高中生物解讀遺傳與基因工程中的酶

中學(xué)生物解讀遺傳與基因工程中的酶

中學(xué)生物解讀遺傳與基因工程中的酶考點1DNA和RNA

的比較

例1.（2019廣東理科基礎(chǔ)，37）核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息

的物質(zhì)，以下關(guān)于DNA與RNA特點的比較，敘述中卻的是（）

A.在細胞內(nèi)存在的主要部位相同B.構(gòu)成的五碳糖不同

C.核甘酸之間的連接方式不同D.構(gòu)成的堿基相同

【解析】核酸是全部生物的遺傳物質(zhì)，可以分為DNA和RNA

兩大類，詳細比較見下表：

DNA

RNA

分布

主要在細胞核內(nèi)

主要在細胞質(zhì)中

五碳糖

脫氧核糖

核糖

基

A、T、G、C

A、U、G、C

單體

脫氧核甘酸

核糖核甘酸

【參考答案】B

例2.（2019全國理綜II,4）已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單

鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)覺了一種新病

毒，要確定其核酸屬于上述那一種類型，應(yīng)當(dāng)（）

A.分析堿基類型，確定堿基比率

B.分析堿基類型，分析核糖類型

C.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型

D.分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型

【解析】DNA含有堿基T,而RNA中含有堿基U,這樣可以把

DNA和RNA區(qū)分開來。雙鏈DNA中，A二T、G=C,這樣可以把

雙鏈DNA和單鏈DNA區(qū)分開來；雙鏈RNA中，A=U、G二C,這

樣可以雙鏈RNA和單鏈RNA區(qū)分開來。故選答案Ao

【參考答案】A

考點2遺傳信息、密碼子和反密碼子的區(qū)分

例3.下列關(guān)于密碼子的敘述中，不正確的是（）

A.一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子B.GTA確定不

是密碼子

C.每種密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸D.信使RNA上的GCA

在人細胞中和豬細胞中確定的是同一種氨基酸

【解析】密碼子是信使RNA上相鄰的三個堿基，RNA中不含

堿基T,因此，GTA確定不是密碼子；密碼子共有64個，而氨

基酸一共有20種，因此，一種氨基酸可能有多個與之相對

應(yīng)的密碼子；在64個密碼子中，有3個終止密碼子不對應(yīng)氨

基酸；整個生物界共用一套遺傳密碼子。

【參考答案】C

考點3DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯

例4.（2019年廣東生物，26）（多選）DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點

是（）

A.須要多種酶參加B.在細胞核內(nèi)進行

C.遵循堿基互補配對原則D.不須要ATP供應(yīng)能量

【解析】此題考查DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過程、條件、場所等基

礎(chǔ)學(xué)問。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過程都須要ATP（能量）和多種酶

的參加，都遵循堿基互補配對原則。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所

是相同的，真核細胞的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，

但細胞質(zhì)DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在特定的細胞器中。

【參考答案】ABC

123>；>；尾頁

例5.（2019年江蘇生物，24）（多選）下圖為原核細胞中轉(zhuǎn)錄、

翻譯的示意圖。據(jù)圖推斷，下列描述中正確的是（）

A.圖中表示4條多肽鏈正在合成

B.轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已起先

C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯

D.一個基因在短時間內(nèi)可表達出多條多肽鏈

【解析】依據(jù)題意，圖中的4條鏈?zhǔn)?條結(jié)合了多個核糖體

的mRNA,而不是4條多肽鏈。由圖可知，原核細胞的轉(zhuǎn)錄和

翻譯是同時進行的；在合成多肽鏈過程中，每個核糖體均可

以同時合成一條多肽鏈，大大提高了蛋白質(zhì)的合成速率。

【參考答案】BD

例6.（2009年廣東生物A卷，25）（多選）有關(guān)蛋白質(zhì)合成的

敘述，正確的是（）

A.終止密碼子不編碼氨基酸

B.每種tRNA只運轉(zhuǎn)一種氨基酸

C.tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息

D.核糖體可在mRNA上移動

【解析】主要考查了基因的表達的過程­,包括轉(zhuǎn)錄和

翻譯兩個過程。通過轉(zhuǎn)錄，基因上的遺傳信息可以轉(zhuǎn)移到信

使RNA上，即信使RNA上攜帶了氨基酸序列的遺傳信息；而

轉(zhuǎn)運RNA是翻譯時的工具，其上的反密碼子與信使RNA上堿

基遵循堿基互補配對原則。全部生物共用一套遺傳密碼子，

即64種；其中，包括61個確定氨基酸的密碼子和3個終止

密碼子，且終止密碼子不確定氨基酸。翻譯時，以mRNA為

模板，在RNA聚合酶的催化作用下，核糖體在mRNA上不斷

移動，直至翻譯結(jié)束從其上脫離。

【參考答案】ABD

考點4中心法則及其應(yīng)用

例7.有關(guān)下列圖解的說法正確的是（）

???—A—T—G—C—C—C—???

??,—U—A—C—G—G—G—,,

A.該圖可發(fā)生在細胞內(nèi)的核糖體上

B.圖中共有5種堿基，對應(yīng)5種核甘酸

C.艾滋病病毒在寄主細胞內(nèi)也會發(fā)生該過程

D.該過程不須要消耗ATP

【解析】主要考查識圖實力和對遺傳基礎(chǔ)學(xué)問的理解。該圖

可表示轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄過程，這兩個過程都不會發(fā)生在核糖體

上，故A錯；圖中的5種堿基可以對應(yīng)4種核糖核甘酸和4

種脫氧核甘酸，故B錯；艾滋病病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，在寄主

細胞內(nèi)可以發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄過程，故C對；轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄過程都

須要消耗能量，故D錯。

【參考答案】C

首頁<；<；123>；>；尾頁

例8.（2019年上海生物）中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA

向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程。請回答下列問題。

⑴a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是、、和。

⑵須要tRNA和核糖體同時參加的過程是（用圖中的字母回

答）。

（3）a過程發(fā)生在真核細胞分裂的期。

⑷在真核細胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是。

⑸能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是，后者所攜帶

的分子是。

（6）RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有（用類似本題圖

中的形式表述）：

【解析】主要考查了中心法則的內(nèi)容和有關(guān)的場所。遺傳信

息可以從DNA流向DNA,即DNA的自我復(fù)制（a過程）；也可以

從DNA流向RNA,進而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（b過

程）和翻譯（c過程）過程。遺傳信息從RNA流向RNA（e過程）

及在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下從RNA流向DNA（d過程）。在翻譯過

程中須要tRNA和核糖體同時參加。DNA復(fù)制過程發(fā)生在真核

細胞分裂的間期。真核細胞中，轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場所分別

是細胞核、核糖體。tRNA能特異性識別信使RNA分子并轉(zhuǎn)運

氨基酸。RNA病毒的遺傳信息傳遞和表達的途徑：RNA自我

復(fù)制形成RNA,RNA翻譯成蛋白質(zhì)；RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下

形成DNA,DNA通過轉(zhuǎn)錄和翻譯形成蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出特

定的生物性狀。

【參考答案】⑴DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄（2）c⑶間（S）⑷

細胞核（5）tRNA（轉(zhuǎn)運RNA）氨基酸（6）如下圖：

考點5基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系

例9.下列關(guān)于基因與性狀之間的關(guān)系的敘述中，不正確的是

（）

A.一對相對性狀可有多對基因限制

B.基因可通過限制酶的合成進而限制生物的性狀

C.隱性基因限制的性狀不確定得到表現(xiàn)

D.基因型相同，表現(xiàn)型就相同

【解析】基因與性狀的關(guān)系式，基因型和環(huán)境條件共同確定

生物性狀，因此基因型相同，環(huán)境不同時，表現(xiàn)型不確定相

同。

【參考答案】D

例10.果蠅是做遺傳學(xué)試驗很好的材料，在正常的培育溫度

25℃時，經(jīng)過12天就可以完成一個世代，每只雌果蠅能產(chǎn)

生幾百個后代。某一愛好小組，在暑假飼養(yǎng)了一批純合長翅

果蠅幼蟲，打算做遺傳試驗。因當(dāng)時天氣燥熱氣溫高達35℃

以上，它們將果蠅幼蟲放在有空調(diào)的試驗室中，調(diào)整室溫到

25℃培育。不料培育的第5天停電，空調(diào)停用兩天，也未實

行別的降溫措施。結(jié)果培育出的成蟲中出現(xiàn)了確定數(shù)量的殘

翅果蠅（有雌有雄）。

⑴針對上述試驗現(xiàn)象，結(jié)合基因與酶的關(guān)系及酶的特性作出

合理的說明。

⑵關(guān)于本試驗中殘翅變異的形成有兩種觀點：一，殘翅是由

于溫度變更影響的結(jié)果，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變更；二，殘

翅的形成是由于遺傳物質(zhì)變更造成的。請你設(shè)計一個試驗來

探究關(guān)于殘翅果蠅形成的緣由，簡要寫出你的試驗設(shè)計思

路，并對可能出現(xiàn)的結(jié)果進行分析。

⑶你認為基因、環(huán)境因素、性狀三者關(guān)系是怎樣的？

【解析】主要考查了基因?qū)π誀钕拗频姆绞?、變異的兩種形

式。此題中，限制長翅果蠅的基因通過限制相關(guān)酶的合成來

限制代謝過程，進而限制生物的性狀。酶的活性受溫度的影

響，在較高溫度條件下，酶的活性受到影響，從而影響到一

些反應(yīng)的進行。這體現(xiàn)了生物的表現(xiàn)型性狀不僅受內(nèi)在因素

（基因型）的影響，還受環(huán)境條件的影響。

【參考答案】⑴酶的合成由基因限制，溫度影響酶的活性。

長翅果蠅的基因指導(dǎo)下合成的酶在正常溫度下催化反應(yīng)使

幼蟲發(fā)育成長翅果蠅。但較高的溫度下，酶的活性受到影響，

一些反應(yīng)不能進行，造成長翅果蠅幼蟲發(fā)育成殘翅果蠅。但

殘翅果蠅體內(nèi)的基因沒有變更，仍舊是長翅果蠅的基因，所

以在正常溫度下產(chǎn)生的后代是長翅果蠅。

⑵用這些殘翅果蠅自由交配繁殖的幼蟲在25℃下培育，假如

后代全部是長翅果蠅，說明殘翅是由溫度變更引起的，遺傳

物質(zhì)沒有發(fā)生變更；若后代全部是殘翅或部分出現(xiàn)殘翅，說

明殘翅是由溫度變更導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變更引起的。⑶生物的性

狀是基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果

考點6與基因表達有關(guān)的計算

例11.在一個DNA分子中，腺喋吟與胸腺喀唳之和占全部堿

基數(shù)目的54%,其中一條鏈中鳥喋吟與胸腺喀噫分別占該鏈

堿基總數(shù)的22%和28%,則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥喋吟

與胞喀噫分別占堿基總數(shù)的()

A.24%,22%B.22%,28%C.26%,24%D.23%,27%

［解析］雙鏈DNA分子中，(A+G)/(T+C)二(A+C)/(T+G)=1。

一個DNA分子中，腺喋吟(A)與胸腺喀唳⑴之和占全部堿基

數(shù)目的54%,則鳥喋吟(G)和胞喀唳(C)之和占全部堿基數(shù)目

的46%。若一條鏈中G和T分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%,

則以該鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，C占堿基總數(shù)的22%,

G占的比例為46%-22%=24%0

【參考答案】A

例12.一段信使RNA上有30個堿基，其中A和G有12個，

轉(zhuǎn)錄出該信使RNA的