基酸组成，所以不是只决定一种氨基酸的位置。【答案】C17、果蝇的基因A－a控制体色，B－b控制翅型，两对基因分别位于不同常染色体上，且基因A具有纯合致死效应。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配，F1为黑身长翅和灰身长翅，比例为1∶1。当F1的黑身长翅果蝇彼此交配时，其后代表现型及比例为黑身长翅∶黑身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅＝6∶2∶3∶1。下列分析错误的是()A．果蝇这两对相对性状中，显性性状分别为黑身和长翅B．F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为1/3C．F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有三种D．F2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型比例为1∶1下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选)()A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录尚未结束，翻译即已开始C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链()A．①②⑤和③②④⑤B．①②⑤和④⑤C．②④⑤和③④⑤⑥D．②⑥⑦和②④⑤⑥【答案】B20、下列有关基因表达的叙述正确的是()A．在真核生物中，刚从细胞核内DNA分子上转录下来的和之后结合在核糖体上的mRNA相比碱基序列一样B．在高等动物不同的组织细胞中，表达的基因是不同的，这与激素的调节无关C．动物胚胎发育过程是基因有序表达的过程D．在生物细胞中，基因的转录与翻译是不可能同步进行的(即边转录边翻译)【解析】真核生物转录的mRNA要经过加工(剪切和拼接)后再与核糖体结合，所以序列不一样，A错误；在高等动物不同的组织细胞中，基因是选择性表达的，而激素会影响这个过程进而影响细胞的代谢，所以B错误；在原核细胞中基因的转录和翻译可以同步进行，D错误。动物胚胎发育过程是细胞分裂和分化的结果，细胞分化的实质是基因有序选择性表达的过程，C正确。【答案】C21、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为()A．na/6B．na/3－18(n/3－1)C．na－18(n－1)D．na/6－18(n/6－1)【解析】根据中心法则，蛋白质合成过程：首先以DNA分子的1条链为模板，转录形成mRNA，mRNA中3个碱基决定1个氨基酸，所以三者之间的数量关系为：DNA分子中碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1。已知该基因中有n个碱基，则对应的氨基酸为n/6，氨基酸经脱水缩合形成蛋白质，形成蛋白质的过程中，脱去的水分子数为氨基酸总数减去1，水的相对分子质量为18，形成该蛋白质脱去的水分子的量为18(n/6－1)，又知氨基酸的平均分子量为a，所以该蛋白质的分子量最大为na/6－18(n/6－1)。【答案】D22、科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()实验实验结果编号实验过程病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV→感染植物a型a型②b型TMV→感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.实验①B．实验②C．实验③D．实验④【解析】本题借助实验设计与结果分析考查生物的遗传物质，意在考查学生对生物遗传的理解。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，实验③中组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)感染植物，病斑类型为b型，病斑中分离出来的病毒类型也为b型。【答案】C23、如图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正确的是()A．因为①中含有碱基U，所以其上有密码子B．②和③过程均发生了碱基互补配对C．甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程D．L1是一个具有双螺旋结构的DNA分子【解析】密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基；由题图可知，甲图表示翻译过程，乙图表示转录过程，在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生；L1、L2共同构成DNA的双螺旋结构。【答案】B24、在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是()A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的B．DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的C．在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D．在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的【解析】DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质不一定相同。【答案】D25、（2011·杭州检测）下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①的碱基序列发生了改变【解析】精氨酸的合成由基因①②③④共同控制的，他们都是通过控制酶的合成影响代谢进而控制生物性状的，基因②不能表达时，并不影响基因①③④的表达；基因中碱基序列的改变可引起mRNA中密码子改变，可以使生物的性状发生改变。【答案】C二、非选择题26、(2011·北京东城区模拟)请根据下列材料和示意图回答问题：材料一：医学上常使用抗生素治疗由细菌和真菌所引起的疾病。目前常用的抗生素多达几百种。甲图简要表示不同种类的抗生素(①～⑤)对细菌的作用部位或作用原理。材料二：三位科学家因对“核糖体结构和功能的研究”取得突出成就而获得20XX年诺贝尔化学奖。他们绘制的核糖体模型已被广泛应用于新型抗生素的研制，以减少患者的病痛和拯救生命。(1)甲图中结构P的化学本质是________，在基因工程中常可作为________发挥重要作用。(2)青霉素是一种临床常用的抗生素，这种抗生素的作用原理与甲图中①的作用类似，即在细胞增殖过程中抑制细菌________(结构)的形成。抗生素不合理使用往往会导致细菌产生耐药性，其实质是定向选择导致菌群中________增加。(3)细菌耐药性的产生使抗生素的疗效明显降低。基于对细菌核糖体结构和功能的研究，研究人员研制出了新型的抗生素，这些抗生素在细菌中的作用机理类似于甲图中________(填写数字序号)，即通过影响细菌遗传信息表达中的________过程，达到杀菌或抑制效果。(4)欲比较几种新型抗生素针对大肠杆菌的抑菌效果，有人进行如下实验：将大肠杆菌菌液均匀涂布于固体培养基表面，其目的是使细菌落在培养基表面均匀分布。之后将浸有等量不同抗生素的圆形纸片贴于培养基表面，一段时间后，结果如图乙所示。由此判断图乙中A～D四种抗生素中________对大肠杆菌的抑制最有效，判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(1)甲图中结构P为细胞质中的环状结构，化学本质是DNA。(2)甲图中①表示细胞壁的形成受抑制。(3)甲图中⑤表示在核糖体上进行的翻译过程。(4)图乙中抗生素A形成的抑菌范围最大，抑菌效果最好。(1)DNA(运)载体(2)细胞壁抗药性基因频率(3)⑤翻译(4)A抗生素A对细菌的抑制区域最大图的过程图解。图中苷4、5两种功能不同的酶。请据图分析回答[]内填序号）（1）转录过程中DNA首先在[]___________的催化作用下，碱基对的___________断开，该过程称为解旋。解旋后在[4]RNA聚合酶的催化作用下，以，以四游离的核糖核苷酸为原料，由________提供能量，按照_______原则，合成出[]___________。在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过进入细胞质中，与结合蛋白质。_________决定的。【解析】（