2025版高考生物一轮复习第4章基因的表达教案新人教版必修2

PAGE6-基因的表达考点一基因指导蛋白质的合成1.真核细胞的DNA分子的复制、转录和翻译的比较：项目复制转录翻译时间细胞分裂间期活细胞整个生命阶段场所主要在细胞核核糖体模板DNA双链DNA单链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等RNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA分子1条单链RNA多肽链模板去向复原原状水解碱基配对A—T，T—A，C—G，G—CA—U，T—A，C—G，G—CA—U，U—A，C—G，G—C意义传递遗传信息表达遗传信息2.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子：3.相关数量关系：(1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1(忽视终止密码子)。(2)计算中“最多”和“最少”的分析。①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不确定氨基酸，因此精确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③留意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。【高考警示】转录、翻译过程中的易混分析(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参加翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A-T，而是A-U。(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基“对”数还是“个”数，是mRNA上“密码子”的个数还是“碱基”个数，是合成蛋白质所需“氨基酸”的个数还是“种类数”。(5)并不是全部的密码子都确定氨基酸，其中终止密码子不确定氨基酸。【典例】(2024·全国卷Ⅰ)用体外试验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是 ()①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.①②④B.②③④C.③④⑤D.①③⑤【解析】选C。本题考查基因表达的条件。用体外试验的方法合成多肽链，应当供应蛋白质合成的各种条件，假如在体外合成同位素标记的多肽链，就应当以同位素标记的苯丙氨酸为原料，以人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸为模板，还须要tRNA、酶等条件，这些可以由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液供应，所以所需的材料组合是③④⑤。【学问总结】蛋白质合成的六个主要条件(1)模板：mRNA。(2)场所：核糖体。(3)原料：氨基酸。(4)转运工具：tRNA。(5)酶：相关酶。(6)能量：ATP。(2024·海南高考)下列与蛋白质、核酸相关的叙述，错误的是 ()A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C.一个mRNA分子上可以结合多个核糖体D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子【解析】选A。一个核糖体上不能同时合成多条多肽链，转录一次只能合成一条多肽链，A项错误；一个蛋白质分子可以含有多个金属离子，如一个血红蛋白结合了4个亚铁离子，B项正确；一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链，C项正确；一个DNA分子含有多个基因，每个基因都可以多次转录，所以可以转录产生多个RNA分子，D项正确。【加固训练】胰岛素合成的起始密码子与甲硫氨酸密码子都是AUG，但胰岛素第一位氨基酸却不是甲硫氨酸，这是分子加工修饰的结果。下列有关胰岛素合成的叙述正确的是 ()A.胰岛素合成过程中作为模板的只有DNAB.胰岛素的形成过程中既有肽键的形成也有肽键的水解C.胰岛素的氨基酸序列是由胰岛素基因的碱基序列干脆确定的D.胰岛素合成过程的催化须要有DNA聚合酶和RNA聚合酶的参加【解析】选B。胰岛素的合成包括转录和翻译两个步骤，其中转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNA；胰岛素的形成过程中既有肽键的形成(氨基酸脱水缩合形成肽键)也有肽键的水解(修饰过程中会发生肽键的水解)；胰岛素的氨基酸序列是由mRNA的碱基序列干脆确定的；DNA聚合酶促进DNA的复制过程，胰岛素合成过程中不须要该酶的参加。考点二基因对性状的限制1.各种生物的信息传递过程：生物种类遗传信息的传递过程DNA病毒某些RNA病毒逆转录病毒原核生物真核生物2.基因与性状的关系：【高考警示】基因表达三点提示(1)分裂间期DNA复制，有关蛋白质合成。分裂过程中DNA不再复制，蛋白质不再合成。(2)DNA→RNA，须要RNA聚合酶；RNA→DNA，须要逆转录酶。(3)转录不须要解旋酶，活细胞内，转录、翻译过程时刻发生。【典例】(2024·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是 ()A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种改变是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素确定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境确定的【解析】选D。个体的身高受遗传和养分条件等因素的影响，两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A项正确；某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这是由于缺乏光照，叶绿素不能形成，这种改变是由环境造成的，B项正确；O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素确定的，C项正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于等位基因的分别导致性状分别，而不是由环境确定的，D项错误。(1)通过上题可以看出，生物的性状是基因和环境共同作用的结果。(2)叶绿素的合成受基因限制吗？假如受基因限制，又是怎样限制的呢？提示：受基因限制。叶绿素的合成须要蛋白酶的参加，基因是通过限制酶的合成来限制叶绿素的合成的。(2024·太原模拟)如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是 ()A.健康的人体细胞中，不会发生⑤过程，①②③④均可发生B.在真核细胞中，①和②两个过程发生的主要场所是细胞核和细胞质C.能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，tRNA所携带的分子是氨基酸D.①过程只发生在真核细胞分裂的间期【解析】选C。人体细胞中，正常状况下不会发生⑤(RNA复制)、④(逆转录)过程，若人体细胞被RNA病毒侵染，可以在被侵染的细胞内发生⑤④过程，A错误；在真核细胞中，①(DNA复制)和②(转录)过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行，B错误；翻译过程以mRNA为模板，以tRNA为运载氨基酸的工具合成蛋白质，tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带氨基酸分子，C正确；①过程可发生在真核细胞分裂的间期，也可发生在原核细胞的二分裂过程中，D错误。“三看法”推断中心法则的过程【加固训练】1.(2024·保定模拟)酪氨酸酶存在于正常人的皮肤和毛囊等处的细胞中，它能促使酪氨酸转变为黑色素。若编码此酶的基因发生了突变将导致白化病，这种现象说明 ()A.人体的神经细胞中含有限制酪氨酸酶合成的基因B.白化病实例说明基因通过限制蛋白质的结构干脆限制生物的性状C.酪氨酸是基因的表达产物D.老年人头发变白是由于限制酪氨酸酶合成的基因异样引起的【解析】选A。人体全部细胞都是由同一个受精卵发育而来的，都含有该生物全部的基因，因此人体的神经细胞中含有限制酪氨酸酶合成的基因，A项正确。白化病形成的根本缘由是限制酪氨酸酶合成的基因发生了基因突变，这是“基因通过限制酶来影响代谢，进而间接限制生物体的性状”的实例，B项错误。酪氨酸是一种氨基酸，不是蛋白质，不是基因表达的产物；基因表达的产物是蛋白质，C项错误。老年人头发变白的缘由是酪氨酸酶活性降低，黑色素合成削减，D项错误。2.如图为人体对性状限制过程示意图，据图分析可得出 ()