2020新教材高中生物 第4章 基因的表達單元排查強化 新人教版第二冊

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1、單元排查強化 【主干知識理脈絡(luò)】 【易錯易混早防范】 易混點1　辨析遺傳信息、密碼子和反密碼子 點撥　遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)別 遺傳信息、密碼子、反密碼子的位置可用下圖表示： 易混點2　辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系 (1)每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 (2)一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。 (3)密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子)，反密碼子理論上有61種。 特別提醒　由于基因中有的片段不轉(zhuǎn)錄，以及轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子等原因，所

2、以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多(6：3：1的計算方法應注意前提條件)。 易錯點1　混淆六類酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶 點撥?、佟敖庑浮钡淖饔檬荄NA分子復制時使氫鍵斷裂。 ②“限制酶”的作用是使兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。 ③“DNA聚合酶”的作用是DNA分子復制時依據(jù)堿基互補配對原則使單個脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。 ④“DNA連接酶”的作用是將兩個DNA分子片段的末端“縫合”起來形成磷酸二酯鍵。 ⑤“RNA聚合酶”的作用是RNA復制或DNA轉(zhuǎn)錄時依據(jù)堿基互補配對原則將單個核糖核苷酸連接成RNA鏈。 ⑥“逆轉(zhuǎn)錄酶”的作用

3、是某些RNA病毒在宿主細胞內(nèi)利用宿主細胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。 易錯點2　正確區(qū)分翻譯過程中多聚核糖體模式圖 點撥　(1)圖1表示真核細胞的翻譯過程。圖中①是mRNA，⑥是核糖體，②、③、④、⑤表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向是自右向左。 (2)圖2表示原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②、③、④、⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。 解題技法 (1)分析此類問題要正確分清mRNA鏈和多肽鏈的關(guān)系。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA，而在同一條mRNA鏈上結(jié)合的多個核糖體，同時合成的是若干條相同的多肽鏈。 (2)

4、解答此類問題還要明確真核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不同時進行，而原核細胞能邊轉(zhuǎn)錄、邊翻譯。 【基礎(chǔ)排查過三關(guān)】 第1關(guān)：基礎(chǔ)知識——填一填 1．復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯都需要模板、原料、能量和酶等條件，除此之外，翻譯還需要運輸工具tRNA。 2．一種氨基酸可對應多種密碼子，可由多種tRNA來運輸，但一種密碼子只對應一種氨基酸，一種tRNA也只能運輸一種氨基酸。 3．生物的表現(xiàn)型由基因型和環(huán)境共同決定。 4．中心法則可表示為 。 5．中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 (1)通過DNA復制完成遺傳信息的傳遞功能。 (2)通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成遺傳信息的表達功能。 6．已知AUG、GUG為起始密碼

5、子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某信使RNA的堿基排列順序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個堿基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個數(shù)為16個。 7．如圖是中心法則的部分示意圖，該示意圖表示的過程可以是轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄。 A…U…ACGGG…TGCCC… 8．小鼠有40條染色體，將其卵原細胞的DNA分子用15N標記，并供給14N的原料，該小鼠進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞中，含15N標記的DNA的卵細胞的可能性為100%。 9．如圖表示細胞中蛋白質(zhì)合成的部分過程，甲分子上有m個密碼子，乙分子上有n個密碼子，若不考慮終

6、止密碼子，則該蛋白質(zhì)中有m＋n－2個肽鍵。 10．真核細胞中，線粒體和葉綠體中的DNA，都能夠進行半自主性自我復制，并通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成，為了和細胞核基因相區(qū)別，將這兩種細胞器中的基因稱為細胞質(zhì)基因，細胞質(zhì)基因控制的遺傳病的遺傳特點是只能通過母親遺傳給后代。 11．從密碼子表中可以看到，一種氨基酸可以由多種密碼子與之對應，這一現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性，這種特性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？ 密碼子的簡并性可以在一定程度上能防止由于堿基的改變而導致的遺傳信息的改變。增強了密碼子的容錯性，當密碼子中有一個堿基發(fā)生改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸。從密碼子

7、的使用頻率來考慮，當某種氨基酸使用頻率較高時，幾種不同的密碼子都可以編碼一種氨基酸以保證翻譯的速度。 12．豌豆的圓粒種子和皺粒種子的出現(xiàn)說明了基因控制性狀的方式之一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，具體來說，皺粒種子的成因是與圓粒種子的DNA不同，皺粒種子的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導致發(fā)生基因突變，最終使該酶無法合成，進而導致淀粉含量降低，淀粉本身能吸水膨脹，蔗糖不能，豌豆成熟時，淀粉含量高的種子能夠有效的保留水分，顯得圓圓胖胖。 第2關(guān)：切入高考——判一判 1．基因通常是有遺傳效應的DNA片段，基因?qū)π誀畹臎Q定都是通過基

8、因控制結(jié)構(gòu)蛋白的合成來實現(xiàn)的。(×) 2．人體細胞中的某基因的堿基對數(shù)為N，則由其轉(zhuǎn)錄成的mRNA的堿基數(shù)等于N，由其翻譯形成的多肽的氨基酸數(shù)目等于N/3。(×) 3．轉(zhuǎn)運RNA與mRNA的基本單位相同，但前者是雙鏈，后者是單鏈，且轉(zhuǎn)運RNA是由三個堿基組成的。(×) 4．某細胞中，一條還未完成轉(zhuǎn)錄的mRNA已有核糖體與之結(jié)合，并翻譯合成蛋白質(zhì)，則該細胞不可能是真核細胞。(√) 5．終止密碼子不編碼氨基酸。(√) 6．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息。(×) 7．核糖體可在mRNA上移動。(√) 8．[經(jīng)典高考]細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，以提高轉(zhuǎn)

9、錄效率。(×) 9．[經(jīng)典高考]mRNA完成翻譯過程后只能得到一條肽鏈。(×) 10．[經(jīng)典高考]在真核細胞中轉(zhuǎn)錄過程在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，以核糖核苷酸為原料。(×) 第3關(guān)：做高考——攀頂峰 1．[2019·全國卷Ⅰ]用體外實驗的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是(　　) ①同位素標記的tRNA?、诘鞍踪|(zhì)合成所需的酶?、弁凰貥擞浀谋奖彼帷、苋斯ず铣傻亩嗑勰蜞奏ず塑账帷、莩チ薉NA和mRNA的細胞裂解液 A．①②④　　　　　　　　　　B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤ 解析：若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，

10、需要原料(③同位素標記的苯丙氨酸)、模板(④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸)以及⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液(含有核糖體、tRNA、酶、能量等，又排除了mRNA及DNA可能轉(zhuǎn)錄形成mRNA等的干擾)。 答案：C 2．[2019·天津卷]用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究(　　) A．DNA復制的場所 B．mRNA與核糖體的結(jié)合 C．分泌蛋白的運輸 D．細胞膜脂質(zhì)的流動 解析：DNA復制需要DNA模板、原料脫氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正確；mRNA與核糖體結(jié)合后，開始翻譯，需要mRNA上的密碼子，需要tRNA運輸氨基酸，不需要脫氧核苷酸，B

11、錯誤；分泌蛋白的運輸需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，形成囊泡運到高爾基體，加工、分類和包裝，形成分泌小泡，運到細胞膜，胞吐出細胞，其過程與脫氧核苷酸無關(guān)，C錯誤；細胞膜脂質(zhì)的流動與物質(zhì)跨膜運輸有關(guān)，無需脫氧核苷酸，D錯誤。 答案：A 3．[2019·浙江4月選考]下列關(guān)于遺傳信息傳遞過程的敘述，正確的是(　　) A．一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板 B．轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的功能 C．多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈 D．編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苷酸組成 解析：一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次，形成的mRNA

12、需要進行剪切加工，可能合成一條或多條模板鏈，A選項正確；轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶兼具解旋功能，故不需要DNA解旋酶參與轉(zhuǎn)錄，B選項錯誤；在轉(zhuǎn)錄過程中，mRNA上可附著多個核糖體進行翻譯，得到數(shù)條相同的mRNA，而不是共同合成一條多肽鏈，C選項錯誤；mRNA由核糖核苷酸構(gòu)成，不含脫氧核苷酸，D選項錯誤。 答案：A 4．[2017·全國卷Ⅲ]下列關(guān)于真核細胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯誤的是(　　) A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來 B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生 C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生 D．轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域堿基互補 解析：

13、真核細胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，A正確；由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時的DNA片段不同，因此同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生，B正確；真核細胞細胞質(zhì)中葉綠體、線粒體中的DNA可以轉(zhuǎn)錄形成RNA，C錯誤；轉(zhuǎn)錄的過程遵循堿基互補配對原則，因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應區(qū)域可進行堿基互補配對，D正確。 答案：C 5．[2017·天津卷]下列有關(guān)真核生物核糖體的敘述，正確的是(　　) A．遺傳信息翻譯的場所 B．組成成分中含mRNA C．全部游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中 D．能識別基因的啟動子 解析：核糖體是遺傳信息翻譯的場所，A項正確；核糖體主要由蛋白質(zhì)和核糖體RNA

14、(rRNA)組成，B項錯誤；有的核糖體游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，C項錯誤；能識別基因啟動子的是RNA聚合酶，而不是核糖體，D項錯誤。 答案：A 6．[2016·天津卷]枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表，下列敘述正確的是(　　) 注　P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸 A．S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B．鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D．鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應的抗性突變 解析：由表格可知，突變型在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活率達到100%，說明S12蛋白結(jié)構(gòu)的改變使突變型具有鏈霉素抗性，A項正

15、確；鏈霉素通過與核糖體結(jié)合，可以抑制其翻譯功能，B項錯誤；野生型與突變型的氨基酸序列中只有一個氨基酸不同，故突變型的產(chǎn)生是堿基對替換的結(jié)果，C項錯誤；本題中鏈霉素只是起到鑒別作用，能判斷野生型和突變型是否對鏈霉素有抗性，并不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應的抗性突變，D項錯誤。 答案：A 7．[重慶卷]結(jié)合下圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ) D．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 解析：生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，生物的遺傳信息儲存在

16、DNA的脫氧核苷酸序列中或RNA的核糖核苷酸序列中，A正確；由于遺傳密碼子的簡并性，核苷酸序列不同的基因可能表達出相同的蛋白質(zhì)，B正確；生物性狀最終由基因控制，由蛋白質(zhì)表現(xiàn)，C正確；遺傳信息是指基因中堿基(或核苷酸)的排列順序，編碼蛋白質(zhì)的基因中兩條單鏈的堿基互補，排列順序不同，D錯誤。 答案：D 8．[江蘇卷]下圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體 RNA B．甲硫氨酸處于圖中?的位置 C．密碼子位于 tRNA 的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D．mRNA 上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析：圖示中含有的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)有核糖體、t

17、RNA和mRNA，其中核糖體內(nèi)含有核糖體RNA；甲硫氨酸是起始氨基酸，應位于圖中?的左側(cè)；密碼子位于mRNA上，tRNA上的是反密碼子；由于密碼子具有簡并性，故mRNA上堿基改變，肽鏈中氨基酸的種類不一定改變。 答案：A 9．[全國卷Ⅰ]關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是(　　) A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B．DNA聚合酶是在細胞核中合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個堿基 D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 解析：tRNA只能攜帶特定的一種氨基酸，而一種氨基酸可能由多種tRNA攜帶，故A錯誤；DNA聚合酶屬于蛋白質(zhì)，是在核糖體上合成的，而不是在細胞核

18、內(nèi)合成，細胞核內(nèi)進行的是mRNA的轉(zhuǎn)錄，故B錯；反密碼子是位于tRNA上的相鄰的三個堿基，mRNA上決定氨基酸的相鄰的三個堿基是密碼子，故C錯；線粒體是半自主細胞器，線粒體內(nèi)含有少量DNA，可以控制某些蛋白質(zhì)的合成，故D正確。 答案：D 10．[江蘇卷]圖①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題： (1)細胞中過程②發(fā)生的主要場所是________。 (2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為____________。 (3)

19、由于基因中一個堿基對發(fā)生替換，而導致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個堿基對替換情況是________________________________________________________________________。 (4)人體不同組織細胞的相同DNA進行過程②時啟用的起始點__________ (在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇)，其原因是__________________________________________________________

20、______________。 解析：(1)過程②是以DNA一條鏈為模板合成RNA的過程，即轉(zhuǎn)錄，其主要場所是細胞核。(2)α鏈中G＋U＝54%，G＝29%，則U＝25%，故其模板鏈對應區(qū)段中C＝29%，A＝25%；又因為其模板鏈對應區(qū)段中G＝19%，則T＝1－54%－19%＝27%，故非模板鏈對應區(qū)段中，A＝27%，則整個DNA區(qū)段中A＝(27%＋25%)/2＝26%。(3)根據(jù)異亮氨酸和蘇氨酸的密碼子可知，異亮氨酸變?yōu)樘K氨酸很可能是T－A替換為C－G(A－T替換為G－C)造成的。(4)由于不同組織細胞中基因進行選擇性表達，故DNA進行轉(zhuǎn)錄時啟用的起始點不完全相同。 答案：(1)細胞核　

21、(2)26%　(3)T－A替換為C－G(A－T替換為G－C)　(4)不完全相同　不同組織細胞中基因進行選擇性表達 11．[天津卷]腸道病毒EV71為單股正鏈RNA(＋RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。下面為該病毒在宿主細胞內(nèi)增殖的示意圖。 據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中物質(zhì)M的合成場所是________________。催化①、②過程的物質(zhì)N是______________。 (2)假定病毒基因組＋RNA含有7 500個堿基，其中A和U占堿基總數(shù)的40%。以病毒基因組＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程共需要堿基G和C________個。 (3)圖中＋RNA有三

22、方面的功能，分別是________________________________________________________________________。 (4)EV71病毒感染機體后，引發(fā)的特異性免疫有________________________________________________________________________。 (5)病毒衣殼由VP1、VP2、VP3和VP4四種蛋白組成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣殼內(nèi)側(cè)并與RNA連接，另外VP1不受胃液中胃酸的破壞。若通過基因工程生產(chǎn)疫苗，四種蛋白中不宜作為抗原制成疫苗的是__

23、__________，更適宜作為抗原制成口服疫苗的是__________。 解析：(1)根據(jù)圖形信息，M為翻譯的產(chǎn)物，病毒翻譯的場所為宿主細胞的核糖體。①和②過程的產(chǎn)物都是RNA，則催化該過程的酶是RNA復制酶或者RNA聚合酶。(2)圖形中－RNA是以病毒基因組＋RNA為模板復制產(chǎn)生的，因此①過程需G和C的數(shù)量為7 500×(1－40%)＝4 500(個)，而子代＋RNA是以－RNA為模板復制產(chǎn)生的，則②過程中需G和C的數(shù)量為4 500個，因此子代＋RNA產(chǎn)生的過程中共需要G和C 9 000個。(3)根據(jù)圖形信息，＋RNA可以作為復制的模板，復制產(chǎn)生－RNA，還可以作為翻譯的模板合成蛋白質(zhì)，同時還是病毒的遺傳物質(zhì)。(4)病毒為胞內(nèi)寄生，因此病毒入侵機體引發(fā)的特異性免疫包括體液免疫和細胞免疫。(5)裸露于病毒表面的蛋白質(zhì)比較容易被免疫細胞識別，而VP4包埋在衣殼內(nèi)部不容易被免疫細胞發(fā)現(xiàn)，因此VP4不宜作為抗原制成疫苗。VP1不受胃酸破壞，更適合作為抗原。 答案：(1)宿主細胞的核糖體　RNA復制酶(或RNA聚合酶或依賴于RNA的RNA聚合酶)　(2)9 000　(3)翻譯的模板；復制的模板；病毒的重要組成成分　(4)體液免疫和細胞免疫　(5) VP4　VP1 10