高中生物必修二（人教版）：第四章基因的表達(dá)章末總結(jié)

1、第四章基因的表達(dá)章末總結(jié)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)歸納專題小結(jié)轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系DNA模板鏈ACGGATCTTDNA編碼鏈TGCCTAGAAmRNA(密碼子)UGCCUAGAA反密碼子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸(1)決定氨基酸的密碼子應(yīng)為mRNA上的三個(gè)相鄰堿基，查密碼子表也以此為依據(jù)。(2)mRNA上堿基序列與DNA編碼鏈序列除用“U”代替“T”外，其余完全相同。(3)數(shù)密碼子個(gè)數(shù)的規(guī)則；一般為從左向右；每相鄰的3個(gè)堿基構(gòu)成1個(gè)密碼子；不能重疊數(shù)，且密碼子與密碼子之間不存在多余的堿基，即“不間斷不重疊”。如圖為翻譯過(guò)程中搬運(yùn)原料的工具tRNA，其反密碼子的讀取方向?yàn)椤?端5

2、端”，其他數(shù)字表示核苷酸的位置。下表為四種氨基酸對(duì)應(yīng)的全部密碼子。下列相關(guān)敘述正確的是()氨基酸密碼子色氨酸UGG甘氨酸GGU、GGA、GGG、GGC蘇氨酸ACU、ACA、ACG、ACC脯氨酸CCU、CCA、CCG、CCCA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中也需要該搬運(yùn)原料的工具B該tRNA中含有氫鍵，由兩條鏈構(gòu)成C該tRNA在翻譯過(guò)程中可搬運(yùn)蘇氨酸D氨基酸與反密碼子都是一一對(duì)應(yīng)的【答案】C【解析】轉(zhuǎn)錄過(guò)程不需tRNA。呈三葉草型的tRNA中含有氫鍵，仍是單鏈。有些氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子不只一個(gè)，因此氨基酸與反密碼子不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。該tRNA的反密碼子的讀取方向?yàn)椤?端5端”，即UGG，對(duì)應(yīng)的密碼子為ACC，即蘇氨酸。

3、與基因表達(dá)有關(guān)的酶分類功能產(chǎn)物用途解旋酶破壞氫鍵，解開(kāi)雙螺旋形成脫氧核苷酸鏈(加熱也可以達(dá)到同樣的目的)DNA單鏈DNA復(fù)制RNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄形成RNARNA轉(zhuǎn)錄分類功能產(chǎn)物用途DNA聚合酶催化DNA復(fù)制形成脫氧核糖核苷酸鏈；連接的是單個(gè)脫氧核糖核苷酸，形成磷酸二酯鍵DNADNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，存在于某些病毒體內(nèi)DNA逆轉(zhuǎn)錄DNA酶催化DNA水解，破壞磷酸二酯鍵脫氧核糖核苷酸水解DNA下列4支試管中分別模擬的是中心法則中的某個(gè)過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)4支試管分別模擬中心法則中的哪個(gè)過(guò)程？(2)4支試管模擬的過(guò)程分別需要什么酶？【答案】(1)a：DNA的復(fù)制；

4、b：轉(zhuǎn)錄；c：RNA的復(fù)制；d：逆轉(zhuǎn)錄。(2)a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶；d：逆轉(zhuǎn)錄酶。典練素養(yǎng)提升素養(yǎng)解讀：本章內(nèi)容涉及遺傳的分子學(xué)基礎(chǔ)中的重要內(nèi)容基因的表達(dá)、基因控制性狀的方式以及中心法則等內(nèi)容。基因表達(dá)中，無(wú)論是轉(zhuǎn)錄還是翻譯，都能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)，其中概念較多，易混點(diǎn)多，需要從本質(zhì)上進(jìn)行理解，對(duì)相似概念和過(guò)程采取比較的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)基因?qū)π誀畹目刂品绞降膶W(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、生命觀念以及科學(xué)探究素養(yǎng)。1(科學(xué)思維)下圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在()A真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈B原核細(xì)胞內(nèi)

5、，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動(dòng)以便合成肽鏈C原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯【答案】C【解析】由圖中信息可知，轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)進(jìn)行，即轉(zhuǎn)錄還沒(méi)有結(jié)束，翻譯便啟動(dòng)；而真核細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，因此圖示過(guò)程只能發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)；翻譯過(guò)程中，應(yīng)是核糖體沿著mRNA移動(dòng)；C正確，A、B、D均錯(cuò)誤。2(科學(xué)探究)下圖為有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的模擬實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述合理的是()A若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入氨基酸B若X是DNA，Y含有U，則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶C若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加

6、入脫氧核苷酸D若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入DNA酶【答案】A【解析】若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過(guò)程，因此管內(nèi)必須加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，則Y為RNA，管內(nèi)發(fā)生的是轉(zhuǎn)錄過(guò)程，因此不需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過(guò)程，因此不需要加入脫氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)發(fā)生的是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，因此需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶。3(科學(xué)思維)白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。下圖表示人

7、體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過(guò)程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()A并非人體所有的細(xì)胞都含有酶BB控制酶D合成的基因發(fā)生改變會(huì)導(dǎo)致黑尿病C白化病和黑尿病的發(fā)生說(shuō)明基因可通過(guò)控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀D圖中代謝過(guò)程可說(shuō)明一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀，一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因控制【答案】C【解析】不同細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不同，因此人體中并非所有細(xì)胞都含酶B；由圖可知控制酶D合成的基因發(fā)生改變，尿黑酸不能轉(zhuǎn)化為乙酰乙酸，從而會(huì)導(dǎo)致患黑尿病；白化病和黑尿病的發(fā)生說(shuō)明基因可通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝，進(jìn)而控制生物體的性狀。4(科學(xué)探究)確定核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所以后，科學(xué)家曾提出如下問(wèn)題：核糖體所含的RNA

8、是翻譯的模板嗎？為此他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：第一步：將大腸桿菌在重培養(yǎng)基(含有15NH4Cl和13C葡萄糖)上培養(yǎng)，使細(xì)菌上各種成分(包括細(xì)菌核糖體)被重的同位素標(biāo)記。然后他們使用T4噬菌體感染細(xì)菌，噬菌體感染后，大腸桿菌將不合成自身成分。第二步：將細(xì)菌轉(zhuǎn)移到輕培養(yǎng)基(含有14NH4Cl和12C葡萄糖)上培養(yǎng)，同時(shí)將放射性標(biāo)記14C的尿嘧啶加到培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后對(duì)核糖體進(jìn)行密度梯度離心。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(1)如果新出現(xiàn)的RNA含14C，那么它是以_為模板轉(zhuǎn)錄而成的。(2)如果所分離的大腸桿菌核糖體密度全為重(均含_、_)，那么核糖體所含的RNA_(填“是”或“不是”)翻譯的模板。新合成的RNA稱作_。

9、【答案】(1)T4噬菌體DNA(2)15N13C不是mRNA(信使RNA)【解析】T4噬菌體感染大腸桿菌后，宿主細(xì)胞將不合成自身成分，新出現(xiàn)的RNA是以T4噬菌體DNA為模板轉(zhuǎn)錄成的。(2)T4噬菌體侵染前，大腸桿菌的核糖體均含15N、13C，噬菌體侵染細(xì)菌后，所分離的大腸桿菌核糖體也含15N、13C。這樣就否定了翻譯模板是核糖體RNA這一猜想。新合成的RNA可以稱為mRNA(信使RNA)。對(duì)話命題專家典例(2018江蘇卷)長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是長(zhǎng)度大于200個(gè)堿基，具有多種調(diào)控功能的一類RNA分子。下圖表示細(xì)胞中l(wèi)ncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調(diào)控功能的幾種方式，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)細(xì)

10、胞核內(nèi)各種RNA的合成都以_為原料，催化該反應(yīng)的酶是_。(2)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中，提供信息指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的是_，此過(guò)程中還需要的RNA有_。(3)lncRNA前體加工成熟后，有的與核內(nèi)_(圖示)中的DNA結(jié)合，有的能穿過(guò)_(圖示)與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。(4)研究發(fā)現(xiàn)，人體感染細(xì)菌時(shí)，造血干細(xì)胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種lncRNA，通過(guò)與相應(yīng)DNA片段結(jié)合，調(diào)控造血干細(xì)胞的_，增加血液中單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等吞噬細(xì)胞的數(shù)量。該調(diào)控過(guò)程的主要生理意義是_?？疾榻嵌瓤疾榱薉NA分子的復(fù)制、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯考查目的培養(yǎng)識(shí)圖判斷能力、獲取并處理信息的能力和科學(xué)思維考

11、查難度難度適中解題策略：(1)思考角度解答本題首先關(guān)聯(lián)“轉(zhuǎn)錄和翻譯”的概念和過(guò)程，然后根據(jù)圖形判斷圖中兩個(gè)數(shù)字代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)名稱以及l(fā)ncRNA形成后發(fā)揮作用的機(jī)理。(2)思維流程解讀題干可知：圖中表示染色質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成；表示核孔，是大分子進(jìn)出細(xì)胞核的通道，具有選擇性。DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成RNA，以mRNA為模板翻譯形成蛋白質(zhì)，圖中l(wèi)ncRNA是DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成的，其可以與染色質(zhì)上的DNA分子結(jié)合，也可以通過(guò)核孔與細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)和RNA結(jié)合?！窘馕觥?1)構(gòu)成RNA的基本單位是四種核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)細(xì)胞中的RNA都是轉(zhuǎn)錄形成的，有三種類型，即mRNA、tRNA、 rRNA，其中指導(dǎo)氨基酸脫水縮合的是mRNA(作為翻譯的模板)，此過(guò)程中還需要tRNA搬運(yùn)氨基酸、rRNA參與翻譯。(3)據(jù)圖分析lncRNA前體加工成熟后，有的與