專題20基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成與基因?qū)π誀羁刂?2022年高三畢業(yè)班生物?？键c(diǎn)歸納與變式演練

專題20基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成與基因?qū)π誀羁刂茖ｎ}導(dǎo)航目錄TOC\o"13"\h\z\u?？键c(diǎn)01DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 1?？键c(diǎn)02基因?qū)π誀畹目刂?6?？键c(diǎn)歸納?？键c(diǎn)01DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較【典例1】如圖是真核細(xì)胞染色體上基因的表達(dá)過程示意圖。下列有關(guān)敘述不正確的是（）A．基因的轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA聚合酶的催化 B．成熟mRNA的堿基數(shù)目是該基因堿基數(shù)的一半 C．“拼接”過程中可以形成磷酸二酯鍵 D．翻譯過程中需要成熟mRNA、tRNA、氨基酸、ATP、核糖體等【分析】轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)，以DNA一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程；翻譯：在核糖體中以mRNA為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)工具、以細(xì)胞質(zhì)里游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程?！窘獯稹拷猓篈、轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的催化，A正確；B、轉(zhuǎn)錄的模板是基因的一條鏈，形成的前體mRNA再通過剪切和拼接形成成熟的mRNA，則成熟mRNA的堿基數(shù)少于基因堿基數(shù)的一半，B錯(cuò)誤；C、“拼接”時(shí)在核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵，C正確；D、翻譯過程需要成熟mRNA（模板）、tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸）、氨基酸（原料）、ATP（提供能量）、核糖體（翻譯的場所）等，D正確。故選：B?！军c(diǎn)評】本題結(jié)合真核細(xì)胞內(nèi)某基因的表達(dá)過程示意圖，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件、產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考綱識記和理解層次的考查?！镜淅?】細(xì)胞中與呼吸作用有關(guān)的蛋白質(zhì)1的合成如圖所示，①～⑤表示生理過程，Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．過程①表示DNA復(fù)制，過程②④需要的原料都是四種脫氧核苷酸 B．物質(zhì)Ⅱ上基因的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律 C．若某藥物能抑制細(xì)胞內(nèi)的過程③，則細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率會(huì)降低 D．若該細(xì)胞為已高度分化的胰島B細(xì)胞，則該細(xì)胞中不能發(fā)生過程①【分析】分析題圖：①表示DNA復(fù)制，②表示轉(zhuǎn)錄，③表示翻譯，④表示線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程，⑤表示線粒體內(nèi)翻譯過程。Ⅰ表示核膜，Ⅱ表示線粒體內(nèi)的環(huán)狀DNA分子。【解答】解：A、過程②④分別表示細(xì)胞核基因和線粒體基因的轉(zhuǎn)錄，需要的原料都是四種核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；B、物質(zhì)Ⅱ表示線粒體DNA，其上基因的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律，B正確；C、若某藥物能抑制細(xì)胞內(nèi)的過程③，則細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)1的含量會(huì)減少，蛋白質(zhì)1與呼吸作用有關(guān)，所以細(xì)胞呼吸受到抑制，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率會(huì)降低，C正確；D、過程①發(fā)生在細(xì)胞分裂前的間期，已高度分化的胰島B細(xì)胞不能分裂，則不能進(jìn)行過程①，D正確。故選：A。【點(diǎn)評】本題結(jié)合圖解，考查中心法則及其發(fā)展，要求考生識記中心法則的主要內(nèi)容及后人對其進(jìn)行的補(bǔ)充和完善，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題?！炯记牲c(diǎn)撥】1.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較(1)區(qū)別：(2)聯(lián)系：①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。②mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。(3)對應(yīng)關(guān)系：【特別提醒】(1)一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。(2)翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點(diǎn)：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。【變式演練1】如圖是基因表達(dá)示意圖，a、b、c表示相應(yīng)物質(zhì)，①和②表示相應(yīng)過程。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．①過程必須要有解旋酶的催化作用 B．圖中的b是tRNA C．可用環(huán)丙沙星與核糖體結(jié)合，抑制過程① D．一種氨基酸需要一種或多種c物質(zhì)來轉(zhuǎn)運(yùn)【分析】分析題圖：圖中a為DNA分子，b為mRNA分子，c為tRNA分子；①為轉(zhuǎn)錄過程，②為翻譯過程?！窘獯稹拷猓篈、①為轉(zhuǎn)錄過程，該過程不需要解旋酶，需要RNA聚合酶的催化，A錯(cuò)誤；B、圖中的b是mRNA，作為翻譯的模板，B錯(cuò)誤；C、核糖體是翻譯的場所，因此可用環(huán)丙沙星與核糖體結(jié)合，抑制過程②翻譯，C錯(cuò)誤；D、一種氨基酸可由一種或多種密碼子編碼，因此可由一種或多種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題?！咀兪窖菥?】紅霉素、環(huán)丙沙星、利福平等藥物能夠抑制細(xì)菌的生長，它們的抗菌機(jī)制如表所示。據(jù)此分析推測，錯(cuò)誤的是（）抗菌藥物抗菌機(jī)制紅霉素能與核糖體結(jié)合，抑制肽鏈的延伸環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制利福平抑制細(xì)菌RNA聚合酶的活性A．紅霉素影響細(xì)菌細(xì)胞中的翻譯過程，使相關(guān)蛋白質(zhì)無法正常合成，抑制細(xì)菌的生長 B．環(huán)丙沙星影響細(xì)菌有絲分裂過程中DNA的復(fù)制，進(jìn)而抑制細(xì)菌的增殖 C．利福平影響細(xì)菌內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程，可能使mRNA、tRNA和rRNA無法合成 D．三種抗生素都是通過抑制遺傳信息的傳遞或表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)菌的生長【分析】分析表格：紅霉素能與核糖體結(jié)合，抑制翻譯過程；環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制；利福平抑制細(xì)菌RNA聚合酶的活性，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)錄過程?！窘獯稹拷猓篈、紅霉素能與核糖體結(jié)合，抑制肽鏈的延伸，說明紅霉素會(huì)抑制細(xì)菌基因表達(dá)過程中的翻譯過程，使相關(guān)蛋白質(zhì)無法正常合成，抑制細(xì)菌的生長，A正確；B、細(xì)菌屬于原核生物，不能進(jìn)行有絲分裂，只能進(jìn)行二分裂，環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制，進(jìn)而抑制細(xì)菌的二分裂，B錯(cuò)誤；C、利福平抑制細(xì)菌RNA聚合酶的活性，進(jìn)而直接抑制細(xì)菌中的轉(zhuǎn)錄過程，可能使mRNA、tRNA和rRNA無法合成，C正確；D、三種抗生素都是通過抑制遺傳信息的傳遞或表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)菌的生長，D正確。故選：B?！军c(diǎn)評】本題以抗生素為素材，考查DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生分析題干信息和解決問題的能力，難度不大。【變式演練3】如圖為原核細(xì)胞內(nèi)的生理過程示意圖，下列敘述與該圖相符的是（）A．過程①可以在線粒體和葉綠體中的核糖體上進(jìn)行 B．b鏈為模板鏈，其長度和最終合成的a鏈相等 C．過程②是翻譯，圖中各核糖體最終合成的多肽相同 D．a(chǎn)鏈與b鏈的堿基組成相同【分析】分析題圖：圖示為原核細(xì)胞內(nèi)的生理過程示意圖，其中①是轉(zhuǎn)錄過程，②是翻譯過程；a是mRNA，b是非模板鏈（編碼鏈）?！窘獯稹拷猓篈、①為轉(zhuǎn)錄過程，而核糖體上進(jìn)行的是翻譯過程，因此該過程不可以在線粒體和葉綠體中的核糖體上進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B、b鏈為非模板鏈（編碼鏈），由于轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行的，而基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此其長度大于最終合成的a鏈，B錯(cuò)誤；C、過程②是翻譯，圖中各核糖體最終合成的多肽相同，原因是控制這些多肽合成的mRNA相同，C正確；D、a是mRNA，組成RNA的堿基有A、C、G、U四種，而b是DNA單鏈，組成DNA的堿基有A、C、G、T四種，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。?？键c(diǎn)02基因?qū)π誀畹目刂啤镜淅?】如圖甲、乙分別是基因表達(dá)和中心法則的示意圖。下列敘述正確的是（）A．圖甲表示的是真核生物核基因表達(dá)的過程 B．圖甲中形成a的過程相當(dāng)于圖乙中的③過程 C．在原核細(xì)胞中，圖乙中③過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 D．在真核細(xì)胞分裂間期發(fā)生的信息傳遞過程只有①→①【分析】分析圖甲：圖甲為基因表達(dá)過程，其轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一空間進(jìn)行，說明該生物為原核生物；圖中a是mRNA，b是核糖體。分析圖乙：圖乙為中心法則，其中①表示DNA復(fù)制過程；②表示轉(zhuǎn)錄過程；③表示翻譯過程；④是RNA復(fù)制過程；⑤表示逆轉(zhuǎn)錄過程。④⑤過程只能發(fā)生在被少數(shù)病毒侵染的細(xì)胞中?！窘獯稹拷猓篈、圖甲為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯的過程，發(fā)生在原核細(xì)胞中，A錯(cuò)誤；B、圖甲中形成mRNA的過程為轉(zhuǎn)錄，相當(dāng)于圖乙中的②轉(zhuǎn)錄過程，B錯(cuò)誤；C、在原核細(xì)胞中，圖乙中③示翻譯過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，C正確；D、在真核細(xì)胞分裂間期進(jìn)行DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，故發(fā)生的信息傳遞過程有①→①DNA復(fù)制、②轉(zhuǎn)錄、③翻譯，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題結(jié)合基因表達(dá)過程示意圖和中心法則圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、中心法則及其法則，要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、產(chǎn)生、條件及產(chǎn)物；識記中心法則的主要內(nèi)容及后人對其進(jìn)行的補(bǔ)充和完善，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱?！镜淅?】圖示為遺傳信息在三種大分子間可能的流動(dòng)方向（如箭頭2代表轉(zhuǎn)錄），下列說法正確的是（）A．生物體中3、7少見，其他常見 B．生物體中2、4、6常見，其他尚未被發(fā)現(xiàn) C．生物體中5、8、9尚未被發(fā)現(xiàn)，3、7少見，其他常見 D．生物體中1、2、4常見，3、7少見，其他尚未被發(fā)現(xiàn)【分析】據(jù)圖分析：1表示DNA自我復(fù)制，2表示轉(zhuǎn)錄，3表示RNA自我復(fù)制，4表示翻譯，7表示逆轉(zhuǎn)錄。【解答】解：地球上絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，則遺傳信息傳遞的途經(jīng)含有1DNA復(fù)制、2轉(zhuǎn)錄、4翻譯三條途徑，3RNA復(fù)制和7逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補(bǔ)充和完善，所以生物體中1、2、4常見，3、7少見；另外，人們推測瘋牛病病毒可能發(fā)生5過程，其他8（蛋白質(zhì)到RNA）和9（DNA到蛋白質(zhì)）尚未被發(fā)現(xiàn)。故選：D。【點(diǎn)評】本題考查中心法則的內(nèi)容和發(fā)展，意在考查考生的識圖能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識，準(zhǔn)確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．【技巧點(diǎn)撥】1.中心法則的理解與分析(1)圖解分析：圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個(gè)過程。①以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：②以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：(2)中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能：①對遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。②對遺傳信息的表達(dá)功能，它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中?！咎貏e提醒】(1)DNA復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，高度分化的細(xì)胞中不再發(fā)生。只要是活細(xì)胞(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞等無核細(xì)胞除外)均可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯。(2)病毒的遺傳信息傳遞都發(fā)生在寄主細(xì)胞內(nèi)。2．基因與性狀的關(guān)系(1)基因控制性狀的方式：基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子的合成實(shí)現(xiàn)的。基因控制性狀需經(jīng)過一系列步驟，有如下兩種方式：①直接途徑：基因eq\o(――→,\s\up17(控制))蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)eq\o(――→,\s\up17(控制))細(xì)胞的結(jié)構(gòu)eq\o(――→,\s\up17(控制))生物性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的病因。②間接途徑：基因eq\o(――→,\s\up17(控制))酶或激素eq\o(――→,\s\up17(控制))細(xì)胞的代謝eq\o(――→,\s\up17(控制))生物性狀，如白化病，豌豆的粒色及粒形的形成。(2)基因、染色體、蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系圖解：【特別提醒】對于真核細(xì)胞來說，染色體是基因的主要載體，線粒體和葉綠體也是基因的載體；對于原核細(xì)胞來說，擬核中的DNA分子或者質(zhì)粒DNA均是裸露的，沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。【變式演練4】中心法則的哪個(gè)過程不可以用如圖模型表示（）A．DNA復(fù)制 B．轉(zhuǎn)錄 C．翻譯 D．逆轉(zhuǎn)錄【分析】DNA與RNA在化學(xué)組成上的不同點(diǎn)在五碳糖和含氮堿基兩方面：DNA的五碳糖是脫氧核糖，特有的堿基是T；RNA的五碳糖是核糖，特有的堿基是U?！窘獯稹拷猓篋NA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄都存在A和T配對，G和C配對，中心法則的翻譯過程堿基配對發(fā)生在mRNA密碼子與tRNA的反密碼子之間，只有A﹣U、G﹣C，沒有堿基T。故選：C。【點(diǎn)評】本題結(jié)合圖解，考查中心法則及其發(fā)展，要求考生識記中心法則的主要內(nèi)容，掌握后人對其進(jìn)行的補(bǔ)充和完善，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。【變式演練5】如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，下列敘述正確的是（）A．過程③導(dǎo)致鐮刀型紅細(xì)胞出現(xiàn)的根本原因是基因1發(fā)生了基因突變 B．鐮刀型紅細(xì)胞和正常紅細(xì)胞中血紅蛋白的主要差別是空間結(jié)構(gòu)不同 C．X1和X2的主要區(qū)別是所含核苷酸種類不同 D．圖中基因1和基因2控制性狀的方式相同【分析】分析題圖：圖中①是轉(zhuǎn)錄過程，②是翻譯過程，①②③④表示基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，①②⑤過程是基因通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝，進(jìn)而間接控制生物的性狀．【解答】解：A、過程③導(dǎo)致鐮刀型紅細(xì)胞出現(xiàn)的根本原因是基因1發(fā)生了基因突變（堿基對的替換），A正確；B、鐮刀型紅細(xì)胞和正常紅細(xì)胞中血紅蛋白的主要差別是一個(gè)氨基酸的改變，B錯(cuò)誤；C、X1和X2是不同基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，它們所含核苷酸種類相同，兩者的主要區(qū)別是所含核糖核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，C錯(cuò)誤；D、圖中基因1和基因2控制性狀的方式不相同，基因1通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀，基因2通過控制酶的合成進(jìn)而控制代謝活動(dòng)，間接控制生物體的性狀，D錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評】本題