教育精品：63DNA分子的结构、复制和基因的本质.ppt

第3课基因的表达考点一考点一 遗传遗传信息的信息的转录转录和翻和翻译译 【必必备备知知识识回回顾顾】1.RNA1.RNA的的结结构和种构和种类类：(1)(1)基本基本单单位：位：_。核糖核苷酸核糖核苷酸(2)(2)组组成成分：成成分：鸟鸟嘌嘌呤（呤（G G）尿尿嘧啶嘧啶（U U）(3)(3)结结构：一般是构：一般是_链链，长长度比度比DNADNA短；能通短；能通过过_从从细细胞核胞核转转移到移到细细胞胞质质中。中。单单核孔核孔(4)(4)种种类类及功能。及功能。蛋白蛋白质质识别识别并并转转运氨基酸运氨基酸核糖体核糖体(5)DNA(5)DNA与与RNARNA的区的区别别：物物质组质组成成结结构特点构特点五碳糖五碳糖特有碱基特有碱基DNADNA脱氧核糖脱氧核糖_一般是双一般是双链链RNARNA_U(U(尿尿嘧啶嘧啶)通常是通常是_T(T(胸腺胸腺嘧啶嘧啶)核糖核糖单链单链2.2.遗传遗传信息的信息的转录转录：(1)(1)概念：以概念：以_为为模板，按碱基互模板，按碱基互补补配配对对原原则则合成合成RNARNA的的过过程。程。DNADNA的一条的一条链链(2)(2)转录过转录过程程(见见下下图图)：RNARNA聚合聚合酶酶一条一条链链核糖核苷酸核糖核苷酸mRNAmRNADNADNA链链3.3.遗传遗传信息的翻信息的翻译译：(1)(1)概念：游离在概念：游离在细细胞胞质质中的各种氨基酸，就以中的各种氨基酸，就以_为为模板合成具有一定氨基酸模板合成具有一定氨基酸顺顺序的蛋白序的蛋白质质的的过过程。程。mRNAmRNA(2)(2)密密码码子。子。概念：概念：_上上3 3个相个相邻邻的碱基决定的碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，每每3 3个个这样这样的碱基称的碱基称为为1 1个密个密码码子。子。种种类类：6464种，其中决定氨基酸的密种，其中决定氨基酸的密码码子有子有_种，种，终终止密止密码码子有子有_种。种。信使信使RNARNA61613 3(3)(3)翻翻译过译过程：程：游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA核糖体核糖体mRNAmRNA多多肽肽4.4.转录转录和翻和翻译过译过程中相关数量的程中相关数量的计计算方法：算方法：(1)(1)相关数量关系：相关数量关系：DNADNA碱基数碱基数mRNAmRNA碱基数碱基数氨基酸数氨基酸数=631(=631(忽略忽略终终止密止密码码子子)。(2)(2)关注关注计计算中算中“最多最多”和和“最少最少”问题问题。mRNAmRNA上碱基数目与蛋白上碱基数目与蛋白质质中氨基酸的数目关系：翻中氨基酸的数目关系：翻译时译时，mRNAmRNA上的上的_不决定氨基酸，因此准确不决定氨基酸，因此准确地地说说，mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白上的碱基数目是蛋白质质中中_数目的数目的3 3倍倍还还要多一些。要多一些。终终止密止密码码子子氨基酸氨基酸DNADNA上的碱基数目与蛋白上的碱基数目与蛋白质质中氨基酸的数目关系：中氨基酸的数目关系：基因或基因或DNADNA上的碱基数目比上的碱基数目比对应对应的蛋白的蛋白质质中中_数目的数目的6 6倍倍还还要多一些。要多一些。不能忽略不能忽略“最多最多”或或“最少最少”等字等字(忽略忽略终终止密止密码码子子)：如：如mRNAmRNA上有上有n n个碱基，个碱基，转录产转录产生它的基因中至少生它的基因中至少有有_个碱基，个碱基，该该mRNA mRNA 指指导导合成的蛋白合成的蛋白质质中最多有中最多有_个氨基酸。个氨基酸。氨基酸氨基酸2n2nn/3n/35.5.【教材易漏知教材易漏知识识】必修必修2 P78 2 P78“知知识识迁移迁移”：抗生素等抗菌抗生素等抗菌剂剂的抑菌或的抑菌或杀杀菌作用，主要有菌作用，主要有4 4大大类类作用作用机理：机理：(1)(1)阻碍阻碍细细菌菌细细胞壁的合成：哺乳胞壁的合成：哺乳动动物的物的细细胞没有胞没有细细胞胞壁，不受壁，不受这类药这类药物的影响。物的影响。(2)(2)与与细细菌菌细细胞膜相互作用：胞膜相互作用：让细让细菌内部的有益物菌内部的有益物质质漏漏出菌体或出菌体或电电解解质质平衡失平衡失调调而死亡。而死亡。(3)(3)与与细细菌核糖体或菌核糖体或tRNAtRNA、mRNAmRNA相互作用：抑制蛋白相互作用：抑制蛋白质质的合成。的合成。(4)(4)阻碍阻碍细细菌菌DNADNA的复制和的复制和转录转录：阻碍：阻碍DNADNA复制将复制将导导致致细细菌菌细细胞分裂繁殖受阻，阻碍胞分裂繁殖受阻，阻碍DNADNA转录转录成成mRNAmRNA则导则导致后致后续续的的mRNAmRNA翻翻译译、合成蛋白、合成蛋白质质的的过过程受阻。程受阻。【特特别别提醒提醒】关于基因表达的五点提醒关于基因表达的五点提醒(1)DNA(1)DNA与与RNARNA的的结结构比构比较较：DNADNA一般一般为为双双链链，RNARNA一般一般为单链为单链，但，但RNARNA在部分区段可能出在部分区段可能出现现双双链结链结构，碱基之构，碱基之间间以以氢键氢键相相连连接，如接，如tRNAtRNA。(2)tRNA(2)tRNA的的结结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸构：含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱碱基基)，不是，不是仅仅由由3 3个核糖核苷酸个核糖核苷酸(碱基碱基)构成。构成。(3)tRNA(3)tRNA和氨基酸之和氨基酸之间间的的对应对应关系：一种关系：一种tRNAtRNA只能只能转转运运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种tRNAtRNA转转运。运。(4)(4)密密码码子和氨基酸之子和氨基酸之间间的的对应对应关系。关系。密密码码子共有子共有6464种，但其中有种，但其中有3 3种种终终止密止密码码子，不子，不编码编码任何氨基酸，任何氨基酸，编码编码氨基酸的密氨基酸的密码码子共有子共有6161种。种。一种密一种密码码子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可对对应应一种或多种密一种或多种密码码子。子。(5)(5)转录产转录产物：并不只有物：并不只有mRNAmRNA，还还有有tRNAtRNA和和rRNArRNA等。等。【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2017(2017全国卷全国卷)下列关于真核下列关于真核细细胞中胞中转录转录的叙述，的叙述，错错误误的是的是()A.tRNAA.tRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA都从都从DNADNA转录转录而来而来B.B.同一同一细细胞中两种胞中两种RNARNA的合成有可能同的合成有可能同时发时发生生C.C.细细胞中的胞中的RNARNA合成合成过过程不会在程不会在细细胞核外胞核外发发生生D.D.转录转录出的出的RNARNA链链与模板与模板链链的相的相应应区域碱基互区域碱基互补补【素养解读素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：具体表现在两个角度：素养角度素养角度具体表现具体表现归纳与演绎归纳与演绎A A、D D项考查转录的产物和过程项考查转录的产物和过程分析与综合分析与综合B B、C C项考查转录的场所和过程项考查转录的场所和过程【解析解析】选选C C。转录是以。转录是以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA的的过程，产物包括过程，产物包括tRNAtRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA，A A正确；三种正确；三种RNARNA对应的基因不同，同一细胞中两种对应的基因不同，同一细胞中两种RNARNA的合成有可能同的合成有可能同时发生，时发生，B B正确；真核细胞的线粒体、叶绿体中含有正确；真核细胞的线粒体、叶绿体中含有DNADNA，也可以通过转录合成，也可以通过转录合成RNARNA，C C错误；转录过程遵循错误；转录过程遵循碱基互补配对原则，转录出的碱基互补配对原则，转录出的RNARNA链与模板链的相应区链与模板链的相应区域碱基互补，域碱基互补，D D正确。正确。【母母题变题变式式】变变式式1 1题题干干问题转换问题转换mRNAmRNA的的转录总转录总是以同一条是以同一条DNADNA链为链为模板模板吗吗？提示：提示：某些基因以某些基因以DNADNA双链中的一条为模板链，而另一双链中的一条为模板链，而另一些基因则以双链中的另一条为模板链，所以些基因则以双链中的另一条为模板链，所以DNADNA双链都双链都可以作为模板链。可以作为模板链。变变式式2 2选项问题选项问题延伸延伸原核原核细细胞胞转录转录和翻和翻译译的的场场所与真核所与真核细细胞相同胞相同吗吗？提示：提示：不相同。原核细胞转录和翻译都在细胞质中进不相同。原核细胞转录和翻译都在细胞质中进行，真核细胞转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞行，真核细胞转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。质中进行。【高考角度全高考角度全练练】角度一角度一 DNADNA与与RNARNA的比的比较较1.(20131.(2013全国卷全国卷)关于关于DNADNA和和RNARNA的叙述，正确的的叙述，正确的是是()A.DNAA.DNA有有氢键氢键，RNARNA没有没有氢键氢键B.B.一种病毒同一种病毒同时时含有含有DNADNA和和RNARNAC.C.原核原核细细胞中既有胞中既有DNADNA，也有，也有RNARNAD.D.叶叶绿绿体、体、线线粒体和核糖体都含有粒体和核糖体都含有DNADNA和和RNARNA【解析解析】选选C C。本题考查核酸的基本内容。本题考查核酸的基本内容。DNADNA通常为通常为双链，两条链间以氢键连接；双链，两条链间以氢键连接；RNARNA通常为单链，但也有通常为单链，但也有双链区域，如双链区域，如tRNAtRNA的三叶草结构，双链区域也含氢键，的三叶草结构，双链区域也含氢键，A A错误。病毒是非细胞生物，只含有错误。病毒是非细胞生物，只含有DNADNA或或RNARNA，B B错误。错误。细胞生物同时含有细胞生物同时含有DNADNA和和RNARNA，C C正确。线粒体、叶绿体正确。线粒体、叶绿体为半自主性细胞器，具有为半自主性细胞器，具有DNADNA和和RNARNA，核糖体中只含，核糖体中只含rRNArRNA，无，无DNADNA，D D错误。错误。【方法技巧方法技巧】单链单链DNADNA、双、双链链DNADNA与与RNARNA的判断技巧的判断技巧(1)(1)从从结结构上判断构上判断DNADNA和和RNARNA：含有碱基含有碱基T T或脱氧核糖或脱氧核糖DNADNA。含有碱基含有碱基U U或核糖或核糖RNARNA。(2)(2)判断判断单链单链DNADNA和双和双链链DNADNA：若若 双双链链DNADNA。若若嘌嘌呤数呤数嘧啶嘧啶数数单链单链DNADNA。(3)DNA(3)DNA和和RNARNA合成的判断：合成的判断：用放射性同位素用放射性同位素标记标记T T或或U U可判断可判断DNADNA和和RNARNA的合成。若的合成。若大量消耗大量消耗T T，可推断正，可推断正发发生生DNADNA的合成；若大量消耗的合成；若大量消耗U U，可推断正可推断正进进行行RNARNA的合成。的合成。角度二角度二 复制、复制、转录转录、翻、翻译译的的过过程程2.(20172.(2017海南高考海南高考)下列关于生物体内基因表达的叙下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是述，正确的是()A.A.每种氨基酸都至少有两种相每种氨基酸都至少有两种相应应的密的密码码子子B.HIVB.HIV的的遗传遗传物物质质可以作可以作为为合成合成DNADNA的模板的模板C.C.真核生物基因表达的真核生物基因表达的过过程即是蛋白程即是蛋白质质合成的合成的过过程程D.D.一个基因的两条一个基因的两条DNADNA链链可可转录转录出两条相同的出两条相同的RNARNA【解析解析】选选B B。一种氨基酸至少有一种相应的密码子，。一种氨基酸至少有一种相应的密码子，A A项错误；项错误；HIVHIV的遗传物质是的遗传物质是RNARNA，进行逆转录时可以作，进行逆转录时可以作为合成为合成DNADNA的模板，的模板，B B项正确；真核生物基因表达的过项正确；真核生物基因表达的过程包括转录和翻译，翻译是蛋白质合成的过程，程包括转录和翻译，翻译是蛋白质合成的过程，C C项错项错误；一个基因的一条误；一个基因的一条DNADNA链作为模板可转录出两条相同链作为模板可转录出两条相同的的RNARNA，D D项错误。项错误。3.(20163.(2016全国卷全国卷)某种物某种物质质可插入可插入DNADNA分子两条分子两条链链的的碱基碱基对对之之间间，使，使DNADNA双双链链不能解开。若在不能解开。若在细细胞正常生胞正常生长长的培养液中加入适量的的培养液中加入适量的该该物物质质，下列相关叙述，下列相关叙述错误错误的的是是世世纪纪金榜金榜导导学号学号14120130(14120130()A.A.随后随后细细胞中的胞中的DNADNA复制复制发发生障碍生障碍B.B.随后随后细细胞中的胞中的RNARNA转录发转录发生障碍生障碍C.C.该该物物质质可将可将细细胞周期阻断在分裂中期胞周期阻断在分裂中期D.D.可推可推测该测该物物质对质对癌癌细细胞的增殖有抑制作用胞的增殖有抑制作用【解析解析】选选C C。本题主要考查。本题主要考查DNADNA复制与转录过程。复制与转录过程。A A项，项，DNADNA复制过程中需要将双链解开，解开后的每一条单链复制过程中需要将双链解开，解开后的每一条单链成为模板参与复制，加入该物质后成为模板参与复制，加入该物质后DNADNA双链不能解开，双链不能解开，复制过程受阻，故正确。复制过程受阻，故正确。B B项，项，RNARNA的转录需要的转录需要DNADNA的一的一条链为模板，条链为模板，DNADNA不能解旋，转录不能进行，不能解旋，转录不能进行，故正确。故正确。C C项，项，DNADNA的复制和转录发生在细胞周期的分的复制和转录发生在细胞周期的分裂间期，阻断裂间期，阻断DNADNA复制和转录，细胞将停留在分裂间期，复制和转录，细胞将停留在分裂间期，故错误。故错误。D D项，癌细胞具有不断增殖的能力，加入该物项，癌细胞具有不断增殖的能力，加入该物质后阻断了质后阻断了DNADNA的复制，癌细胞的增殖受到抑制，故正的复制，癌细胞的增殖受到抑制，故正确。确。4.4.某条多某条多肽肽的相的相对对分子分子质质量量为为2 7782 778，若氨基酸的平均，若氨基酸的平均相相对对分子分子质质量量为为110110，如考，如考虑终虑终止密止密码码子，子，则编码该则编码该多多肽肽的基因的基因长长度至少是度至少是世世纪纪金榜金榜导导学号学号14120131(14120131()A.75A.75对对碱基碱基B.78B.78对对碱基碱基C.90C.90对对碱基碱基D.93D.93对对碱基碱基【解析解析】选选D D。由于多肽的相对分子质量。由于多肽的相对分子质量=氨基酸的平氨基酸的平均相对分子质量均相对分子质量氨基酸的数量氨基酸的数量-18-18(氨基酸的数量氨基酸的数量-1)=2 7781)=2 778，所以该多肽由，所以该多肽由3030个氨基酸组成，编码该多个氨基酸组成，编码该多肽的肽的mRNAmRNA上应含有上应含有3030个密码子再加上终止密码子即为个密码子再加上终止密码子即为3131个密码子，编码该多肽的基因碱基数至少为个密码子，编码该多肽的基因碱基数至少为31316=1866=186，即，即9393对碱基。对碱基。【易易错错提醒提醒】DNADNA复制、复制、转录转录、翻、翻译过译过程中的易程中的易错错分析分析(1)(1)转录转录的的产产物不只是物不只是mRNAmRNA，还还有有tRNAtRNA、rRNArRNA等，但只等，但只有有mRNAmRNA携携带遗传带遗传信息，信息，3 3种种RNARNA都参与翻都参与翻译过译过程，只是程，只是作用不同。作用不同。(2)(2)翻翻译过译过程中程中mRNAmRNA并不移并不移动动，而是核糖体沿着，而是核糖体沿着mRNAmRNA移移动动，进进而而读读取下一个密取下一个密码码子。子。(3)(3)转录转录和翻和翻译过译过程中的碱基配程中的碱基配对对不是不是A AT T，而是，而是A AU U。(4)(4)解答蛋白解答蛋白质质合成的相关合成的相关计计算算问题时问题时，应应看清是看清是DNADNA上上的碱基的碱基“对对”数数还还是是“个个”数，是数，是mRNAmRNA上上“密密码码子子”的个数的个数还还是是“碱基碱基”个数，是合成蛋白个数，是合成蛋白质质所需所需“氨基酸氨基酸”的个数的个数还还是是“种种类类数数”。(5)(5)并不是所有的密并不是所有的密码码子都决定氨基酸，其中子都决定氨基酸，其中终终止密止密码码子不决定氨基酸。子不决定氨基酸。【知知识总结识总结】转录转录和翻和翻译译的比的比较较角度三角度三 基因表达的基因表达的综综合分析合分析5.(20175.(2017江江苏苏高考高考)在体外用在体外用1414C C标记标记半胱氨酸半胱氨酸-tRNAtRNA复复合物中的半胱氨酸合物中的半胱氨酸(CysCys)得到得到*Cys-tRNACys-tRNACysCys，再用无机催，再用无机催化化剂镍剂镍将其中的半胱氨酸将其中的半胱氨酸还还原成丙氨酸原成丙氨酸(Ala)(Ala)，得到，得到*Ala-Ala-tRNAtRNACysCys(见见下下图图，tRNAtRNA不不变变)。如果。如果该该*Ala-Ala-tRNAtRNACysCys参与翻参与翻译过译过程，那么下列程，那么下列说说法正确的是法正确的是(多多选选)世世纪纪金金榜榜导导学号学号14120132(14120132()A.A.在一个在一个mRNAmRNA分子上可以同分子上可以同时时合成多条被合成多条被1414C C标记标记的多的多肽链肽链B.B.反密反密码码子与密子与密码码子的配子的配对对由由tRNAtRNA上上结结合的氨基酸决合的氨基酸决定定C.C.新合成的新合成的肽链肽链中，原来中，原来CysCys的位置会被替的位置会被替换为换为1414C C标记标记的的AlaAlaD.D.新合成的新合成的肽链肽链中，原来中，原来AlaAla的位置会被替的位置会被替换为换为1414C C标记标记的的CysCys【解析解析】选选A A、C C。翻译时一个。翻译时一个mRNAmRNA分子上可结合多个分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链，而核糖体，同时合成多条肽链，而*Ala-Ala-tRNAtRNACysCys参与翻译参与翻译过程，过程，A A项正确；密码子与反密码子的碱基可以配对，项正确；密码子与反密码子的碱基可以配对，不受不受tRNAtRNA上结合的氨基酸种类影响，上结合的氨基酸种类影响，B B项错误；由于项错误；由于*Ala-Ala-tRNAtRNACysCys上的反密码子是编码半胱氨酸上的反密码子是编码半胱氨酸(CysCys)的，的，所以新合成的肽链中，原来所以新合成的肽链中，原来CysCys的位置会被替换为的位置会被替换为14 14 C C标记的标记的AlaAla，C C项正确；项正确；*Cys-tRNACys-tRNACysCys上的反密码子上的反密码子只能与只能与CysCys对应的密码子识别并配对，所以新合成的肽对应的密码子识别并配对，所以新合成的肽链中，原来链中，原来AlaAla的位置不会被替换为的位置不会被替换为1414C C标记的标记的CysCys，D D项错误。项错误。【加固加固训练训练】1.(20181.(2018襄樊模襄樊模拟拟)美国科学家安德美国科学家安德鲁鲁菲菲尔尔和克雷格和克雷格梅洛梅洛发现发现了了RNARNA干干扰现扰现象，象，这这是一个有关控制基因信息是一个有关控制基因信息流程的关流程的关键键机制。下列有关机制。下列有关RNARNA的叙述中，的叙述中，错误错误的是的是()A.A.有的有的RNARNA具有生物催化作用具有生物催化作用B.tRNAB.tRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA都是基因都是基因转录转录的的产产物物C.mRNAC.mRNA上有多少个密上有多少个密码码子就有多少个子就有多少个tRNAtRNA与之与之对应对应D.D.分化后的不同形分化后的不同形态态的的细细胞中胞中mRNAmRNA的种的种类类和数量有所和数量有所不同不同【解析解析】选选C C。有的。有的RNARNA是酶，具有生物催化作用；是酶，具有生物催化作用；RNA(RNA(包括包括tRNAtRNA、rRNArRNA和和mRNA)mRNA)是基因转录的产物；是基因转录的产物；mRNAmRNA上的终止密码子没有与之对应的上的终止密码子没有与之对应的tRNAtRNA；细胞分化形成；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们中的中的mRNAmRNA种类和数量有所不同。种类和数量有所不同。2.(20182.(2018河南河南联联考考)如如图为图为人体某种人体某种遗传遗传病的病的产产生机生机理示意理示意图图，据，据图图分析，以下分析，以下说说法正确的是法正确的是()A.A.图图中中a a、b b、c c分分别为别为DNADNA、mRNAmRNA、蛋白、蛋白质质，过过程程和和分分别别表示表示转录转录和翻和翻译译B.B.过过程程需要需要RNARNA聚合聚合酶酶的催化，的催化，该该酶酶与与RNARNA一端的特一端的特定序列相定序列相结结合合C.C.由由图图可知，翻可知，翻译过译过程中，核糖体沿着程中，核糖体沿着mRNAmRNA由左向右由左向右移移动动D.D.该图该图体体现现了基因通了基因通过过控制蛋白控制蛋白质结质结构直接控制生物构直接控制生物的性状的性状【解析解析】选选D D。图中。图中a a、b b、c c分别为分别为DNADNA、mRNAmRNA、核糖体，、核糖体，A A错误；过程错误；过程需要需要RNARNA聚合酶的催化，该酶与聚合酶的催化，该酶与DNADNA的特的特定序列启动子相结合，定序列启动子相结合，B B错误；由图可知，翻译过程中，错误；由图可知，翻译过程中，核糖体沿着核糖体沿着mRNAmRNA由右向左移动，由右向左移动，C C错误；该图体现了基错误；该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状，因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状，D D正确。正确。考点二基因考点二基因对对性状的控制性状的控制 【必必备备知知识识回回顾顾】1.1.中心法中心法则则的内容与的内容与发发展：展：(1)(1)总总表达式：表达式：DNADNA的复制；的复制；_；翻翻译译；_；逆逆转录转录。转录转录RNARNA的复制的复制(2)(2)写出下列各写出下列各类类生物生物遗传遗传信息的信息的传递过传递过程程(中心法中心法则则)：生物种生物种类类遗传遗传信息的信息的传递过传递过程程病毒病毒类类生物生物DNADNA病毒：病毒：_RNARNA病毒：病毒：_逆逆转录转录病毒：病毒：_ _ 细细胞胞类类生物生物_2.2.基因控制生物体性状的方式：基因控制生物体性状的方式：(1)(1)直接控制途径：直接控制途径：基因基因 _ _ 生物体性状。生物体性状。(2)(2)间间接控制途径：接控制途径：基因基因 _ _ _ _ 生物体性状。生物体性状。蛋白蛋白质结质结构构酶酶的合成的合成细细胞代胞代谢谢3.3.基因与性状的基因与性状的对应对应关系：关系：(1)(1)一般而言，一个基因决定一种一般而言，一个基因决定一种_。(2)(2)生物体的一种性状有生物体的一种性状有时时受多个基因的影响，如玉受多个基因的影响，如玉米叶米叶绿绿素的形成至少与素的形成至少与5050多个不同的基因有关。多个不同的基因有关。(3)(3)有有时时一个基因可影响一个基因可影响_性状，如性状，如 基因基因1 1可影响可影响B B和和C C的性状。的性状。性状性状多种多种(4)(4)生物体的性状是基因和生物体的性状是基因和_共同作用的共同作用的结结果。基因果。基因型相同，表型相同，表现现型可能不同；基因型不同，表型可能不同；基因型不同，表现现型可能型可能相同。相同。环环境境【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2016(2016海南高考海南高考)某种某种RNARNA病毒在增殖病毒在增殖过过程中，其程中，其遗传遗传物物质质需要需要经过经过某种某种转变转变后整合到真核宿主的基因后整合到真核宿主的基因组组中。中。物物质质Y Y与脱氧核苷酸与脱氧核苷酸结结构相似，可抑制构相似，可抑制该该病毒的增殖，病毒的增殖，但不抑制宿主但不抑制宿主细细胞的增殖，那么胞的增殖，那么Y Y抑制抑制该该病毒增殖的机病毒增殖的机制是制是()A.A.抑制抑制该该病毒病毒RNARNA的的转录过转录过程程B.B.抑制抑制该该病毒蛋白病毒蛋白质质的翻的翻译过译过程程C.C.抑制抑制该该RNARNA病毒的反病毒的反(逆逆)转录过转录过程程D.D.抑制抑制该该病毒病毒RNARNA的自我复制的自我复制过过程程【素养解读素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维，具体表现在两个角度：具体表现在两个角度：素养角度素养角度具体表现具体表现批判性思维批判性思维题干中物质题干中物质Y Y不抑制宿主细胞的增不抑制宿主细胞的增殖殖分析与综合分析与综合掌握转录与反掌握转录与反(逆逆)转录过程转录过程【解析解析】选选C C。根据题干信息可推测。根据题干信息可推测“某种某种RNARNA病毒病毒”应为逆转录病毒，以应为逆转录病毒，以RNARNA为模板通过反为模板通过反(逆逆)转录形成转录形成DNADNA，所需要的原料为脱氧核苷酸，再结合，所需要的原料为脱氧核苷酸，再结合“物质物质Y Y与与脱氧核苷酸结构相似脱氧核苷酸结构相似”推测，物质推测，物质Y Y有可能代替脱氧核有可能代替脱氧核苷酸参与反苷酸参与反(逆逆)转录过程，从而抑制该病毒的增殖。转录过程，从而抑制该病毒的增殖。【方法方法规规律律】“三看法三看法”判断中心法判断中心法则则的的过过程程“一看一看”模板模板“二看二看”原料原料“三看三看”产产物物生理生理过过程程DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNADNADNA复制复制核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA转录转录RNARNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA逆逆转录转录核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNARNARNA复制复制氨基酸氨基酸蛋白蛋白质质(或多或多肽肽)翻翻译译【高考角度全高考角度全练练】角度一角度一 对对中心法中心法则则的理解的理解1.(20151.(2015重重庆庆高考高考)结结合下合下图图分析，下列叙述分析，下列叙述错误错误的的是是世世纪纪金榜金榜导导学号学号14120133(14120133()A.A.生物的生物的遗传遗传信息信息储储存在存在DNADNA或或RNARNA的核苷酸序列中的核苷酸序列中B.B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质质C.C.遗传遗传信息信息传递传递到蛋白到蛋白质质是表是表现现型型实现实现的基的基础础D.D.编码编码蛋白蛋白质质的基因含的基因含遗传遗传信息相同的两条信息相同的两条单链单链【解题指南解题指南】(1)(1)图示信息：图示信息：DNADNA可复制及转录、翻译可复制及转录、翻译产生蛋白质，产生蛋白质，RNARNA可复制及逆转录产生可复制及逆转录产生DNADNA。(2)(2)关键知识：遗传信息的概念、密码子的简并性和蛋关键知识：遗传信息的概念、密码子的简并性和蛋白质的功能。白质的功能。【解析解析】选选D D。本题考查遗传的物质基础和遗传信息的。本题考查遗传的物质基础和遗传信息的表达。表达。A A项，生物的遗传物质是项，生物的遗传物质是DNADNA或或RNARNA，即遗传信息，即遗传信息储存在储存在DNADNA或或RNARNA的核苷酸序列中，故该叙述正确。的核苷酸序列中，故该叙述正确。B B项，项，因为密码子的简并性，转录形成的因为密码子的简并性，转录形成的mRNAmRNA碱基序列不同，碱基序列不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故该叙述正确。最终翻译出的蛋白质可能相同，故该叙述正确。C C项，项，蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表现型是蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表现型是通过蛋白质体现的，故该叙述正确。通过蛋白质体现的，故该叙述正确。D D项，遗传信息是由碱基序列决定的，项，遗传信息是由碱基序列决定的，DNADNA上基因两条上基因两条链的碱基互补配对，含遗传信息不同，故该叙述错误。链的碱基互补配对，含遗传信息不同，故该叙述错误。角度二角度二 基因基因对对性状的控制性状的控制2.(20172.(2017海南高考海南高考)下列关于真核生物下列关于真核生物遗传遗传物物质质和性和性状的叙述，正确的是状的叙述，正确的是()A.A.细细胞中染色体的数目始胞中染色体的数目始终终等于等于DNADNA的数目的数目B.B.有有丝丝分裂有利于保持分裂有利于保持亲亲代代细细胞和子代胞和子代细细胞胞间遗传间遗传性性状的状的稳稳定定C.C.细细胞中胞中DNADNA分子的碱基分子的碱基对对数等于所有基因的碱基数等于所有基因的碱基对对数数之和之和D.D.生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定个基因决定【解析解析】选选B B。细胞中染色体的数目和。细胞中染色体的数目和DNADNA的数目之比的数目之比为为1111或或1212，A A项错误；有丝分裂过程，项错误；有丝分裂过程，DNADNA复制后复制后平均分配到子细胞中，有利于保持亲代细胞和子代细平均分配到子细胞中，有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，胞间遗传性状的稳定，B B项正确；基因是有遗传效应的项正确；基因是有遗传效应的DNADNA片段，基因与基因之间有无遗传效应的片段，基因与基因之间有无遗传效应的DNADNA片段，片段，因此细胞中因此细胞中DNADNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，数之和，C C项错误；生物体中，基因与性状之间不一定项错误；生物体中，基因与性状之间不一定是一对一的关系，一种性状可能由多个基因决定，是一对一的关系，一种性状可能由多个基因决定，D D项项错误。错误。3.20173.2017年年诺贝诺贝尔尔生理学或医学生理学或医学奖奖得主成功地从果得主成功地从果蝇蝇中中分离出控制生物正常昼夜分离出控制生物正常昼夜节节律的基因。律的基因。驱动驱动生物生物钟钟的的内在机理随着一个个基因的内在机理随着一个个基因的发现发现和研究，逐和研究，逐渐渐明朗：明朗：生物生物细细胞内存在一批控制生物胞内存在一批控制生物钟钟的基因，它的基因，它们编码们编码的的蛋白蛋白质质合作共事，有合作共事，有节节律性地律性地调节细调节细胞内的基因胞内的基因转录转录，并与光和温度等外界因素并与光和温度等外界因素协调协调作用，与地球自作用，与地球自转转的的2424小小时节时节律律对应对应。(1)(1)许许多生物学研究均多生物学研究均选择选择果果蝇蝇作作为为研究材料，其研究材料，其优优点点是是_。(2)(2)控制控制节节律的基因有律的基因有许许多个，体多个，体现现了基因与性状的何了基因与性状的何种关系？种关系？_。(3)(3)基因通基因通过过_和和_过过程控制蛋白程控制蛋白质质的合成，后者的的合成，后者的场场所是所是_。合成的蛋白。合成的蛋白质质通通过过_进进入入_，调节调节另一些基因的另一些基因的转转录录，这这种种调节调节方式属于方式属于_调节调节。(4)(4)他他们们从两千只果从两千只果蝇蝇中中筛选筛选到三只突到三只突变变果果蝇蝇，发现发现竟竟然是同一个基因的三种完全不同的突然是同一个基因的三种完全不同的突变变。体。体现现了基因了基因突突变变的的_。【解析解析】本题主要考查基因的表达、基因与性状的关本题主要考查基因的表达、基因与性状的关系等知识。系等知识。(1)(1)果蝇具有染色体少、易饲养、繁殖快等果蝇具有染色体少、易饲养、繁殖快等优点。优点。(2)(2)由于节律受多个基因控制，故体现了多个基由于节律受多个基因控制，故体现了多个基因控制一种性状。因控制一种性状。(3)(3)基因控制蛋白质合成包括转录和基因控制蛋白质合成包括转录和翻译，翻译是在细胞质中的核糖体上进行的，由于合翻译，翻译是在细胞质中的核糖体上进行的，由于合成的蛋白质要调节其他基因的转录，需由核孔进入细成的蛋白质要调节其他基因的转录，需由核孔进入细胞核。这种调节方式属于反馈调节。胞核。这种调节方式属于反馈调节。(4)(4)同一个基因产同一个基因产生了三种突变，体现了基因突变的不定向性。生了三种突变，体现了基因突变的不定向性。答案：答案：(1)(1)染色体少、易饲养、繁殖快染色体少、易饲养、繁殖快(2)(2)多个基因控制一种性状多个基因控制一种性状(3)(3)转录翻译核糖体核孔细胞核反馈转录翻译核糖体核孔细胞核反馈(4)(4)不定向性不定向性【加固加固训练训练】1.(20181.(2018洛阳模洛阳模拟拟)下列有关人体下列有关人体细细胞中基因与性状胞中基因与性状关系的叙述，关系的叙述，错误错误的是的是()A.A.基因分布于基因分布于细细胞核、胞核、线线粒体中，只有核中的基因能粒体中，只有核中的基因能决定性状决定性状B.B.环环境也能影响性状表境也能影响性状表现现，性状是基因与，性状是基因与环环境共同作境共同作用的用的结结果果C.C.有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定和影响多种性状定和影响多种性状D.D.一条染色体上分布有一条染色体上分布有许许多基因，可决定和影响人体多基因，可决定和影响人体的多种性状表的多种性状表现现【解析解析】选选A A。基因分布于人体的细胞核、线粒体中，。基因分布于人体的细胞核、线粒体中，核基因和线粒体基因均能控制生物性状，核基因和线粒体基因均能控制生物性状，A A错误。性状错误。性状是由环境和基因共同决定的，是由环境和基因共同决定的，B B正确。性状可由一个或正确。性状可由一个或多个基因共同决定，有些基因可决定和影响多种性状，多个基因共同决定，有些基因可决定和影响多种性状，C C正确。一条染色体上含一个或两个正确。一条染色体上含一个或两个DNADNA，一个，一个DNADNA上含上含有许多个基因，可决定和影响人体的多种性状表现，有许多个基因，可决定和影响人体的多种性状表现，D D正确。正确。2.(20152.(2015安徽高考安徽高考)QQ噬菌体的噬菌体的遗传遗传物物质质(QQ RNA)RNA)是是一条一条单链单链RNARNA，当噬菌体侵染大，当噬菌体侵染大肠肠杆菌后，杆菌后，QQ RNA RNA立立即作即作为为模板翻模板翻译译出成熟蛋白、外壳蛋白和出成熟蛋白、外壳蛋白和RNARNA复制复制酶酶(如如图图所示所示)，然后利用，然后利用该该复制复制酶酶复制复制QQ RNA RNA。下列叙。下列叙述正确的是述正确的是()A.QA.Q RNA RNA的复制需的复制需经历经历一个逆一个逆转录过转录过程程B.QB.Q RNA RNA的复制需的复制需经历经历形成双形成双链链RNARNA的的过过程程C.C.一条一条QQ RNA RNA模板只能翻模板只能翻译译出一条出一条肽链肽链D.QD.Q RNA RNA复制后，复制复制后，复制酶酶基因才能基因才能进进行表达行表达【解题指南解题指南】(1)(1)题干关键信息：题干关键信息：“一条单链一条单链RNARNA”“”“QQ RNA RNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白立即作为模板翻译出成熟蛋白”“”“然然后利用该复制酶复制后利用该复制酶复制QQ RNA RNA”。(2)(2)图示信息：噬菌体的遗传物质图示信息：噬菌体的遗传物质QQ RNA RNA作为模板的作为模板的翻译过程。翻译过程。【解析解析】选选B B。本题主要考查中心法则的有关知识。本题主要考查中心法则的有关知识。QQ RNA RNA 复制的产物为复制的产物为RNARNA，而逆转录的产物为，而逆转录的产物为DNADN