备战2019年高考生物高频考点解密专题13基因的表达和对性状的控制.doc
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1、1解密 13 基因的表达和对性状的控制高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率DNA 的复制、转录和翻译 中心法则及基因与性状的关系1熟知真核细胞中基因表达的过程以及遵循的原则2理解中心法则的意义3掌握基因控制性状的过程及实质2018 全国卷22018 浙江卷252018 江苏卷32018 海南卷132018 海南卷102017 新课标卷12017 海南卷232017 海南卷252016 上海卷302016 海南卷13考点 1 DNA 的复制、转录和翻译1DNA 复制、转录和翻译的比较比较项目 DNA 复制 转录 翻译场所真核细胞主要在细胞核中真核细胞主要在细胞核中细胞质中的核糖体模板 DNA
2、 的两条单链 DNA 的一条链 mRNA原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸条件ATP、酶(解旋酶、DNA聚合酶)酶(RNA 聚合酶)、ATP酶、ATP、tRNA产物 2 个双链 DNA一个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链2特点半保留复制边解旋边复制多起点复制边解旋边转录,DNA双链全保留一条 mRNA 上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链信息传递 DNADNA DNARNA mRNA蛋白质【特别提醒】从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工,最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。2图说两种翻译过程模
3、型(1)图甲翻译模型分析、分别为 tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与 mRNA 的结合部位形成 2 个 tRNA 结合位点。翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程:核糖体沿着 mRNA 移动,mRNA 不移动。(2)图乙翻译模型分析图乙中,1、2、3 分别为 mRNA、核糖体、多肽链。数量关系:一个 mRNA 可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。意义:少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板 mRNA
4、 相同。3辨析遗传信息、密码子与反密码子遗传信息 密码子 反密码子3存在位置在 DNA 上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序在 RNA 上,是 mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻碱基在 tRNA 上,是与密码子互补配对的 3 个碱基作用 决定蛋白质中氨基酸的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序与 mRNA 上 3 个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置对应关系【易混易错】辨析 DNA 复制、转录和翻译过程中的 3 个易错点(1)DNA 复制的模板是 DNA 的两条链,转录的模板是 DNA 的一条链。(2)mRNA 直接决定氨基酸的排列顺序,DNA 间接决定氨基酸的排列顺序。(3)
5、原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物的转录主要在细胞核,翻译在细胞质中,核基因先转录后翻译。调研 1 甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图,下列有关说法正确的是A甲图所示的过程叫作翻译,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B乙图所示过程叫作转录,转录产物的作用一定是作为甲图中的模板C甲图所示翻译过程的方向是从右到左D甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同【答案】C【解析】由甲图可知,翻译过程中一个 mRNA 分子上结合多个核糖体,同时合成多条肽链;转录产物有信使 RNA、转运 RNA 和核糖体 RNA 三种,而翻译的模板只是信使 RNA;甲图中多肽链最
6、长,说明4合成该多肽链的核糖体是最早与 mRNA 结合的,因此核糖体在 mRNA 上的移动方向是从右到左;转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对,但碱基互补配对方式不完全相同。调研 2 下列关于遗传信息传递过程的叙述,正确的是ADNA 的复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,但碱基互补配对方式不完全相同B转录过程主要发生在细胞核中,翻译过程发生在细胞质中,先转录后翻译CDNA 的复制和转录过程都需要解旋酶将氢键破坏,形成 DNA 单链模板D决定氨基酸排列顺序的是 mRNA,与 DNA 无关【答案】A考点 2 中心法则及基因与性状的关系1中心法则的内容与各种生物的信息传递(1)中心法则的内容
7、(2)中心法则体现了 DNA 的两大基本功能信息传递功能:过程体现了遗传信息的传递功能,它是通过 DNA 复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中;过程表示以 RNA 作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。信息表达功能:(转录)、(翻译)过程共同体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育过程中;V 过程表示了部分以 RNA 作为遗传物质的病毒的逆转录过程,是 RNA 中遗传信息表达的首要步骤。此类生物专营寄生生活,必须在宿主细胞中完成其遗传物质中信息的表达,所以需5先通过逆转录过程形成 DNA,整合在宿主 DNA 中,再进行、过程。2不同类型生物遗传信息的传递(1)
8、以 DNA 为遗传物质的生物(2)具有 RNA 复制功能的 RNA 病毒(如烟草花叶病毒)。(3)具有逆转录功能的 RNA 病毒(如艾滋病病毒)。3基因对性状的控制(1)控制途径直接途径 间接途径方式基因通过控制“蛋白质的结构”直接控制生物性状基因通过控制“酶或激素”的合成进而影响代谢过程而控制生物性状图解举例镰刀型细胞贫血症:血红蛋白基因突变血红蛋白结构异常红细胞呈镰刀状囊性纤维病:CFTR 基因缺失 3 个碱基CFTR 蛋白结构异常功能异常豌豆粒型:豌豆淀粉分支酶基因异常(插入外来核苷酸序列)不能正常合成淀粉分支酶淀粉少、蔗糖多水分保留少皱粒白化病:酪氨酸酶基因异常缺少酪氨酸酶制约酪氨酸转
9、化为黑色素白化病6(2)基因与生物性状的关系生物体的一个性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿素的形成至少与 50 多个不同基因有关。一般而言,一个基因只决定一种性状。环境因素会影响生物性状,如人类身高不完全取决于基因,可受后天营养及锻炼状况影响。4基因表达过程的相关计算方法(1)基因表达过程中的数量关系转录、翻译过程中 DNA(基因)的碱基数mRNA 的碱基数多肽链的氨基酸数631,参考图解如下:(2)基因表达过程中的直观作图法这种方法一般可以分为 3 个步骤。第一步:作图。通常只要画出图甲,当涉及转录、逆转录、翻译时还要画出图乙。说明:上述图甲代表的是一个 DNA 分子,、 代表它的两条脱氧
10、核苷酸链;图乙代表的是以该 DNA 分子的 链为模板转录出的一个 RNA 分子。上述图甲中的 A、G、C、T 代表 4 种脱氧核苷酸(或碱基),x、y、z、w 代表数量;图乙中的U、C、G、A 代表 4 种核糖核苷酸(或碱基),x、y、z、w 代表数量。第二步:转换。即根据第一步作出的图,把题干给出的条件转换成数学等式。第三步:计算。即根据题干的要求,结合第二步中的数学等式,求出相应的数值。调研 1 研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。结合中心法则(下图),下列相关叙述不正确的是7A子代病毒蛋白质外壳的合成至少要经过、过程B进行、过程的
11、原料来自宿主细胞C通过形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上D、过程分别在宿主细胞核内和病毒的核糖体上进行【答案】D调研 2 如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析正确的是A正常情况下,过程都会在皮肤细胞中发生B基因 1 和基因 2 的遗传一定遵循自由组合定律C反映了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D人体衰老引起白发的原因是过程不能完成【答案】C【解析】由于基因的选择性表达,发生在红细胞中,发生在皮肤细胞中,A 错误;基因 1 和基因 2 可能位于同一条染色体上,所以它们的遗传不一定遵循自由组合定律,B 错误;说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性
12、状,C 正确;人体衰老引起白发的原因是酪氨酸酶活性降低,不是酪氨酸酶不能合成,D 错误。81下列关于基因表达的叙述正确的是A转录时,RNA 聚合酶的识别位点在 RNA 分子上BmRNA 上含有 tRNA 的结合位点C核苷酸序列不同的基因,表达出的蛋白质一定不同D转录从基因的特定位点开始,到终止密码子结束【答案】B2如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。相关叙述合理的是A若 X 是 mRNA,Y 是多肽,则管内必须加入氨基酸B若 X 是 DNA 一条链,Y 含有 U,则管内必须加入逆转录酶C若 X 是 tRNA,Y 是多肽,则管内必须加入脱氧核苷酸D若 X 是 HIV 的 RNA,Y 是 DNA,
13、则管内必须加入 DNA 酶【答案】A【解析】如果 X 是 mRNA,产物是多肽,说明是翻译过程,需要加原料氨基酸,故 A 正确。如果 X 是DNA 一条链,产物 Y 中含有 U,说明是转录过程,不需要加逆转录酶,故 B 错误。如果 X 是 tRNA,产物是多肽,说明是翻译过程,不需要加脱氧核苷酸,因为脱氧核苷酸是合成 DNA 的原料,故 C 错误。如果 X 是 RNA,Y 是 DNA,说明是逆转录过程,需要加逆转录酶,故 D 错误。3下图表示某种生物细胞内基因表达的部分过程(代表核糖体,代表多肽链)。下列叙述正确的是9A链之间和链之间的碱基配对方式完全不同B链中的 G 和链中的 G 都代表鸟嘌
14、呤核糖核苷酸C基因中的遗传信息通过链传递到需要 RNA 参与D一个核糖体通常可结合多条链以提高的合成速率【答案】C4如图是某细胞中转录和翻译的过程图解,下列说法正确的是A组成 DNA 和 mRNA 的碱基种类和核苷酸种类均不同B一个 mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条不同的多肽链,可以提高翻译的效率CDNA 中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列D该过程发生在真核细胞中【答案】C【解析】组成 DNA 和 mRNA 的碱基都有 A、C、G,A 错误。一个 mRNA 分子上结合多个核糖体同时合成多条多肽链,由于模板相同,所以多肽链是相同的,B 错误。通过转录和翻译,DNA 中特定的碱基序列
15、转换成了多肽链中的特定的氨基酸序列,C 正确。图示过程边转录边翻译,是原核细胞基因表达过程,D错误。5艾滋病病毒(HIV)侵染人体细胞会形成双链 DNA 分子,并整合到宿主细胞的染色体 DNA 中,以它为模板10合成 mRNA 和子代单链 RNA,mRNA 做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述不正确的是A合成 RNADNA 和双链 DNA 分别需要逆转录酶、DNA 聚合酶等多种酶B以 RNA 为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录C以 mRNA 为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳DHIV 的突变频率较高,其原因是 RNA 单链结构不稳定【答案】C6下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图
16、判断,下列描述中正确的是A图中表示 4 条多肽链正在合成B转录尚未结束,翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多种多肽链【答案】B【解析】根据图示,图中表示 4 条 mRNA 链正在合成,每一条 RNA 上都有多个核糖体在合成肽链,A 错误。原核细胞中转录尚未结束,翻译即已开始,B 正确。多个核糖体分别完成多条多肽链的翻译,C 错误。相同的模板,表达出多条相同的多肽链,D 错误。7脊髓灰质炎病毒是一种单股正链 RNA 病毒,可引起脊髓灰质炎。如图是该病毒在细胞内增殖的示意图,下列有关叙述正确的是11A酶 X 是 RNA 聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞
17、核B+RNA 复制产生子代+RNA 的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数C过程中的+RNA 上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸D过程与过程发生碱基互补配对的方式有差异【答案】B8一段 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽,则此 mRNA 分子至少含有的碱基个数、相应的DNA 片段中碱基对数及合成这段多肽需要的 tRNA 个数依次为A36、36、12B33、66、11C36、72、12D33、33、11【答案】A【解析】据中心法则及碱基互补配对原则知,DNAmRNA 中碱基数肽链中氨基酸个数tRNA 个数=6311。一条含有 11 个肽键的多肽,含有的氨基酸数=11+1=12
18、个。mRNA 中,三个碱基决定一个氨基酸,故 mRNA 中含有碱基数为 123=36,由于 mRNA 是以 DNA 的一条链为模板合成的,故 DNA 的碱基数=362,36 对;一个氨基酸至少有一种转运 RNA 来转运,合成此多肽共需要 12 个 tRNA,故选 A。9如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析,下列说法不正确的是12A过程以 DNA 的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成 RNAB某段 DNA 上发生了基因突变,但形成的蛋白质不一定会改变C过程中需要多种转运 RNA,转运 RNA 不同,所搬运的氨基酸也不相同D人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制,使结构蛋白发
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