2022届高三生物人教版教师用书-第六单元-第3讲-基因的表达-含解析

第3讲基因的表达知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过掌握遗传信息的传递过程，能够从分子水平阐述生命的延续性，从而理解生命的延续和发展规律理性思维通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力科学探究通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的逻辑分析能力社会责任通过掌握抗菌药物作用机理及有关中心法则内容，形成关注社会、关注人体健康的理念考点一遗传信息的转录和翻译1．比较RNA与DNA(1)据“分布”—⎪⎪⎪⎪――→主要存在于细胞核中DNA――→主要存在于细胞质中RNA(2)据“链”—⎪⎪⎪⎪――→多为双链DNA――→多为单链RNA(3)(4)据“碱基”—⎪⎪⎪⎪――→有T无UDNA――→有 U 无TRNA(5)RNA功能：①mRNA——蛋白质合成的直接模板②rRNA——核糖体的重要组成成分③tRNA——氨基酸的转运工具④病毒RNA——RNA病毒的遗传物质⑤酶——少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)2．遗传信息的转录(1)概念：以DNA 的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA 的过程。

(2)过程(见下图)：3．遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

(2)场所或装配机器：核糖体。

(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：A TP酶：多种酶搬运工具：tRNA(4)过程：(5)产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质。

1．判断下列叙述的正误(1)少数RNA 具有生物催化作用(√) (2)真核生物的tRNA 呈三叶草结构(√)(3)与DNA 相比，RNA 特有的物质是核糖和尿嘧啶(√) (4)反密码子是位于mRNA 上相邻的3个碱基(×) (5)转录和翻译都可在细胞核中发生(×) (6)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(×)(7)tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×) (8)每种氨基酸仅由一种密码子编程(×) (9)DNA 复制就是基因表达的过程(×)(10)转录和翻译过程都存在T —A 、A —U 、G —C 碱基配对方式(×) 2．据图填空(1)图1为________，含有________________，图2为____________，含有________。

(2)图2中A 是________，功能是____________；B 是____________，功能是________；C 是________，功能是________________。

答案： (1)DNA 脱氧核糖和碱基T RNA 核糖和碱基U(2)mRNA 传递遗传信息 rRNA 组成核糖体 tRNA 识别并转运氨基酸 3．长句应答突破简答题仔细观察下面两图，并思考：(1)两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？______________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)两图中a～f分别是什么物质或结构？______________________________________________________________________________________________________________________________________________答案：(1)图示过程为转录和翻译，两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。

图2所示转录、翻译同时进行。

(2)图2；大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程(图1在细胞核中转录，在细胞质中翻译)。

(3)a～f依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。

1．(人教版必修2 P64、F65“思考与讨论”拓展)组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．(人教版必修2 P65表4－1拓展)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案： 1.20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：①增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。

②保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。

2．翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。

翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。

刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。

题组一遗传信息、密码子与反密码子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链，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tRNAC．图中②到③的过程需要在核糖体上进行D．能够决定氨基酸的是③，其种类有61种C[选项A，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。

选项B，RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)。

选项C，图中②到③的过程是翻译过程，在核糖体上进行。

选项D，能够决定氨基酸的是mRNA上的61种密码子(终止密码子除外)，③是tRNA。

] 2．根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链T GmRNA CtRNA反密码子 A氨基酸苏氨酸A.TGUC．ACU D．UCUC[密码子为mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基，根据转录和翻译过程中的碱基互补配对原则，由DNA信息链上的T、G碱基可推知mRNA上相应位置上的碱基分别是A和C，由tRNA上的反密码子最后一个碱基A可推知mRNA上相应位置上的碱基为U，因此苏氨酸的密码子为ACU。

]巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子：(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系：①每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。

②除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。

③密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。

题组二DNA分子的复制、转录与翻译3．(2019·山东莱芜期中)如图表示细胞内基因表达过程，下列有关叙述不正确的是()A．①过程表示转录，该过程的模板是甲中的a链B．②过程表示翻译，需要的原料是氨基酸C．若甲的a链中(G＋T)/(A＋C)＝2/3，则b链中(G＋T)/(A＋C)＝3/2D．②过程需要RNA聚合酶催化D[分析题图解可知，图中①过程表示遗传信息的转录过程，②过程表示翻译，RNA聚合酶催化转录过程，不催化翻译过程，D错误。

]转录、翻译过程中的四个易错点(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA 都参与翻译过程，只是作用不同。

(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。

(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A—T，而是A—U。

(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。

4．如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。

据图分析，下列叙述中不正确的是()A．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料B．甲细胞没有核膜围成的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内C．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质D．甲、乙细胞均需要RNA聚合酶A[从题图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体，故A错误。

]用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图5．某研究人员利用酵母菌成功合成了氨基酸序列为Phe-Pro-Lys的三肽。

三种氨基酸的密码子见下表：氨基酸密码子苯丙氨酸(Phe) UUU、UUC脯氨酸(Pro) CCU、CCC、CCA、CCG赖氨酸(Lys) AAA、AAGA．控制该三肽合成的基因共有9对脱氧核苷酸B．合成该三肽过程中需要mRNA、tRNA和rRNA参与C．mRNA上编码该三肽的核苷酸序列可能为AAGGGAUUCD．转录过程中会形成基因的编码链与RNA的杂交区域B[控制该三肽合成的mRNA中对应氨基酸的密码子有3个，还有不编码氨基酸的终止密码子，因此根据碱基互补配对的原则，该基因中至少含有12个碱基对；蛋白质合成过程中需要mRNA、rRNA、tRNA的参与；mRNA上编码该三肽的核苷酸序列为AAGGGAUUC时，AAG编码赖氨酸，GGA不编码上述三种氨基酸的任何一种，UUC编码苯丙氨酸；转录形成的RNA是以模板链为模板合成的，只能与模板链形成RNA—DNA杂交区域，不能与编码链形成杂交区域。