高中生物必修二（人教版）：第四章基因的表達章末總結(jié)

1、第四章基因的表達章末總結(jié)構(gòu)建知識網(wǎng)絡歸納專題小結(jié)轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中堿基互補配對關系DNA模板鏈ACGGATCTTDNA編碼鏈TGCCTAGAAmRNA(密碼子)UGCCUAGAA反密碼子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸(1)決定氨基酸的密碼子應為mRNA上的三個相鄰堿基，查密碼子表也以此為依據(jù)。(2)mRNA上堿基序列與DNA編碼鏈序列除用“U”代替“T”外，其余完全相同。(3)數(shù)密碼子個數(shù)的規(guī)則；一般為從左向右；每相鄰的3個堿基構(gòu)成1個密碼子；不能重疊數(shù)，且密碼子與密碼子之間不存在多余的堿基，即“不間斷不重疊”。如圖為翻譯過程中搬運原料的工具tRNA，其反密碼子的讀取方向為“3端5

2、端”，其他數(shù)字表示核苷酸的位置。下表為四種氨基酸對應的全部密碼子。下列相關敘述正確的是()氨基酸密碼子色氨酸UGG甘氨酸GGU、GGA、GGG、GGC蘇氨酸ACU、ACA、ACG、ACC脯氨酸CCU、CCA、CCG、CCCA轉(zhuǎn)錄過程中也需要該搬運原料的工具B該tRNA中含有氫鍵，由兩條鏈構(gòu)成C該tRNA在翻譯過程中可搬運蘇氨酸D氨基酸與反密碼子都是一一對應的【答案】C【解析】轉(zhuǎn)錄過程不需tRNA。呈三葉草型的tRNA中含有氫鍵，仍是單鏈。有些氨基酸對應的密碼子不只一個，因此氨基酸與反密碼子不是一一對應關系。該tRNA的反密碼子的讀取方向為“3端5端”，即UGG，對應的密碼子為ACC，即蘇氨酸。

3、與基因表達有關的酶分類功能產(chǎn)物用途解旋酶破壞氫鍵，解開雙螺旋形成脫氧核苷酸鏈(加熱也可以達到同樣的目的)DNA單鏈DNA復制RNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄形成RNARNA轉(zhuǎn)錄分類功能產(chǎn)物用途DNA聚合酶催化DNA復制形成脫氧核糖核苷酸鏈；連接的是單個脫氧核糖核苷酸，形成磷酸二酯鍵DNADNA復制逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，存在于某些病毒體內(nèi)DNA逆轉(zhuǎn)錄DNA酶催化DNA水解，破壞磷酸二酯鍵脫氧核糖核苷酸水解DNA下列4支試管中分別模擬的是中心法則中的某個過程。請據(jù)圖回答問題：(1)4支試管分別模擬中心法則中的哪個過程？(2)4支試管模擬的過程分別需要什么酶？【答案】(1)a：DNA的復制；

4、b：轉(zhuǎn)錄；c：RNA的復制；d：逆轉(zhuǎn)錄。(2)a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶；d：逆轉(zhuǎn)錄酶。典練素養(yǎng)提升素養(yǎng)解讀：本章內(nèi)容涉及遺傳的分子學基礎中的重要內(nèi)容基因的表達、基因控制性狀的方式以及中心法則等內(nèi)容。基因表達中，無論是轉(zhuǎn)錄還是翻譯，都能培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)，其中概念較多，易混點多，需要從本質(zhì)上進行理解，對相似概念和過程采取比較的方法進行學習。對基因?qū)π誀畹目刂品绞降膶W習可以培養(yǎng)學生的科學思維、生命觀念以及科學探究素養(yǎng)。1(科學思維)下圖表示細胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過程。該過程發(fā)生在()A真核細胞內(nèi)，一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體同時合成多條肽鏈B原核細胞內(nèi)

5、，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動以便合成肽鏈C原核細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動遺傳信息的翻譯D真核細胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時核糖體進入細胞核啟動遺傳信息的翻譯【答案】C【解析】由圖中信息可知，轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行，即轉(zhuǎn)錄還沒有結(jié)束，翻譯便啟動；而真核細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄在細胞核中進行，翻譯在細胞質(zhì)中進行，因此圖示過程只能發(fā)生在原核細胞內(nèi)；翻譯過程中，應是核糖體沿著mRNA移動；C正確，A、B、D均錯誤。2(科學探究)下圖為有關遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗。下列相關敘述合理的是()A若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入氨基酸B若X是DNA，Y含有U，則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶C若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加

6、入脫氧核苷酸D若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入DNA酶【答案】A【解析】若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，因此管內(nèi)必須加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，則Y為RNA，管內(nèi)發(fā)生的是轉(zhuǎn)錄過程，因此不需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，因此不需要加入脫氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)發(fā)生的是逆轉(zhuǎn)錄過程，因此需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶。3(科學思維)白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。下圖表示人

7、體內(nèi)與之相關的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()A并非人體所有的細胞都含有酶BB控制酶D合成的基因發(fā)生改變會導致黑尿病C白化病和黑尿病的發(fā)生說明基因可通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀D圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀，一個性狀也可受多個基因控制【答案】C【解析】不同細胞中基因的表達情況不同，因此人體中并非所有細胞都含酶B；由圖可知控制酶D合成的基因發(fā)生改變，尿黑酸不能轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸，從而會導致患黑尿病；白化病和黑尿病的發(fā)生說明基因可通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物體的性狀。4(科學探究)確定核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所以后，科學家曾提出如下問題：核糖體所含的RNA

8、是翻譯的模板嗎？為此他們進行了如下實驗：第一步：將大腸桿菌在重培養(yǎng)基(含有15NH4Cl和13C葡萄糖)上培養(yǎng)，使細菌上各種成分(包括細菌核糖體)被重的同位素標記。然后他們使用T4噬菌體感染細菌，噬菌體感染后，大腸桿菌將不合成自身成分。第二步：將細菌轉(zhuǎn)移到輕培養(yǎng)基(含有14NH4Cl和12C葡萄糖)上培養(yǎng)，同時將放射性標記14C的尿嘧啶加到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后對核糖體進行密度梯度離心。分析實驗結(jié)果：(1)如果新出現(xiàn)的RNA含14C，那么它是以_為模板轉(zhuǎn)錄而成的。(2)如果所分離的大腸桿菌核糖體密度全為重(均含_、_)，那么核糖體所含的RNA_(填“是”或“不是”)翻譯的模板。新合成的RNA稱作_。

9、【答案】(1)T4噬菌體DNA(2)15N13C不是mRNA(信使RNA)【解析】T4噬菌體感染大腸桿菌后，宿主細胞將不合成自身成分，新出現(xiàn)的RNA是以T4噬菌體DNA為模板轉(zhuǎn)錄成的。(2)T4噬菌體侵染前，大腸桿菌的核糖體均含15N、13C，噬菌體侵染細菌后，所分離的大腸桿菌核糖體也含15N、13C。這樣就否定了翻譯模板是核糖體RNA這一猜想。新合成的RNA可以稱為mRNA(信使RNA)。對話命題專家典例(2018江蘇卷)長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調(diào)控功能的一類RNA分子。下圖表示細胞中l(wèi)ncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調(diào)控功能的幾種方式，請回答下列問題：(1)細

10、胞核內(nèi)各種RNA的合成都以_為原料，催化該反應的酶是_。(2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中，提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是_，此過程中還需要的RNA有_。(3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內(nèi)_(圖示)中的DNA結(jié)合，有的能穿過_(圖示)與細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應的調(diào)控作用。(4)研究發(fā)現(xiàn)，人體感染細菌時，造血干細胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種lncRNA，通過與相應DNA片段結(jié)合，調(diào)控造血干細胞的_，增加血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞的數(shù)量。該調(diào)控過程的主要生理意義是_?？疾榻嵌瓤疾榱薉NA分子的復制、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯考查目的培養(yǎng)識圖判斷能力、獲取并處理信息的能力和科學思維考

11、查難度難度適中解題策略：(1)思考角度解答本題首先關聯(lián)“轉(zhuǎn)錄和翻譯”的概念和過程，然后根據(jù)圖形判斷圖中兩個數(shù)字代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)名稱以及l(fā)ncRNA形成后發(fā)揮作用的機理。(2)思維流程解讀題干可知：圖中表示染色質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成；表示核孔，是大分子進出細胞核的通道，具有選擇性。DNA通過轉(zhuǎn)錄形成RNA，以mRNA為模板翻譯形成蛋白質(zhì)，圖中l(wèi)ncRNA是DNA通過轉(zhuǎn)錄形成的，其可以與染色質(zhì)上的DNA分子結(jié)合，也可以通過核孔與細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)和RNA結(jié)合?！窘馕觥?1)構(gòu)成RNA的基本單位是四種核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)細胞中的RNA都是轉(zhuǎn)錄形成的，有三種類型，即mRNA、tRNA、 rRNA，其中指導氨基酸脫水縮合的是mRNA(作為翻譯的模板)，此過程中還需要tRNA搬運氨基酸、rRNA參與翻譯。(3)據(jù)圖分析lncRNA前體加工成熟后，有的與