北师大版高考大一轮复习第五单元遗传的分子基础第16讲遗传信息的表达讲义生物.docx

1、北师大版高考大一轮复习第五单元遗传的分子基础第16讲遗传信息的表达讲义生物 考纲要求1.遗传信息的转录和翻译()。2.基因与性状的关系()。考点一遗传信息的转录和翻译1RNA的结构与分类(1)基本单位：核糖核苷酸。(2)种类及功能(3)RNA与DNA的区别物质组成结构特点五碳糖特有碱基DNA脱氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是双链RNA核糖U(尿嘧啶)通常是单链技法提炼DNA和RNA的区分(1)DNA和RNA的判断含有碱基T或脱氧核糖DNA；含有碱基U或核糖RNA。(2)单链DNA和双链DNA的判断若： 双链DNA；若：嘌呤数嘧啶数单链DNA。(3)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可

2、判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正在发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。2转录(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)条件(3)过程(4)产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。3翻译(1)场所或装配机器：核糖体。(2)条件(3)过程(4)产物：多肽蛋白质。归纳整合复制、转录和翻译的比较复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核糖核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸原则AT、GCTA、AU、GCAU、GC结果两个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA肽链信息

3、传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息1判断下列有关RNA和DNA的叙述(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸()(2)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成()(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键()(4)有些RNA可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率()(5)若某核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，则该核酸一定不是双链DNA()(6)在翻译过程中，tRNA分子的OH端与相应的氨基酸结合()2判断下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述(1)每种氨基酸仅由一种密码子编码()(2)一个tRNA上的反密码子只能与m

4、RNA上的一种密码子配对()(3)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子()(4)如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则是链，完成此过程的场所是细胞核()3判断有关复制、转录和翻译的相关叙述(1)DNA复制就是基因表达的过程()(2)转录和翻译过程都存在TA、AU、GC的碱基配对方式()(3)蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子较多，转录成的mRNA分子也较多()(4)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率()(5)细胞中的mRNA在核糖体上移动，指导蛋白质的合成()(6)DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链()分析

5、DNA转录和翻译过程(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程需要解旋酶吗？提示不需要，RNA聚合酶也有解旋功能。(2)为什么说真核细胞的转录过程主要发生在细胞核中？提示DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA，因此叶绿体和线粒体也有部分遗传信息的转录过程。(3)图中翻译方向如何？判断依据是什么？提示方向为从左向右；判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义何在？提示少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(5)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？提示翻译生成的多肽链往

6、往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。(6)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。命题点一透过图像信息考查转录和翻译过程1如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法错误的是()A过程以核糖核苷酸为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶B过程中核糖体的移动方向是从右向左，需要两种RNA参与C若基因发生突变，则功

7、能蛋白A的相对分子质量可能增大D该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达答案B解析过程是转录，需要细胞质提供的核糖核苷酸为原料，该过程在RNA聚合酶的催化作用下合成mRNA，A项正确；过程是翻译，根据肽链的长度可判断，核糖体的移动方向是从右向左，但翻译需要rRNA、tRNA、mRNA三种RNA参与，B项错误；若基因突变导致终止密码子后移，则功能蛋白A的相对分子质量将增大，C项正确；由于基因的选择性表达，该个体的某些细胞内控制功能蛋白A的基因可能没有表达，D项正确。2如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是()A是DNA，其双链均可作为的转录模板B上有n个碱基，则新形成的肽链含有n

8、1个肽键C是核糖体，翻译过程将由3向5方向移动D是tRNA，能识别mRNA上的密码子答案D解析是DNA，其一条链作为的转录模板，A项错误；上有n个碱基，则新形成的肽链最多含有n/31个肽键，B项错误；是核糖体，翻译过程将由5向3方向移动，C项错误；是tRNA，能识别mRNA上的密码子并转运相应的氨基酸，D项正确。3(2018北京四中模拟)如图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述不正确的是()A该过程发生在真核细胞内，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开B若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则该条肽链中至少含有102个氧原子CRNA与DNA的杂交区域中既有AT又有UA之间的配对D该基因翻

9、译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等答案A解析图中转录和翻译过程在同一时空进行，故发生在原核细胞中，A项错误；若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则形成100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，同时每条肽链至少含有1个游离的羧基，因此该条肽链中至少含有1002102个氧原子，B项正确；RNA与DNA的杂交区域中碱基配对方式为AT、UA、CG，C项正确；一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转运，因此该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等，D项正确。“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图如果有细胞核或核被膜(如图2)，则为真核细胞；无细胞核或核被膜(如图1)，则为原核生物

10、如果转录和翻译能同时进行，说明该过程属于原核生物的基因表达过程，如果转录和翻译不能同时进行 先转录后翻译 ，说明该过程属于真核生物的表达过程 如图2 命题点二掌握基因表达中的有关计算4已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有()A600个B700个C800个D900个答案D解析根据由2条肽链组成的蛋白质分子共有肽键198个，可知该蛋白质由200个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的mRNA分子中至少含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子至少含有1200个碱基。mRNA中A和U共占

11、25%，可知AU150个，则转录形成该mRNA的DNA模板链上TA150个，DNA分子中非模板链上AT150个，整个DNA分子中AT300个，则该DNA分子中CG1200300900个。5一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为()A331166 B361272C123672 D113666答案B解析一条含有11个肽键的多肽，含有12个氨基酸。mRNA中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸需要一个tRNA来转运。因此，mRNA中至少含有36个碱基，至少需要12个t

12、RNA，DNA中至少含有72个碱基。1理顺相关数量关系DNA碱基数mRNA碱基数氨基酸数631。2关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。考点二中心法则及基因与性状的关系1

13、根据中心法则图解填写序号的名称DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；逆转录。2不同类型生物遗传信息的传递(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)(4)高度分化的细胞DNARNA蛋白质归纳提升(1)利用图示分类剖析中心法则图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。(2)联系中心法则与基因表达的关系3基因控制性状的途径(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因蛋白质的结构生物体的性状(完善实例分析如下)(2)间

14、接控制途径(用文字和箭头表示)基因酶的合成代谢过程生物体的性状(完善实例分析如下)白化病致病机理图解豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解归纳提升基因与性状的联系1研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，判断下列相关叙述：(1)生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中()(2)核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质()(3)合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过d、b、c环节()(4)通过d形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上()(5)科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病()2下图为人体内基

15、因对性状的控制过程，判断如下分析：(1)基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中()(2)图中过程需RNA聚合酶的催化，过程需tRNA的协助()(3)过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同()(4)图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体()(5)人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成()(6)基因控制囊性纤维病与基因2控制性状的方式相同()据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程(1)在人体细胞中发生的过程是。(2)遵循碱基互补配对的过程是。(3)和过程，碱基配对方式完全相同吗？提示不完全相同。中是GC，CG，AT，TA；中是GC，CG，AU，TA。(4)HI

16、V可发生上述什么过程？其宿主细胞是什么？其进行蛋白质合成的场所是哪里？其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示HIV可发生的过程是，其宿主细胞是T淋巴细胞，其进行蛋白质合成的场所是宿主细胞的核糖体，其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由宿主细胞提供。(5)中心法则反映了遗传物质的哪两大功能？提示中心法则反映了遗传物质的传递与表达两大功能。命题点一遗传信息传递过程和实验分析1如图所示，下列有关叙述不正确的是()A甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶B甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶C甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料

17、为脱氧核糖核苷酸D甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸答案C解析根据图示，若甲是DNA，乙为RNA，则此过程表示转录，需要以甲为模板，酶为RNA聚合酶，A项正确；若甲是DNA，乙为DNA，此过程表示DNA复制，需要以甲为模板，酶为DNA聚合酶和解旋酶，B项正确；若甲是RNA，乙为DNA，此过程为逆转录，原料为脱氧核糖核苷酸，C项错误；若甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸，D项正确。2(2018福州一中检测)请回答下列与遗传信息传递有关的问题：(1)为研究某病毒的致病过程，某兴趣小组在实验室做了如图所示的模拟实验。病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部

18、分碱基序列为GAACAUGUU。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是CTTGTACAA，则试管甲中模拟的是_过程，该过程需要的酶是_。将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是_，试管乙中模拟的是_过程。在细胞内该过程需要的酶为_。将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是_。(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自_，而决定该化合物合成的遗传信息来自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套_。该病毒遗传信息的

19、传递过程为_。答案(1)逆转录逆转录酶mRNA转录RNA聚合酶多肽(或蛋白质)(2)小鼠上皮细胞病毒RNA密码子RNADNAmRNA蛋白质解析(1)A是单链的生物大分子，且含有碱基U，应为RNA分子；产物X含有碱基T，应为DNA分子。因此，试管甲中模拟的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程，该过程需要逆转录酶催化。产物X为DNA分子，产物Y能与核糖体结合，为mRNA分子，因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程，该过程需要RNA聚合酶的参与。病毒的外壳是蛋白质，而产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z为蛋白质。(2)病毒侵染小鼠上皮细胞后，以自身的核酸(RNA)为模板控制子代

20、病毒的合成，而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。自然界所有生物共用一套密码子。根据图解可知，该病毒遗传信息的传递过程为RNADNAmRNA蛋白质。中心法则各生理过程确认的三大依据命题点二透过新情景信息，辨析基因对性状的控制过程3埃博拉病毒(EBV)的遗传物质是一种单链RNA，EBV感染后可能导致人体患埃博拉出血热(EBHF)。EBV与宿主细胞结合后，将核酸蛋白质复合体释放至细胞质，并启动下图途径进行增殖，进而导致人体患病。下列推断最为合理的是()A过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同B过程中需要的氨基酸与tRNA的种类、数量相同CEBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPD直接

21、将EBV的RNA注入人体细胞将引起EBHF答案A解析根据碱基互补配对原则，RNA中嘧啶比例与mRNA中嘌呤比例相同，因此过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同，A项正确；过程翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不一定相同，B项错误；EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸、ATP等，C项错误；根据题干信息“EBV和宿主细胞结合后，需要核酸蛋白质复合体释放至细胞质中，才能进行增殖”可知，直接将单独的EBV的RNA注入人体细胞不能引起EBHF，D项错误。4人类红细胞ABO血型的基因表达及血型的形成过程如图所示。下列叙述正确的是()AH基因正常表达时，一种血型对应一种基因型

22、B若IA基因缺失一个碱基对，表达形成的多肽链就会发生一个氨基酸的改变CH基因正常表达时，IA基因以任一链为模板转录和翻译产生A酶，表现为A型DH酶缺乏者(罕见的O型)生育了一个AB型的子代，说明子代H基因表达形成了H酶答案D解析H基因正常表达时，如O型血基因型可能为HHii、Hhii，A项错误；若IA基因缺失的一个碱基对位于基因的首端或中间某部位，则表达形成的多肽链就会发生全部氨基酸或缺失部位以后所有的氨基酸的改变，B项错误；H基因正常表达时，IA基因以任一链为模板转录和翻译产生A酶，基因型可能为H_IAI，但HhIAIB为AB型，C项错误；AB型子代的基因型可能为H_IAIB，说明H基因正常

23、表达并产生了H酶，D项正确。矫正易错强记长句1转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。2翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。3转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。4并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。5tRNA含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基)，不是仅由3个核糖核苷酸(碱基)构成的。6每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。7一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。8密码子有64种(

24、3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子)，而反密码子理论上有61种。9不同细胞中的中心法则途径：高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中无信息传递。RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。10基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。11体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”：如甲

25、状腺激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。1.若AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此说明一个密码子由三个碱基(核糖核苷酸)组成。2在细胞中由少量mRNA就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。若某mRNA中一个A替换成了U，合成的多肽链中氨基酸序列没有变化，原因可能是一种氨基酸可能对应多种密码子(或碱基改变后控制的氨基酸种类相同或密码子具有简并性)。3油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸

26、(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是抑制酶b合成，促进酶a合成。(2)图乙表示基因B，链是转录链，经诱导链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖。为什么基因B经诱导后转录出mRNA就能提高产油量？双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)形成酶b，而细胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高。4苯丙酮尿症是由于控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

27、重温高考演练模拟1(2018江苏，3)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是()A原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质D原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与答案D解析原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物，A错误；真核细胞的线粒体DNA和叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成，B错误；肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质，C错误；基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNARNA蛋白质)的过程，需要DNA和RNA的参与，D正确。2(2017全国，

28、1)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补答案C解析转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，A、D项正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B项正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C项错误。3(2017海南

29、，25)下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是()A每种氨基酸都至少有两种相应的密码子BHIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA答案B解析一种氨基酸由一种或几种密码子决定，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，而不是相同的RNA，且转录是以基因的一条链为模板，D错误。4(2017江苏，23改编)在体外用14C标记半胱氨酸tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala