（新教材）2019人教版高中生物必修二第4章　基因的表达（课件+素养练） (共6份打包).zip

-1-本章整合知识体系构建本章知识深化DNA复制、转录和翻译的比较 本章知识深化本章知识深化例题右图表示真核细胞中遗传信息的传递过程,请据图回答下列问题。本章知识深化(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中(用图中字母表示)所示的遗传信息的传递过程。A过程发生在的间期,B过程需要的原料是,图中需要解旋酶的过程有。(2)D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译过程,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA上的反密码子是AUG,则该tRNA所携带的氨基酸是。(3)图中a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是。图中的不同核糖体最终形成的肽链(填“相同”或“不同”)。本章知识深化解析:克里克提出的中心法则包括DNA的复制、转录和翻译,即图中A、B、C,DNA的复制发生在细胞分裂前的间期;转录的原料是游离的4种核糖核苷酸,解旋发生在DNA复制和转录过程中;tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补,所以当tRNA上的反密码子是AUG时,它所对应的氨基酸密码子是UAC,对应氨基酸为酪氨酸;由图可知核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b,由于模板相同所以图中的不同核糖体最终形成的肽链是相同的。答案:(1)A、B、C细胞分裂前游离的4种核糖核苷酸A(2)酪氨酸(3)由a到b相同第 4 章基因的表达第 1 节基因指导蛋白质的合成课后篇课后篇巩固提升基础巩固1.下列关于 RNA 的叙述,不正确的是()A.RNA 可以催化细胞内的某些代谢反应B. RNA 的化学组成、结构与 DNA 不同,但链长与 DNA 分子相差不大C.一条 mRNA 上可结合多个核糖体,每个核糖体都可合成一条完整的肽链D.RNA 也可作为遗传物质答案 B2.甲、乙表示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是()A.甲表示的是 DNA 复制过程,乙表示的是转录过程B.甲、乙两个过程所需的原料相同C.甲、乙两个过程所处的场所一定不同D.甲所示过程需要 RNA 聚合酶,乙过程需要 DNA 聚合酶解析由题图可以知道,甲表示 DNA 分子的复制过程,乙表示转录过程,A 项正确;甲过程的原料是四种游离的脱氧核苷酸,乙过程的原料是四种游离的核糖核苷酸,B 项错误;甲、乙过程都以 DNA 为模板,因此发生的场所可能相同,C 项错误;甲过程需要的酶是 DNA 聚合酶,乙过程需要的酶是 RNA 聚合酶,D项错误。答案 A3.下列关于基因表达的叙述,正确的是()A.胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞中的 mRNA 不完全相同B.线粒体、叶绿体和核糖体中均存在 AT 和 UA 的配对方式C.转运 20 种氨基酸的 tRNA 总共有 64 种D.基因的两条链可分别做模板进行转录,以提高蛋白质合成的效率解析由于基因的选择性表达,不同细胞中会有不同的 mRNA 合成,A 项正确;核糖体是由 RNA 和蛋白质组成的,是翻译的场所,翻译过程中,mRNA 与 tRNA 发生碱基互补配对,所以核糖体上有 A 与 U 的互相配对,但是不会出现 AT 配对,B 项错误;转运 20 种氨基酸的 tRNA 总共有 61 种,C 项错误;DNA 中只有一条特定的链可以作为转录的模板,D 项错误。答案 A4.若 DNA 分子的某个基因含 240 个脱氧核苷酸和 80 个鸟嘌呤,则该片段转录成的 mRNA 含有的尿嘧啶最多有()A.20 个B.40 个C.60 个D.80 个解析在 DNA 分子中,因为 G=80(个),所以 G+C=160(个),A+T=240-160=80(个),则 A=T=40(个),当 A 全部位于模板链中时,mRNA 中含有的尿嘧啶最多,此时转录形成的 mRNA 中有 U 40 个。答案 B5.一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽,则此 mRNA 分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽需要的 tRNA 数目、转录此 mRNA 的基因中至少含有的碱基数目依次为()A.32,11,66B.36,12,72C.12,36,24D.11,36,72解析合成的这一条多肽含有 11 个肽键,因此含有氨基酸 12 个,所以 mRNA 上的密码子至少有 12 个,mRNA 上的碱基至少为 123=36(个)。决定氨基酸的密码子是 12 个,所以最多需要的 tRNA 也是 12个。因为 mRNA 上的碱基至少有 36 个,所以转录它的基因中的碱基至少为 362=72(个)。答案 B6.生物体内性状的表达一般遵循“DNARNA蛋白质”的原则。下面是几种与此有关的说法,不正确的是()A.DNARNA 主要是在细胞核中完成的B.RNA蛋白质是在细胞质中完成的C.在同一个体不同的体细胞中 DNA 相同D.在细胞的一生中,DNA、RNA 和蛋白质的种类和数量是不变的解析 DNA 是细胞中的遗传物质,一般是不变的;由于基因存在着选择性表达,因此细胞在不同时期RNA 和蛋白质的种类和数量会发生变化。答案 D7.下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况,下列有关叙述正确的是()A.过程以核糖核苷酸为主要原料B.胰岛 B 细胞中存在图中过程C.皮肤生发层细胞中只存在图示的过程D.参与过程的氨基酸和 tRNA 种类数相同解析胰岛素基因只在胰岛 B 细胞中表达,属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,因此在胰岛 B 细胞内不再进行 DNA 复制,而皮肤生发层细胞不会合成胰岛素,因此不会发生过程,参与过程的氨基酸最多 21 种,由于密码子的简并性,tRNA 种类数有 61 种。答案 C8.蛋白质是生命活动的主要体现者,细胞在长期进化过程中形成了短时间内快速合成大量蛋白质的机制。下列各选项中不属于细胞内提高蛋白质合成速率机制的是()A.一种氨基酸可以由多种 tRNA 运载,保证了翻译的速度B.一个细胞周期中,DNA 可以进行多次转录,从而形成大量 mRNAC.一条 mRNA 上可结合多个核糖体,在短时间内合成多条多肽链D.几乎所有生物共用一套密码子,使各种细胞内能合成同一种蛋白质解析几乎所有生物共用一套密码子,体现了生物在分子水平上的统一性,与细胞内提高蛋白质合成速率无关。答案 D9.下图表示细胞内遗传信息的表达过程,根据所学的生物学知识回答问题。图 1图 2(1)图 2 中方框内所示结构是的一部分,它主要在中合成,其基本组成单位是,可以用图 2 方框中数字表示。 (2)图 1 中以为模板合成物质的过程称为,该过程进行的主要场所是,所需要的原料是。 (3)若该多肽合成到图 1 所示 UCU 决定的氨基酸后就终止合成,则导致合成结束的终止密码子是。 (4)若图 1 的所示的分子中有 1 000 个碱基对,则由它所控制形成的 mRNA 中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过。 A.166 和 55B.166 和 20C.333 和 111D.333 和 20解析图 1 所示为遗传信息的表达过程,包括转录和翻译两个步骤,其中的分别是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽链、核糖体,在 mRNA 的 UCU 碱基后的密码子是 UAA;根据碱基的构成判断,图 2 中方框内是 RNA 的一部分,其基本组成单位是核糖核苷酸,它由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成,即图 2 方框中的 1、2、7。在不考虑终止密码子的情况下,DNA中碱基对的数目和 mRNA 中碱基的个数及相应蛋白质中氨基酸的个数的比值是 331,经翻译合成的蛋白质中氨基酸最多不超过 20 种。答案(1)RNA细胞核核糖核苷酸1、2、7(2)翻译核糖体氨基酸(3)UAA(4)D能力提升1.已知 AUG、GUG 为起始密码子,UAA、UGA、UAG 为终止密码子。某 mRNA 的碱基排列顺序如下:AUUCGAUGAC(40 个碱基,且无终止密码子)CUCUAGAUCU。此 mRNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为() A.20 个B.17 个C.16 个D.15 个解析起始密码子从第 6 个碱基开始,终止密码子从倒数第 7 个碱基开始,中间共有碱基 5+40+3=48(个),决定的氨基酸个数为 16 个。答案 C2.(多选)如图表示某种生理过程,下列与此图相关的叙述,正确的是()A.图中的“能量”直接来源于 ATP 水解B.若 X、Y 均表示 DNA,则图中的酶为 DNA 聚合酶和解旋酶C.若 X 是 RNA,则 Y 只能是蛋白质,图中“原料”为氨基酸D.若 X 是 DNA,Y 是 RNA,则此过程要以 X 为模板,酶是 RNA 聚合酶解析 ATP 是生命活动的直接能源物质,图中的“能量”直接来源于 ATP 水解,A 项正确;若 X、Y 均表示 DNA,该过程为 DNA 的复制过程,则图中的酶为 DNA 聚合酶和解旋酶,B 项正确;若 X 是 RNA,则Y 可能是蛋白质、RNA 或 DNA,该过程可能为翻译、RNA 的复制或逆转录过程,C 项错误;若 X 是DNA,Y 是 RNA,则此过程是转录过程,要以 DNA 为模板,酶是 RNA 聚合酶,D 项正确。答案 ABD 3.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是由左向右解析分析图形可知,表示 DNA 复制,表示转录,两者碱基配对情况不完全相同,A 项错误;表示翻译,场所是核糖体,过程发生的场所是细胞核、线粒体或叶绿体,B 项错误;过程所需要的酶不同,DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶,转录需要 RNA 聚合酶,C 项错误;由肽链的长短可判断出过程中核糖体的移动方向是由左向右,D 项正确。答案 D4.下图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙),下列有关叙述正确的是()A.甲是在细胞质中合成的B.乙由三个碱基组成C.甲的合成需要 RNA 聚合酶的参与D.乙可以转运多种氨基酸解析由图可知,甲为 mRNA,乙为 tRNA。mRNA 是在细胞核中合成的;tRNA 是由一条单链 RNA 通过折叠形成的,由多个碱基组成;mRNA 是在 RNA 聚合酶的催化作用下以 DNA 分子的一条链为模板转录形成的;一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。答案 C5.下图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程,图丙为其中部分片段的放大示意图。以下分析正确的是()A.图中酶 1 和酶 2 是同一种酶B.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生C.图丙中 b 链可能是构成核糖体的成分D.图丙是图甲的部分片段放大解析由题图可知,图甲为 DNA 的复制过程,酶 1 为 DNA 聚合酶,图乙为转录过程,酶 2 为 RNA 聚合酶,图丙为转录过程,是图乙的部分片段放大,其中 b 链可能为 rRNA。转录过程在高度分化的细胞中也可以发生。答案 C6.图甲为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图(代表的物质是线粒体 DNA,为环状 DNA);图乙为其中一个生理过程的模式图;图丙是几种氨基酸的密码子。请回答下列问题。(1)代表的结构为。 (2)完成过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的,它们是等。 (3)从图中分析,该真菌的基因表达过程中转录发生的场所有。 (4)根据题图判断:为,携带的氨基酸是。若蛋白质 2 在线粒体内膜上发挥作用,推测其功能可能是参与有氧呼吸的第阶段。 (5)用 -鹅膏蕈碱处理细胞后,细胞质基质中 RNA 含量显著减少,由此推测 -鹅膏蕈碱抑制的过程是(填序号),线粒体功能(填“会”或“不会”)受到影响。 解析(1)由图可知,结构是双层膜结构的核膜。(2)过程是核 DNA 转录合成 RNA 的过程,需要以核糖核苷酸为原料,还需要酶等,它们是从细胞质进入细胞核的。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中,线粒体 DNA 的表达场所是线粒体。(4)是 tRNA,上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA 上的密码子是互补配对的,即 mRNA 上的对应密码子是 ACU,该 tRNA 携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,故蛋白质 2 应该是与有氧呼吸第三阶段有关的酶。(5)由图可知,细胞质基质中的 RNA 来自核 DNA 的转录。用 -鹅膏蕈碱处理细胞后,细胞质基质中 RNA 含量显著减少,最有可能的是 -鹅膏蕈碱抑制了核 DNA 转录。蛋白质 1 是核 DNA 表达的产物,核 DNA 表达受抑制必定会影响线粒体的功能。答案(1)核膜(2)核糖核苷酸、酶(3)细胞核、线粒体(4)tRNA苏氨酸三(5)会-1-第1节基因指导蛋白质的合成课前篇自主预习一、遗传信息的转录(一)RNA的组成及分类1.基本单位:核糖核苷酸。2.结构:一般是单链,且比DNA短。3.分类课前篇自主预习归纳总结DNA和RNA的比较 课前篇自主预习(二)遗传信息的转录 课前篇自主预习预习反馈1.判断正误。(1)转录的产物只是mRNA。()(2)一种基因只能以某条链为模板进行转录,而承载有多个基因的完整DNA的两条链都有可能成为转录的模板。()(3)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程。()(4)DNA和RNA都含有核糖。()(5)DNA都具有双链结构,RNA都是单链结构,没有碱基对。()(6)rRNA的形成都与核仁有关。()课前篇自主预习2.在烟草叶肉细胞的核糖体中,核苷酸共有()A.4种 B.5种C.7种 D.8种解析:核糖体的成分为rRNA和蛋白质,构成RNA的核苷酸有4种。答案:A课前篇自主预习3.下图表示某细胞中的转录过程,相关叙述不正确的是()A.表示DNAB.表示RNAC.表示解旋酶D.图中可有5种碱基解析:题图表示转录过程,是双链,已部分解旋,表示DNA;是以DNA的一条链为模板合成的,表示RNA;表示的是RNA聚合酶,不是解旋酶;图中既有DNA,又有RNA,所以含有A、T、C、G、U共5种碱基。答案:C课前篇自主预习二、遗传信息的翻译 课前篇自主预习知识拓展遗传密码的破译1.克里克以T4噬菌体为实验材料,研究某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响。他是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。同时也证明,遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,密码子之间没有分隔符。2.美国生物学家尼伦伯格和德国生物学家马太破译了第一个遗传密码,他们采用了蛋白质的体外合成技术,在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,由此破译了苯丙氨酸的密码子是UUU。 课前篇自主预习预习反馈1.判断正误。(1)转录和翻译都是以mRNA作为模板合成生物大分子的过程。()(2)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子。()(3)密码子共64种,决定氨基酸的密码子只有61种。 ( )(4)每种氨基酸仅由一种密码子编码。()(5)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。()(6)细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸。()课前篇自主预习2.下列关于密码子的叙述,正确的是()A.密码子有64种,都能决定氨基酸B.密码子GTA的反密码子是CAUC.密码子是基因上相邻的三个碱基D.一种氨基酸可能对应多种密码子解析:密码子有64种,其中3种终止密码子不决定氨基酸;T只存在于DNA中,GTA不是密码子;密码子在mRNA上;一种氨基酸可能有多种密码子。答案:D课前篇自主预习3.下列对蛋白质的翻译过程的说法,错误的是()A.以细胞质中游离的氨基酸为原料B.以核糖体RNA作为遗传信息模板C.以转运RNA为氨基酸运输工具D.合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质解析:翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,B项错误;由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸,故A、D两项正确;在翻译过程中,搬运工是tRNA,C项正确。答案:B课前篇自主预习三、中心法则1.提出者:克里克。2.中心法则体现了遗传信息传递的一般规律,包括哪些过程?答案:DNA的复制:遗传信息从DNA流向DNA。转录:遗传信息从DNA流向RNA。翻译:遗传信息从RNA流向蛋白质。RNA自我复制:遗传信息从RNA流向RNA。逆转录:遗传信息从RNA流向DNA3.写出中心法则的全过程。答案: 课前篇自主预习预习反馈1.判断正误。(1)中心法则没有体现遗传信息的表达功能。()(2)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。()(3)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则。()(4)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。()课前篇自主预习2.克里克提出的中心法则是指()A.遗传信息的转录、翻译过程B.遗传信息的转录、翻译及表达过程C.DNA复制及转录、翻译过程中的碱基互补配对原则D.遗传信息通过DNA复制、转录及翻译的传递过程解析:克里克提出的中心法则主要包括遗传信息从DNA传递到DNA的自我复制过程,以及从DNA流向RNA进而流向蛋白质的转录和翻译过程。答案:D课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三 遗传信息的转录和翻译问题情景结合下列有关图解,回答有关问题。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三1.甲、乙两过程有何相同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?提示:甲表示DNA复制,乙表示转录。转录与复制都需要模板,都遵循碱基互补配对原则,在真核细胞中主要发生在细胞核。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。2.甲、乙两过程有何不同之处?提示:DNA复制中A与T配对,转录中会有A与U配对。DNA复制时一个DNA分子完整复制,形成两个DNA分子,转录是以基因为单位进行的,在DNA分子中,只有处于表达状态的片段(基因)才会被转录,转录形成一条单链RNA。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三3.转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比,有什么异同?提示:转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系;和非模板链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U。4.丙图中、分别表示什么?中只有三个碱基吗?中末端的三个碱基起什么作用?提示:、分别表示tRNA、核糖体、mRNA、多肽链(蛋白质)。表示tRNA,由许多核糖核苷酸构成,因此包含多个碱基。中末端的三个碱基是反密码子,与mRNA上相应密码子的碱基互补配对。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三5.能否判断出丙图中核糖体沿着mRNA移动的方向?根据教材中的密码子表,写出丙图中翻译出的氨基酸序列。提示:丙图中左侧一个tRNA刚从mRNA上脱落下来,说明核糖体是沿着mRNA从左向右移动的。图中对应的氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸。UAA是终止密码子,不代表氨基酸。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三归纳提升1.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分与联系课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三2.DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 易错提醒转录、翻译过程中的四个易错点(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。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三典例剖析如图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,表示相关过程。请据图判断下列说法错误的是()课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三A.过程发生在细胞分裂间期,催化过程的酶是RNA聚合酶B.假设a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是abC.一个mRNA上连接多个核糖体叫作多聚核糖体,在原核细胞中分离出的多聚核糖体常与DNA结合在一起,这说明原核细胞是边转录边翻译D.假设过程表示豌豆的红花(R)基因的转录过程,那么可在豌豆叶肉细胞中分离出与R相对应的mRNA课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:本题通过分泌蛋白的合成过程考查遗传信息流动的各个生理过程,因此,应结合图解首先明确分别表示哪些过程,然后根据图解中的箭头方向及文字说明,做出进一步判断。如蛋白质和rRNA相结合构成了核糖体;多个核糖体结合在一条mRNA上进行多肽链的合成等。分析题图,过程表示DNA的复制,在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程表示转录过程,催化转录过程的酶主要是RNA聚合酶,A项正确;据图观察可知,从ab,越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长,由此推测出核糖体的移动方向为ab,B项正确;在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行,C项正确;由于基因的选择性表达,控制花色的基因在叶肉细胞中不表达,D项错误。答案:D课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三活学活练1.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是()A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:反密码子与密码子互补,所以苏氨酸的密码子的第三个碱基为U,且密码子由mRNA上的碱基组成,不含碱基T,所以A、B两项不符合题意。根据mRNA与DNA中模板链互补可推知苏氨酸密码子为UGU或ACU,故选C项。答案:C课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三2.(2018全国卷,2)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:本题考查染色体的成分、DNA的复制及遗传信息的表达等知识。在细胞中都会存在DNA和RNA与蛋白质结合成的复合物。染色体(染色质)就是蛋白质与DNA结合形成的结构,A项正确。在DNA复制过程中,DNA聚合酶与DNA的每一条链都要结合成DNA-蛋白质复合物,真核细胞和原核细胞中都存在DNA的复制过程,所以在原核细胞中也会存在DNA-蛋白质复合物,B项错误。DNA的复制过程需要DNA聚合酶,C项正确。RNA是转录的产物,其模板是DNA的一条链,且需要RNA聚合酶的催化,故该复合物含有RNA聚合酶,D项正确。答案:B课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三3.(2019全国卷,2)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是()A.细胞中的染色质存在于细胞核中B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D.细胞核内遗传物质的合成需要能量解析:此题的切入点是细胞核的结构与发生在细胞核内的生理过程。细胞中的染色质存在于细胞核中,A项正确。真核细胞中,遗传信息的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中的核糖体上,B项错误。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C项正确。细胞核内的遗传物质为DNA,DNA的合成需要消耗ATP,D项正确。答案:B课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三 遗传信息转录、翻译过程中数量关系的相关计算问题情景据图完成下列问题。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三(1)转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目最多是基因中碱基数目的1/2。(2)mRNA中碱基数与氨基酸的关系:翻译过程中,mRNA中每三个相邻碱基决定一个氨基酸,每个氨基酸需要一个tRNA转运,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目最多是mRNA中碱基数目的1/3(不考虑终止密码子)。(3)综上可知,基因中碱基数目mRNA碱基数目所需tRNA数目蛋白质中氨基酸数目=6311。(不考虑基因中的内含子及终止密码子)课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三归纳提升遗传信息转录、翻译过程中相关的数量关系遗传信息转录、翻译过程中,蛋白质中氨基酸的数目=参加转运的tRNA数目=1/3mRNA的碱基数目=1/6基因中的碱基数目。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三典例剖析已知一个蛋白质分子由2条肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成该mRNA的基因最少应含有C和T的个数是()A.200 B.400C.600D.800解析:答案:C课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三易错警示碱基计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些,但如果题目没有提示终止密码子问题,计算时一般无需考虑。(2)基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三活学活练1.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C.RNA与DNA的杂交区域中既有AT又有UA之间的配对D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:图中转录和翻译过程同时进行,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,则形成了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氧原子100+2=102(个),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。答案:A课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三2.某双链DNA的某基因有7200个碱基,由此DNA控制合成的蛋白质最多有氨基酸()A.7200个B.3600个C.2400个D.1200个解析:转录只以基因中的一条链为模板,因此,转录形成的RNA分子中碱基数目最多是基因中碱基数目的1/2。在翻译过程中,mRNA中每三个碱基决定一个氨基酸,所以翻译成的蛋白质分子中的氨基酸数目最多是mRNA碱基数目的1/3。所以基因中的碱基数(双链)RNA分子中的碱基数蛋白质分子中的氨基酸数=631。答案:D课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三中心法则问题情景下图是生物体内遗传信息的传递和表达过程,请分析并回答下列问题。(1)在人体健康细胞中发生的过程是。(2)遵循碱基互补配对的过程是。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三(3)和过程,碱基配对方式完全相同吗?任意一个人体细胞均能发生和过程吗?提示:不完全相同。中是GC,CG,AT,TA;中是GC,CG,AU,TA。高度分化的人体细胞不再进行细胞分裂,因此不能发生过程(DNA复制)。(4)请写出HIV的遗传信息传递与表达的途径。提示:(5)为什么说生命是物质、能量和信息的统一体?提示:在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,因此生命是物质、能量和信息的统一体。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三归纳提升1.中心法则体现DNA的功能(1)对遗传信息的传递功能:通过DNA的复制完成,发生在亲代产生生殖细胞或细胞增殖的过程中。(2)对遗传信息的表达功能:通过转录和翻译完成,发生在个体生长发育过程中。2.中心法则各过程的适用范围3.生命是物质、能量和信息的统一体 课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三典例剖析如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置,据图回答下列问题。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三(1)如果图示为模拟某种病毒的信息流动过程,装置加入的模板A为单链,其部分碱基序列为GAACACGUC,加入的原料B为脱氧核苷酸,则该过程所需的酶B为,模拟的过程为。(2)如果图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程,装置加入的模板A为双链,其部分碱基序列为GAACATGTT,加入的原料B为,若该过程所需的酶B为RNA聚合酶,模拟的过程为,该生理过程主要发生在该细胞的中。课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:(1)由模板的部分碱基序列“GAACACGUC”中含有U且为单链可知,该病毒为RNA病毒,且可以以脱氧核苷酸为原料合成DNA,所以可确定该过程需要逆转录酶的参与,模拟的过程为逆转录过程。(2)由“模板A为双链”和“碱基序列为GAACATGTT”中含T等信息可知,模板A为双链DNA分子,在RNA聚合酶的催化作用下可以合成RNA,利用的原料为四种核糖核苷酸,模拟的过程为转录,主要发生在该细胞的细胞核中。答案:(1)逆转录酶逆转录(2)(A、U、G、C)四种核糖核苷酸转录细胞核课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三方法技巧“三看法”判断中心法则各过程 课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三活学活练 1.下图表示遗传信息的中心法则图解,下列有关叙述正确的是()A.在乳酸菌中可以发生a、e过程D.在叶绿体中可以发生b、c、d过程C.c过程由起始密码子开始,到终止密码子结束D.e过程和d过程需要的原料相同课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:在乳酸菌中可以发生a、b、c过程,e过程是RNA的复制,发生在某些RNA病毒的增殖过程中,乳酸菌内不能进行e过程,A项错误;在叶绿体中含有少量DNA和RNA,可以发生a、b、c过程,d过程是逆转录,只能发生在逆转录病毒的增殖过程中,因此叶绿体内不能进行d过程,B项错误;c过程表示翻译过程,在翻译过程中,由起始密码子开始,到终止密码子结束,形成多肽(或蛋白质),C项正确;e过程需要的原料是核糖核苷酸,d过程需要的原料是脱氧核苷酸,D项错误。答案:C课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三2.结合图表分析,下列有关说法正确的是()A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的和B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制C.结核杆菌的和都发生在细胞质中D.可发生在人体健康细胞中课堂篇探究学习探究点一探究点二探究点三解析:首先判定出图中各个过程:DNA复制,转录,翻译,RNA复制,逆转录。然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁,与DNA复制无关;环丙沙星可促进DNA螺旋化,不利于DNA复制和转录;红霉素能与核糖体结合,抑制翻译过程;利福平抑制RNA聚合酶的活性,进而抑制转录和RNA复制;和只有在被RNA病毒寄生的细胞中才能进行。答案:A第 2 节基因表达与性状的关系课后篇课后篇巩固提升基础巩固1.下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是()A.一对相对性状可由多对基因控制B.基因可通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状C.隐性基因控制的性状不一定得到表现D.基因型相同,表型就相同解析一对相对性状可由一对或多对基因控制,A 项正确;基因可通过控制酶或蛋白质的合成来控制生物体的性状,B 项正确;隐性基因控制的性状可能被显性性状所掩盖,如 Aa 表现为 A 基因控制的性状,C 项正确;基因型与环境条件共同决定生物性状,因此基因型相同,环境不同时,表型不一定相同,D 项错误。答案 D2.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于 DNA 损伤。深入研究后发现患者体内缺乏DNA 修复酶,DNA 损伤后不能修复而引起突变。这说明一些基因()A.是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状B.是通过控制蛋白质分子的结构,从而直接控制生物的性状C.是通过控制酶的合成,从而直接控制生物的性状D.可以直接控制生物的性状,发生改变后生物的性状随之改变解析基因对性状的控制有两种途径:一是通过控制蛋白质的结构,从而直接控制生物性状;二是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。答案 A3.下列关于表观遗传的说法,错误的是()A. 表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战B. 表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代,属于可以遗传的变异C. DNA 的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象D. 表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程解析传统观点认为,基因的碱基序列代表了遗传信息,碱基序列改变才会引起遗传信息改变,从而引起生物的变异,但是表观遗传的发现,证明碱基序列没有改变,生物的性状也可能出现改变,A 项正确;表观遗传导致的变异可以遗传给下一代,属于可以遗传的变异,B 项正确;DNA 的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会影响基因的表达,从而导致表观遗传现象,C 项正确;表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,D 项错误。答案 D4.下列关于基因、性状以及二者关系的叙述,正确的是()A.基因在染色体上呈线性排列,基因的前端有起始密码子,末端有终止密码子B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递C.性状受基因的控制,基因改变,该基因控制的性状也必定改变D.通过控制酶的合成从而直接控制性状是基因控制性状的途径之一解析密码子存在于 mRNA 上。基因发生突变后,如果密码子决定的氨基酸没有改变,则性状也不会改变。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,这是基因对生物性状的间接控制。答案 B5.研究发现,矮牵牛体内存在少量由紫色色素合成酶基因转录产生的微小 RNA(miRNA),这些 miRNA能够与该基因转录的 mRNA 互补配对,导致翻译终止,这种现象称为 RNA 干扰。下列有关 RNA 干扰的说法,错误的是()A. RNA 干扰引起的性状改变属于表观遗传B. miRNA 可以编码少量的氨基酸C.miRNA 能够与紫色色素合成酶基因的 mRNA 互补配对D.RNA 干扰通过影响翻译过程从而影响生物性状解析紫色色素合成酶基因的碱基序列没有改变,但是通过 miRNA 最终影响了生物的性状,属于表观遗传,A 项正确;miRNA 能够与该基因转录的 mRNA 互补配对,导致翻译终止,不能编码氨基酸,B 项错误,C、D 项正确。答案 B6.如图所示为来自同一人体的 3 种细胞,下列叙述正确的是()A.因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA、蛋白质种类相同B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同解析图中三种细胞是受精卵分裂、分化的结果。细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质(基因、DNA)不发生变化,但细胞的形态、功能发生稳定性差异,蛋白质的种类发生变化;虽然各细胞的大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水;葡萄糖进入不同细胞的方式可能不同,为协助扩散或主动运输。答案 C7.理论上,同一个人的表皮细胞的细胞核与神经细胞的细胞核内所含 DNA 的量相同,但所含的蛋白质的量不同,其原因不包括()A.不同细胞被活化的基因不一样多,所以合成的蛋白质不一样多B.不同组织细胞内同一基因的差异性表达C.不同细胞的基因数量不同,所以合成的蛋白质数量不同D.不同细胞基因的表达具有特异性的调节机制,所以合成的蛋白质不同解析体细胞由受精卵分裂、分化而来,所以同一生物体的不同细胞的基因数量是相等的。细胞分化是基因在不同空间、时间选择性表达的结果,这种表达具有一定的调节机制。答案 C8.根据以下材料:藏报春甲(aa)在 20 时开白花;藏报春乙(AA)在 20 时开红花;藏报春丙(AA)在30 时开白花。在分析基因型和表型相互关系时,下列说法错误的是()A.由材料可知生物的性状表现是由基因型决定的B.由材料可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的C.由材料可知环境影响基因型的表达D.由材料可知生物的性状