2020年高考生物一轮复习 第6单元 遗传的物质基础 第20讲 基因的表达课件(必修2)

(必修 2 P71 拓展题 T1 改编)果蝇红眼形成的直接原因是红色色素的合成， 而红色色素的合成需经一系列生化反应，每个反应所涉及的酶都与相应的基 因有关，科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼 基因，下列相关叙述正确的是( )
A．基因与红眼性状的关系是线性关系 B．果蝇只要有红眼基因就能形成红眼 C．红眼基因突变后其遗传性状一定改变 D．红眼性状是基因通过指导蛋白质的合成来实现的 答案 D
半自主自我复制转录和翻译线粒体dna缺陷母亲必修271拓展题t改编果蝇红眼形成的直接原因是红色色素的合成而红色色素的合成需经一系列生化反应每个反应所涉及的酶都与相应的基因有关科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因下列相关叙述正确的是a
[考纲明细] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2.基因与性状的关系(Ⅱ)
解析
7．一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽， 则此 mRNA 分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的 tRNA 个数及转录此 mRNA 的基因中碱基个数至少依次为( )
A．33 11 66 B．36 12 72 C．12 36 72 D．11 36 66 答案 B
答案
解析 一条含有 11 个肽键的多肽，则含有 12 个氨基酸。mRNA 中每 3 个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸需要一个 tRNA 来转运。因此， mRNA 中至少含有 36 个碱基，至少需要 12 个 tRNA，DNA 中至少含有 72 个碱基。
解析
技法提升 计算中的“最多”和“最少”问题
答案
解析 根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定 β 链是转 录模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A 错误；RNA 包括 mRNA(图中②)、 tRNA(图中③)和 rRNA(核糖体 RNA)，B 错误；图中翻译过程在核糖体上进 行，C 正确；③是 tRNA，能够转运氨基酸，其种类是 61 种，D 错误。
解析
5．(2019·江苏连云港东海石榴高中月考)关于如图所示生理过程的叙述， 正确的是( )
A．物质 1 上任意三个相邻碱基叫做密码子 B．该过程需要 mRNA、tRNA、rRNA 参与 C．多个结构 1 共同完成一条物质 2 的合成 D．结构 1 读取到终止密码子时，物质 2 连接最后一个氨基酸 答案 B
(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如 mRNA 上有 n 个碱基，转录 产生它的基因中至少有 2n 个碱基，该 mRNA 指导合成的蛋白质中最多有 n/3 个氨基酸。
考点2 中心法则及基因与性状的关系
1．中心法则 (1)提出者：克里克。 (2)总表达式
①DNA 的复制；②□01 转录 ；③翻译；④□02 RNA 的复制 ；⑤□03 逆转录 。
提示
1．“列表法”比较复制、转录和翻译
2．“图示法”解读复制、转录、翻译的过程
(1)图甲、图乙的过程判断 ①图甲 DNA 两条链都作为模板⇒复制。 ②图乙 DNA 的一条链作为模板⇒转录。 (2)图丙的过程解读 ①一个核糖体与 mRNA 的结合部位形成 2 个 tRNA 结合位点。 ②翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 ③翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 ④翻译进程：核糖体沿着 mRNA 移动，mRNA 不移动。
A．①是 DNA，其一条链可进入细胞质作为转录的模板 B．②上有 n 个碱基，则新形成的肽链含有 n－1 个肽键 C．③是核糖体，翻译过程中③将由 3′向 5′方向移动 D．④是 tRNA，能识别 mRNA 上的密码子 答案 D
答案
解析 据图可判断①②③④依次代表 DNA、mRNA、核糖体、tRNA， 其中②mRNA 是以①DNA 的一条链为模板转录形成的，场所是细胞核，A 错误；②mRNA 上有 n 个碱基，则新形成的肽链最多含有的氨基酸数目为 n/3，则肽键数最多为(n/3－1)个，B 错误；③核糖体沿着 mRNA 由 5′向 3′ 方向移动，C 错误；④tRNA 上的反密码子可以识别②mRNA 上的密码子， D 正确。
(3)分别写出下列生物中心法则表达式 ①细胞生物及噬菌体等 DNA花叶病毒等大部分 RNA 病毒的中心法则：
□05
③HIV 等逆转录病毒的中心法则：
□06
④不能分裂的细胞：
□07 DNA―转―录→RNA―翻―译→蛋白质
深挖教材 写出洋葱表皮细胞及根尖分生区细胞内遗传信息传递过程。 提示 洋葱表皮细胞内遗传信息传递过程为：
解析
4．下列有关如图所示的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的 叙述，不正确的是( )
A．图中所示的生理过程包括转录和翻译 B．图中所示的过程发生在原核细胞中 C．遗传信息由②传递到⑤需要 mRNA 作中介 D．图中①在该过程中不起作用，由此可确定①在遗传上不具功能 答案 D
答案
解析 图示表示遗传信息从 DNA 传递给 mRNA 再传递给蛋白质，所以 其生理过程包括转录和翻译，A 正确；图中转录和翻译可同时进行，说明是 发生在原核细胞中，B 正确；遗传信息存在于 DNA 分子中，由②传递到⑤ 需要 mRNA 作中介，C 正确；①是 DNA 单链，在遗传时参与 DNA 复制，D 错误。
DNA―转―录→RNA―翻―译→蛋白质 洋葱根尖分生区细胞内遗传信息传递过程为：
提示
2．基因控制性状的途径 (1)直接控制途径
①机理：基因―控―制→□01 蛋白质结构 直―接―控→制生物体的性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 (2)间接控制途径
①机理：基因―控―制→□02 酶的合成 ―控―制→□03 代谢过程 间―接―控→制生物体
解析
2．(2015·海南高考)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是( ) A．密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上 B．密码子位于 tRNA 上，反密码子位于 mRNA 上 C．密码子位于 rRNA 上，反密码子位于 tRNA 上 D．密码子位于 rRNA 上，反密码子位于 mRNA 上 答案 A
考点1 遗传信息的转录和翻译
1．RNA 的结构与功能
2．比较 RNA 与 DNA
3．遗传信息的转录
(1)概念：以□01 DNA 的一条链 为模板，按碱基互补配对原则合成 RNA
的过程。
(2)场所：主要是□02 细胞核 ，在□03 线粒体、叶绿体 中也能发生转录
过程。
(3)过程(见下图)
4．遗传信息的翻译 (1)概念
(2)密码子 ①概念：信使 RNA 上 3 个相邻碱基决定 1 个氨基酸，此 3 个相邻碱基
称为□05 密码子 。
②种类：64 种，其中决定氨基酸的密码子有□06 61 种，终止密码子有
3 种。
③密码子与氨基酸的对应关系
一种密码子只能决定□07 一种 氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，一 种氨基酸可能对应□08 一种或几种 密码子。
答案
解析 根据题干信息可知，“红色色素的合成需经一系列生化反应，每 个反应所涉及的酶都与相应的基因有关”，因此红眼基因与性状不是简单的 线性关系，A 错误；由于每个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，因此并 不是有红眼基因就能形成红眼，B 错误；由于密码子的简并性，红眼基因突 变后，其遗传性状不一定改变，C 错误；红眼性状是基因通过指导蛋白质的 合成来实现的，D 正确。
A．该酶是由 299 个氨基酸组成的 B．基因的长度大于其转录的 mRNA 的长度 C．成熟的 mRNA 是由 3100 个核糖核苷酸组成的 D．起始密码子对应的位点是 RNA 聚合酶结合的位点 答案 D
答案
解析 该酶的长度是由起始密码子和终止密码子之间的碱基决定的，且 不含终止密码子，为[(5.8－1.7)－(5.2－2.0)]×1000－3＝897(个)碱基对，对 应氨基酸 299 个，A 正确；基因包括编码区和非编码区，其中只有编码区能 转录形成 mRNA，所以基因的长度大于其转录的 mRNA 的长度，B 正确； 成熟的 mRNA 的长度＝(7.5－1.2)－(5.2－2.0)＝3.1 kb，即由 3100 个核糖核 苷酸组成，C 正确；转录起点对应的位点是 RNA 聚合酶结合的位点，D 错 误。
(3)tRNA ①结构：呈三叶草的叶形
②种类：□12 61 种。
③tRNA 与氨基酸的对应关系
一种 tRNA 只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由□13 一种或几种 tRNA
转运。
(4)过程 (5)产物：多肽盘―曲―折→叠蛋白质。
深挖教材 原核细胞、真核细胞的转录和翻译在时间、空间上的区别有哪些？ 提示 原核细胞的转录和翻译过程在时空上是连续的，即转录尚未结束， 翻译就已开始；而真核细胞的转录和翻译是间隔的、不连续的，即先在细胞 核内进行转录，形成的 mRNA 进入细胞质，在核糖体上再进行翻译过程。
解析
题组三 转录和翻译的相关计算 6．下图的基因模型为某种酶的基因内部和周围的 DNA 片段情况。距离 以千碱基对(kb)表示，但未按比例画出，基因长度共 8kb，人为划分 a～g 7 个区间，转录直接生成的 mRNA 中 d 区间所对应的区域会被加工切除，成为 成熟的 mRNA。下列相关分析错误的是( )
答案
解析 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基是密码子，A 错误；图 示为翻译过程，需要 mRNA 作为模板、tRNA 运输氨基酸、rRNA 构成的核 糖体为场所，B 正确；每个核糖体均分别完成一条多肽链的合成，多个核糖 体可以完成多个相同的肽链的合成，C 错误；结构 1 核糖体读取到终止密码 子时，翻译过程结束，终止密码子不编码氨基酸，D 错误。
4．真核细胞和原核细胞基因表达过程的区别 (1)真核细胞基因表达过程 先转录后翻译。转录形成的 mRNA 通过核孔进入细胞质，与核糖体结合 进行翻译。 (2)原核细胞基因表达过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA 一经形成就会有许多核糖体 结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。极大地提高了合成蛋白 质的效率。
解析
题组一 中心法则过程分析 1．中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。下列有关中心法则 的说法错误的是( )
A．a 过程主要发生在细胞分裂的间期，b 和 c 在细胞的整个生命过程中 都能发生
B．c 过程中 mRNA 上所含有的密码子均能在 tRNA 上找到与其相对应 的反密码子
(1)mRNA 上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA 上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA 上碱基数目是蛋白质 中氨基酸数目的 3 倍还要多一些。
(2)DNA 上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或 DNA 上 的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的 6 倍还要多一些。
题组一 遗传信息、密码子、反密码子的区别 1．如图表示蓝藻 DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。 请判断下列说法中正确的是( )
A．分析题图可知①是 β，完成此过程的场所是细胞核 B．除图中所示的两种 RNA 之外，RNA 还包括 tRNA C．图中翻译过程需要在核糖体上进行 D．能够转运氨基酸的③的种类有 64 种 答案 C
的性状。 ②实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。
( 必 修 2 P70 小 字 )(1) 线 粒 体 和 叶 绿 体 中 的 DNA ， 都 能 够 进 行 半自主自我复制 ，并通过 转录和翻译 控制某些蛋白质的合成。
(2)线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等都与 线粒体 DNA 缺陷 有关，通过 母亲 遗传给后代。
答案
解析 mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基称作 1 个密码子，所以 密码子位于 mRNA 上，每个 tRNA 上都有 3 个碱基可以与 mRNA 上的密码 子互补配对，因而叫做反密码子，A 正确，B、C、D 错误。
解析
题后归纳
遗传信息、密码子和反密码子的比较
题组二 转录和翻译过程 3．(2018·福建质检)如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是 ()
(3)图丁的过程解读 ①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 ③方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 ④结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板 mRNA 相同。
3．相关数量关系 DNA 碱基数∶mRNA 碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。