高三生物一轮复习学案：第20讲 基因的表达 人教版

高三生物一轮复习学案：第20讲 基因的表达 人教版

学案20 基 因 的 表 达 课前预习案 ‎【预习目标】‎ ‎1．熟练掌握转录和翻译的过程，弄清与DNA复制之间的关系 ‎ ‎2．理解中心法则及其发展，弄清基因、蛋白质与性状的关系 ‎【基础知识回顾】‎ 一、RNA的化学组成及分类 ‎ 磷酸 ‎1．RNA的基本组成单位： 碱基： ‎ ‎ ‎ ‎2．RNA的结构：一般是 链，而且比DNA ，因此能够通过 ，从细胞核转移到细胞质中。‎ ‎[思考]RNA通过核孔由细胞核进入细胞质，穿过 层磷脂分子层 ‎3.RNA的分布：主要分布在 中，可以用 进行染色观察。‎ ‎4.RNA的种类：‎ ‎（1）mRNA→将遗传信息从 传递到细胞质中 ‎（2）tRNA→ ，识别密码子 ‎（3）rRNA→ 的组成成分 二、遗传信息的转录 ‎1.转录的概念：在 中，以 为模板合成mRNA的过程 ‎2.转录的过程：‎ ‎（1）解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。‎ ‎（2）配对：细胞中游离的 与DNA链上的碱基互补时，两者以 结合。‎ ‎（3）连接：在 作用下，游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。‎ ‎（4）脱离：合成的 从DNA链上释放， DNA 恢复。‎ ‎[思考]‎ ‎①转录的时间是细胞分裂的 期，个体发育的整个过程，场所是 。‎ ‎②转录所需要的条件 、 、 、 。‎ ‎③转录的特点是 ，转录完成后DNA恢复为双链结构。‎ ‎④转录成的mRNA碱基序列与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？‎ ‎[练习1]对于右图的说法，不正确的是（ ）‎ ‎①表示DNA复制过程 ②一定需要逆转录酶 ‎ ‎③共有5种碱基 ④共有6种核苷酸 ‎ ‎⑤遵循碱基互补配对原则 ⑥A均代表同一种核苷酸 A、①②③ B、④⑤⑥ C、①②⑥ D、③⑤⑥‎ ‎[练习2]DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处是（　　）‎ ‎　A. 利用的模板都相同 B.利用的原料都相同 ‎　C.所利用的酶都相同 D.都遵循碱基互补配对原则 三、遗传信息的翻译 ‎1．翻译的概念：游离在 中的各种氨基酸，以 为模板合成具有 一定 顺序的蛋白质的过程。‎ ‎2．密码子：‎ ‎（1）位置：在 上 ‎（2）实质：决定一个氨基酸的三个相邻 。‎ ‎（3）种类： 种，其中终止密码子 个，起始密码子 个，能决定氨基酸的是 ‎ 。‎ ‎3.tRNA ‎（1）种类： 种 ‎（2）结构：三叶草形，一端是携带 的部位，另一端有3个碱基可以与mRNA上的密码子 ，叫 。‎ ‎（3） tRNA与氨基酸的关系：一个tRNA一次只能转运 个氨基酸，一种tRNA只能识别并转运 种氨基酸，一种氨基酸可以由 种tRNA来转运。‎ ‎[思考]‎ tRNA是否只有三个碱基？ RNA是否没有氢键？‎ ‎4.过程（看P66图4-6，回答问题）‎ ‎（1）mRNA进入细胞质与 结合。‎ ‎（2）携带氨基酸的tRNA与mRNA的碱基 ，将氨基酸置于特定位置。‎ ‎（3）2个氨基酸脱水缩合形成 （写出结构简式），连接成肽链。‎ ‎（4） 沿着mRNA移动，读取下一个密码子，直至读取到 合成终止。‎ ‎（5）肽链合成后，从核糖体上脱离，经过一系列“加工”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的 。‎ ‎[思考]‎ ‎①翻译的时间在细胞分裂的 期，个体发育的整个过程，场所在 。‎ ‎②翻译所需要的条件 、 、 、 。‎ ‎③翻译是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎④肽链需要 细胞器进一步加工才能成为具有一定空间结构的蛋白质。‎ ‎[练习3]遗传信息的“转录”和“翻译”过程分别是指（ ）‎ A、DNA→DNA，DNA→RNA B、RNA→RNA，RNA→蛋白质 C、DNA→RNA，RNA→蛋白质 D、RNA→蛋白质，蛋白质→性状 ‎[练习4]若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为（ ）‎ A、UAC B、AUG C、ATG D、TAC 四、中心法则的提出及其发展 ‎1.提出者： ‎ ‎2．内容图解 ‎3.发展 ‎（1）存在RNA复制酶的病毒遗传信息的流向： ‎ ‎（2）存在逆转录酶的病毒遗传信息的流向： ‎ ‎（3）疯牛病病原体（朊病毒）的遗传信息的流向： ‎ ‎4.完善后的中心法则 五、基因、蛋白质、性状的关系 基因通过控制蛋白质的合成来控制性状，有两条途径：‎ ‎1、间接途径：基因通过控制 的合成来控制 过程，从而控制性状，‎ ‎ 实例：白化病是由于控制 的基因异常而引起的。‎ ‎2、直接途径：基因通过控制 来直接控制性状，‎ 实例：囊性纤维病是由于编码 的基因缺失3个碱基引起的。‎ ‎3.基因与性状的关系 ‎（1）基因与性状的关系并不都是简单的 关系。有些性状由多个基因决定，有些基因也可能影响决定多个性状 ‎（2）基因与 、基因与 、基因与 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。‎ ‎[练习5]已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是(　　)‎ A．DNA→DNA→RNA→蛋白质 B．RNA→RNA→蛋白质 C．DNA→RNA→蛋白质 D．蛋白质→RNA ‎[练习6]下列关于基因的说法，正确的是(　　)‎ A．真核细胞的基因都存在于染色体上 B．基因中的3个相邻的碱基构成一个密码子 C．基因中的一个碱基发生变化，必将导致密码子的改变，从而引起生物性状的改变 D．有些性状是由多对基因控制的 ‎[练习7]下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：‎ ‎（1)图中涉及的遗传信息传递方向为：_________________________________(以流程图的形式表示)。‎ ‎(2)转录过程主要发生在________（填场所）。‎ ‎(3)mRNA是以图中的③为模板，在[　　]________的催化作用下，以4种游离的________为原料，依次连接形成的。‎ ‎(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________，它所携带的小分子有机物可用于合成图中[　　]________________。‎ ‎(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个G—C对被A—T对替换，导致由此转录形成的mRNA上________个密码子发生改变，经翻译形成的④中__________________________发生相应改变。‎ 学案20 基 因 的 表 达 课内探究案 ‎【学习目标】‎ ‎1.熟练掌握DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用 ‎2.总结基因的表达过程中有关碱基的计算的规律 ‎3.理解中心法则与生物种类的关系，明确基因与性状之间的关系 ‎【探究点一】DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用 ‎ [例题1] 下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：‎ ‎ ‎ ‎（1）甲图表示的过程是 ，乙图表示的过程是 ‎ ‎（2）乙过程的模板是[　　]________中的________链，进行的场所是___ _____，所需要的原料是_____ ___。‎ ‎（3）甲过程的场所是[　 ]__ ____，需要的模板是[ 　]__ ___，运载氨基酸的工具是[　　]_______，以③中已知序列为模板翻译后的产物是________肽，翻译过程中需要________个tRNA来运载。‎ ‎（4）DNA分子复制需要 酶，转录需要 酶。‎ ‎（5）甲、乙表示的过程的意义是 。‎ ‎[例题2]（2013·海南生物）甲(ATG G)是一段单链 DNA 片段，乙是该片段的转录产物，丙(A-P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是 ‎ ‎ A．甲、乙、丙的组分中均有糖 B．甲、乙共由 6 种核苷酸组成 ‎ C．丙可作为细胞内的直接能源物质 D．乙的水解产物中含有丙 ‎[思维拓展]‎ ‎（1）上题（3）中翻译的产物最多需要 种tRNA、 个密码子、 种密码子；若翻译的产物由78个氨基酸构成，则需要 个密码子、最多 种密码子 ‎（2）若图中的④所示的分子中有600个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有 个碱基，合成的蛋白质中最多有氨基酸 个 ‎[归纳总结]‎ ‎（1）复制、转录和翻译的区别 复制 转录 翻译 时间 细胞分裂的 期 个体生长发育的整个过程（细胞分裂和分化过程）‎ 场所 主要在 ‎ 主要在 ‎ 细胞质的 ‎ 模板 DNA的 条链 DNA的一条链 ‎ ‎ 原料 ‎4种 核苷酸 ‎4种 核苷酸 ‎20种氨基酸 其他 条件 ‎ 酶和ATP ‎ 酶和ATP 酶、ATP和 ‎ 产物 ‎2个双链DNA 一个单链RNA ‎ ‎ 特点 ‎ 、‎ ‎ ‎ 边解旋边转录；转录后DNA仍恢复原来的双链结构 翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸 碱基 配对 A—T，T—A，‎ G—C，C—G ‎ ，T—A，‎ G—C，C—G A— ， —A，‎ C—G，G—C 意义 ‎ 遗传信息 ‎ 遗传信息，使生物表现出各种性状 ‎（2）氨基酸与密码子、反密码子的对应关系 一种氨基酸可以由 种密码子决定，一种密码子只能决定 种氨基酸；‎ 一种氨基酸可以由 种tRNA转运，一种tRNA只能转运 种氨基酸。‎ ‎（3）氨基酸与碱基的数量关系 ‎ DNA中的碱基个数： mRNA中的碱基个数：氨基酸的个数 ＝ ‎ 注意：因为DNA、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸（如mRNA上的终止密码子等），所以实际上编码1个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3个，基因上的碱基数目大于6个，故一般求氨基酸数有“最多”，求碱基数有“至少”等字样。‎ ‎[变式训练1] 大肠杆菌某生命活动中具有如图所示的碱基配对行为，则下列说法中正确的有（ ）‎ ‎① 表示DNA复制过程 ② 图中共有5种碱基、8种核苷酸 ‎③ 表示DNA转录过程 ④ 图示过程需要RNA聚合酶 ‎⑤ 图中的A均代表同一种核苷酸 ‎⑥ 若X链中的碱基改变，则密码子一定改变 ⑦ 若Y链中的碱基改变，则氨基酸一定改变 A．③④⑤⑦　　B．②③④⑥　　C．②③④⑦　　D．①③⑤⑥‎ ‎[变式训练2] 已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：A－U－U－C－G－A－U－G－A－C……（40个碱基）……C－U－C－U－A－G－A－U－C－U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸数最多为（ ） ‎ ‎ A．20个 B．15个 C．16个 D．18个 ‎【探究点二】对中心法测的理解 ‎ [例题3] 1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列能正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”的示意图是 (　　)‎ ‎ [思维拓展]‎ 大肠杆菌和禽流感病毒（含RNA复制酶）的遗传信息又是怎么传递的？请用图解表示 ‎①大肠杆菌 ‎②禽流感病毒 ‎[归纳总结]完善后的中心法则的图解 ‎[变式训练3] 中心法则包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是 （ ）‎ ‎ A．从DNA→DNA的复制过程 B．从DNA→RNA的转录过程 ‎ ‎ C．从RNA→蛋白质的翻译过程 D．从RNA→DNA的逆转录过程 ‎[思维拓展]‎ ‎（1）中心法则体现了基因的两大功能是 、 。‎ ‎（2）通过中心法则可以看出，基因能够控制蛋白质的合成从而控制生物的性状，通过哪些途径得以实现？‎ ‎①基因通过控制 的合成来控制 过程，从而间接控制性状。‎ ‎②基因通过控制 来直接控制性状。‎ ‎（3）基因与性状之间数量关系怎样？性状只受基因控制吗？‎ ‎[变式训练4] 下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中不正确的是 (　　)‎ A．生物体的性状完全由基因控制 B．蛋白质的功能可以体现生物性状 C．蛋白质的结构可直接影响生物性状 D．基因与性状不都是简单的线性关系 ‎[变式训练5]香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对等位基因（A和a、B和b）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。‎ ‎（1）从图可见，紫花植株必需同时具有 和 基因，方可产生紫色物质。‎ ‎（2）基因型为AaBb和aaBb的个体，其表现型分别是 和 。‎ ‎（3）AaBb×AaBb的子代中，紫花植株与白花植株的比例分别为 和 。‎ ‎（4）本图解说明，基因与其控制的性状之间的数量对应关系是 ‎ ‎ 。‎ ‎[课堂小结]‎ 结合本节所学知识，完成图解，并领会DNA复制、转录和翻译的过程和遗传信息的传递过程 ‎[当堂检测]‎ ‎1.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是( )‎ A.一个密码子可以决定多个氨基酸 B.DNA复制就是基因表达的过程 C.一个mRNA只能结合一个核糖体 D.转录和翻译都可发生在线粒体内 ‎2.一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是（ ）‎ A.酪氨酸（UAC） B.谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D.丙氨酸（GCU）　　　‎ ‎3.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是 (　　)‎ A．75对碱基　　　B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基 ‎4．在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。信息流的方向可以用下图表示，下列相关说法正确的是(　　)‎ A．①和②过程都需要解旋酶和RNA聚合酶 B．能进行④或⑤过程的生物不含DNA C．①过程可能发生基因突变和基因重组 D．③过程不发生碱基互补配对 ‎5．如图为两个核糖体沿同一个mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程。对此过程 的叙述不正确的是(　　)‎ A．此过程主要是在细胞质中进行的 B．此过程表示多个核糖体参与形成一条肽链 C．此过程需要tRNA和ATP D．此过程遵循碱基互补配对原则 学案20 基 因 的 表 达 课后拓展案 ‎1. 以下有关RNA的叙述中错误的是(　　)‎ ‎ A．RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂 ‎ B．mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽 ‎ C．mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质 ‎ D．HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变 ‎2.有关蛋白质合成的叙述，不正确的是（ ）‎ ‎ A. 终止密码子不编码氨基酸 B. 每种tRNA只运转一种氨基酸 ‎ C. tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D. 核糖体可在mRNA上移动 ‎3.(2011·连云港检测)四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素均阻断了下列哪种过程(　 　)‎ ‎ A．染色体活动 B．DNA复制过程 C．转录过程 D．翻译过程 ‎4.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以（ ）‎ ‎ A．控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状 ‎ B．控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状 ‎ C．控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状 ‎ D．直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变 ‎5.某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物细胞的有丝分裂。已知这种植物细胞的细胞周期为20 h，两种核苷酸被利用的情况如图所示，图中32P和15N的利用峰值分别表示 （ ）‎ ‎ A．复制、转录　　　　　B．转录、复制 ‎ C．复制、蛋白质合成 D．转录、蛋白质合成 ‎6.下列有关如图所示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述，不正确的是 （ ） ‎ ‎ A．图中所示的生理过程包括转录和翻译 ‎ B．图中所示的过程可发生在原核细胞中 ‎ C．遗传信息由②传递到⑤需要RNA作中介 ‎ D．图中①在该过程中不起作用，‎ 由此可确定①在遗传上不具功能 ‎7.根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（ ）‎ A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU ‎8.如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关叙述中不 正确的是(　　)‎ ‎ A．丙的合成可能受到一个以上基因的控制 ‎ ‎ B．图示过程没有遗传信息的传递 ‎ C．过程a仅在核糖体上进行 ‎ D．甲、乙中均含有起始密码子 ‎9. 下列对图表的分析，有关说法正确的是( )‎ A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和④过程 B.青霉素和利福平都能用来杀灭病毒 C.结核杆菌的②和③过程都能发生在拟核中 D.①②③④可发生在人体健康细胞中 ‎10.如图为某细胞中转录、翻译的示意图,据图判断下列描 述中正确的是( )‎ A.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 B.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 C.图中表示4条多肽链正在合成 D.该细胞可以是人体成熟的红细胞 ‎11.在烟草和烟草花叶病毒中，遗传信息的传递情况分别是 ( )‎ ‎ A．①②⑤和③②④⑤ ‎ ‎ B．①②⑤和④⑤ ‎ ‎ C．②④⑤和③④⑤⑥‎ ‎ D．②⑥⑦和②④⑤⑥‎ ‎12.在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是(　 　)‎ A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的 B．DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的 C．在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同 D．在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的 ‎13.如图为面胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出 （ ）‎ A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若产生鸟氨酸依赖突变型面胞霉，则可能是基因①的碱基序列发生了改变 ‎14.关于转录和翻译的叙述，错误的是 ( )‎ A.转录时以核糖核苷酸为原料 B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列 C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 ‎15.下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（ ）‎ A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则 ‎16．图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在（ ）‎ A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 ‎17．同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的（ ）‎ A．tRNA种类不同 B．mRNA碱基序列不同 C．核糖体成分不同 D．同一密码子所决定的氨基酸不同 ‎18．针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是（ ）‎ A. 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B. 以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 C. 外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡 D. 能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解 ‎19.（2013·新课标全国理综Ⅰ）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是(　　)‎ A．一种tRNA可以携带多种氨基酸 ‎ B．DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成 ‎20.如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答：‎ ‎（1）①过程需要的原料是__ __，模板是亲代DNA的_____条链。‎ ‎（2）②过程表示_______，主要是在________中进行的。‎ ‎（3）逆转录酶催化_______（填序号）过程，能进行该过程的生物的遗传物质是_________；需要解旋酶的过程包括图中的_________（填序号）过程。‎ ‎（4）真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的______（填序号）过程，场所是_______。‎ ‎（5）在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。‎ ‎21.（2013·江苏生物）图中①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:‎ ‎(1)细胞中过程②发生的主要场所是 。‎ ‎(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。‎ ‎(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是 。‎ ‎(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是 。‎ ‎(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点 ‎ (在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择),其原因是 。‎ ‎22.若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由 变为 。正常情况下，基因R在细胞中最多有____个，其转录时的模板位于 （填“a”或“b”）链中。‎ 学案20 基因的表达 课前探究案 ‎[基础知识回顾]‎ 一、1、核糖核苷酸 A U G C 核糖 ‎ ‎2、单 小 核孔 ‎ ‎[思考] 0 ‎ ‎3、细胞质 吡罗红 ‎ ‎4、（1）细胞核 （2）运输氨基酸 （3）核糖体 ‎ 二、1.细胞核DNA双链中的一条链 2.（2）核糖核苷酸 氢键 （3）RNA聚合酶 （4）mRNA ‎ 双螺旋 ‎ 思考：‎ ‎①间 细胞核、线粒体、叶绿体 ‎ ‎②模板 原料 酶 能量 ‎ ‎③边解旋边转录 ‎④互补，但模板上A与U配对 三、1.细胞质 mRNA 氨基酸 ‎ ‎2.(1)mRNA (2)碱基 (3)64 3 2 61种 ‎ ‎3.(1)61 (2)氨基酸 配对 反密码子 (3)1 1 多 ‎ ‎[思考] 否 否 ‎ ‎4、(1)核糖体 (2)互补配对 (3)—CO—NH— （4）核糖体 终止密码子 （5）蛋白质 ‎ ‎[思考]‎ ‎①间 核糖体 ②模板 原料 酶 能量 ③一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成大量蛋白质 ‎④内质网、高尔基体等 ‎ 四、1、克里克 2、3、4、略 ‎ 五、1、酶 代谢 酪氨酸酶 ‎ ‎2、蛋白质的结构 跨膜蛋白 ‎ ‎3、（1）线性 （2）基因 基因产物 环境 ‎ ‎[练习]‎ ‎1．C ‎2.D ‎3.C ‎4.D ‎5.C ‎6.D解析：真核细胞的基因主要存在于染色体上，mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，基因中的一个碱基发生变化，不一定导致密码子的改变，因为兼并性。‎ ‎7、解析：‎ 该生物体出现了新的性状，可以确定是蛋白质发生了改变，由此联想到其基本组成单位氨基酸的数目、种类和排列顺序发生变化，结合本题中提供的有一个碱基对发生了改变，故应是组成蛋白质的氨基酸的种类或数目发生了改变。‎ 答案：(1)DNARNA蛋白质　 (2)①细胞核 (3)②　RNA聚合酶　核糖核苷酸　(4)tRNA　④　多肽(肽链)　(5)1　氨基酸的种类或数目 课内探究案 ‎【探究点一】DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用 ‎[例题1]‎ ‎（1）翻译 转录 ‎ ‎（2）④　DNA　A 细胞核 4种游离的核糖核苷酸 ‎ ‎（3）②核糖体　③mRNA　①tRNA　四　4 ‎ ‎（4）解旋酶和DNA聚合 RNA聚合 （5）表达遗传信息 [例题2] D ‎【例题2】D ‎[思维拓展]‎ ‎（1）4 4　 4 78 61 ‎ ‎（2）600 200‎ ‎ [归纳总结]（1）‎ 复制 转录 翻译 时间 细胞分裂的 间 期 个体生长发育的整个过程（细胞分裂和分化过程）‎ 场所 主要在 细胞核 ‎ 主要在 细胞核 ‎ 细胞质的 核糖体 ‎ 模板 DNA的 2 条链 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 其他条件 ‎ 解旋酶和DNA聚合 酶和ATP ‎ RNA聚合 酶和ATP 酶、ATP和 tRNA ‎ 产物 ‎2个双链DNA 一个单链RNA ‎ 肽链 ‎ 特点 ‎ 边解旋边复制 、‎ ‎ 半保留复制 ‎ 边解旋边转录；转录后DNA仍恢复原来的双链结构 翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸 碱基配对 A—T，T—A，‎ G—C，C—G ‎ A－U ，T—A，‎ G—C，C—G A— U ， U —A，‎ C—G，G—C 意义 ‎ 传递 遗传信息 ‎ 表达 遗传信息，使生物表现出各种性状 ‎（2）1种或多 1 1种或多 1 ‎ ‎（3） 6:3:1‎ ‎[变式训练]‎ ‎1.B 解析：X链是DNA链，Y链是RNA链，表示DNA转录过程，图中共有5种碱基、8种核苷酸；X中A表示腺嘌呤脱氧核苷酸，Y中A表示腺嘌呤核糖核苷酸，若X链中的碱基改变，则密码子一定改变；由于密码子具有兼并性,若Y链中的碱基改变,则氨基酸不一定改变。‎ ‎2.C ‎ ‎【探究点二】对中心法则的理解 ‎[例题3]D 考查的是中心法则的相关知识。逆转录病毒的遗传物质是RNA，它的遗传信息先通过逆转录，把RNA的信息传到DNA（但RNA自身不复制），DNA可以复制，也可以通过转录把信息传到RNA，再通过翻译，把RNA中的信息反应到蛋白质上，D正确，其它均错。‎ ‎ ②‎ ‎[思维拓展]① ‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎[变式训练3]A ‎[思维拓展]‎ ‎（1）遗传信息的传递 遗传信息的表达 （2）①酶 代谢 ②蛋白质的合成 ‎（3）不是，一个基因可以控制多种性状，一种性状可由多个基因控制 性状还受环境影响 ‎[变式训练4]A ‎[变式训练5]（1）A B（2）紫色 白色（3）9/16 7/16（4）一个性状可由多种基因控制 ‎[课堂小结]略 ‎ ‎[当堂检测] ‎ 1. D 2. D 3. D解析：设共有X个氨基酸构成这条肽链，则 2778=110X－18×（X－1），X=30。30个氨基酸对应信使RNA的碱基数是90，加上无实际对应氨基酸的终止密码子3个碱基，共有93个碱基，那么，编码该链多肽的基因上至少有93对碱基。‎ 4. B 5. B 课后拓展案 ‎1．B ‎2.C ‎3.D解析：四环素的作用机制在于药物能特异性地与细菌核糖体结合，阻止氨基酰- tRNA在该位上的联结，从而抑制肽连的增长和影响细菌蛋白质的合成。 ‎ 红霉素可透过细菌细胞膜，与细菌核糖体可逆性结合，阻断了 tRNA结合至核糖体上，因而细菌蛋白质合成受抑制。红霉素仅对分裂活跃的细菌有效。 链霉素主要与细菌核糖体结合，抑制细菌蛋白质的合成。氯霉素为脂溶性,通过弥散进入细菌细胞内,并可逆性地结合在细菌核糖体上,使肽链增长受阻(可能由于抑制了转肽酶的作用),因此抑制肽链的形成,从而阻止蛋白质的合成。‎ ‎4.C ‎5.B ‎ ‎6 .D ‎7.C解析：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。‎ 据表，mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG，另一条链为AC，若DNA转录时的模板链为TG链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC链，则mRNA的密码子为UGU。‎ ‎8.B ‎9.C ‎10.A 解析:图示表明,在翻译过程中,一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,所以少量的mRNA分子就可以合成大量的蛋白质(肽链)。图中附有核糖体的4条链是转录后的mRNA,而不是4条肽链。人体成熟的红细胞中没有DNA,无法进行转录和翻译。‎ ‎11.B ‎12.D ‎13.C解析：基因②不表达,不能合成精氨酸,是因为酶③ 和④没有作用的物质 ‎14.C ‎15.D ‎ ‎16.C解析：图示过程为转录和翻译在同一时间同一地点进行，故为原核生物的基因表达过程，故A、D错，转录是核糖体沿mRNA移动，故B错，选C。‎ ‎17.B ‎18.A 解析：一种tRNA上只有一种反密码子，只能识别并携带一种氨基酸，A错误；DNA聚合酶是蛋白质，应该在细胞质中核糖体上合成，B错误；反密码子是由位于tRNA上的3个相邻的碱基构成的，C错误；线粒体中有合成蛋白质所需的DNA、RNA以及相关的酶等，也能控制某些蛋白质的合成，是半自主性的细胞器，D正确。‎ ‎19.D ‎20.解析：（1）①是DNA的复制，模板是亲代DNA的两条链，原料是4种游离的脱氧核苷酸。‎ ‎（2）②是转录，主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。‎ ‎（3）逆转录酶可催化逆转录反应，即③，只发生于RNA病毒中，DNA的复制需要解旋酶。‎ ‎（4）遗传信息表达的最后阶段是翻译，场所是核糖体。‎ ‎（5）若单链DNA也可指导蛋白质合成，则遗传信息也可由DNA→蛋白质。‎ 答案：（1）4种脱氧核苷酸 两 （2）转录 细胞核 ‎（3）③ RNA ① （4）⑤ 核糖体 ‎（5）图中加一条虚线由DNA指向蛋白质 ‎21. 解析：（1）图①②③表示的过程依次是DNA的复制、转录和翻译。转录的场所主要在细胞核中。 （2）RNA中G+U=54%、C+A=46%，则其DNA模板链中C（29%）+A=54%、G（19%）+T=46%，计算得DNA一条链中A+T=52%，故双链中A+T=52%，A=T=26%。 ‎ ‎（3）该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是基因中T//A替换为了C//G（或A//T替换为了G // C）。 （4）人体成熟的红细胞中无细胞核，复制、转录和翻译过程都不能发生，高度分化的细胞即浆细胞和效应T细胞中能进行转录和翻译，但不能进行DNA的复制。（5）1个DNA分子中含许多个基因，不同组织细胞中的基因选择性表达，故进行转录过程时启用的起始点不完全相同。‎ 答案：(1)细胞核 (2)26% (3)T//A替换为C//G(A//T替换为G//C)‎ ‎(4)浆细胞和效应T细胞 (5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达 ‎22. GUC UUC ‎‎4 a