2022年高三一轮复习基因的表达导学案 .pdf
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1、必修二第四章基因的表达【考纲要求】1.遗传信息的转录和翻译()。2.基因与性状的关系()。【回扣基础构建知识网络 】一、 RNA 的结构与分类1 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2 基本单位:核糖核苷酸。3 种类功能信使 RNA mRNA :蛋白质合成的模板转运 RNA tRNA : :运载氨基酸核糖体 RNA rRNA :核糖体的组成成分判一判 1 若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖,则必为DNA () 2 若 AT、CG,则为单链DNA ;若 AT、 CG,则一般认为是双链DNA
2、() 3 若出现碱基U 或五碳糖为核糖,则必为RNA () 4 要确定是 DNA 还是 RNA ,必须知道碱基的种类或五碳糖的种类,是单链还是双链,还必须知道碱基比率。二、遗传信息的转录和翻译1 判断正误(1)转录只发生在细胞核中() (2)转录时以核糖核苷酸为原料() (3)转录时 RNA 聚合酶能识别DNA 中特定碱基序列() (4)mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质() (5)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性() 2 密码子和反密码子(1)密码子存在于mRNA 上,共有64 种。决定氨基酸的密码子有61 种;终止密码有3种,不决定氨基酸;起始密码子有2 种,决定氨基酸。(2)
3、反密码子存在于tRNA 上(如下图 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页判一判(1)密码子位于mRNA 上,是由三个相邻碱基组成的,密码子与氨基酸是一一对应关系() (2)决定氨基酸的密码子有64 种,反密码子位于tRNA 上,也有 64 种() (3)DNA 复制就是基因表达的过程() 三、基因对性状的控制1 中心法则DNA 的复制;转录;翻译;RNA 的复制; RNA 逆转录。解惑RNA 的复制和逆转录只发生在RNA 病毒在宿主细胞内的增殖过程中,而且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。2 基因控制性状(连一连
4、) 【以图助学】基因与性状的关系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页【网络构建】【突破考点提炼方法 】考点一聚焦基因的表达 转录和翻译1 观察下列 DNA 复制、转录、翻译的过程图示并完善下表。(1)区别复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页模板DNA 的两条单链DNA 的一条链mRNA 原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸条件解旋酶、 DNA
5、 聚合酶、 ATP 解旋酶、 RNA 聚合酶、 ATP 酶、 ATP、tRNA 产物2 个双链 DNA 1 个单链 RNA 多肽链模板去向分别进入两个子代 DNA 分子中恢复原样, 重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸(2)联系2 下图为蛋白质的合成图示,请据图回答问题。(1)mRNA 与核糖体的数量关系:一个mRNA 可同时结合多个核糖体。(2)存在上述关系的意义:少量的mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)蛋白质合成的方向:从左向右(据上图 ),判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。(4)蛋白质合成的结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进
6、一步加工。(5)讨论:图示中合成了几条肽链?是否相同?答案图示中 4 个核糖体合成的4 条多肽链因为模板mRNA 相同,所以合成了4 条相同的肽链,而不是 4 个核糖体共同完成一条肽链的合成,也不是合成出4条不同的肽链。3 根据转录、翻译过程中碱基配对关系,完善下表。DNA ACGGAT CTT TGC CTA GAAmRNA( 密码子 ) UGC CUA GAA 反密码子ACG GAU CUU 氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸易错警示与转录、翻译有关的5 个注意点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页(1)转录的产物有三种
7、RNA ,但只有mRNA 携带遗传信息,并且三种RNA 都参与翻译过程,只是分工不同。(2)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。(3)翻译进程中核糖体沿着mRNA 移动,读取下一个密码子,但mRNA 不移动。(4)DNA 上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示:(5)解答蛋白质合成的相关计算时,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;是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。1 如图是蛋白质合成过程示意图,下列相关叙述正确的是() A图中共有2 种 RNA B图示过程中碱基间的配对方式有3 种C氨基酸
8、将与氨基酸脱水缩合形成肽键D终止密码子位于b 端答案D 解析图示为翻译过程。图中共有mRNA 、 tRNA 、rRNA 3 种 RNA 。碱基间的配对方式有 A 与 U、G 与 C、U 与 A、C 与 G,共 4 种。翻译方向为由a端到 b 端,氨基酸 将与氨基酸 脱水缩合形成肽键。2 如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题。(1)完成过程需要_ 等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析,核糖体的分布场所有_ 。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该精选学习
9、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页RNA 聚合酶由 _ 中的基因指导合成。(4)用 鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA 含量显著减少,那么推测 鹅膏蕈碱抑制的过程是_(序号 ),线粒体功能_( 会或不会 )受到影响。(5)已知 AUG 、GUG 为起始密码子,UAA 、UGA 、UAG 为终止密码子。某信使RNA的 碱 基 排 列 顺 序 如 下 : AUUCGAUGAC (40个 碱基) CUCUAGAUCU。 此信使 RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为 _。答案(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞质基质
10、和线粒体(3)细胞核(4)会(5)16 个解析(1)过程 为转录,需要从细胞质中获取ATP、核糖核苷酸、酶。(2)过程 和 表示翻译,其场所是核糖体,核糖体分布在细胞质基质和线粒体中。(3)由于溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程 ,将该真菌分别在含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养时,线粒体中RNA 聚合酶的活性却很高,这说明该RNA 聚合酶不是由线粒体的基因控制合成的,而是由细胞核中的基因指导合成的。(4)用 鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA 含量显著减少, 应该是抑制了核DNA的转录过程 ,线粒体由于前体蛋白减少,功能会受到影响。(5)由于题中涉及mRNA 中的起始密码子和终止密码子,所以开
11、始翻译的碱基组合为AUG ;此前碱基不能进行翻译过程,而在UAG 处停止翻译,其间一共有48 个碱基可控制蛋白质的合成,所以此信使RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为16 个。技法提炼碱基与氨基酸数目计算根据蛋白质的合成过程,基因中每 3 个碱基对转录出mRNA 中的 3个碱基 (一个密码子 ),再翻译成 1 个氨基酸 (无特别说明,不考虑终止密码)。数量关系式:基因6n个碱基mRNA3n个碱基氨基酸n个tRNAn个考点二分析中心法则1 利用流程图分类剖析中心法则(1)写出细胞生物及噬菌体等DNA 病毒的中心法则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
12、 - - -第 6 页,共 16 页答案(2)写出烟草花叶病毒等大部分RNA 病毒的中心法则答案(3)写出 HIV 等逆转录病毒的中心法则答案(4)总结所有生物的中心法则答案2 利用图示分类剖析中心法则(1)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)若甲、乙、丙为病毒,则甲为DNA 病毒,如噬菌体;乙为RNA 病毒,如烟草花叶病毒;丙为逆转录病毒,如HIV 。易错警示与中心法则有关的4 点提示: (1)高等动植物只有DNA 复制、转录、翻译三条途径, 但具体到不同细胞情况不尽相同,如根尖分生区细胞等
13、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无信息传递。(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA 病毒中,是后来发现的,是对中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程 上述五个都有;进行互补配对的场所有四个,即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(4)需要解旋酶的过程:DNA 复制 (两条链都作为模板)和转录 (DNA 的一条链作为模板)。3 下列关于“中心法则”含义的叙述中,错误的是() A基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状B过程可在RNA 病毒体内发生C过程所需的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸D
14、过程中碱基互补配对时,遵循AU、UA、CG、GC 的原则答案D 解析 分别代表转录、逆转录、RNA 的复制、翻译、 DNA 的复制。 和过程在 RNA 病毒侵染宿主细胞后进行。发生逆转录时, 遵循 AT、UA、CG、GC的配对原则。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页4 如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是() A若 X 是 RNA ,Y 是 DNA ,则试管内必须加入DNA 连接酶B若 X 是 CTTGTACAA ,Y 含有 U,则试管内必须加入逆转录酶C若 X 与 Y 都是 DNA ,则试管
15、内必须加入氨基酸D若 Y 是蛋白质, X 是 mRNA ,则试管内还要有其他RNA 答案D 解析若 X 是 RNA , Y 是 DNA , 表示逆转录过程, 需加入逆转录酶; 若 X 是 CTTGTACAA ,Y 含有 U,表示转录过程,需加入RNA 聚合酶;若X 与 Y 都是 DNA ,表示 DNA 的复制过程,需加入DNA 聚合酶;若Y 是蛋白质, X 是 mRNA ,表示翻译过程,则试管内还要有其他RNA ,如 tRNA 。中心法则五个过程的比较过程模板原料碱基互补产物实例DNA 复制DNA DNA DNA 的两条链A、T、C、G 四种脱氧核苷酸AT TA CG GC DNA 绝大多数生
16、物DNA 转录DNA RNA DNA 的一条链A、U、C、G 四种核糖核苷酸AU TA CG GC RNA 绝大多数生物翻译RNA 多肽mRNA 20 种氨基酸AU UA CG GC 多肽所有生物(病毒依赖宿主细胞 ) RNA 复制RNA RNA RNA A、U、C、G 四种核糖核苷酸AU UA CG GC RNA 以 RNA 为遗传物质的生物RNA 逆转录RNA DNA RNA A、T、C、G 四种脱氧核苷酸AT UA CG GC DNA 某些致癌病毒、 HIV等【集训真题体验高考】题组一转录与翻译精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
17、8 页,共 16 页1(2012 新课标全国卷,1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的() AtRNA 种类不同BmRNA 碱基序列不同C核糖体成分不同D同一密码子所决定的氨基酸不同答案B 解析tRNA 的种类与其要转运的氨基酸的种类不同,由于组成两种分泌蛋白的氨基酸种类相同,因此tRNA 种类相同;核糖体的组成成分相同,都是由蛋白质和rRNA 组成的, A、C 两项错误。所有生物共用一套遗传密码,同一密码子所决定的氨基酸相同,D 项错误。根据中心法则,蛋白质中的氨基酸序列直接由mRNA 的碱基序列决定,故
18、氨基酸排列顺序不同是由mRNA 碱基序列不同导致的,B 项正确。2、(2012 安徽卷, 5)图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在 () A真核细胞内,一个mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内,转录促使mRNA 在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译答案C 解析真核细胞有以核膜为界限的细胞核,转录完成后,mRNA从核孔进入细胞质,与核糖体结合才开始翻译,故D 项错误;由图示知,在RNA 聚合酶的作用下,细胞内正在发生转录,转录还未结束,mRNA就开始与多个核糖体结合进行翻
19、译,故该细胞应为原核细胞,C 项正确, A 项错误;翻译过程中,核糖体在mRNA 上移动,从而合成肽链, B 项错误。题组二中心法则及其应用3 (2012 上海卷, 7)在细胞中,以mRNA 作为模板合成生物大分子的过程包括() A复制和转录B翻译和转录C复制和翻译D翻译和逆转录答案D 解析根据中心法则可以看出,翻译是以RNA 为模板合成蛋白质,逆转录是以RNA为模板合成DNA 的过程, RNA 为模板进行自我复制只存在于某些RNA 病毒。4 (2011 安徽卷, 5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
20、- - - - - - -第 9 页,共 16 页A甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子B甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行CDNA 分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶D一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次答案D 解析由图可以看出,甲图所示为DNA 分子的复制过程,其方式为半保留复制,产生两个相同的子代DNA 分子;乙图所示为以DNA 分子的一条链为模板,产生单链RNA的转录过程,故A 项错误。 DNA 分子复制过程可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中,转录过程主要发生在细胞核中,B 项错误。在上述两个过程中,均需要解旋酶参与
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