2020屆一輪復習人教版基因的表達學案考綱要求1.遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關系(Ⅱ)。考點一遺傳信息的轉錄和翻譯1.解析兩個翻譯模型圖(1)圖甲翻譯模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。②一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點。③翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。④翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。⑤翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。(2)圖乙翻譯模型分析①圖乙中，1、2、3分別為mRNA、核糖體、多肽鏈。②數量關系：一個mRNA可同時結合多個核糖體，形成多聚核糖體。③意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。④方向：從左向右，判斷依據是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。⑤結果：合成多個氨基酸序列完全相同的多肽，因為模板mRNA相同。2.“列表法”比較復制、轉錄和翻譯項目DNA的復制轉錄翻譯時間有絲分裂間期；減數第一次分裂前的間期生長發育的連續過程中場所主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)主要在細胞核中(線粒體、葉綠體中也存在)核糖體上模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸約20種氨基酸堿基配對原則A—T，G—C，T—A，C—GA—U，G—C，T—A，C—GA—U，G—C，U—A，C—G產物2個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質特點邊解旋邊復制，半保留復制邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA分子仍保留原來的雙鏈結構一個mRNA分子上可連續結合多個核糖體，提高合成蛋白質的效率信息傳遞方向DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(性狀)意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息tif"3.“圖示法”解讀復制、翻譯的過程圖甲、圖乙的過程判斷①圖甲DNA兩條鏈都作為模板?復制。②圖乙DNA的一條鏈作為模板?轉錄。tif"4.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)氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系①每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉運。②一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。③氨基酸、密碼子和反密碼子的對應關系④密碼子有64種(3種終止密碼子不決定氨基酸；決定氨基酸的密碼子有61種)；反密碼子理論上有61種。不同生物共用一套遺傳密碼。tif"5.真核細胞和原核細胞基因表達過程的區別(1)真核細胞基因表達過程先轉錄后翻譯。轉錄形成的mRNA通過核孔進入細胞質，與核糖體結合進行翻譯。(2)原核細胞基因表達過程邊轉錄邊翻譯。原核細胞沒有核膜，mRNA一經形成就會有許多核糖體結合上來，所以會出現轉錄和翻譯同時進行的現象。極大地提高了合成蛋白質的效率。1．(2019·濰坊調研)下列有關密碼子的敘述正確的是(C)A．基因突變可能改變基因中密碼子的種類或順序B．每種氨基酸都對應多種密碼子C．密碼子的簡并性可以減少有害突變D．密碼子和反密碼子中堿基可互補配對，所以兩者種類數相同解析：密碼子是指mRNA上能編碼氨基酸的三個相鄰的堿基；有些氨基酸只對應一種密碼子；由于密碼子的簡并性，當發生基因突變后氨基酸的種類并未發生改變即可以減少有害突變；密碼子共64種，反密碼子共61種。2．如圖是兩種細胞中遺傳信息的表達過程，據圖分析，下列敘述不正確的是(C)A．圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核，所以轉錄和翻譯同時發生B．圖中所示的遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質的C．兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質提供原料D．圖乙細胞中每個核糖體合成的多肽鏈都相同，翻譯的方向是由5′端到3′端解析：圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核，所以轉錄沒有完成的時候翻譯過程就可以啟動，兩個過程能同時發生。甲、乙細胞中遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質的。原核生物沒有線粒體，能量只能由細胞質基質提供；細胞遺傳信息表達過程所需的原料都是由細胞質提供的。翻譯過程的模板鏈相同，所以每個核糖體合成的多肽鏈相同，翻譯是由核糖體中肽鏈短的那一端向另一端進行的。3．(2019·東城區調研)如圖為原核生物某基因控制蛋白質合成的示意圖，下列敘述正確的是(D)A．①過程DNA分子的兩條鏈可分別作模板以提高合成蛋白質的效率B．①過程需要RNA聚合酶參與，此酶能識別RNA中特定的堿基序列C．①②過程都發生堿基互補配對，配對方式均為A和U、G和CD．不同密碼子編碼同種氨基酸可減少由于基因中堿基的改變而造成的影響解析：①過程為轉錄，轉錄是以DNA分子一條鏈中的部分片段(基因的模板鏈)為模板合成mRNA的過程；轉錄過程需要RNA聚合酶的參與，RNA聚合酶能識別DNA分子中特定的堿基序列(啟動子)，并與之結合驅動轉錄過程；①過程堿基互補配對方式為A—U、T—A、G—C、C—G，②過程為翻譯過程，堿基互補配對方式為A—U、U—A、G—C、C—G；不同密碼子編碼同種氨基酸，增加了遺傳密碼的容錯性，可減少因基因中堿基的改變而造成的影響。4．(2019·泰安質檢)一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數、合成蛋白質時脫去的水分子數分別是(D)A．m、(m/3)－2 B．m、(m/3)－3C．2(m－n)、(m/3)－2 D．2(m－n)、(m/3)－3解析：mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C數目為n個，推出A＋U數目為m－n個，故DNA中A＋T數目為2(m－n)。根據mRNA堿基數目蛋白質中氨基酸數目＝31且終止子不編碼氨基酸可知，氨基酸數目為(m/3)－1。脫去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝(m/3)－3。5．如圖表示藍藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請判斷下列說法中正確的是(C)A．分析題圖可知①是β鏈，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tRNAC．圖中②到③的過程需要在核糖體上進行D．能夠決定氨基酸的是③，其種類有61種解析：根據堿基互補配對原則，從題圖中②的堿基組成可以確定β鏈是轉錄模板，藍藻是原核生物，沒有細胞核，A錯誤。RNA包括mRNA(②)、tRNA(③)和rRNA(核糖體RNA，題圖中未畫出)，B錯誤。題圖中②到③的過程是翻譯，在核糖體上進行，C正確。能夠決定氨基酸的是mRNA上的61種密碼子(終止密碼子除外)，③是tRNA，D錯誤。6．(2019·天津月考)基因在表達過程中如有異常mRNA就會被細胞分解，如圖是S基因的表達過程，則下列有關敘述正確的是(D)A．異常mRNA的出現是基因突變的結果B．圖中所示的①為轉錄，②為翻譯過程C．圖中②過程使用的酶是逆轉錄酶D．S基因中存在不能控制翻譯成多肽鏈的片段解析：由圖可以直接看出異常mRNA出現是對前體RNA剪切出現異常造成的，不是基因突變的結果；圖示②為對前體RNA剪切的過程，不需要逆轉錄酶；S基因轉錄形成的RNA前體需經過剪切才能指導蛋白質合成，說明S基因中存在不能控制翻譯多肽的序列。考點二中心法則及基因與性狀的關系tif"1.不同細胞中的中心法則途徑高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細胞情況不盡相同，如根尖分生區細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但葉肉細胞等高度分化的細胞中無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞中無信息傳遞。tif"2.基因與性狀的關系整合(1)一個基因eq\o(→,\s\up15(控制))一種性狀(多數性狀受單基因控制)(2)一個基因eq\o(→,\s\up15(控制))多種性狀(如基因間相互作用)(3)多個基因eq\o(→,\s\up15(控制))一種性狀(如身高、體重等)圖解如下(4)生物的性狀還受環境條件的影響，生物性狀是基因型和環境條件共同作用的結果，如水毛茛，其裸露于空氣中的葉為卵形，而沉于水中的葉卻為絲狀。基因型相同，表現型可能不同，基因型不同，表現型也可能相同。注意：體現某性狀的物質并不一定是“蛋白質”，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的，即基因eq\o(→,\s\up15(控制))酶的合成eq\o(→,\s\up15(控制))產生該非蛋白質類物質的代謝過程eq\o(→,\s\up15(進而))控制性狀。1．(2019·襄陽一模)如圖所示的中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程，下列相關敘述正確的是(C)A．人體細胞中，無論在何種情況下都不會發生e、d過程B．在真核細胞有絲分裂間期，a先發生，b、c過程后發生C．能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是tRNA，后者所攜帶的分子是氨基酸D．真核細胞中，a過程只發生在細胞核，b過程只發生在細胞質解析：逆轉錄病毒侵入真核細胞時，RNA復制(e)、逆轉錄(d)過程也可發生在真核細胞內；在真核細胞有絲分裂間期，G1期進行RNA和蛋白質合成，隨后S期主要進行DNA的復制，G2期合成少量RNA和蛋白質；真核細胞中，DNA復制(a)、轉錄(b)主要發生在細胞核，在線粒體和葉綠體中也能發生。2．基因對性狀的控制過程如圖，下列相關敘述正確的是(D)DNA(基因)eq\o(→,\s\up15(①))mRNAeq\o(→,\s\up15(②))蛋白質eq\o(→,\s\up15(③))性狀A．①過程是轉錄，它分別以DNA的兩條鏈為模板合成mRNAB．②過程是翻譯，只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可C．③過程表明所有的性狀都是通過基因控制蛋白質的結構直接實現的D．基因中替換一個堿基對，會改變mRNA，但不一定改變生物的性狀解析：①過程是轉錄，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA；②過程是翻譯，除了需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP，還需要tRNA；基因除能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀外，還可以通過控制酶的合成影響代謝，從而間接控制生物的性狀；由于氨基酸的密碼子具有簡并現象，改變mRNA，不一定改變氨基酸的種類。3．(2019·鹽城檢測)如圖為基因的作用與性狀表現的流程示意圖。請據圖分析，下列說法錯誤的是(C)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RNAB．某段DNA上發生了基因突變，但形成的蛋白質不一定會改變C．③過程中需要多種tRNA，tRNA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對性狀的直接控制，使結構蛋白發生變化所致解析：①為轉錄過程，該過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA；由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定會導致其控制合成的蛋白質改變；tRNA具有專一性，一種tRNA只能轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA來轉運，因此tRNA不同，其所搬運的氨基酸可能會相同；基因可通過控制蛋白質分子結構來直接控制性狀，如鐮刀型細胞貧血癥。4．如圖為人體內基因對性狀的控制過程，分析可知(B)A．基因1和基因2一般不會出現在人體內的同一個細胞中B．圖中①過程需RNA聚合酶的參與，②過程需tRNA的協助C．④⑤過程的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同D．過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀解析：同一個個體的細胞是受精卵經過有絲分裂產生的，細胞核基因相同，因此基因1和基因2一般會出現在人體內的同一個細胞中；圖中①是轉錄過程，需要RNA聚合酶，②過程是翻譯過程，需要tRNA作為運載工具運輸氨基酸到核糖體上；④⑤過程結果存在差異的根本原因是基因突變，直接原因是血紅蛋白的結構不同；圖中①②③是基因通過控制酶的合成來控制生物體性狀的途徑，基因還可以通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀。1．RNA與DNA在化學組成上的區別在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。2．轉錄是以DNA的一條鏈作為模板，主要發生在細胞核中，以4種核糖核苷酸為原料。3．密碼子位于mRNA上，由決定一個氨基酸的三個相鄰堿基組成。4．一種密碼子只能決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種密碼子來決定。5．決定氨基酸的密碼子有61種，反密碼子位于tRNA上，理論上也有61種。6．基因對性狀的控制有兩條途徑：一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀；二是基因通過控制蛋白質結構直接控制生物的性狀。轉錄的產物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決定氨基酸。每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉運。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。不同細胞中的中心法則途徑：高等動植物只有DNA復制、轉錄、翻譯三條途徑，如根尖分生區細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；但葉肉細胞等高度分化的細胞中無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細胞中無信息傳遞。RNA復制和逆轉錄只發生在被RNA病毒寄生的細胞中，而在其他生物體內不能發生。基因與性狀的關系并不都是簡單的一一對應關系：基因與基因、基因與基因產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控著生物體的性狀。體現某性狀的物質并不一定是“蛋白質”：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的，即基因eq\o(→,\s\up15(控制))酶的合成eq\o(→,\s\up15(控制))產生該非蛋白質類物質的代謝過程eq\o(→,\s\up15(進而))控制性狀。1．(2018·江蘇卷)下列關于DNA和RNA的敘述，正確的是(D)A．原核細胞內DNA的合成都需要DNA片段作為引物B．真核細胞內DNA和RNA的合成都在細胞核內完成C．肺炎雙球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA和RNA都是遺傳物質D．原核細胞和真核細胞中基因表達出蛋白質都需要DNA和RNA的參與解析：本題主要考查細胞中核酸的相關知識。原核細胞內DNA的合成需要單鏈DNA或RNA片段作為引物，A錯誤；真核細胞內DNA和RNA的合成主要在細胞核內完成，B錯誤；艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA是遺傳物質，C錯誤；原核細胞和真核細胞中基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程，轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，翻譯是在mRNA、tRNA、核糖體的參與下合成蛋白質的過程，故基因的表達需要DNA和RNA的參與，D正確。2．(2017·全國卷Ⅲ)下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是(C)A．tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來B．同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發生C．細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生D．轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補解析：tRNA、rRNA和mRNA均由DNA轉錄而來，A正確；RNA的合成以DNA的一條鏈為模板，邊解旋邊轉錄，同一細胞中可能有多個DNA分子同時發生轉錄，故兩種RNA可同時合成，B正確；RNA的合成主要發生在細胞核中，另外在線粒體、葉綠體中也可發生，C錯誤；轉錄時遵循堿基互補配對原則，故轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補，D正確。3．(2016·海南卷)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質需要經過某種轉變后整合到真核宿主的基因組中。物質Y與脫氧核苷酸結構相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細胞的增殖，那么Y抑制該病毒增殖的機制是(C)A．抑制該病毒RNA的轉錄過程B．抑制該病毒蛋白質的翻譯過程C．抑制該RNA病毒的反轉錄過程D．抑制該病毒RNA的自我復制過程解析：能整合到真核宿主的基因組中的物質應為DNA，說明RNA經逆轉錄形成DNA，進行增殖，Y物質與脫氧核苷酸結構相似，可能會在逆轉錄過程中起代替脫氧核苷酸的作用，從而抑制該病毒的逆轉錄過程。4．(2015·江蘇卷)如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)A．圖中結構含有核糖體RNAB．甲硫氨酸處于圖中?的位置C．密碼子位于tRNA的環狀結構上D．mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類解析：圖示為翻譯過程，圖中結構含有mRNA、tRNA和rRNA，A正確；甲硫氨酸的密碼子是起始密碼子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸在圖中?的左邊，B錯誤；密碼子位于mRNA上，是mRNA上三個相鄰的堿基，C錯誤；由于密碼子的簡并性，mRNA上堿基改變不一定改變肽鏈中的氨基酸的種類，D錯誤。5．(2015·全國卷Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白質組成，該酶能結合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是(C)A．大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒B．端粒酶中的蛋白質為RNA聚合酶C．正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD．正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數增加而變長解析：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。大腸桿菌是原核生物，原核生物中沒有染色體，不含端粒，A錯誤；從試題信息可知，端粒酶中的蛋白質是逆轉錄酶，而非RNA聚合酶，B錯誤；正常人細胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA，C正確；端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，所以正常體細胞的端粒DNA隨細胞分裂次數增加而變短，D錯誤。6．(2015·全國卷Ⅰ)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結構改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導更多的PrPc轉變為PrPsc，實現朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據此判斷，下列敘述正確的是(C)A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C．蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化D．PrPc轉變為PrPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程解析：根據題干信息知，朊粒為蛋白質，不可能整