人教版高中生物必修二基因的表达专项培优四学案含答案

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专项培优 四　章末排查强化主干知识理脉络易错易混早防范易混点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)、反密码子的区别遗传信息、密码子、反密码子的位置可用如图表示：易混点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)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子)，反密码子理论上有61种。特别提醒　由于基因中有的片段不转录，以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多(6∶3∶1的计算方法应注意前提条件)。易错点1　混淆四类酶——解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶点拨　①“解旋酶”的作用是DNA分子复制时使氢键断裂。②“DNA聚合酶”的作用是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。③“RNA聚合酶”的作用是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。④“逆转录酶”的作用是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。易错点2　正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图点拨　(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA链，在核糖体上同时进行翻译过程。解题技法(1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条相同的多肽链。(2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。疑难解答·全程培优——释疑·解惑·教材教材第78页►【复习与提高】一、选择题1．D　知道双链DNA中G占20%，就能算出其他3种碱基的含量，但不能确定模板链(单链)上G的含量，所以无法确定mRNA中C的含量。2．D　合成该肽链的mRNA分子至少有碱基500×3＝1 500(个)，用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基500×6＝3 000(个)。3．C　遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，但不能从蛋白质流向RNA或DNA。4．A　一个性状可以受到多个基因的影响，B错误；基因除能通过控制酶的合成来控制性状外，还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误；生物体的性状不完全由基因决定，还受到环境的影响，D错误。5．C　同一个人的神经细胞和肌细胞都是由同一个受精卵发育而来的，两者的DNA上的遗传信息一般相同，选择表达的基因不同，所含mRNA的种类不同。二、非选择题1．(1)DNA→mRNA→蛋白质(2)否　基因的选择性表达(3)家鸽失去方向感，无法正确辨别方向　设计实验使两个基因不表达，观察鸽子的飞行状况，与正常鸽子进行比较2．(1)酶①或酶⑤；酶③。(2)提示：由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些基因缺陷引起的，这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(3)提示：为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食物问题。启动苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助，还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注，同时，这是党和政府对国民健康状况的关怀，彰显了我国社会主义制度的优越性。基础排查过三关第1关：基础知识——填一填1．复制、转录和翻译都需要________、原料、能量和酶等条件，除此之外，翻译还需要运输工具________。2．一种氨基酸可对应________种密码子，可由________种tRNA来运输，但一种密码子只对应________种氨基酸，一种tRNA也只能运输________种氨基酸。3．生物的表型由________和________共同决定。4．中心法则可表示为________________________________________________________________________。5．中心法则体现了DNA的两大基本功能(1)通过____________完成遗传信息的传递功能。(2)通过____________完成遗传信息的表达功能。6．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某信使RNA的碱基排列顺序如下：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的个数为________个。7．如图是中心法则的部分示意图，该示意图表示的过程可以是____________。8．小鼠有40条染色体，将其卵原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，该小鼠进行减数分裂产生的卵细胞中，含15N标记的DNA的卵细胞的可能性为________。9．如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，则该蛋白质中有______个肽键。10．真核细胞中，线粒体和________中的DNA，都能够进行____________复制，并通过________和________控制蛋白质的合成，为了和细胞核基因相区别，将这两种细胞器中的基因称为__________基因，细胞质基因控制的遗传病的遗传特点是__________________________________________。11．从密码子表中可以看到，一种氨基酸可以由多种密码子与之对应，这一现象称为密码子的________性，这种特性对生物体的生存发展有什么意义？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．豌豆的圆粒种子和皱粒种子的出现说明了基因控制性状的方式之一是__________________________，具体来说，皱粒种子的成因是与圆粒种子的DNA不同，皱粒种子的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码________酶的基因，导致发生________，最终使该酶无法合成，进而导致淀粉含量降低，淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的种子能够有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。第2关：切入高考——判一判1．基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成来实现的。(　　)2．人体细胞中的某基因的碱基对数为N，则由其转录成的mRNA的碱基数等于N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。(　　)3．转运RNA与mRNA的基本单位相同，但前者是双链，后者是单链，且转运RNA是由三个碱基组成的。(　　)4．某细胞中，一条还未完成转录的mRNA已有核糖体与之结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞可能不是真核细胞。(　　)5．正常情况下，终止密码子不编码氨基酸。(　　)6．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(　　)7．核糖体可在mRNA上移动。(　　)8．[经典高考]细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，以提高转录效率。(　　)9．[经典高考]mRNA完成翻译过程后只能得到一条肽链。(　　)10．[经典高考]在真核细胞中转录过程在细胞质基质中进行，以核糖核苷酸为原料。(　　)第3关：做高考——攀顶峰1．[2022·浙江6月]“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)A．催化该过程的酶为RNA聚合酶B．a链上任意3个碱基组成一个密码子C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递2．[2022·湖南卷]大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是(　　)A．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链B．细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译3．[2021·浙江6月]某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(＋RNA)，该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是(　　)A．＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C．过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D．过程④在该病毒的核糖体中进行4．[2021·湖南卷]细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是(　　)A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子5．[2021·河北卷]许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　)A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响6．[2021·全国乙卷]在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌7．[2021·广东卷]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①② B．②③C．③④ D．①④8．[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是(　　)A．DNA复制 B．转录C．翻译 D．逆转录9．[2021·河北卷]关于基因表达的叙述，正确的是(　　)A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息专项培优四　章末排查强化【基础排查过三关】第1关：基础知识——填一填1．模板　tRNA2．多　多　一　一3．基因型　环境4.5．(1)DNA复制　(2)转录和翻译6．167．转录或逆转录8．100%9．m＋n－210．叶绿体　半自主性自我　转录　翻译　细胞质　只能通过母亲遗传给后代11．简并　密码子的简并性可以在一定程度上防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。增强了密码子的容错性，当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率较高时，几种不同的密码子都可以编码一种氨基酸以保证翻译的速度12．基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状　淀粉分支　基因突变第2关：切入高考——判一判1．×　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×　7.√　8.×　9.×　10.×第3关：做高考——攀顶峰1．解析：图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程，催化该过程的酶是逆转录酶，A错误；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称做一个密码子，B错误；DNA单链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。答案：C2．解析：一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。答案：D3．解析：图中过程①②表示＋RNA复制出子代RNA，过程③④表示翻译，而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正确；该病毒蛋白基因是单链RNA结构，并不是以半保留复制的方式传递给子代，B错误；RNA病毒合成的RNA聚合酶可以RNA为模板合成RNA，因此过程①②的进行需要RNA聚合酶的催化，而过程③的进行不需要RNA聚合酶的催化，C错误；病毒没有细胞结构，营寄生生活，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。答案：A4．解析：基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，A正确；核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B正确；三种RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。答案：ABC5．解析：羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA为模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准导入肿瘤细胞，因此，可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确。答案：BCD6．解析：R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达，B正确；加热可使S型菌蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，说明加热杀死S型菌DNA功能可能正常，C正确；S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化，D错误。答案：D7．解析：赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。答案：B8．解析：由题意可知，金霉素可以抑制tRNA与mRNA的结合，蛋白质的翻译过程涉及tRNA与mRNA结合，故该作用直接影响翻译过程，故选C。答案：C9．解析：RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。答案：C药物名称作用机理羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成放线菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性