浙江选考版高考生物一轮复习第16讲遗传信息的传递和表达学案.docx
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浙江选考版高考生物一轮复习第16讲遗传信息的传递和表达学案
第16讲 遗传信息的传递和表达
知识内容展示
核心素养对接
(1)DNA的功能
(2)DNA与RNA的异同
(3)转录、翻译的概念和过程
(4)遗传密码、中心法则
(5)基因的概念
(6)复制、转录和翻译的异同
生命观念
通过掌握遗传信息的传递,能够从分子水平阐述生命的延续性,从而理解生命的延续和发展规律
科学思维
通过掌握遗传信息传递过程,比较和归纳异同点
社会责任
通过了解中心法则内容,形成关注社会、关注人体健康的理念
考点一 DNA和RNA的比较及基因的概念
(2017·浙江4月选考)下列关于DNA、RNA和基因的叙述,错误的是( )
A.基因是具有遗传效应的核酸分子片段
B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNA
C.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息
D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成
解析 亲代DNA通过复制将遗传信息传递给子代,不是表达,遗传信息表达包括转录和翻译两个步骤,故C错;D中细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成,分裂期可能会有线粒体中遗传信息的表达。
答案 C
本题A选项,对应必修二教材P70基因的概念。
基因的概念
(1)作用:
遗传的一个基本功能单位,它在适当的环境条件下控制生物的性状。
(2)与染色体的关系:
以一定的次序排列在染色体上。
(3)本质:
一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段,在大多数生物中是一段DNA,在RNA病毒中是一段RNA。
1.比较RNA与DNA
2.RNA功能
角度1 围绕DNA与RNA的比较考查批判性思维的能力
1.(2018·宁波十校期末联考)下列关于真核细胞内DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.相同的rRNA分子在不同细胞中参与构成的细胞器不同
B.相同的mRNA分子在不同细胞合成的蛋白质不同
C.相同的tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸不同
D.相同的DNA分子在不同细胞的转录产物可能不同
解析 相同的rRNA分子在不同细胞中参与构成的细胞器相同,都是核糖体,A错误;所有生物共用一套遗传密码,所以相同的mRNA分子在不同细胞合成的蛋白质相同,相同的tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸也相同,B、C错误;细胞内的基因具有选择性表达的特点,所以相同的DNA分子在不同细胞的转录产物可能不同,D正确。
答案 D
2.下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法,错误的是( )
A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定
B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越高
C.含有DNA的生物,其遗传物质是DNA不是RNA
D.含有RNA的生物,其遗传物质是RNA不是DNA
解析 构成DNA和RNA的碱基种类不同,双链DNA中发生碱基互补配对,且A=T,G=C,因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定,A正确;双链DNA分子中A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键,因此碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越高,B正确;同时含有DNA和RNA的生物,DNA为其遗传物质,C正确、D错误。
答案 D
角度2 结合基因的概念考查归纳与概括的能力
3.(2014·海南卷,21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述:
①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合
④能转录产生RNA ⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换
其中正确的是( )
A.①③⑤B.①④⑥C.②③⑥D.②④⑤
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段,携带遗传信息,并能够将遗传信息通过转录传递到RNA,通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构,基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换,即基因突变。
答案 B
(1)针对遗传物质为DNA的生物而言,基因是指“有遗传效应的DNA片段”,但就RNA病毒而言,其基因为“有遗传效应的RNA片段”。
(2)并非所有DNA片段都是基因,基因不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。
考点二 转录和翻译
1.(2018·浙江11月选考)下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA
B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板
C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来
D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
解析 一个DNA分子上可有多个基因,因此可转录产生多个不同类型的RNA,A正确;转录时,边解旋、边转录、边复旋,B错误;在真核生物中,细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA,C错误;洋葱根尖细胞没有叶绿体,D错误。
答案 A
2.(2017·浙江11月选考,25)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码
B.遗传密码由DNA传递到RNA,再由RNA决定蛋白质
C.一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子
D.RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开
解析 有的氨基酸只有一种密码子,如甲硫氨酸、色氨酸,A错误;遗传信息由DNA传递到RNA,再由RNA决定蛋白质,B错误;一个DNA分子上有多个基因,不同基因转录形成的mRNA不同,并且每个基因可以发生多次转录,因此一个DNA分子通过转录可形成多个多种mRNA分子,C正确;当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时,包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开,D错误。
答案 C
3.(2018·浙江4月选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。
某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致
解析 本题考查的是基因的表达。
转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位相结合,起始密码在mRNA上,A错误;miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间,也遵循碱基互补配对原则,为A与U、C与G配对,C错误;据图可知miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链,该单链与W基因mRNA结合,抑制W蛋白的合成,D错误。
答案 B
本题组对应必修二教材P66~67转录和翻译,主要考查转录和翻译的场所、条件,遗传密码和多聚核糖体等结构。
1.转录
(1)概念:
以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)过程(见下图)
2.遗传信息的翻译
(1)概念:
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)场所或装配机器:
核糖体。
(3)条件
(4)过程
(5)产物:
多肽蛋白质
(1)图甲、图乙的过程判断
①图甲DNA两条链都作为模板⇒DNA复制。
②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。
(2)图丙的过程解读
①翻译起点:
一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
②翻译终点:
识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
③翻译进程:
核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。
(3)图丁的过程解读
①数量关系:
一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
②意义:
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向:
从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。
④结果:
合成的仅是多肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
多聚核糖体中,每个核糖体合成的多肽链都相同。
(4)戊图解读
①戊图是tRNA,“三叶草”结构,其内含有氢键(碱基配对)。
②一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,它的一端有三个碱基,叫反密码子(有61种),另一端是携带氨基酸的部位,反密码子读取碱基顺序从长臂端即携带氨基酸的一侧开始读,如图为AUC,对应的密码子为UAG。
RNA的结构和种类
角度1 巧借转录和翻译过程考查推理的能力
1.(2017·海南卷,25)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
解析 色氨酸只有一种密码子与之对应,A错误;HIV的遗传物质是RNA,当侵入细胞后,能以RNA为模板,经逆转录过程形成DNA,B正确;基因表达过程包括转录和翻译,蛋白质合成只是翻译过程,C错误;基因的两条链为互补关系,所以分别转录出的RNA序列不相同,D错误。
答案 B
角度2 结合多聚核糖体的相关分析考查科学思维的能力
2.(2016·浙江1月选考)如图表示高等生物多个核糖体串联在一个mRNA分子上合成肽链的过程。
下列有关叙述错误的是( )
A.图中核糖体沿mRNA分子从右向左移动
B.核糖体认读mRNA分子上决定氨基酸种类的密码子
C.图中不同核糖体合成的肽链具有相同的氨基酸排列顺序
D.多个核糖体在合成肽链时会相互干扰,降低了翻译的效率
解析 根据肽链长短可判断核糖体移动的方向为从右向左,A正确;核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码子,B正确;图中不同核糖体合成相同的肽链以提高翻译效率,C正确;多个核糖体串联在一条mRNA分子上有序地进行翻译,提高了翻译效率,D错误。
答案 D
角度3 DNA复制、转录和翻译的比较
3.(2018·新高考研究联盟联考)细胞内DNA的复制、转录和翻译过程都属于酶促反应,涉及多种酶。
下列叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上
B.DNA复制和转录都需要有关酶的催化使碱基对之间的氢键断开
C.mRNA、tRNA和rRNA的形成都需要RNA聚合酶的催化
D.RNA聚合酶起作用时,从起始密码位置向终止密码位置移动
答案 D
4.下图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。
据图分析正确的是( )
A.过程①和②发生的主要场所相同且均需要解旋酶
B.当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束
C.过程③核糖体移动方向是从右到左
D.DNA复制时以亲代的一条链为模板,复制出子代DNA
解析 ①为DNA分子的复制过程,②表示转录过程,①过程需要解旋酶,但②过程不需要解旋酶,A错误;过程③核糖体的移动方向是从左向右,C错误;DNA复制时以亲代的两条链为模板,复制出子代的DNA,D错误。
答案 B
“三步”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译
注:
若为真核细胞,则只考虑其细胞核内的DNA复制、转录
考点三 遗传密码及中心法则
(2016·浙江10月选考)在遗传信息表达的过程中,mRNA的三个碱基是UAC,则DNA模板链上对应的三个碱基是( )
A.ATGB.TACC.TUCD.AUG
解析 mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的。
答案 A
本题对应必修二教材P68遗传密码,主要考查密码子和反密码子的概念、种类和联系。
密码子和反密码子
(1)密码子存在于mRNA上,共有64种。
决定氨基酸的密码子有61种;终止密码子有3种,不决定氨基酸,决定翻译停止;起始密码子有
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