基因的表达学案 Microsoft Word 文档 (4)
学案20基因的表达
【高考目标导航】遗传信息的转录和翻译Ⅱ
基础知识梳理
一、RNA的结构和分类：(见3600导学案)
二、DNA的转录和翻译
翻译过程：
⑴mRNA进入细胞质，与___________结合。
⑵携带一个特定氨基酸的tRNA，通过___________与第一个密码子互补配对，进入位点1。
⑶携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
⑷位点1、位点2相应的氨基酸________形成_______，位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA 上。
⑸核糖体读取下一个__________，原占据位点1的tRNA离开__________，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复进行直至读取到
________。
⑹肽链合成后，从_________上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的_________分子。
三、中心法则(见3600导学案)
四、基因对性状的控制(见3600导学案)
高频考点突破
一、DNA复制、转录和翻译的比较
例1：在遗传信息的传递过程中，不可能发生的是( )
A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程
C．DNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板
D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
跟踪训练：
1、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
2、(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
3、（2011·扬州检测）下列有关如右图所示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述，不正确
．．．的是( )
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
4、（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
5、（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，则下列说法中正确的有( )
①表示DNA复制过程②图中共有5种碱基
③表示DNA转录过程④图中共有8种核苷酸
⑤图中的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．①③⑤⑥
6、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)
7、如图是基因指导多肽合成的模式图。据
图分析正确的是
(
)
X链—A—T—C—G—
Y链—U—A—G—C—
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
8、(2012·金陵中学模拟)对如图有关知识的叙述，正确的是( )
A．DNA模板链中的密码子能够决定氨基酸
B．核糖体是蛋白质合成场所，一个基因在短时
间内可表达出多条同种多肽链
C．该图是真核细胞中转录、翻译的示意图
D．图中可能有64种tRNA参与
9、下图是真核生物信使RNA合成过程图，请根
据图判断下列说法中正确的是：
A．R所示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态需要
解旋酶
B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的。
C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D．图中的②合成好后，直接进入细胞质中与核糖体结合
并控制蛋白质的合成。
二、基因与生物性状的关系
例2：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
跟踪训练：
1、在烟草和烟草花叶病毒生物中，遗传信息的传递情况分别是( ) A．①②⑤和③②④⑤
B．①②⑤和④⑤
C．②④⑤和③④⑤⑥ D．②⑥⑦和②④⑤⑥
2、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
3、（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
4、图示为自然界中遗传信息在三种大分子间的流动(如箭头2代表转录)，下列哪种说法是正确的( )
A．1、2、4常见，3、7少见，其他尚未被认识到
B．2、4、6常见，其他几乎从未被认识到
C．5、8、9未被认识到，3、7少见，其他常见
D．3、7少见，其他常见
5、(2010·上海综合卷)1983年科学家证实，引起艾滋病的人类
免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人
体过程的“遗传信息流”示意图是( )
三、基因表达中相关数量的计算
例3：一段原核生物的mRNA 通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA 分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA 个数以及转录此mRNA 的基因中至少含碱基数，依次为( ) A ．32；11；66 B ．36；12；72 C ．12；36；24 D ．11；36；72 四、中心法则的拓展表述 中心法则的通式为：
1．对于正常具有细胞结构的生物及双链DNA 病毒来说，其遗传信息的传递和表达过程为：遗传物质是DNA ，以DNA 为模板转录成mRNA ，由mRNA 指导合成蛋白质。其遗传信息表达简式(甲图)如下：
2．对于不含逆转录酶的RNA 病毒来说，如SARS 病毒，其遗传信
息的传递和表达过程为：遗传物质是RNA ，其RNA 分子本身可作为mRNA 翻译合成病毒的蛋白质，同时又以RNA 分子自身为模板复制新的RNA 分子。其遗传信息表达简式(乙图)如下：
3．对于含逆转录酶的RNA 病毒来说，如HIV 病毒。其遗传信息的传递和表达过程为：遗传物质是RNA ，其RNA 在逆转录酶的作用下合成DNA ，整合到宿主细胞的DNA 上，再以整合的DNA 为模板转录成mRNA 和新的病毒RNA 。其遗传信息表达简式(丙图)如下：
例4： 如下图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是( ) A ．若X 是RNA ，Y 是DNA ，则试管内必须加入DNA 连接酶 B ．若X 是CTTGTACAA ，Y 含有U ，则试管内必须加入逆转录酶
C ．若X 与Y 都是DNA ，则试管内必须加入氨基酸
D ．若Y 是蛋白质，X 是mRNA ，则试管内还要有其他RNA
高考真题演练：
1、（2013新课标卷1．关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（ ） A ．一种tRNA 可以携带多种氨基酸 B ．DNA 聚合酶是在细胞核中合成的 C ．反密码子是位于mRNA 上相邻的三个碱基 D ．线粒体中的DNA 能控制某些蛋白质的合成
2、（2013浙江卷）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是( ) A ．在RNA 聚合酶作用下DNA 双螺旋解开 B ．DNA-RNA 杂交区域中A 应与T 配对 C ．mRNA 翻译只能得到一条肽链 D ．该过程发生在真核细胞中
3、(2011·海南卷)关于RNA 的叙述，错误的是( ) A ．少数RNA 具有生物催化作用
B ．真核细胞内mRNA 和tRNA 都是在细胞质中合成的
C ．mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D ．细胞中有多种tRNA ，一种tRNA 只能转运一种氨基酸 4、(2011·海南卷)关于核酸生物合成的叙述，错误的是( ) A. DNA 的复制需要消耗能量 B. RNA 分子可作为DNA 合成的模板 C. 真核生物的大部分核酸在细胞核中合成 D. 真核细胞染色体DNA 的复制发生在有丝分裂前期
5、（2010海南12）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（ )
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
6、（2011江苏7）关于转录和翻译的叙述，错误的是( )
A．转录时以核糖核苷酸为原料
B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
7、（2009海南12）有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是( )
A．两种过程都可在细胞核中发生
B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
D．两种过程都以DNA为模板
8、(2011·海南卷)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株，该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释，不合理的是( )
A．野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲
B．野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲
C．该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶
D．该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失
9、(2010·江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：
(1)图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为________。
(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________，从而抑制了翻译的起始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免_______对细胞的毒性影响，又可以减少________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是
____________________。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由____。
10、（2008上海生物，37）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。请回答下列问题。
（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（用图中的字母回答）。
（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（用类似本题图中的形式表述）：
①；②。
【答案:】（1）DNA复制转录翻译逆转录（2）c （3）间（S）（4）细胞核（5）tRNA（转运RNA）氨基酸（6）如下图：