备考2022高考生物高效学习方案考点专项-4-3基因的表达-新人教版

备考2022高效学习方案生物考点专项1．说明基因的概念、遗传信息及基因的功能。2．比拟遗传信息的转录与翻译过程。3．分析中心法那么及其适用范围。4．概述基因控制性状的途径。一、基因概念二、基因控制蛋白质合成三、RNA与DNA的区别四、中心法那么五、基因对性状的控制——是DNA的主要载体，一般情况下每条染色 体上有1个DNA分子 ——是主要的遗传物质深化拓展1．基因的位置：核基因(细胞核内)，质基因(线粒体、叶绿体内)。2．DNA分子有许多基因，相邻基因之间有一段不能控制生物性状且无遗传效应的基因区间，起到“连接〞或“隔开〞作用。即DNA分子中包含“基因片段〞和“非基因片段〞，只有“基因片段〞中脱氧核苷酸的排列顺序才叫遗传信息，并非DNA上所有脱氧核苷酸序列都叫遗传信息。3．生物体内的DNA分子数目小于基因总数；生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。4．DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质根底。生物界多样性的直接原因是蛋白质的多样性，生物界多样性的根本原因是核酸的多样性。【例1】(2022·山东省烟台市高三检测)据图分析，以下表达正确的选项是 ()A．①表示的碱基有5种B．②表示核糖C．④表示核糖核苷酸D．④表示脱氧核苷酸[解析]DNA的根本组成单位为四种脱氧核苷酸，故①所表示的碱基应为A、T、C、G四种，②为脱氧核糖。[答案]D(2022·溧阳调研)豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是 ()A．分别控制显性和隐性性状B．所含的密码子不同C．脱氧核苷酸的排列顺序不同D．染色体位置不同解析：基因是有遗传效应的DNA片断，不同的基因脱氧核苷酸的排列顺序不同，因而携带的遗传信息不同。答案：C区别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，极少数病毒是双链结构根本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基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的染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体中主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息①信使RNA：转录遗传信息，翻译的模板②转移RNA：运输特定氨基酸，识别密码子③核糖体RNA：核糖体的组成成分名师点睛①DNA、RNA中核苷酸成分比拟a．一定相同的成分：磷酸。b．一定不同的成分：五碳糖。c．可能相同可能不同的成分：含氮碱基(A、U、T、G、C)②两种核酸、核苷酸中文名称的记忆方法：深化拓展1．来源DNA可通过DNA的复制或逆转录形成，RNA可通过转录或RNA的复制形成。2．判断依据假设核酸中出现碱基T或五碳糖是脱氧核糖，那么必为DNA；假设A＝T、C＝G那么为双链DNA，A≠T、C≠G那么为单链DNA；假设出现碱基U或五碳糖是核糖，那么一定为RNA。即要确定是DNA还是RNA必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链还必须知道碱基比率。【例2】经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比方下表，这3种生物的核酸分别为 ()A.双链DNA、单链DNA、RNAB．单链DNA、双链DNA、RNAC．双链DNA、RNA、单链DNAD．RNA、单链DNA、双链DNA

AGCTU甲60406040—乙30202030—丙412344—28[解析]由表格中碱基种类可知，甲中有T无U，且碱基数目A≠T、C≠G，所以甲最可能是单链DNA；乙中有T无U，且碱基数目A＝T、G＝C，那么可能是双链DNA；丙中有U无T，那么可能为RNA。[答案]B甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，那么以下分别表示甲、乙生物正确的选项是 ()A．蓝藻、变形虫B．T2噬菌体、豌豆C．硝化细菌、绵羊D．肺炎双球菌、烟草花叶病毒解析：对有细胞结构的生物，其遗传物质一定是DNA，且碱基组成中嘌呤＝嘧啶＝50%，据此将A、B、C排除。答案：D

传递遗传信息表达遗传信息

复制转录翻译时间细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期个体生长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

传递遗传信息表达遗传信息

复制转录翻译原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶(DNA解旋酶、RNA聚合酶等)、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA一个单链RNA(mRNA，tRNA，rRNA)多肽链模板去向分别进入2个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸

传递遗传信息表达遗传信息

复制转录翻译特点半保存，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次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遗传信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状规律方法DNA(基因)、mRNA上碱基数与氨基酸数量之间的关系在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)中的两条链中的一条链为模板，合成一条mRNA单链的，因此，DNA中的碱基数是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一个氨基酸，其数量关系一般可表示为(如图)：提醒因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上终止密码等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多〞、求碱基数有“至少〞等字样。【例3】(2022·广东高考)有关蛋白质合成的表达，正确的选项是(多项选择) ()A．终止密码子不编码氨基酸B．每种tRNA只转运一种氨基酸C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D．核糖体可在mRNA上移动[解析]终止密码子不编码氨基酸，所以A项对；每种tRNA只转运一种氨基酸，所以B项对；遗传信息储存在DNA中，tRNA的密码子不能携带遗传信息，所以C项错；核糖体可在mRNA上移动，所以D项对。[答案]ABD(2022·哈尔滨质量检测)转录和翻译是真核细胞中基因表达的两个重要步骤，判断以下有关表达 ()①两者需要的原料不同②两者所需酶的种类相同③两者在同一场所中进行④两者碱基配对的方式相同A．只有一种说法正确B．只有两种说法正确C．只有三种说法正确D．只有四种说法正确解析：转录的原料是核糖核苷酸、翻译的原料是氨基酸，①正确。酶具有专一性，不同的反响过程有不同的酶催化，如DNA解旋需解旋酶、合成RNA需要RNA聚合酶，翻译那么是另外的酶催化，②错误。转录主要在细胞核中、翻译在核糖体上，③错误。转录的碱基配对有T(DNA)—A(RNA)方式，而翻译的碱基配对那么有U(RNA)—A(RNA)，可见两者的配对方式不完全相同，④错误。答案：A1.图解(1)DNA→DNA：以DNA为遗传物质的生物的DNA复制。(2)RNA→RNA：大多数以RNA为遗传物质的生物的RNA复制。(3)DNA→RNA：细胞核中的转录过程。(4)RNA→DNA：少数RNA病毒在宿主细胞中的逆转录过程。(5)RNA→蛋白质：细胞质中核糖体上的翻译过程。2．与生物种类的关系(1)细胞生物的遗传物质是DNA，遗传信息的流动只发生①③⑤过程。(2)以DNA为遗传物质的病毒在宿主细胞内也能发生①③⑤过程。(3)②④过程只发生在以RNA为遗传物质的少数病毒的增殖过程中。总结归纳中心法那么五个过程的比拟过程模板原料碱基互补产物实例DNA复制DNA→DNADNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸A—TT—AC—GG—CDNA绝大多数生物DNA转录DNA→RNADNA的一条链A、U、C、G四种核糖核苷酸A—UT—AC—GG—CRNA绝大多数生物过程模板原料碱基互补产物实例翻译RNA→多肽mRNA20余种氨基酸A—UU—AC—GG—C多肽所有生物(病毒依赖宿主细胞)RNA复制RNA→RNARNAA、U、C、G四种核糖核苷酸A—UU—AC—GG—CRNA以RNA为遗传物质的生物RNA逆转录RNA→DNARNAA、T、C、G四种脱氧核苷酸A—TU—AC—GG—CDNA某些致癌病毒、HIV等误区警示1．并非所有的生物都能进行这5种生理过程。RNA的复制和逆转录只发生在局部病毒中。2．进行碱基互补配对的过程——上述五个过程；进行碱基互补配对的场所——细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体(翻译时密码子与反密码子之间)。3．需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA的一条链为模板)。【例4】中心法那么揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请答复以下问题：(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是________、________、________和________。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是____________(用图中的字母答复)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的____________期。(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是____________。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是____________，后者所携带的分子是____________。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似此题图中的形式表达)：①_________________________________________；②_________________________________________.[解析]由图可知，a过程为DNA的复制，发生在细胞分裂的间期；b为转录，在真核细胞中，主要发生在细胞核中，另外还发生在绿色植物的叶绿体和线粒体中；c为翻译过程，发生在细胞质中；d过程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生的遗传信息传递过程；e为RNA的复制；tRNA是翻译过程的翻译者，能识别mRNA上的密码子；RNA病毒遗传信息的传递和表达途径有RNA→蛋白质或RNA→DNA→RNA→蛋白质。[答案](1)DNA复制转录翻译逆转录(2)a(3)间(S)(4)细胞核(5)tRNA(转移RNA)氨基酸如下图，给以适宜的条件各试管均有产物生成，那么能生成DNA的试管是 ()A．a和d B．b和cC．只有b D．只有c解析：由图示每支试管中所参加的物质可判断每支试管内所模拟的生理过程，即a为DNA复制，b为DNA转录，c为RNA自我复制，d为逆转录，c为蛋白质合成(翻译)。产生DNA的是DNA复制和RNA逆转录过程。答案：A1．遗传信息、密码子、遗传的根本单位分别是 ()①信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑤转移RNA上一端的3个碱基⑥有遗传效应的DNA片段A．①③⑤ B．②④⑥C．①②⑤ D．③④⑥解析：遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻碱基，而遗传的根本单位是基因，即有遗传效应的DNA片段。答案：B2．一个正常受精卵中的所有基因 ()A．都能表达B．都能转录C．都能翻译D．都能复制解析：基因是有遗传效应的DNA片段，每个DNA分子中有许多基因，但基因的表达具选择性，正常受精卵中的所有基因并非都能表达(转录与翻译)，但所有DNA分子却都能进行复制，故应先D。答案：D3．一条染色体含有一个DNA分子，一个DNA中有许多个基因。现有一个DNA分子中某个脱氧核苷酸发生了改变，以下有关认识不恰当的是 ()A．DNA的分子结构发生了改变B．DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变C．DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变D．该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变解析：基因是DNA分子上有遗传效应的片段，当DNA分子中碱基改变发生于无遗传效应的片段时，不会引起基因分子结构改变。答案：C4．(2022·山东省潍坊市模拟)以下试管中可模拟遗传信息的流动，其中模拟逆转录过程的是 ()解析：由题干可获取的信息是：逆转录需要以RNA为模板，以脱氧核苷酸为原料，还需要逆转录酶、DNA聚合酶、能量等条件。解答此题首先应明确逆转录需要的条件，再逐个选项分析。答案：D5．如下图的过程，以下说法错误的选项是()A．正常情况下，③、④、⑥在动植物细胞中都不可能发生B．①、③过程的产物相同，催化的酶也相同C．①、②进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；⑤进行的场所为核糖体D．①、②、⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸解析：③过程除需要DNA聚合酶外，还需要特定的逆转录酶，故B选项不正确，其余各项所述均正确。答案：B6．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。氨基酸的平均相对分子质量为a，那么该蛋白质的相对分子质量最大为 ()解析：根据中心法那么，蛋白质的合成过程：DNA分子中碱基数mRNA碱基数氨基酸数＝6：3：1。该基因中有n个碱基，那么对应的氨基酸为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－1；水的相对分子质量为18，形成该蛋白质脱去的水相对分子质量之和为18×(－1)，又知氨基酸的平均相对分子质量为a，所以该蛋白质的相对分子质量最大为－18(－1)。答案：D7．(2022·湖北省武汉市调研)在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的原那么，下面是几种与此有关的说法，不正确的选项是 ()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：D8．(2022·高考预测)如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请据图分析，正确的选项是 ()A．①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNAB．②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致D．某段DNA上发生了一个基因突变，那么形成的mRNA、蛋白质一定会改变解析：A项中转录是以DNA的一条链为模板的；B项中翻译过程至少还需要tRNA；D项中某段DNA上发生了一个基因突变，那么形成的蛋白质不一定会改变。答案：C9．(2022·江苏省南通市模拟)如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图答复：(1)①过程需要的原料是____________，模板是亲代DNA的________条链。(2)②过程表示____________，主要是在____________中进行的。(3)逆转录酶催化____________过程，能进行该过程的生物其遗传物质是____________；需要解旋酶的过程包括图中的____________(填序号)。(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的____________(填序号)，场所是____________。(5)在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。解析：图示①～⑤过程依次代表DNA复制、转录、逆转录、RNA复制及翻译。(5)的实验过程说明遗传信息直接由DNA流向蛋白质。答案：(1)脱氧核苷酸两(2)转录细胞核(3)③RNA①②(4)⑤核糖体(5)略●教学建议构建知识体系，理解知识点之间的关联。通过贯穿知识的主线：“细胞增殖、配子形成染色体→DNA→基因→mRNA→遗传密码→氨基酸→蛋白质→性状〞，使各知识点既脉胳清晰，又相互联系，相互区别。●备用选题1．(2022·上海高考)某条多肽的相对分子质量为2778，假设氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，那么编码该多肽的基因长度至少是 ()A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱基解析：假设该多肽含有n个氨基酸，110n－18(n－1)＝2778，求得n＝30，编码30个氨基酸，考虑终止密码子，基因长度为(30×3＋3)对碱基。答案：D2．(2022·江苏生物，10)叶绿体的DNA能指导自身小局部蛋白质在叶绿体内的合成。以下表达中错误的选项是 ()A．叶绿体DNA能够转录B．叶绿体内存在核糖体C．叶绿体DNA是遗传物质D．叶绿体功能不受细胞核调控解析：叶绿体属于半自主细胞器，能独立进行转录和翻译，但局部功能受细胞核控制。答案：D3．(2022·广东生物，26)DNA复制和转录的共同点是(多项选择) ()A．需要多种酶参与B．在细胞核内进行C．遵循碱基互补配对原那么D．不需要ATP提供能量解析：DNA复制和转录过程中均有多种酶参与，而且都消耗能量；B项错在“细胞核〞上，原核细胞没有细胞核，也进行DNA的复制和转录。答案：AC4．(2022·上海生物，9)以下各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有 ()①染色体②中心体③纺锤体④核糖体A．①② B．①④C．②③ D．③④解析：染色体主要存在于细胞核中，复制时可发生碱基互补配对现象；在核糖体上翻译蛋白质时，mRNA要与tRNA进行碱基互补配对。答案：B5．(2022·高考江苏卷)以下图为原核细胞中转录、翻译示意图。据图判断，以下描述中正确的选项是(多项选择)()A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录未结束，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解析：原核细胞由于没有核膜的阻断，所以可以边转录边翻译。原核生物的基因结构多数以操纵子形式存在，即完成同类功能的多个基因聚集在一起，处于同一个启动子的调控之下，下游同时具有一个终止子。图中附有核糖体的四条链是转录后的mRNA，而不是4条肽链，核糖体合成的才是肽链；在蛋白质合成过程中，同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合，同时合成假设干条蛋白质多肽链，结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链。答案：BD6．(2022·广东卷)机体受病原体刺激后，免疫系统会产生相应抗体。请答复以下问题：(1)在受刺激的____________细胞内____________转录为mRNA，mRNA通过____________进入细胞质，在细胞质内的核糖体上合成抗体蛋白，此过程中mRNA携带的信息是如何通过tRNA准确表达的？(2)此过程所需的能量由细胞内何种结构产生？(3)该细胞核内何种结构被破坏，上述抗体合成将不能正常进行？____________，原因是___________。解析：抗体是效应B细胞内由抗体基因控制合成的分泌蛋白。该过程需以tRNA作为氨基酸的运输工具，按其上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对的方式进行氨基酸定位。并且需要呼