高三生物第一輪復(fù)習(xí)(舊人教)基因的表達(dá)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第四部分遺傳與進(jìn)化第27課時(shí)基因的表達(dá)一、考點(diǎn)內(nèi)容全解(一）本講考什么1.基因的概念-—具有遺傳效應(yīng)的DNA片段(1)基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位，它通過控制某種蛋白質(zhì)的合成而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物性狀的控制。（2）基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)層次關(guān)系圖示如下：〖特別提示〗①基因的主要載體是染色體。②基因在染色體上呈線性排列，相鄰基因間有一段無遺傳效應(yīng)的脫氧桂苷酸序列相連接。③基因中脫氧牲苷酸的特定排列順序代表著遺傳信息。2?；?qū)π誀畹目刂疲?)DNA的功能①基因(DNA）中分子脫氧核苷酸的特定排列順序代表著遺傳信息②遺傳信息的傳遞。通過DNA復(fù)制實(shí)現(xiàn)。③遺傳信息的表達(dá).通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)現(xiàn)，主要反映在蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上，從而表現(xiàn)出與親代相似的性狀步驟轉(zhuǎn)錄翻譯圖示DNA(基因）→mRNA→蛋白質(zhì)場所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)中核糖體過程以DNA的一條鏈為模版合成一條互補(bǔ)的RNA以mRNA為模版，以tRNA為運(yùn)輸工具將相應(yīng)氨基酸放在正確位置上與相鄰的前一氨基酸形成肽鍵而連接起來，…，如此形成多肽結(jié)果DNA中遺傳信息傳遞到mRNA，mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體接合合成與原DNA相對(duì)應(yīng)的具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)（2）mRNA與密碼子①RNA的分子組成：基本單元為核糖核苷酸,與脫氧核苷酸相似,但五碳糖為核糖，堿基中以尿嘧啶代替了胸腺嘧啶。②RNA的種類：信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA）、核糖體RNA(rRNA)③密碼子：mRNA中決定一個(gè)特定氨基酸的相鄰三個(gè)堿基［特別提示]tRNA中反密碼環(huán)上與mRNA中密碼予相互配對(duì)的三個(gè)堿基稱“反密碼子”。（3）蛋白質(zhì)的合成（真核細(xì)胞)3。中心法則（1)圖解(2)含義：包括五個(gè)方面，而且均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。①DNA復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄:遺傳信息由DNA傳遞給mRNA；③逆轉(zhuǎn)錄：某些病毒在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以RNA為模板合成DNA；④翻澤：以mRNA為模板合成特定蛋白質(zhì),表現(xiàn)出生物性狀；④RNA復(fù)制：某些RNA病毒以自身RNA為模板合成RNA.4?；?qū)π誀畹目刂?1)通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。（2)通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來直接影響性狀。（二)考點(diǎn)例析[例1]基因組研究最新發(fā)現(xiàn)表明，人與小鼠的基因約80%相同，則人與小鼠DNA堿基序列相同的比例是(）A．20%B．80%C．100％D．無法確定［解析］基因是指DNA分子中有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳物質(zhì)(DNA）結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,人與鼠80％的基因相同，并不說明人與鼠堿基序列之間的關(guān)系，因?yàn)榛蛑徽糄NA分子中極少的一部分。選B則混淆了基因和DNA的概念.[答案]D生物AGUTC甲2524—2319乙232427-25丙3119-3119［例2]已知多數(shù)生物的DNA是雙鏈的，但也有個(gè)別生物的DNA是單鏈的。有人從三種生物中提取出核酸，經(jīng)分析它們的堿基比率如下：(1)甲為（單/雙)(DNA/RNA）（2)乙為（單/雙)（DNA/RNA）（3)丙為（單/雙)（DNA/RNA)[解析］判斷DNA/RNA,視其U/T之分；判斷單/雙，視其A=T（或A=U)，及G=C的數(shù)量關(guān)系是否存在。甲中有T無U,可判定為DNA，而A=25；T=23，G=24;C=19，確定為單鏈DNA。同理可推乙和丙.[答案](1)單;DNA（2）單；RNA(3）雙;DNA［例3]牛羊吃同樣的草料，但產(chǎn)生的產(chǎn)品牛肉、羊肉風(fēng)味不同,根本原因是牛和羊()A．蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同B．DNA分子結(jié)構(gòu)不同C．染色體數(shù)目不同D．同化方式不同[解析］本題考查“基因控制蛋白質(zhì)的合成"這一知識(shí)。牛和羊的DNA分子不同，控制合成的牛、羊蛋白質(zhì)不同，因而風(fēng)味不同。［答案］B[解題警示]注意題干中的“根本原因”,而不是要求回答“直接原因”.[例4］下圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過程，據(jù)圖回答：(1)圖中所合成肽鏈的原料來自和.(2)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)過程中的步驟；該步驟發(fā)生的細(xì)胞的部分。（3)圖中(Ⅰ）是。按從左到右的次序?qū)懗?Ⅱ）內(nèi)mRNA區(qū)段所對(duì)應(yīng)的DNA堿基的排列順序.（4）該過程不可能發(fā)生在（)A．神經(jīng)細(xì)胞B．肝細(xì)胞C．成熟的紅細(xì)胞D．脂肪細(xì)胞[解析］該題考查基因控制蛋白質(zhì)的合成過程,圖示為翻譯步驟：以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載工具，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，不再合成蛋白質(zhì)（這也是紅細(xì)胞更新快的原因)［答案］(1)食物；人體自身合成或原有蛋白質(zhì)分解的（2)翻譯；細(xì)胞質(zhì)（或核糖體）(3）tRNA(或轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)；核糖體；TGATTCGAA（4）C[例5］如圖所示,在a、b試管內(nèi)加入的DNA都含有30對(duì)堿基.四個(gè)試管內(nèi)都有產(chǎn)物生成，請回答：（1）a、d兩管內(nèi)的產(chǎn)物是相同的，但a試管內(nèi)模擬的是過程;d試管內(nèi)模擬的是過程,其中的酶有DNA聚和酶及。(2)b、c兩試管內(nèi)的產(chǎn)物都是，但b試管內(nèi)模擬的是過程：c試管內(nèi)模擬的是過程；b試管的產(chǎn)物中最多含有個(gè)堿基,有個(gè)密碼于。［解析l本題考查中心法則中幾種遺傳信息的傳遞方式.試管a、d中加入的原料都是脫氧核苷酸，其產(chǎn)物又相同，所以根據(jù)模板的不同，可知a模擬DNA復(fù)制，而d模擬逆轉(zhuǎn)錄。b、c兩試管所加原料相同，產(chǎn)物相同，所以根據(jù)模板的不同，推知b模擬轉(zhuǎn)錄過程，而c模擬RNA復(fù)制過程。由于模板DNA為30對(duì)堿基,所以b試管轉(zhuǎn)錄的RNA有30個(gè)堿基，共10個(gè)密碼子.［答案](1)DNA復(fù)制;逆轉(zhuǎn)錄（2)RNA；轉(zhuǎn)錄；RNA復(fù)制；30；10〖例6〗雙鏈DNA分子中，C占38%，其中一條鏈中的T占5％,那么另一條鏈T占該單鏈的（）A．76%B．5%C．19%D．38%[解析]根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,進(jìn)行堿基含量的計(jì)算.設(shè)DNA有100個(gè)堿基對(duì)，RNA為100個(gè)堿基，則：A1T1G1C1TA1T1G1C1T2A2C2G2AUGCDNARNA②已知一條鏈中的T1=5％×100=5，所以另一條鏈中的T2=T－T1=24－5=19；③另一條單鏈中T=19/100=19％。答案:C〖同類變式〗若一段信使RNA有60個(gè)堿基，其中A有a個(gè)，G有b個(gè)，那么，轉(zhuǎn)景這段信使RNA分子的DNA分子片段中，A和C的個(gè)數(shù)一共有()A．a(chǎn)＋b個(gè)B．（a＋b)/2個(gè)C．40個(gè)D．60個(gè)〖解析〗雙鏈DNA中堿基數(shù)目：A=T，G=C推知A＋G=T＋C=A＋C=T＋G=DNA中堿基總數(shù)的1/2。信使RNA與DNA長度相等?！即鸢浮紻〖例7〗一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄成多少種多少個(gè)信使RNA(）A．一種一個(gè)B．一種多個(gè)C．多種多個(gè)D．無數(shù)種無數(shù)個(gè)〖解析〗一個(gè)DNA分子上有若干個(gè)（不是無數(shù)個(gè))不相同的基因，這些基因都可以轉(zhuǎn)錄成信使RNA，并且可反復(fù)轉(zhuǎn)錄；同一個(gè)真核基因含有多個(gè)外顯子，通過轉(zhuǎn)錄后選擇性拼接可形成不同的信使RNA?！即鸢浮紺［例8］科學(xué)家通過對(duì)前列腺癌細(xì)胞系的研究發(fā)現(xiàn)，綠茶中的多酚可減少BCL-XL蛋白,而這種蛋白有抑制癌細(xì)胞凋亡的作用。這表明綠茶具有抗癌作用根本原因是由于綠茶細(xì)胞中具有（)A．多酚B．多酚酶基因C．BCL—XL蛋白D．BCL-XL蛋白酶［解析]本題考查基因?qū)π誀羁刂频纳羁汤斫?。材料指出多酚能抗?但多酚不是蛋白質(zhì)，因而不是由基因直接控制的，然而多酚的合成需要相應(yīng)的酶催化。［答案]B二、方法技巧規(guī)律掌握DNA堿基數(shù)、mRNA堿基數(shù)、密碼子數(shù)、氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)或蛋白質(zhì)（多肽)的相對(duì)分子質(zhì)量之間的數(shù)量關(guān)系。［例7]由n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為（）A．na/bB．na/3－18(n/3－1)C．m－18(n-1)D．m/6－18（n/6－1）[解析］考查基因控制合成蛋白質(zhì)的綜合計(jì)算.根據(jù)中心法則,可以導(dǎo)出基因的堿基數(shù)與組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目的關(guān)系為6：1,n個(gè)堿基組成的基因最多可控制n/6個(gè)氨基酸的合成,n/6個(gè)氨基酸構(gòu)成一條肽鏈脫去（n/6－1)個(gè)水分子,若不考慮二硫鍵及其它肽鍵等的存在，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大可為:na/6－18（n/6－1)[答案］D[解題技巧]在不考慮基因轉(zhuǎn)最后加工等因素的前提下:DNA堿基數(shù)6nmRNA堿基數(shù)3n密碼子數(shù)n氨基酸數(shù)n肽鍵數(shù)或蛋白質(zhì)（多肽）的相對(duì)分子質(zhì)量(具體數(shù)量視肽鍵、二硫鍵數(shù)目而定）[同類變式］已知某多肽鏈的分子量為10320，每個(gè)氨基酸的平均分子量為120，每個(gè)脫氧核苷酸的平均分子量為300。那么合成該多肽化合物的基因的分子量約為（）A．12120B．90900C。181800D．170928［解析］多肽化合物合成過程時(shí),氨基酸的縮合要脫水，其分子量的減少即為失去水的總數(shù)的分子量，而根據(jù)n個(gè)氨基酸縮舍形成一條多肽時(shí)，要脫水（n-1)個(gè)水分子，則有n×l20—（n—1)×18=10320，得出構(gòu)成該多肽化合物的氨基酸總數(shù)n=101個(gè).又因基因控制蛋白質(zhì)的合成，得控制該多肽合成的基因(DNA）分子中共有堿基數(shù)(脫氧核苷酸數(shù))為101×6=606個(gè)，而脫氧核苷酸分子通過磷酸二酯鍵連接成一條脫氧核苷酸鏈時(shí),同樣也脫去水分子,其脫水分子數(shù)為（606－2）=604個(gè)。注意：基因是DNA片段，有兩條脫氧按苷酸長鏈.因此，該基因的分子量為：300×606－（606—2）×18=170928.［答案]D［延伸技巧]注意將蛋白質(zhì)、DNA進(jìn)行比較、類比、遷移、整理，找出其區(qū)別點(diǎn)、關(guān)聯(lián)點(diǎn)，提高綜合能力.三、基礎(chǔ)能力測試1．如果人體中甲細(xì)胞比乙細(xì)胞RNA含量多，可能的原因是（）A．甲合成的蛋白質(zhì)比乙多B．甲含的染色體比乙多C．乙合成的蛋白質(zhì)比甲多D．甲含的DNA比乙多2．一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是CGA,這個(gè)RNA運(yùn)載的氨基酸是（)A．酪氨酸（UAC）B．谷氨酸（GAG）C．精氨酸（CGA)D．丙氨酸（GCU）3．從根本上看，決定酶的種類的是()A．遺傳密碼B．密碼子C．蛋白質(zhì)D．tRNA4．（2003年上海高考題）某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子量為a，控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b個(gè)堿基對(duì),則該蛋白質(zhì)的分子量約為（)A．a(chǎn)b－6b＋18nB．a(chǎn)b－6bC．（b-a）×18D．a(chǎn)b－（b－a）×185．將H標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸引入某種高等綠色植物細(xì)胞內(nèi)，一段時(shí)間后,下列各組結(jié)構(gòu)中，放射性較強(qiáng)的一組結(jié)構(gòu)是（)A．細(xì)胞核、核仁、中心體B．細(xì)胞膜、核糖體、高爾基體C．細(xì)胞核、核糖體、葉綠體D．細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡6．科學(xué)家將含人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片斷，注射到羊的受精卵中，該受精卵發(fā)育的羊能分泌含α—抗胰蛋白酶的奶。這一過程不涉及（)A．DNA按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則自我復(fù)制B．DNA以其一條鏈為模板合成RNAC．RNA以自身為模板自我復(fù)制D．按照DNA密碼分子的排列順序合成蛋白質(zhì)7．在含有四種堿基的DNA片段中，有腺嘌嶺a個(gè),占該段全部堿基的比例為b，則(）A．b≤0．5B．b≥0．5C．胞嘧啶為a(－1）個(gè)D．胞嘧啶為b（－1）個(gè)8．下圖是兩種化學(xué)合成的mRNA分子和兩種以它們?yōu)槟０搴铣傻亩嚯?兩種多肽中存在的氨基酸種數(shù)最可能為（）ABCD多肽M11122多肽N4343mRNA多肽…AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAG…M…AUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCG…N9．某生物體細(xì)胞中，有10對(duì)同源染色體，生殖細(xì)胞里的DNA總計(jì)約有7×109個(gè)脫氧核苷酸,若每個(gè)基因中平均含有脫氧核苷酸1．4×104對(duì),則該生物體細(xì)胞中共有基因()A．5×105個(gè)B．1×106個(gè)C．2.5×105個(gè)D．4×106個(gè)四、潛能挑戰(zhàn)測試10．白化病和黑尿癥都是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。圖表示人體內(nèi)與之相關(guān)的系列生化過程。(1)蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成,簡要指出酶B在皮膚細(xì)胞內(nèi)合成的主要步驟(2）在大部分人中，酶都能正常發(fā)揮催化功能，但酶D的變異阻止了尿黑酸的進(jìn)一步代謝,哪一種變異形式能解釋這種生理缺陷？（3）白化病人不能合成黑色素，其皮膚細(xì)胞中沒有黑色素，眼色粉紅.缺乏黑色素將如何影響人體對(duì)光照的反應(yīng)？(4)由圖可見：若控制酶A合成的基因發(fā)生了變異,會(huì)引起多個(gè)性狀改變;黑尿癥與圖中幾個(gè)基因都有代謝聯(lián)系。你可由此得出什么結(jié)論?11．結(jié)合下列材料回答:材料一朊病毒顆粒是僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的致病因子，它有兩種存在形態(tài)：致病性(記作P＋）和正常型(記作P－）。后者由染色體基因編碼,廣泛存在于高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)。P＋侵入高等動(dòng)物的增殖過程是；P＋+P－→P＋+P－（二聚中間體)→2P＋→……材料二某些RNA病毒如HIV可通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA并整合到寄主細(xì)胞的染色體DNA中表達(dá)材料三科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多可移動(dòng)基因,它能在染色體上，或染色體間，甚至細(xì)胞間移動(dòng)材料四科學(xué)家已能在實(shí)驗(yàn)室中，利用DNA直接指導(dǎo)核搪體合成蛋白質(zhì)（1）若朊病毒顆粒的增殖周期為t秒,1個(gè)朊病毒顆粒侵入人體，則1小時(shí)內(nèi)朊病毒顆?？倲?shù)量可達(dá)個(gè)(2)請你對(duì)傳播“中心法則’信息流表達(dá)式進(jìn)行拓展.(3）結(jié)合材料二和材料三試就P＋起源作出可能假設(shè)。五、標(biāo)答與點(diǎn)撥1．A（點(diǎn)撥：RNA含量高（包括rRNA、mRNA、tRNA)，說明蛋白質(zhì)合成旺盛)2．D（點(diǎn)撥：“密碼子”與“反密碼子”互