2019版高考生物总复习选择题必考专题三 遗传的分子基础 第6讲 遗传信息的传递和表达学案.doc
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1、1第第 6 6 讲讲 遗传信息的传递和表达遗传信息的传递和表达考试要求 1.DNA 分子的复制(b/b)。2.活动:探究 DNA 的复制过程(c/c)。3.DNA 的功能(a/a)。4.DNA 与 RNA 的异同(b/b)。5.转录、翻译的概念和过程(b/b)。6.遗传密码(b/b)。7.中心法则(b/b)。8.复制、转录和翻译的异同( /b)。9.基因的概念(b/b)。考点 1 DNA 复制方式的探究1.最初时科学家对于 DNA 的复制方式有三种假设:全保留复制、半保留复制、弥散复制,如图甲。为了探究 DNA 复制的方式,1958 年,科学家设计了 DNA 合成的同位素示踪实验:先将大肠杆菌
2、放入以15NH4C1 为唯一氮源的培养液中培养若干代,使其 DNA 都被同位素15N标记,然后将上述大肠杆菌转至以14NH4C1 为唯一氮源的培养液中培养,每隔 20 min(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,收集并提取不同世代大肠杆菌的 DNA,做密度梯度超速离心,结果如图乙。下列有关说法正确的是( )A.通过图乙世代 1 的 DNA 离心结果,可以证明 DNA 进行半保留复制B.若 DNA 进行全保留复制,则世代 1 的 DNA 离心结果与图乙世代 2 的 DNA 离心结果相同C.若 DNA 进行弥散复制,每一世代的 DNA 超速离心后,均出现在离心管的同一位置,但位置逐代上移2D.根据
3、图乙的离心结果,可推测世代 4 的 DNA 离心结果是 1/16 中带、15/16 轻带解析 通过图乙世代 1 的 DNA 离心结果,可以排除全保留复制,可能是半保留复制,也可能是弥散复制,A 错误;若 DNA 进行全保留复制,则世代 1 的 DNA 离心结果应该是 1/2 重带、1/2 轻带,与图乙世代 2 的 DNA 离心结果不相同,B 错误;若 DNA 进行弥散复制,每一世代的 DNA 相对分子质量相同,超速离心后,应出现在离心管的同一位置,但每一世代的DNA 相对分子质量逐代变小,离心后位置逐代上移接近轻带,但不会达到轻带位置,C 正确;根据图乙的离心结果,证明 DNA 进行半保留复制
4、,所以世代 4 的 DNA 离心结果是 1/8 中带、7/8 轻带。答案 C2.(2018浙江 4 月选考)某研究小组进行“探究 DNA 的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl,a、b、c 表示离心管编号,条带表示大肠杆菌 DNA 离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B.a 管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl 的培养液中培养的C.b 管的结果表明该管中的大肠杆菌的 DNA 都是15N14NDNAD.实验结果说明 DNA 分子的复制是半保留复制的解析 a 管中的 DNA
5、 离心后全部分布在离心管的下部,说明这些 DNA 分子相对质量最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl 的培养液中培养的。答案 B考点 2 DNA 分子复制过程及相关计算3.下列关于 DNA 复制的叙述,正确的是( )A.DNA 分子在解旋酶的作用下,水解成脱氧核苷酸B.在全部解旋之后才开始碱基配对C.解旋后以一条母链为模板合成两条新的子链D.复制后,每个新 DNA 分子中含有一条母链和一条子链解析 DNA 分子在解旋酶的作用下,只是破坏氢键,破坏了空间结构,没有水解成脱氧核3苷酸;DNA 分子的复制方式是边解旋边复制,并且是半保留复制。答案 D4.用15N 标记含有 100 个碱基对的
6、 DNA 分子,其中有胞嘧啶 60 个,该 DNA 分子在含14N 的培养基中连续复制 4 次。下列有关判断错误的是( )A.含有15N 的 DNA 分子占 1/8B.含有14N 的 DNA 分子占 7/8C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸 600 个D.复制结果共产生 16 个 DNA 分子解析 用15N 标记的 DNA 分子在含有14N 的培养基中培养,连续复制 4 次得到 16 个 DNA 分子,其中含有15N 标记的 DNA 分子有两个,占 1/8,A 正确;16 个 DNA 分子中每个 DNA 分子都含有14N,B 错误;DNA 分子中胞嘧啶有 60 个,则该 DNA 分子中含有腺嘌呤
7、(200602)/240,则复制过程需要的腺嘌呤数为(241)40600,C 正确。答案 B(1)DNA 复制过程需注意的问题DNA 复制是边解旋边复制,而不是两条链完全解开后再进行复制。DNA 复制的条件:模板(DNA 的两条链)、原料(四种脱氧核苷酸)、酶 (DNA 聚合酶、解旋酶)、能量(ATP)。(2)DNA 分子复制中的相关计算DNA 分子的复制为半保留复制,一个 DNA 分子复制 n 次,其结果分析如下:DNA 分子数a.子代 DNA 分子数2n个;b.含有亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数2 个;c.不含亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数(2n2)个。脱氧核苷酸链数a.子
8、代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数2n1条;b.亲代脱氧核苷酸链数2 条;4c.新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。消耗的脱氧核苷酸数a.若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m(2n1)个;b.第n次复制所需该脱氧核苷酸数2n个 DNA 分子中该脱氧核苷酸数2n1个 DNA 分子中该脱氧核苷酸数2nmm2n1m(2n2n1)m2n1。考点 3 转录5.下图为真核生物核内转录过程示意图,叙述错误的是( )A.为编码链B.DNA 在甲处刚刚由解旋状态恢复双螺旋C.合成的 RNA 分子比 DNA 分子短D.RNA 将在细胞质加工为 mRNA解析 据图分析
9、,和形成杂合的 RNADNA 双链,其中为模板链,为 RNA,为非模板链(编码链),A 正确;根据图示,转录的方向应该是自左向右,DNA 在甲处已经转录完成,由解旋状态恢复为双螺旋结构,B 正确;RNA 分子是以 DNA 上的基因区段为模板转录而来的,所以合成的 RNA 分子比 DNA 分子短,C 正确;RNA 在细胞核中加工为成熟的 mRNA,D错误。答案 D(1)转录的条件:模板(DNA 上基因区段的一条链)、原料(四种核糖核苷酸)、酶(RNA 聚合酶)、能量(ATP)。(2)转录的产物是 RNA,不仅仅有 mRNA,还包含 tRNA 和 rRNA。(3)转录需 RNA 聚合酶的催化,RN
10、A 聚合酶识别的位点是 DNA 上的启动部位,它可以将游离的核糖核苷酸连到已经形成的 RNA 链上,同时 RNA 聚合酶还有将 DNA 双螺旋解开的作用。5(4)转录时不是沿着整条 DNA 进行,而是以基因为单位进行,其中进行转录的那条链为模板链,不转录的那条链为编码链。(5)在真核生物中,细胞核内转录而来的 RNA 产物经过加工才能成为成熟的 mRNA,然后转移到细胞质中,用于蛋白质合成。考点 4 翻译6.下图是蛋白质合成示意图,起始密码子对应氨基酸是甲硫氨酸,下列有关叙述错误的是( )A.甲硫氨酸处于图中 a 的位置B.密码子位于结构上C.上碱基改变可能改变肽链中氨基酸的种类D.结构沿着向
11、右移动到终止密码子时脱落解析 图中分别为核糖体、mRNA 和 tRNA,根据图示,翻译的方向应该是自左向右,即核糖体沿 mRNA 向右移动,直到移动到终止密码子时脱落。密码子位于结构mRNA 上,B错误。答案 B7.(2018浙江名校协作体联考)如图为某细胞中基因表达过程的示意图,以下说法正确的是( )A.链与链间存在碱基 T 与 A 的配对,而链与链间不存在这样的碱基配对方式B.DNA 中链称模板链,也叫编码链C.和由不同核糖体合成,因而具有不同的氨基酸序列D.该细胞中 DNA 与周围核糖体直接接触,并通过 RNA 传递信息6解析 图中链为编码链,链为模板链,链为转录的产物 RNA,转录过程
12、存在碱基 T与 A 的配对;和是以同一个 mRNA 为模板合成的肽链,具有相同的氨基酸序列。答案 D(1)翻译的条件:模板(mRNA)、原料(20 种氨基酸)、酶、能量、核糖体、tRNA。(2)核糖体沿着 mRNA 移动,mRNA 不移动,氨基酸相继加到延伸中的多肽链上,核糖体移动方向的判断依据是多肽链的长短。(3)翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸),翻译停止。(4)多肽链合成时,在一个 mRNA 分子上有若干个核糖体同时进行工作,合成多条相同的多肽链,而不是多个核糖体共同完成一条多肽链的合成,这样可以大大提高翻译效率。(5)遗传信息、遗传
13、密码(密码子)与反密码子的比较位置含义关系遗传信息基因通常指脱氧核苷酸的排列顺序;RNA 病毒中指核糖核苷酸的排列顺序遗传密码mRNAmRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基反密码子tRNA与遗传密码互补配对的 3 个碱基一种密码子只能对应一种氨基酸,但一种氨基酸可以不止由一种密码子决定。一种 tRNA 只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可不止由一种 tRNA 转运。若蛋白质中氨基酸为 n 个,则对应的 mRNA中碱基数至少 3n,基因中碱基数至少 6n(6)原核生物不存在核膜屏障,细胞中 DNA 与周围核糖体直接接触,边转录边翻译;真核生物的核基因是先转录后翻译。考点 5 遗传信息的表达
14、78.(2018浙江 11 月选考)下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是( )A.一个 DNA 可转录出多个不同类型的 RNAB.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板C.转录终止时成熟的 RNA 从模板链上脱离下来D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中解析 一个 DNA 分子上可有多个基因,因此可转录产生多个不同类型的 RNA,A 正确;转录时,边解旋、边转录、边复旋,B 错误;在真核生物中,细胞核内转录而来的 RNA 产物经过加工才能成为成熟的 mRNA,C 错误;洋葱根尖细胞没有叶绿体,D 错误。答案 A9.(2018浙江“超级全能生”联考)如图表示发生在大肠杆菌中
15、的遗传信息传递及表达示意图,下列叙述正确的是( )A.图中三个过程的方向均是从左向右进行的B.a、b 过程所需的原料均有四种,且其中三种是相同的C.三个过程中均发生碱基互补配对,且配对方式完全相同D.c 过程所需的模板直接来自 b 过程,且这两个过程可同时进行解析 图中 a、b、c 分别表示 DNA 复制、转录和翻译。图中转录的方向是从右向左;DNA复制所需的原料是四种脱氧核苷酸,转录所需的原料是四种核糖核苷酸;DNA 复制过程碱基配对方式为 AT、TA、GC、CG,转录过程碱基配对方式为 AU、TA、GC、CG,翻译过程碱基配对方式为 AU、UA、GC、CG;原核细胞内边转录边翻译。答案 D
16、真核细胞中 DNA 复制、转录和翻译的异同项目复制转录翻译场所细胞核、线粒体、叶绿体核糖体时间分裂间期生长发育的整个过程条件模板DNA 分子的两条链DNA 分子的一条链mRNA8原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸其他DNA 聚合酶、解旋酶、能量RNA 聚合酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式AT、TACG、GC AU、TACG、GC AU、UACG、GC遗传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录,转录结束后 DNA 恢复双螺旋结构若干核糖体串联在一个 mRNA 分子上,同时工作产物两个双链 DNA 分子一条单链 mRNA多肽或
17、蛋白质考点 6 结合中心法则与基因考查科学思维能力10.如图 a、b、c 表示物质,1、2、3 表示过程。下列有关叙述正确的是( )A.T2噬菌体中可发生 2 过程B.基因就存在于图中 a 物质C.并不是所有生物都含有 b 物质D.过程 1、2、3 可发生在任何真核生物细胞中解析 图中 a、b、c 分别表示 DNA、RNA、蛋白质,1、2、3 分别表示转录、逆转录、翻译。T2噬菌体是 DNA 病毒,不存在逆转录过程,A 错误;基因可能是一段 DNA,也可能是一段RNA,B 错误;DNA 病毒不存在 RNA,C 正确;正常细胞中不存在逆转录过程,逆转录过程是部分 RNA 病毒特有的,D 错误。答
18、案 C(1)不同的生物遗传信息的传递情况不同:细胞生物和 DNA 病毒(遗传物质是 DNA)RNA蛋白质转录翻译HIV 等逆转录型 RNA 病毒(遗传物质是 RNA)9RNARNA蛋白质逆转录转录翻译烟草花叶病毒等复制型的 RNA 病毒(遗传物质是 RNA)蛋白质翻译(2)不同细胞遗传信息的传递情况不同:可分裂的细胞:RNA蛋白质转录翻译不可分裂的细胞:DNARNA蛋白质转录翻译(3)基因不一定是一段 DNA,一段 DNA 也不一定是基因。1.(2018嘉兴期末)将只含15NDNA 的亲代大肠杆菌转移到只含14N 的培养基上,再连续繁殖获得两代(和),提取 DNA 密度梯度离心的结果如图所示。
19、下列叙述正确的是( )A.代的 DNA 分子的每条链都含15N 和14NB.代的 DNA 分子中含14N 的 DNA 占 1/2C.若将代的大肠杆菌转移到只含15N 的培养基上继续繁殖一代,提取 DNA 密度梯度离心的结果为 1/2 中,1/2 重D.若将代的大肠杆菌在只含14N 的培养基上继续繁殖一代,提取 DNA 密度梯度离心的结果为 3/4 中,1/4 轻解析 DNA 分子进行半保留复制,代的 DNA 分子的一条链含15N,另一条链含有14N;代的 DNA 分子都含14N;若将代的大肠杆菌在只含14N 的培养基上继续繁殖一代,提取DNA 密度梯度离心的结果为 1/4 中,3/4 轻。答案
20、 C2.(2018宁波 3 月模拟)下列关于双链 DNA 分子的结构和复制的叙述,正确的是( )10A.复制产生的两个子代 DNA 分子共含有 4 个游离的磷酸基团B.DNA 中碱基之间相互配对遵循卡伽夫法则C.DNA 分子一条链中相邻两个碱基通过磷酸二酯键相连接D.某 DNA 分子内胞嘧啶占 25%,则每条 DNA 单链上的胞嘧啶占该链碱基的比例为 25%50%解析 DNA 中碱基之间相互配对遵循碱基互补配对原则;DNA 分子一条链中相邻两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连接;某 DNA 分子内胞嘧啶占 25%,则每条 DNA 单链上的胞嘧啶占该链碱基的比例为 050%。答案 A3.(2018嘉
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