2021高考生物(人教版-山东专用)总复习教学案:必修2-第2单元第3讲-基因的表达.docx
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1、第3讲基因的表达2021备考最新考纲1遗传信息的转录和翻译()。2.基因与性状的关系()。考点1RNA的种类功能及RNA与DNA的区分(5年9考)(2021新课标、新课标、浙江卷,2022新课标,2011海南卷、上海卷)1RNA与DNA的比较DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要在细胞核中(在线粒体、叶绿体中也有少量)细胞核和细胞质中(包括线粒体、叶绿体)链数及结构两条链,规章的双螺旋结构一条链碱基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸代表生物真核生物、原核生物、噬菌体烟草花叶病毒、艾滋病病毒、H7N9病毒2.RNA的种类及功能病毒中RNA的功能:
2、遗传物质携带遗传信息,含有把握病毒蛋白质合成及性状表达的全套的基因,对宿主细胞具有感染力量。特殊提示 细胞中的极少数RNA还具有催化作用3密码子和反密码子(1)密码子存在于mRNA上,共有64种。打算氨基酸的密码子有61种;终止密码有3种,不打算氨基酸;起始密码子有2种,打算氨基酸。(2)反密码子存在于tRNA上(如下图)思维激活推断正误(1)若核酸中消灭碱基T或五碳糖为脱氧核糖,则必为DNA()。(2)若AT、CG,则为单链DNA;若AT、CG,则一般认为是双链DNA()。(3)若消灭碱基U或五碳糖为核糖,则必为RNA()。(4)要确定是DNA还是RNA,必需知道碱基的种类或五碳糖的种类,是
3、单链还是双链,还必需知道碱基比率()。(5)mRNA、tRNA、rRNA都是以DNA链为模板转录而来的,都携带有遗传信息()。(6)H7N9病毒的RNA对宿主细胞具有感染力量()。(7)密码子位于mRNA上,是由三个相邻碱基组成的,密码子与氨基酸是一一对应关系()。(8)打算氨基酸的密码子有64种,反密码子位于tRNA上,也有64种()。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)考查RNA的种类及功能1(2011海南单科,15)关于RNA的叙述,错误的是()。A少数RNA具有生物催化作用B真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的CmRNA上打算1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码
4、子D细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸解析真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核内合成的,故B错误。少数RNA是酶,具有催化作用;mRNA上打算一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子;tRNA具有特异性,一种tRNA只能转运一种氨基酸。答案B各种RNA在基因表达中的作用2(2021新课标全国卷)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BDNA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能把握某些蛋白质的合成解析 一种tRNA只能携带一种氨基酸,A错误;DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖
5、体上合成的,B错误;反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基,C错误;DNA能把握蛋白质的合成,真核细胞中的DNA位于细胞核、线粒体和叶绿体中,D正确。答案D延长思考mRNA、tRNA、rRNA的由来及各自的作用分别是什么?提示mRNA、tRNA、rRNA均是转录的产物,但携带遗传信息的只有mRNA。它们都参与了翻译过程,mRNA是翻译的模板,mRNA上3个相邻碱基组成一个密码子,打算一个氨基酸;tRNA是运载工具,呈三叶草结构,上面有“反密码子”(能与密码子配对),rRNA是核糖体的组成成分。考点2聚焦基因的表达转录和翻译(5年14考)(2021新课标、浙江卷、江苏卷,2022新课标、安徽卷)
6、1转录动漫演示更形象见课件图一转录过程模式图2翻译(1)识图并回答问题图二翻译过程模式图(2)依据图一、图二转录、翻译过程中碱基配对关系,完善下表。DNAACGGATCTTTGCCTAGAAmRNA(密码子)UGCCUAGAA反密码子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸易错警示!与转录、翻译有关的5个留意点转录的产物有三种RNA,但只有mRNA携带遗传信息,并且三种RNA都参与翻译过程,只是分工不同。密码子的专一性和简并性保证翻译的精确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。翻译进程中核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,但mRNA不移动。遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示:
7、解答蛋白质合成的相关计算时,应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数;是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。考查基因表达的相关学问1(2021浙江卷)某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()。A在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开BDNARNA杂交区域中A应与T配对CmRNA翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中解析在进行转录时,RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合,使DNA片段的双螺旋解开,选项A正确;图示DNA上的碱基A应与RNA上的碱基U配对,选项B错误;图示一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成,
8、故选项C错误;在真核细胞中,转录在细胞核内进行,翻译在核糖体上进行,二者不能同时进行,选项D错误。答案A综合考查DNA分子的复制、转录和翻译的过程2(2021江苏卷)图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)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与链对应的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)
9、,则该基因的这个碱基对替换状况是_ _。(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、而不能发生过程的细胞是_。(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择),其缘由是_。解析(1)图为DNA的复制,图为转录,图为翻译;(2)本小题的留意点是计算对应的DNA区段,而不是模板链,通过绘图,可求得模板链上碱基G占19%,C占29%,A占25%,T占27%,因此该区段DNA双链中A与T之和达52%,故A和T各占26%。(3)本小题留意是一对碱基的替换,通过密码子的对应关系可确定,密码子的变化是AUUACU或AUCA
10、CC或AUAACA,则模板链上对应的碱基变化是AG,基因中碱基对的变化就是ATGC。(4)过程只发生于分裂的细胞中,而过程可发生在具DNA的全部活细胞中,因此浆细胞和效应T细胞不分裂,不发生过程,可发生过程,成熟的红细胞无细胞核,不能发生过程,记忆细胞可发生过程。(5)不同组织细胞发生细胞的分化,基因选择性表达,因此同一DNA中不同基因表达状况有差异,故转录的起点不完全相同。答案(1)细胞核(2)26%(3)TA替换为CG(AT替换为GC)(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学问归纳列表比较复制、转录、翻译的区分与联系1三者的区分复制转录翻译时间细胞分裂的间
11、期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板DNA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种氨基酸条件解旋酶、DNA聚合酶、ATP解旋酶、RNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样,重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸碱基配对AT,TA,CG,GCAU,TA,CG,GCAU,UA,CG,GC意义传递遗传信息表达遗传信息,使生物表现出各种性状2.三者的联系对点强化(2021黄山二检)下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子相关的图形的说法不正确的是()。A将图甲DNA分子放在
12、含15N的培育液中复制两代,子代含15N的DNA单链占总链数的B图甲处的碱基对缺失导致基因突变,限制性核酸内切酶可作用于部位,解旋酶可作用于部位,图乙中有8种核苷酸C图丙所示的生理过程为转录和翻译,在蓝藻细胞中可同时进行D形成图丙的过程可发生在拟核中,人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核解析有一条单链被15N标记的DNA分子在含15N的培育液中复制一代时,含15N标记的DNA单链占DNA总链数的,在含15N的培育液中复制两代时,含15N标记的DNA单链占DNA总链数的;蓝藻等原核细胞的转录与翻译过程可同时进行;人的神经细胞中能进行转录过程的结构有细胞核和线粒体。答案D考点3透析中
13、心法则及基因对性状的把握(5年7考)(2021江苏卷、天津卷、上海卷,2022安徽卷,2010山东卷、广东卷)1中心法则的理解与分析动漫演示更形象见课件光盘DNA的复制;转录;翻译;RNA复制;逆转录。图解表示出遗传信息的传递有5个过程。(1)书写以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(全部细胞生物及DNA病毒)(2)书写以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(RNA病毒)有两种状况,举例如下:写出烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则写出HIV等逆转录病毒的中心法则特殊提示 (1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能,发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。(2)DNA的转录和翻译共同体现了
14、遗传信息的表达功能,发生在个体发育的过程中。(3)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中,是后来发觉的,是对中心法则的补充和完善。(4)进行碱基互补配对的过程上述五个都有;进行互补配对的场全部四个,即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(5)需要解旋酶的过程:DNA复制(两条链都作为模板)和转录(DNA的一条链作为模板)。(6)逆转录需要逆转录酶,该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。2基因对性状把握的方式(1)直接途径:基因蛋白质结构生物性状,如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接途径:基因细胞代谢生物性状,如白化病、豌豆的粒形。思维激活1利用图示分类剖析中心法则(1)图示中1、8为转录过
15、程;2、5、9为翻译过程;3、10为DNA复制过程;4、6为RNA复制过程;7为逆转录过程。(2)若甲、乙、丙为病毒,则甲为DNA病毒,如噬菌体;乙为RNA病毒,如烟草花叶病毒;丙为逆转录病毒,如HIV。2识图分析基因与性状的对应关系基因编号分析:(1)由、号基因分别把握性状F、G、H可判定,大多数状况下一个基因只打算一种性状。(2)生物体的一共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,上图基因、把握和表达同一性状。(3)有些基因则会影响多种性状,如打算豌豆开红花的基因也打算结灰色的种子;上图基因影响性状ABCD。特殊提示 基因与性状的关系并不都是简洁的线性关系。
16、基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着简单的相互作用,这种相互作用形成了一个错综简单的网络,精细地调控着生物体的性状。考查基因对性状的直接把握与间接把握1(2021昆明一中模考)下图为人体内基因对性状的把握过程,下列叙述不正确的是()。A图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B镰刀型细胞贫血症致病的根本缘由是基因突变C人体年轻引起白发的主要缘由是图中的酪氨酸酶的活性下降D该图反映了基因对性状的把握是通过把握酶的合成进而把握代谢活动来进行的解析图示既反映了基因通过把握蛋白质的合成直接把握性状,也反映了基因通过把握酶的合成进而把握代谢活动来间接把握生物性状。答案D互动探究认真识
17、别题干及图示信息,基因1和基因2对性状的把握原理全都吗?提示不全都。基因1通过把握正常(特别)血红蛋白的合成,直接把握性状正常红细胞(镰刀型红细胞),而基因2是通过把握酶的合成而把握代谢活动来间接把握生物性状的。考查中心法则及其补充2(2021天津理综,7)肠道病毒EV71为单股正链RNA(RNA)病毒,是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。据图回答下列问题。(1)图中物质M的合成场所是_。催化、过程的物质N是_。(2)假定病毒基因组RNA含有7 500个碱基,其中A和U占碱基总数的40%。以病毒基因组RNA为模板合成一条子代RNA的过程共需要碱基G和C_个。(
18、3)图中RNA有三方面功能,分别是_。(4)EV71病毒感染机体后,引发的特异性免疫有_。(5)病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成,其中VP1、VP2、VP3暴露于病毒表面,而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接,另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程产生疫苗,四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是_,更适宜作为抗原制成口服疫苗的是_。解析(1)病毒只能在宿主细胞中才能生存繁殖,图中物质M(多肽)的合成场所是宿主细胞的核糖体。催化、过程的物质N是RNA复制酶(或RNA聚合酶);(2)欲合成一条子代RNA,必需先合成一条RNA,RNA、RNA碱基互补而等长,依据RNA中AU4
19、0%,得出GC60%,因而合成一条子代RNA需要GC7 50060%29 000个;(3)识图可知RNA的功能至少有三个:EV71病毒的重要组成成分,翻译的模板,复制的模板(另外还有携带遗传信息)。(4)EV71病毒感染机体后引发的特异性免疫有体液免疫和细胞免疫;(5)依据描述VP4包埋在衣壳内侧,VP1 、VP2、VP3暴露于病毒表面,VP1虽然暴露于病毒表面,但不受胃液中胃酸的破坏,因而通过基因工程生产疫苗时四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是VP4,更适宜作为抗原制成口服疫苗的是VP1。答案(1)宿主细胞的核糖体RNA复制酶(或RNA聚合酶或依靠于RNA的RNA聚合酶)(2)9 000(3
20、)翻译的模板;复制的模板;病毒的重要组成成分(4)体液免疫和细胞免疫(5)VP4VP1信息赐予题的特点及解题模板特点:信息赐予型试题,一般是通过几组文字、图表资料设置情境,要求考生依据问题去分析资料,鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,运用这些信息,结合所学学问解决相关的生物学问题,并能用文字、图表等多种表达形式精确地描述生物学内容。此类试题常创设一些新的情境,其中加入一些与当今生物科技、生产生活、人类健康与疾病等相关的新名词或生疏术语,会给考生带来很大的心理压力和迷惑性。但此类试题往往是“高起点、低落点”,考查的仍是教材中的基本内容。因此,解答时必需在认真分析题意后,进行信息转换,即先把这个
21、新材料的应用范围或考查内容搞清楚。解题模板:解答此类试题时,往往接受逆向思维的方法,即直接从试题所设的问题入手作答。由于有的材料信息题所要回答的内容虽然与试题材料有肯定的联系,但多为教材的基础学问,所以直接从问题入手,也能够回答较多的问题。假如遇到回答不上来的问题,可以实行以下的方法:1.辨析遗传信息、密码子和反密码子点拨遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分遗传信息,密码子,反密码子的位置,可用如图表示:2.辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。(2)一种密码子只能打算一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种
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