新教材2025版高中生物專項(xiàng)培優(yōu)四第4章基因的表達(dá)學(xué)案新人教版必修2

專項(xiàng)培優(yōu)四章末排查強(qiáng)化主干學(xué)問理脈絡(luò)易錯(cuò)易混早防范易混點(diǎn)1辨析遺傳信息、密碼子和反密碼子點(diǎn)撥遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分遺傳信息、密碼子、反密碼子的位置可用如圖表示：易混點(diǎn)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(yīng)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(yùn)。(2)一種密碼子只能確定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(3)密碼子有64種(3種終止密碼子和61種確定氨基酸的密碼子)，反密碼子理論上有61種。特殊提示由于基因中有的片段不轉(zhuǎn)錄，以及轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子等緣由，所以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多(6∶3∶1的計(jì)算方法應(yīng)留意前提條件)。易錯(cuò)點(diǎn)1混淆四類酶——解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶點(diǎn)撥①“解旋酶”的作用是DNA分子復(fù)制時(shí)使氫鍵斷裂。②“DNA聚合酶”的作用是DNA分子復(fù)制時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則使單個(gè)脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。③“RNA聚合酶”的作用是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則將單個(gè)核糖核苷酸連接成RNA鏈。④“逆轉(zhuǎn)錄酶”的作用是某些RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。易錯(cuò)點(diǎn)2正確區(qū)分翻譯過程中多聚核糖體模式圖點(diǎn)撥(1)圖1表示真核細(xì)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(xì)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鏈，在核糖體上同時(shí)進(jìn)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(gè)核糖體，同時(shí)合成的是若干條相同的多肽鏈。(2)解答此類問題還要明確真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不同時(shí)進(jìn)行，而原核細(xì)胞能邊轉(zhuǎn)錄、邊翻譯。疑難解答·全程培優(yōu)——釋疑·解惑·教材教材第78頁?【復(fù)習(xí)與提高】一、選擇題1．D知道雙鏈DNA中G占20%，就能算出其他3種堿基的含量，但不能確定模板鏈(單鏈)上G的含量，所以無法確定mRNA中C的含量。2．D合成該肽鏈的mRNA分子至少有堿基500×3＝1500(個(gè))，用來轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA分子至少有堿基500×6＝3000(個(gè))。3．C遺傳信息可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，但不能從蛋白質(zhì)流向RNA或DNA。4．A一特性狀可以受到多個(gè)基因的影響，B錯(cuò)誤；基因除能通過限制酶的合成來限制性狀外，還能通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀，C錯(cuò)誤；生物體的性狀不完全由基因確定，還受到環(huán)境的影響，D錯(cuò)誤。5．C同一個(gè)人的神經(jīng)細(xì)胞和肌細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵發(fā)育而來的，兩者的DNA上的遺傳信息一般相同，選擇表達(dá)的基因不同，所含mRNA的種類不同。二、非選擇題1．(1)DNA→mRNA→蛋白質(zhì)(2)否基因的選擇性表達(dá)(3)家鴿失去方向感，無法正確辨別方向設(shè)計(jì)試驗(yàn)使兩個(gè)基因不表達(dá)，視察鴿子的飛行狀況，與正常鴿子進(jìn)行比較2．(1)酶①或酶⑤；酶③。(2)提示：由這個(gè)例子可以看出，白化病等遺傳病是由某些基因缺陷引起的，這些基因的產(chǎn)物可能是參加代謝途徑的重要的酶。基因可以通過限制酶的合成來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀。(3)提示：為貧困苯丙酮尿癥患兒免費(fèi)供應(yīng)無苯丙氨酸配方奶粉，幫助他們解決特殊食物問題。啟動苯丙酮尿癥患兒特殊奶粉補(bǔ)助項(xiàng)目，不僅使苯丙酮尿癥患兒得到救助，還推動了社會對苯丙酮尿癥及其他罕見病群體的關(guān)注，同時(shí)，這是黨和政府對國民健康狀況的關(guān)懷，彰顯了我國社會主義制度的優(yōu)越性?；A(chǔ)排查過三關(guān)第1關(guān)：基礎(chǔ)學(xué)問——填一填1．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯都須要________、原料、能量和酶等條件，除此之外，翻譯還須要運(yùn)輸工具_(dá)_______。2．一種氨基酸可對應(yīng)________種密碼子，可由________種tRNA來運(yùn)輸，但一種密碼子只對應(yīng)________種氨基酸，一種tRNA也只能運(yùn)輸________種氨基酸。3．生物的表型由________和________共同確定。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____________完成遺傳信息的傳遞功能。(2)通過____________完成遺傳信息的表達(dá)功能。6．已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某信使RNA的堿基排列依次如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個(gè)堿基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA限制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為________個(gè)。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____________。8．小鼠有40條染色體，將其卵原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記，并供應(yīng)14N的原料，該小鼠進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞中，含15N標(biāo)記的DNA的卵細(xì)胞的可能性為________。9．如圖表示細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的部分過程，甲分子上有m個(gè)密碼子，乙分子上有n個(gè)密碼子，若不考慮終止密碼子，則該蛋白質(zhì)中有______個(gè)肽鍵。10．真核細(xì)胞中，線粒體和________中的DNA，都能夠進(jìn)行____________復(fù)制，并通過________和________限制蛋白質(zhì)的合成，為了和細(xì)胞核基因相區(qū)分，將這兩種細(xì)胞器中的基因稱為__________基因，細(xì)胞質(zhì)基因限制的遺傳病的遺傳特點(diǎn)是__________________________________________。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(yīng)，這一現(xiàn)象稱為密碼子的________性，這種特性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．豌豆的圓粒種子和皺粒種子的出現(xiàn)說明白基因限制性狀的方式之一是__________________________，詳細(xì)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________酶的基因，導(dǎo)致發(fā)生________，最終使該酶無法合成，進(jìn)而導(dǎo)致淀粉含量降低，淀粉在細(xì)胞中具有保留水分的作用。當(dāng)豌豆成熟時(shí)，淀粉含量高的種子能夠有效地保留水分，非常飽滿；淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮。第2關(guān)：切入高考——判一判1．基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因?qū)π誀畹拇_定都是通過基因限制結(jié)構(gòu)蛋白的合成來實(shí)現(xiàn)的。()2．人體細(xì)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(yùn)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(yùn)RNA是由三個(gè)堿基組成的。()4．某細(xì)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(xì)胞可能不是真核細(xì)胞。()5．正常狀況下，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(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，以提高轉(zhuǎn)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(xì)胞中轉(zhuǎn)錄過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，以核糖核苷酸為原料。()第3關(guān)：做高考——攀頂峰1．[2024·浙江6月]“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是()A．催化該過程的酶為RNA聚合酶B．a(chǎn)鏈上隨意3個(gè)堿基組成一個(gè)密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞2．[2024·湖南卷]大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強(qiáng)，二者組裝成核糖體。當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白可通過結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈B．細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡D．編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯3．[2024·浙江6月]某單鏈RNA病毒的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA(＋RNA)，該病毒感染宿主后，合成相應(yīng)物質(zhì)的過程如圖所示，其中①～④代表相應(yīng)的過程。下列敘述正確的是()A．＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留復(fù)制的方式傳遞給子代C．過程①②③的進(jìn)行需RNA聚合酶的催化D．過程④在該病毒的核糖體中進(jìn)行4．[2024·湖南卷](不定項(xiàng)選擇)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。下列敘述正確的是()A.細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子5．[2024·河北卷](不定項(xiàng)選擇)很多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述正確的是()藥物名稱作用機(jī)理羥基脲阻擋脫氧核糖核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A.羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏B．放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延長D．將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響6．[2024·全國乙卷]在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)中，無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分別出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)依據(jù)上述試驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)學(xué)問所做的下列推想中，不合理的是()A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能丟失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌7．[2024·廣東卷]DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的宏大成就之一。下列探討成果中，為該模型構(gòu)建供應(yīng)主要依據(jù)的是()①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的試驗(yàn)②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)覺的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制A．①②B．②③C．③④D．①④8．[2024·廣東卷]金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用干脆影響的過程是()A．DNA復(fù)制B．轉(zhuǎn)錄C．翻譯D．逆轉(zhuǎn)錄9．[2024·河北卷]關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．全部生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的精確性D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息專項(xiàng)培優(yōu)四章末排查強(qiáng)化【基礎(chǔ)排查過三關(guān)】第1關(guān)：基礎(chǔ)學(xué)問——填一填1．模板tRNA2．多多一一3．基因型環(huán)境4.5．(1)DNA復(fù)制(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯6．167．轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄8．100%9．m＋n－210．葉綠體半自主性自我轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞質(zhì)只能通過母親遺傳給后代11．簡并密碼子的簡并性可以在肯定程度上防止由于堿基的變更而導(dǎo)致的遺傳信息的變更。增加了密碼子的容錯(cuò)性，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基發(fā)生變更時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會變更其對應(yīng)的氨基酸。從密碼子的運(yùn)用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸運(yùn)用頻率較高時(shí)，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．基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進(jìn)而限制生物體的性狀淀粉分支基因突變第2關(guān)：切入高考——判一判1．×2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.×第3關(guān)：做高考——攀頂峰1．解析：圖中表示的是以RNA為模板合成DNA的過程，催化該過程的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；mRNA上確定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基稱做一個(gè)密碼子，B錯(cuò)誤；DNA單鏈上的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連，C正確；逆轉(zhuǎn)錄過程中遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯(cuò)誤。答案：C2．解析：一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子，與rRNA分子結(jié)合，二者組裝成核糖體，B正確；當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白只能結(jié)合到自身mRNA分子上，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡，C正確；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在轉(zhuǎn)錄未結(jié)束時(shí)即和核糖體結(jié)合，起先翻譯過程，D錯(cuò)誤。答案：D3．解析：圖中過程①②表示＋RNA復(fù)制出子代RNA，過程③④表示翻譯，而翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，因此＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正確；該病毒蛋白基因是單鏈RNA結(jié)構(gòu)，并不是以半保留復(fù)制的方式傳遞給子代，B錯(cuò)誤；RNA病毒合成的RNA聚合酶可以RNA為模板合成RNA，因此過程①②的進(jìn)行須要RNA聚合酶的催化，而過程③的進(jìn)行不須要RNA聚合酶的催化，C錯(cuò)誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，營寄生生活，過程④在宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。答案：A4．解析：基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，圖中基因A表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量明顯多于基因B表達(dá)的蛋白質(zhì)分子，說明基因A表達(dá)的效率高于基因B，A正確；核基因的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的過程，發(fā)生的場所為細(xì)胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有氨基酸排列依次的多肽鏈，翻譯的場所發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，B正確；三種RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；反密碼子位于tRNA上，rRNA是構(gòu)成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯(cuò)誤。答案：ABC5．解析：羥基脲阻擋脫氧核糖核苷酸的合成，從而影響腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過程，而轉(zhuǎn)錄過程須要的原料是核糖核苷酸，不會受到羥基脲的影響，A錯(cuò)誤；放線菌素D通過抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，因?yàn)镈NA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均須要DNA為模板，B正確；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影響DNA復(fù)制過程，DNA聚合酶活性受抑制