專題20基因指導蛋白質合成與基因對性狀控制-2022年高三畢業(yè)班生物?？键c歸納與變式演練

專題20基因指導蛋白質合成與基因對性狀控制專題導航目錄TOC\o"13"\h\z\u?？键c01DNA復制、轉錄、翻譯的比較 1?？键c02基因對性狀的控制 6?？键c歸納?？键c01DNA復制、轉錄、翻譯的比較【典例1】如圖是真核細胞染色體上基因的表達過程示意圖。下列有關敘述不正確的是（）A．基因的轉錄過程中需要RNA聚合酶的催化 B．成熟mRNA的堿基數(shù)目是該基因堿基數(shù)的一半 C．“拼接”過程中可以形成磷酸二酯鍵 D．翻譯過程中需要成熟mRNA、tRNA、氨基酸、ATP、核糖體等【分析】轉錄：在細胞核內，以DNA一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程；翻譯：在核糖體中以mRNA為模板，按照堿基互補配對原則，以tRNA為轉運工具、以細胞質里游離的氨基酸為原料合成蛋白質的過程?！窘獯稹拷猓篈、轉錄需要RNA聚合酶的催化，A正確；B、轉錄的模板是基因的一條鏈，形成的前體mRNA再通過剪切和拼接形成成熟的mRNA，則成熟mRNA的堿基數(shù)少于基因堿基數(shù)的一半，B錯誤；C、“拼接”時在核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵，C正確；D、翻譯過程需要成熟mRNA（模板）、tRNA（轉運氨基酸）、氨基酸（原料）、ATP（提供能量）、核糖體（翻譯的場所）等，D正確。故選：B?！军c評】本題結合真核細胞內某基因的表達過程示意圖，考查遺傳信息的轉錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、場所、條件、產物等基礎知識，能結合圖中信息準確判斷各選項，屬于考綱識記和理解層次的考查。【典例2】細胞中與呼吸作用有關的蛋白質1的合成如圖所示，①～⑤表示生理過程，Ⅰ、Ⅱ表示結構或物質。下列判斷錯誤的是（）A．過程①表示DNA復制，過程②④需要的原料都是四種脫氧核苷酸 B．物質Ⅱ上基因的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律 C．若某藥物能抑制細胞內的過程③，則細胞產生ATP的速率會降低 D．若該細胞為已高度分化的胰島B細胞，則該細胞中不能發(fā)生過程①【分析】分析題圖：①表示DNA復制，②表示轉錄，③表示翻譯，④表示線粒體內轉錄過程，⑤表示線粒體內翻譯過程。Ⅰ表示核膜，Ⅱ表示線粒體內的環(huán)狀DNA分子?！窘獯稹拷猓篈、過程②④分別表示細胞核基因和線粒體基因的轉錄，需要的原料都是四種核糖核苷酸，A錯誤；B、物質Ⅱ表示線粒體DNA，其上基因的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律，B正確；C、若某藥物能抑制細胞內的過程③，則細胞內蛋白質1的含量會減少，蛋白質1與呼吸作用有關，所以細胞呼吸受到抑制，細胞產生ATP的速率會降低，C正確；D、過程①發(fā)生在細胞分裂前的間期，已高度分化的胰島B細胞不能分裂，則不能進行過程①，D正確。故選：A?！军c評】本題結合圖解，考查中心法則及其發(fā)展，要求考生識記中心法則的主要內容及后人對其進行的補充和完善，能準確判斷圖中各過程的名稱，再結合所學的知識準確答題?！炯记牲c撥】1.DNA復制、轉錄、翻譯的比較2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較(1)區(qū)別：(2)聯(lián)系：①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。②mRNA的密碼子直接控制蛋白質分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。(3)對應關系：【特別提醒】(1)一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。(2)翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。【變式演練1】如圖是基因表達示意圖，a、b、c表示相應物質，①和②表示相應過程。下列相關敘述正確的是（）A．①過程必須要有解旋酶的催化作用 B．圖中的b是tRNA C．可用環(huán)丙沙星與核糖體結合，抑制過程① D．一種氨基酸需要一種或多種c物質來轉運【分析】分析題圖：圖中a為DNA分子，b為mRNA分子，c為tRNA分子；①為轉錄過程，②為翻譯過程?！窘獯稹拷猓篈、①為轉錄過程，該過程不需要解旋酶，需要RNA聚合酶的催化，A錯誤；B、圖中的b是mRNA，作為翻譯的模板，B錯誤；C、核糖體是翻譯的場所，因此可用環(huán)丙沙星與核糖體結合，抑制過程②翻譯，C錯誤；D、一種氨基酸可由一種或多種密碼子編碼，因此可由一種或多種tRNA來轉運，D正確。故選：D?！军c評】本題結合圖解，考查遺傳信息的轉錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、場所、條件及產物等基礎知識，能正確分析題圖，再結合所學的知識準確答題?！咀兪窖菥?】紅霉素、環(huán)丙沙星、利福平等藥物能夠抑制細菌的生長，它們的抗菌機制如表所示。據此分析推測，錯誤的是（）抗菌藥物抗菌機制紅霉素能與核糖體結合，抑制肽鏈的延伸環(huán)丙沙星抑制細菌DNA的復制利福平抑制細菌RNA聚合酶的活性A．紅霉素影響細菌細胞中的翻譯過程，使相關蛋白質無法正常合成，抑制細菌的生長 B．環(huán)丙沙星影響細菌有絲分裂過程中DNA的復制，進而抑制細菌的增殖 C．利福平影響細菌內的轉錄過程，可能使mRNA、tRNA和rRNA無法合成 D．三種抗生素都是通過抑制遺傳信息的傳遞或表達，進而影響細菌的生長【分析】分析表格：紅霉素能與核糖體結合，抑制翻譯過程；環(huán)丙沙星抑制細菌DNA的復制；利福平抑制細菌RNA聚合酶的活性，進而抑制轉錄過程?！窘獯稹拷猓篈、紅霉素能與核糖體結合，抑制肽鏈的延伸，說明紅霉素會抑制細菌基因表達過程中的翻譯過程，使相關蛋白質無法正常合成，抑制細菌的生長，A正確；B、細菌屬于原核生物，不能進行有絲分裂，只能進行二分裂，環(huán)丙沙星抑制細菌DNA的復制，進而抑制細菌的二分裂，B錯誤；C、利福平抑制細菌RNA聚合酶的活性，進而直接抑制細菌中的轉錄過程，可能使mRNA、tRNA和rRNA無法合成，C正確；D、三種抗生素都是通過抑制遺傳信息的傳遞或表達，進而影響細菌的生長，D正確。故選：B?！军c評】本題以抗生素為素材，考查DNA復制、轉錄和翻譯，要求考生分析題干信息和解決問題的能力，難度不大。【變式演練3】如圖為原核細胞內的生理過程示意圖，下列敘述與該圖相符的是（）A．過程①可以在線粒體和葉綠體中的核糖體上進行 B．b鏈為模板鏈，其長度和最終合成的a鏈相等 C．過程②是翻譯，圖中各核糖體最終合成的多肽相同 D．a鏈與b鏈的堿基組成相同【分析】分析題圖：圖示為原核細胞內的生理過程示意圖，其中①是轉錄過程，②是翻譯過程；a是mRNA，b是非模板鏈（編碼鏈）?！窘獯稹拷猓篈、①為轉錄過程，而核糖體上進行的是翻譯過程，因此該過程不可以在線粒體和葉綠體中的核糖體上進行，A錯誤；B、b鏈為非模板鏈（編碼鏈），由于轉錄是以基因為單位進行的，而基因是有遺傳效應的DNA片段，因此其長度大于最終合成的a鏈，B錯誤；C、過程②是翻譯，圖中各核糖體最終合成的多肽相同，原因是控制這些多肽合成的mRNA相同，C正確；D、a是mRNA，組成RNA的堿基有A、C、G、U四種，而b是DNA單鏈，組成DNA的堿基有A、C、G、T四種，D錯誤。故選：C?！军c評】本題結合圖解，考查遺傳信息的轉錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、場所、條件及產物等基礎知識，能正確分析題圖，再結合所學的知識準確答題。?？键c02基因對性狀的控制【典例3】如圖甲、乙分別是基因表達和中心法則的示意圖。下列敘述正確的是（）A．圖甲表示的是真核生物核基因表達的過程 B．圖甲中形成a的過程相當于圖乙中的③過程 C．在原核細胞中，圖乙中③過程發(fā)生在細胞質中 D．在真核細胞分裂間期發(fā)生的信息傳遞過程只有①→①【分析】分析圖甲：圖甲為基因表達過程，其轉錄和翻譯在同一空間進行，說明該生物為原核生物；圖中a是mRNA，b是核糖體。分析圖乙：圖乙為中心法則，其中①表示DNA復制過程；②表示轉錄過程；③表示翻譯過程；④是RNA復制過程；⑤表示逆轉錄過程。④⑤過程只能發(fā)生在被少數(shù)病毒侵染的細胞中。【解答】解：A、圖甲為邊轉錄邊翻譯的過程，發(fā)生在原核細胞中，A錯誤；B、圖甲中形成mRNA的過程為轉錄，相當于圖乙中的②轉錄過程，B錯誤；C、在原核細胞中，圖乙中③示翻譯過程發(fā)生在細胞質中，C正確；D、在真核細胞分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成，故發(fā)生的信息傳遞過程有①→①DNA復制、②轉錄、③翻譯，D錯誤。故選：C?！军c評】本題結合基因表達過程示意圖和中心法則圖解，考查遺傳信息的轉錄和翻譯、中心法則及其法則，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、產生、條件及產物；識記中心法則的主要內容及后人對其進行的補充和完善，能準確判斷圖中各過程的名稱?！镜淅?】圖示為遺傳信息在三種大分子間可能的流動方向（如箭頭2代表轉錄），下列說法正確的是（）A．生物體中3、7少見，其他常見 B．生物體中2、4、6常見，其他尚未被發(fā)現(xiàn) C．生物體中5、8、9尚未被發(fā)現(xiàn)，3、7少見，其他常見 D．生物體中1、2、4常見，3、7少見，其他尚未被發(fā)現(xiàn)【分析】據圖分析：1表示DNA自我復制，2表示轉錄，3表示RNA自我復制，4表示翻譯，7表示逆轉錄?！窘獯稹拷猓旱厍蛏辖^大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，則遺傳信息傳遞的途經含有1DNA復制、2轉錄、4翻譯三條途徑，3RNA復制和7逆轉錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充和完善，所以生物體中1、2、4常見，3、7少見；另外，人們推測瘋牛病病毒可能發(fā)生5過程，其他8（蛋白質到RNA）和9（DNA到蛋白質）尚未被發(fā)現(xiàn)。故選：D?！军c評】本題考查中心法則的內容和發(fā)展，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．【技巧點撥】1.中心法則的理解與分析(1)圖解分析：圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程。①以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞：②以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞：(2)中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能：①對遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復制完成的，發(fā)生于親代產生子代的生殖過程或細胞增殖過程中。②對遺傳信息的表達功能，它是通過轉錄和翻譯完成的，發(fā)生在個體發(fā)育過程中?！咎貏e提醒】(1)DNA復制只發(fā)生在細胞分裂間期，高度分化的細胞中不再發(fā)生。只要是活細胞(哺乳動物成熟紅細胞等無核細胞除外)均可進行轉錄和翻譯。(2)病毒的遺傳信息傳遞都發(fā)生在寄主細胞內。2．基因與性狀的關系(1)基因控制性狀的方式：基因對性狀的控制是通過控制蛋白質分子的合成實現(xiàn)的?；蚩刂菩誀钚杞涍^一系列步驟，有如下兩種方式：①直接途徑：基因eq\o(――→,\s\up17(控制))蛋白質的結構eq\o(――→,\s\up17(控制))細胞的結構eq\o(――→,\s\up17(控制))生物性狀，如鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因。②間接途徑：基因eq\o(――→,\s\up17(控制))酶或激素eq\o(――→,\s\up17(控制))細胞的代謝eq\o(――→,\s\up17(控制))生物性狀，如白化病，豌豆的粒色及粒形的形成。(2)基因、染色體、蛋白質、性狀的關系圖解：【特別提醒】對于真核細胞來說，染色體是基因的主要載體，線粒體和葉綠體也是基因的載體；對于原核細胞來說，擬核中的DNA分子或者質粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質一起構成染色體。【變式演練4】中心法則的哪個過程不可以用如圖模型表示（）A．DNA復制 B．轉錄 C．翻譯 D．逆轉錄【分析】DNA與RNA在化學組成上的不同點在五碳糖和含氮堿基兩方面：DNA的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T；RNA的五碳糖是核糖，特有的堿基是U?！窘獯稹拷猓篋NA復制、轉錄、逆轉錄都存在A和T配對，G和C配對，中心法則的翻譯過程堿基配對發(fā)生在mRNA密碼子與tRNA的反密碼子之間，只有A﹣U、G﹣C，沒有堿基T。故選：C。【點評】本題結合圖解，考查中心法則及其發(fā)展，要求考生識記中心法則的主要內容，掌握后人對其進行的補充和完善，能正確分析題圖，再結合所學的知識準確答題?！咀兪窖菥?】如圖為人體內基因對性狀的控制過程，下列敘述正確的是（）A．過程③導致鐮刀型紅細胞出現(xiàn)的根本原因是基因1發(fā)生了基因突變 B．鐮刀型紅細胞和正常紅細胞中血紅蛋白的主要差別是空間結構不同 C．X1和X2的主要區(qū)別是所含核苷酸種類不同 D．圖中基因1和基因2控制性狀的方式相同【分析】分析題圖：圖中①是轉錄過程，②是翻譯過程，①②③④表示基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，①②⑤過程是基因通過控制酶的合成控制細胞代謝，進而間接控制生物的性狀．【解答】解：A、過程③導致鐮刀型紅細胞出現(xiàn)的根本原因是基因1發(fā)生了基因突變（堿基對的替換），A正確；B、鐮刀型紅細胞和正常紅細胞中血紅蛋白的主要差別是一個氨基酸的改變，B錯誤；C、X1和X2是不同基因轉錄形成的mRNA，它們所含核苷酸種類相同，兩者的主要區(qū)別是所含核糖核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，C錯誤；D、圖中基因1和基因2控制性狀的方式不相同，基因1通過控制血紅蛋白的結構直接控制生物性狀，基因2通過控制酶的合成進而控制代謝活動，間接控制生物體的性狀，D錯誤。故選：A。【點評】本題