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2019-2020年高三生物一輪復(fù)習(xí) 第十九講 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成及基因與性狀的關(guān)系學(xué)案 考綱要求 1．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯（Ⅱ）。2.基因與性狀的關(guān)系（Ⅱ）。 知識梳理 一.RNA的結(jié)構(gòu)與種類 1.基本單位及組成 （1）若3為U，則基本單位為④尿嘧啶核糖核苷酸；其組成中不含氮元素的是①磷酸和②核糖。（填序號及名稱） （2）構(gòu)成DNA的基本單位與構(gòu)成RNA的基本單位的區(qū)別在于圖中②③（填寫序號）。 2.結(jié)構(gòu) 一般是單鏈，比DNA短。 3.合成場所 （1）真核細胞：主要在細胞核內(nèi)合成，通過核孔進入細胞質(zhì)。 （2）原核細胞：主要在擬核中合成。 4.種類 （1）圖示中的⑤為tRNA，其功能為轉(zhuǎn)運氨基酸，識別密碼子。 （2）另外兩種RNA分別為mRNA、rRNA，其中作為蛋白質(zhì)合成模板的是mRNA，構(gòu)成核糖體組成成分的是rRNA。 名師點撥 ①并非所有的RNA分子結(jié)構(gòu)中均無氫鍵形成，如tRNA分子中會形成部分氫鍵。 ②mRNA、tRNA、rRNA均是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，在翻譯過程中共同發(fā)揮作用。 ③真核細胞的RNA也不只是在細胞核中合成。 二.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 1.試寫出與①②有關(guān)的知識 過程 ① ② 名稱 轉(zhuǎn)錄 翻譯 場所 主要是細胞核 細胞質(zhì) 模板 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種游離的核糖核苷酸 20種氨基酸 產(chǎn)物 RNA 蛋白質(zhì) 2.上述圖示中③的名稱為密碼子，其種類為64種，決定氨基酸的共61種，終止密碼子有3種。 3.圖示中的④為反密碼子，存在于tRNA上，有61種。 名師點撥 ①原核生物的轉(zhuǎn)錄、翻譯同時同地進行，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯；真核生物的轉(zhuǎn)錄在細胞核，翻譯在細胞質(zhì)中，先轉(zhuǎn)錄后翻譯。 ②轉(zhuǎn)錄、翻譯屬于遺傳信息的表達，而DNA復(fù)制屬于遺傳信息的傳遞；三者均屬于遺傳信息的流動。 ③密碼子與氨基酸不是一一對應(yīng)關(guān)系。 ④一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸有可能被多種轉(zhuǎn)運RNA轉(zhuǎn)運。 三.基因?qū)π誀畹目刂? 1.用字母表示下列生物的遺傳信息傳遞過程 （1）噬菌體：a、b、c。 （2）煙草花葉病毒：d、c。 （3）煙草：a、b、c。 （4）艾滋病病毒：e、a、b、c。 2.基因控制性狀的途徑 （1）直接控制途徑（用文字和箭頭表示） 基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀。 （2）間接控制途徑（用文字和箭頭表示） 基因酶的合成代謝過程生物體的性狀。 （3）基因控制性狀的實例 提示：①③⑤⑥—b ②④—a 名師點撥 ①中心法則的5個過程均遵循堿基互補配對原則。 ②細胞生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞過程不具有逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制。 特別提醒 體現(xiàn)某性狀的物質(zhì)并不一定是“蛋白質(zhì)” （如甲狀腺激素、黑色素、淀粉等）則該類性狀往往是通過基因控制性狀的間接途徑實現(xiàn)的，即基因酶的合成產(chǎn)生該非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的代謝過程控制性狀　　　 要點精析 1.比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時間 細胞分裂的間期 生物個體發(fā)育的整個過程 場所 主要在細胞核 主要在細胞核 核糖體 模板 DNA的兩條單鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 條件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP 解旋酶、RNA聚合酶、ATP 酶、ATP、tRNA 產(chǎn)物 2個雙鏈DNA 1個單鏈RNA 多肽鏈 模板去向 分別進入兩個子代DNA分子中 恢復(fù)原樣，重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu) 水解成單個核糖核苷酸 堿基配對 A－T，T－A，C－G，G－C A－U，T－A，C－G，G－C A－U，U－A，C－G，G－C 意義 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 2.巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子 （1）界定遺傳信息、密碼子（遺傳密碼）、反密碼子 （2）辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系 ①每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子（密碼子簡并性），可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 ②一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。　　　 ③密碼子有64種（3種終止密碼子；61種決定氨基酸的密碼子）；反密碼子理論上有61種。 3.RNA功能 （1）mRNA——蛋白質(zhì)合成的直接模板 （2）rRNA——核糖體的重要組成成分 （3）tRNA——氨基酸的轉(zhuǎn)運工具 （4）病毒RNA——RNA病毒的遺傳物質(zhì) （5）酶——少數(shù)酶為RNA，可降低反應(yīng)分子活化能（起催化作用） 4.利用圖示分類剖析中心法則 圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復(fù)制過程；4、6為RNA復(fù)制過程；7為逆轉(zhuǎn)錄過程。 5.中心法則各生理過程確認的三大依據(jù) （1） 6.基因與性狀關(guān)系圖示 試題精粹 1.（xx亳州質(zhì)檢）下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程的說法中，不正確的是（） A．均以核酸為直接的模板 B．均遵循堿基的互補配對 C．都需要運輸原料的工具 D．都需要能量和相應(yīng)的酶 2.關(guān)于RNA功能的敘述，錯誤的是（） A．可以在細胞內(nèi)運輸物質(zhì) B．能在某些細胞內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng) C．能在細胞內(nèi)傳遞遺傳信息 D．可以是某些原核生物的遺傳物質(zhì) 3.下表列出了真核生物細胞核內(nèi)三種RNA聚合酶的分布與主要功能，下列說法錯誤的是（） 名稱 分布 主要功能 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 合成rRNA RNA聚合酶Ⅱ 核液 合成mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核液 合成tRNA A．真核生物的轉(zhuǎn)錄場所主要是細胞核 B．三種酶的合成場所與其發(fā)揮作用的場所相同 C．三種酶作用形成的產(chǎn)物均可參與翻譯過程 D．任何一種RNA聚合酶的活性變化都會影響其他兩種酶的合成 4.下甲圖表示的是遺傳信息的模擬實驗（X為模板），乙圖表示的是基因表達的某一過程。下列相關(guān)敘述中。正確的是（） A．如果X是RNA，則產(chǎn)物Y不可能是DNA B．若甲圖模擬的是乙圖表示的過程，則X為DNA，Y為mRNA C．乙圖中完成全部過程后，②、③、④為同一種物質(zhì) D．乙圖中①為核糖體的主要成分之一 5.（xx山東高考信息卷）如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系。請判斷下列說法中正確的是（） A．分析題圖可知①是β，完成此過程的場所是細胞核 B．除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNA C．圖中②到③的過程需要在核糖體上進行 D．能夠決定氨基酸的③的種類有61種 6.如圖所示為真核細胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種物質(zhì)（甲、乙），下列有關(guān)敘述中正確的是（） A．遺傳信息位于甲上 B．乙由三個堿基組成 C．甲的合成需要RNA聚合酶的參與 D．乙可以轉(zhuǎn)運多種氨基酸 7.如圖是中心法則中的一個“環(huán)節(jié)”，有關(guān)說法不正確的是（） A．圖中表示的是轉(zhuǎn)錄過程，該過程不會發(fā)生于真核生物的細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．該過程中DNA先解旋后螺旋，RNA聚合酶沿模板鏈向右移動 C．轉(zhuǎn)錄時，游離的核糖核苷酸在3′端連接到RNA鏈上 D．該過程得到的產(chǎn)物只有傳遞遺傳信息的功能 8.（xx江蘇南通第三次調(diào)研）下列有關(guān)人體細胞中基因與性狀關(guān)系的敘述，錯誤的是（） A．基因分布于細胞核、線粒體，只有核中的基因能決定性狀 B．環(huán)境也能影響性狀表現(xiàn)，性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果 C．有些性狀是由多個基因共同決定的，有的基因可決定和影響多種性狀 D．一條染色體上分布有許多基因，可決定和影響人體的多種性狀表現(xiàn) 9.圖甲、圖乙表示細胞內(nèi)相關(guān)的生理活動，下列表述不正確的是（） A．圖甲所示生理活動涉及圖乙中的a、b、c、f、g過程 B．圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為b、c、d、e過程 C．遺傳信息也可以由RNA傳遞給DNA D．可運用放射性同位素示蹤技術(shù)研究a過程中的半保留復(fù)制 10.如圖為人體中基因?qū)π誀羁刂七^程示意圖，據(jù)圖分析可以得出（） A．過程①②都主要發(fā)生在細胞核中 B．基因1、2對生物性狀的控制方式相同 C．M1和M2不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中 D．老年人頭發(fā)變白的原因是頭發(fā)基部的黑色素細胞中不含M2 11.1983年科學(xué)家證實，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒（HIV）是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過程的“遺傳信息流”示意圖是（） 12.（xx河南鄭州質(zhì)檢）如圖為基因的作用與性狀表現(xiàn)的流程示意圖。請據(jù)圖分析，下列說法不正確的是（） A．①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA B．某段DNA上發(fā)生了基因突變，但形成的蛋白質(zhì)不一定會改變 C．③過程中需要多種轉(zhuǎn)運RNA，轉(zhuǎn)運RNA不同，所搬運的氨基酸也不相同 D．人的鐮刀型細胞貧血癥是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂?，使結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致 13.囊性纖維病的病因如圖所示，該實例可以說明（） A．基因能通過控制酶的合成來控制生物體的性狀 B．基因能通過控制激素的合成來控制生物體的性狀 C．基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 D．DNA中部分堿基發(fā)生改變，相應(yīng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)必然改變 14.（xx徐州摸底）根據(jù)圖一至圖三遺傳信息的傳遞和表達過程，回答相關(guān)問題。 （1）上圖中表示脫氧核苷酸長鏈的字母是________，能夠發(fā)生A與T相互配對的是圖________。 （2）圖三過程不可能發(fā)生在________中。 A．神經(jīng)元 B．肝細胞 C．心肌細胞 D．哺乳動物成熟的紅細胞 （3）完成圖一和圖二生理過程需要的同一種酶是______。 （4）若圖三合成的產(chǎn)物中有n個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n原因之一是________。 （5）圖一至圖三中沒有發(fā)生的過程是________，中心法則完整表達式是________。 15.（xx南通市模擬）如圖為人體胰島素基因控制合成胰島素的過程示意圖。據(jù)圖回答。 （1）該圖表示的過程發(fā)生在人體的________細胞中，飯后半小時上圖所示過程會________（填“增強”或“減弱”）。 （2）圖中①表示的過程稱為________，催化該過程的酶是________。②表示的物質(zhì)是________。 （3）圖中天冬氨酸的密碼子是________，胰島素基因中決定的模板鏈的堿基序列為________。 （4）已知胰島素由兩條多肽鏈共51個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的②的堿基數(shù)遠大于153，主要原因是______________________。一個②上結(jié)合多個核糖體的意義是_____________。 16.下圖1表示某細菌的抗除草劑基因的部分片段，其中a、b、c分別表示該基因片段中特定的堿基對。圖2表示該細菌細胞內(nèi)DNA自我復(fù)制及控制多肽合成的過程。請分析并回答下列問題。 （1）圖2所示遺傳信息的傳遞方向是________。 在真核細胞內(nèi)，核基因控制的該過程發(fā)生在同一場所的是________（填序號）。過程①的產(chǎn)物分子中只有一條單鏈?zhǔn)切潞铣傻?，因此這種合成方式被稱為________。過程②需要________催化。完成③時，一般在一條mRNA上會結(jié)合多個核糖體，其意義是_____________。 （2）基因突變是由于________，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。若圖1中基因位點a的堿基對變?yōu)?，位點b的堿基對變?yōu)?，位點c的堿基對變?yōu)?，則其中位點________的突變對生物性狀表現(xiàn)無影響，其原因是___________。 （3）若將此抗除草劑基因轉(zhuǎn)入大豆根細胞中，欲檢測轉(zhuǎn)基因是否成功，應(yīng)將轉(zhuǎn)入目的基因的細胞培養(yǎng)在含______的全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基中。抗除草劑基因能在大豆細胞中表達說明_____________。 高考真題 1.（xx江蘇單科，20）關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是（　?。? A．一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個 B．細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點分別在DNA和RNA上 D．在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 2.（xx.海南卷.7）下列過程中，由逆轉(zhuǎn)錄酶催化的是（ ） A．DNA→RNA B．RNA→DNA C．蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì) D．RNA→蛋白質(zhì) 3.（xx.海南卷.20）關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是（ ） A．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于RNA上 B．密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上 C．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上 D．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上 4.（xx.安徽卷.4）Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)（QβRNA）是一條單鏈RNA，當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后，QβRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA 復(fù)制酶（如圖所示），然后利用該復(fù)制酶復(fù)制QβRNA ,下列敘述正確的是（ ） A．QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄過程 B．QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C．一條QβRNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D．QβRNA復(fù)制后，復(fù)制酶基因才能進行表達 5.（xx.四川卷.6）M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是（　?。? A．M基因突變后，參與基因復(fù)制的嘌呤核苷酸比例增加 B．在M基因轉(zhuǎn)錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接 C．突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同 D．在突變基因的表達過程中，最多需要64種tRNA參與 6.（xx.）結(jié)合題5圖分析，下列敘述錯誤的是（　?。? A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ) D．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 7.（xx.上海卷.30）大多數(shù)生物的翻譯起始密碼子為AUG或GUG。在圖所示的某mRNA部分序列中，若下劃線“0”表示的是一個決定谷氨酸的密碼子，則該mRNA的起始密碼子可能是（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 8.（xx江蘇單科，6）研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒（HIV）攜帶的RNA在宿主細胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則（下圖），下列相關(guān)敘述錯誤的是（　　） A．合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③環(huán)節(jié) B．侵染細胞時，病毒中的蛋白質(zhì)不會進入宿主細胞 C．通過④形成的DNA可以整合到宿主細胞的染色體DNA上 D．科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病 9.（xx.安徽卷.31）I.（15分）已知一對等位基因控制的羽毛顏色，BB為黑羽，bb為白羽，Bb為藍羽。另一對等位基因CL和C控制雞的小腿長度，CLC為短腿，CC為正常，但CLCL胚胎致死。兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。一只黑羽短腿雞與一只白羽短腿雞交配，獲得F1。 （1） F1的表現(xiàn)型及比例是。若讓F1中兩只藍羽短腿雞交配，F(xiàn)2中出現(xiàn)中不同的表現(xiàn)型，其中藍羽短腿雞所占比例是。 （2） 從交配結(jié)果可判斷CL和C的顯隱性關(guān)系，在決定小腿長度性狀上，CL是，在控制之死效應(yīng)上，CL是。 （3） B基因控制色素合成酶的合成，后者催化無色前體物質(zhì)形成黑色素。研究人員對B和b基因進行測序并比較，發(fā)現(xiàn)b基因的編碼序列缺失一個堿基對，據(jù)此推測，b基因翻譯時，可能會出現(xiàn)或，導(dǎo)致無法形成功能正常的色素合成酶。 （4） 在火雞（ZW型性別決定）中，有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌雞的卵細胞不與精子結(jié)合，而與某一極體結(jié)合形成二倍體，并能發(fā)育成正常個體（注：WW胚胎致死）。這種情況下，后代總是雄性，其原因是。 10.（xx四川理綜，3）將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細胞，選取僅有一條染色體上整合有單個目的基因的某個細胞進行體外培養(yǎng)。下列敘述錯誤的是（　?。? A．小鼠乳腺細胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B．該基因轉(zhuǎn)錄時，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C．連續(xù)分裂n次后，子細胞中32P標(biāo)記的細胞占1/2n＋1 D．該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等 12.（xx上海卷）真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，但原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白質(zhì)的翻譯，針對這一差異的合理解釋是（　?。? A．原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA B．原核生物的tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) C．真核生物的核糖體可以進入細胞核 D．真核生物的mRNA必須通過核孔后才能翻譯 13.（xx江蘇單科，32）圖①～③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。請回答下列問題。 （1）細胞中過程②發(fā)生的主要場所是________。 （2）已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%，α鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。 （3）由于基因中一個堿基對發(fā)生替換，而導(dǎo)致過程③合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU、AUC、AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG），則該基因的這個堿基對替換情況是___________。 （4）在人體內(nèi)成熟紅細胞、漿細胞、記憶細胞、效應(yīng)T細胞中，能發(fā)生過程②、 ③而不能發(fā)生過程①的細胞是___________。 （5）人體不同組織細胞的相同DNA進行過程②時啟用的起始點________（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇），其原因是______________。 14.（xx.江蘇卷.12） 下圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖,下列敘述正確的是（ ） A. 圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體 RNA B. 甲硫氨酸處于圖中a的位置 C. 密碼子位于 tRNA 的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上 D. mRNA 上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類