【精编版】基因的表达讲义--高一下学期生物人教版必修2.docx
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1、第四章 基因的表达一、 基因指导蛋白质的合成一、 遗传信息的转录1RNA的结构与种类(1)基本单位及组成磷酸;核糖;碱基:A、U、G、C;核糖核苷酸。(2)空间结构:一般是单链,且比DNA短。(3)RNA的种类及其作用2遗传信息的转录(1)概念:(2)过程二、遗传信息的翻译1密码子与反密码子密码子反密码子种类64种61种位置mRNAtRNA实质决定一个氨基酸的3个相邻的碱基(终止密码除外)与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基2.翻译(1)概念的理解(2)过程起始:mRNA与核糖体结合运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置延伸:核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,由对应tRNA运输相应的氨
2、基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA分子上可以结合多个核糖体)终止:当核糖体读取到mRNA上的终止密码时,合成终止脱离:肽链合成后,从核糖体与mRNA的复合物上脱离,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子(1)真核细胞的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中,在空间和时间上被分隔开进行,即先转录后翻译。(2)原核细胞的转录和翻译没有分隔,可以同时进行,边转录边翻译。三、中心法则1提出者:克里克。2中心法则的提出及其发展(1)图示: 项目序号生理过程遗传信息传递过程最初提出DNA复制DNA流向DNA转录DNA流向RNA翻译RNA流向蛋白质发展补充RNA复制RNA流向RNA逆转录RNA流
3、向DNA*核心知识点:遗传信息的转录和翻译1. 转录和翻译的比较转录翻译时间个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种核糖核苷酸21种氨基酸条件酶(RNA聚合酶等)、ATP酶、ATP、tRNA产物RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链特点边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体,同时合成多条肽链碱基配对AU,TA,CG,GCAU,UA,CG,GC遗传信息传递DNARNAmRNA蛋白质意义表达遗传信息,使生物表现出各种性状 2. 遗传信息、密码子、反密码子的比较项目遗传信息密码子反密码子概念DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA上决定1个氨基酸的3个相
4、邻碱基tRNA上与密码子互补的3个碱基作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子,转运氨基酸种类多样性64种61种图解3. 相关图解及分析(1)图解:(2)分析:4. 基因表达过程中的相关数量计算DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系(1)图示:(2)规律:蛋白质中氨基酸数目1/3 mRNA中碱基数目1/6 DNA(或基因)中碱基数目。*核心知识点:中心法则1中心法则的内容及应用(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则(3)HIV等逆转录病毒的中心法则(4)高度分化的细胞内中心法则的表达式DNARNA蛋白质(5)
5、能分裂的细胞内中心法则的表达式2中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)传递遗传信息:通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。(2)表达遗传信息:通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。3中心法则与基因表达的关系综合演练一、单选题1下列关于DNA复制和基因表达的叙述,错误的是().ADNA复制过程中,核苷酸到达指定位置不需要搬运工具B转录过程中与模板链上碱基配对的碱基中没有胸腺嘧啶C密码子种类数与构成蛋白质的氨基酸种类数不同D能进行DNA复制的细胞不一定能进行基因的表达2如图表示细胞内蛋白质合成部分示意图,下列有关说法错误的是()A图中f表示核糖体,含有蛋白质及
6、RNABb、c、d、e这四个多肽的氨基酸的种类、数目及排列顺序都是相同的C图中所述过程越旺盛,核仁就越大D图中所表示的翻译过程是从右向左进行的3某条多肽的相对分子质量为2778,若氨基酸的平均相对分子质量为110,则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基B78对碱基C90对碱基D93对碱基4遗传信息的翻译过程中需要密码子与反密码子的相互识别,从而完成氨基酸的正确连接。下列关于密码子以及反密码子的叙述,错误的是()AmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子B不同生物细胞中,遗传信息翻译时一种密码子只能决定一种氨基酸C反密码子是tRNA上的三个可以与mRNA上的密码子互补配对的碱基D
7、一种氨基酸可有几种密码子,但密码子和反密码子不一定都是一一对应的5下图表示遗传信息传递过程中的两个生理过程:DNA的复制以及基因的转录。下列相关叙述错误的是()A图1表示DNA的复制,以亲代DNA的两条链为模板合成两个子代DNAB图2表示基因的转录,以DNA片段的一条链为模板合成一条RNA链C图1和图2中DNA的解旋均需要解旋酶催化氢键的断裂,使碱基暴露D图1和图2过程所需的原料均不相同,但两种原料彻底水解产物中有4种是一样的6下图表示中心法则图解。下列叙述正确的是()A图中过程进行时,碱基的互补配对方式完全不相同B过程只能发生在细胞分裂间期完成染色体的加倍C过程只能发生在病毒体内,过程需要逆
8、转录酶的催化D过程在原核细胞和真核细胞中均可进行,这两种细胞均含核糖体7下列关于人体利用营养物质合成唾液淀粉酶的过程,叙述错误的是()A在细胞核内遗传物质的控制下合成唾液淀粉酶B在粗面内质网的核糖体上合成唾液淀粉酶C在线粒体提供能量的条件下合成唾液淀粉酶D人体每个细胞都能合成唾液淀粉酶8生物的性状主要通过蛋白质来体现,下列关于基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是()A基因表达指的就是以mRNA为模板合成蛋白质的过程B基因表达的过程发生在细胞核内C转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNAD一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运9下图所示的某mRNA部分序列中,若“4”表
9、示决定天冬氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子(AUG或GUG)可能是()A1B2C3D510下列有关基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确的是()A转录是以的完整的一条链为模板合成的过程B是单链,所以不含氢键C基因的选择性表达是细胞分化的结果D表观遗传中生物体基因的碱基序列保持不变11DNA决定RNA的核苷酸序列是通过()A信使RNA的密码子BDNA的自我复制C碱基互补配对原则D转运RNA作为媒介12某基因由9000个脱氧核苷酸组成,该基因控制合成的蛋白质含两条多肽链。则此蛋白质分子中至多含有的氨基酸分子数、肽键数和至少含有的氨基数依次是()A1500、1498、2B4500、4498、2
10、C1500、1499、1D4500、4499、113豌豆种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,下图为圆粒性状的产生机制,相关叙述不正确的是()Aa过程需要的原料是四种核糖核苷酸B该图解说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状C淀粉分支酶基因(R)中插入一小段DNA序列会导致该基因发生基因突变D某圆粒豌豆植株发生该变异后,所结种子均为皱粒14某一蛋白质分子共有50个氨基酸,则翻译该蛋白质分子的模板mRNA及控制合成该蛋白质分子的基因片段中至少含有碱基数目分别是?()A50个、150个 B150个300个C300个150个D150个、50个15细胞内有些反密码子含碱基次黄嘌呤(I
11、)。含I的反密码子存在如图所示的配对方式(G1y表示甘氨酸)。下列说法错误的是()A该例子反映了密码子的简并性B一种反密码子可以识别不同的密码子C密码子与反密码子的碱基之间通过氢键连接D密码子与反密码子空间结构的不同造成其功能不同16蛋白质是生命活动的主要承担者。下列不属于蛋白质功能的是()A将肠腔液中的脂肪分解为甘油和脂肪酸B将组织液中的Na+转运到神经细胞内C将细胞质基质中游离的甘氨酸转运到核糖体上D与侵入机体内的病原体结合,使病原体失去活性17下列关于生物体内蛋白质和核酸的叙述,错误的是()A核酸的合成需要蛋白质的参与,蛋白质的合成也需要核酸的参与B染色体由核酸和蛋白质组成,核糖体也由核
12、酸和蛋白质组成C蛋白质的功能与其空间结构有关,核酸的功能与其空间结构无关D不同生物所含蛋白质种类不同的根本原因是生物的DNA具有特异性18下列关于DNA和RNA的叙述,不合理的是( )ADNA双链中腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对BRNA中相邻两个碱基通过磷酸核糖 磷酸相连接CDNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成骨架DtRNA局部双链中腺嘌呤一定与尿嘧啶配对19细胞中与呼吸作用有关的蛋白质1的合成如下图所示,表示生理过程,、表示结构或物质。下列判断错误的是()A过程表示DNA复制,过程需要的原料都是四种脱氧核苷酸B物质上基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律C若某药物能抑制细胞内的过程,则细胞产生ATP的
13、速率会降低D若该细胞为已高度分化的胰岛B细胞,则该细胞中不能发生过程20下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断下列描述正确的是()A翻译的模板是转录的产物mRNAB转录和翻译都需要RNA聚合酶C转录和翻译需要的原料相同D同一种翻译模板在不同的核糖体上合成的多肽链不同21某种生物基因表达过程如图所示,其中I代表细胞核,II代表细胞质基质。据图分析,下列叙述正确的是()A若I过程a物质中有一个碱基发生改变,合成的多肽链的结构不一定发生改变BI过程需要解旋酶和DNA聚合酶CII中不同的核糖体共同合成一条多肽链DII过程的原料是氨基酸,核糖体的移动方向是从右向左22实时荧光RTPCR技术可快速检
14、测新冠病毒的核酸,为疫情防控提供了有力保障。检测原理如图所示,探针是含荧光基团并有特定序列的DNA单链。下列说法错误的是()A逆转录和杂交DNA扩增所需的原料相同B逆转录、扩增和分子杂交中碱基配对情况相同C病毒RNA的遗传信息通过逆转录传递给单链DNAD逆转录和杂交DNA扩增所需酶种类不同23红霉素能够抑制细菌生长的机理是红霉素与核糖体结合,抑制肽链的延伸。据此判断,红霉素能够抑制细菌的()A多糖合成B蛋白质合成CDNA复制DRNA合成二、综合题24大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:氨基酸密码子色氨酸UGG谷氨酸GAAGAG酪氨酸UACUAU组氨酸CA
15、UCAC(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是_、_。(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是_,作为mRNA执行功能部位的是_;作为RNA聚合酶合成部位的是_,作为RNA聚合酶执行功能部位的是_。(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是_。(4)大豆细胞中的基因表达时是遵循中心法则的。中心法则的全部内容包括_的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:_。25
16、如图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程。RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA分子片段,RBS是核糖体结合位。请回答下列问题:(1)RP基因操纵元的基本组成单位是_;过程发生的场所是_。(2)tRNA共有_种,其与所携带氨基酸的关系是_。(3)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有_(多选)。A作为遗传物质B携带遗传密码C转运氨基酸D构成核糖体(4)请写出生物界完善的中心法则:_(用图解表示)。(5)DNA分子的多样性与其空间结构_(填“有关”或“无关”),其多样性的原因是_。(6)DNA分子能准确进行复制的原因是_。26如图表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学
17、的生物学知识回答:(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_。(2)图1中以为模板合成物质的过程称为_,进行的场所是_,所需要的原料是_。 (3)若该多肽合成到1中UCU决定的氨基酸后就终止,则导致合成结束的终止密码是_。(4)从化学成分角度分析,与图1中结构的化学组成最相似的是_A乳酸杆菌BT2噬菌体C染色体D流感病毒(5)基因对性状的控制,可以通过控制_来控制代谢过程,也可以通过控制_来直接影响性状。27下面左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,右图是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b),请据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)。(1)图中
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