高中生物必修2复习考点13遗传信息的传递和表达.docx

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高中生物必修2复习考点13遗传信息的传递和表达

考点13　遗传信息的传递和表达

1．熟记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”

2．析图归纳DNA复制过程

（1）DNA复制时间：

发生于细胞分裂间期和DNA病毒繁殖时，其中的细胞分裂并非仅指减数分裂和有丝分裂。

（2）DNA复制场所：

并非只发生在细胞核中，在叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也可发生。

3．析图归纳DNA转录和翻译过程

（1）转录

（2）翻译

①转录的场所：

就真核生物而言，不仅有细胞核，还有线粒体和叶绿体；原核生物的转录在细胞质中进行。

②转录发生的时期：

就个体而言，转录可发生在个体生长发育的任何时期。

但从细胞周期分析，转录主要发生在分裂间期，分裂期由于染色质高度螺旋化形成染色体，因此基因不能转录。

③转录的产物不只是mRNA分子，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息。

3种RNA分子都参与翻译过程，只是作用不同。

tRNA上有很多碱基，并非只有3个，只是构成反密码子的碱基数量是3个。

④真、原核生物中转录和翻译的比较：

真核生物核基因的转录和翻译是在不同的时空中进行的，先在细胞核内转录得到mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质后才能进行翻译；原核生物由于没有成形的细胞核，没有核膜的阻隔，所以可以边转录边翻译。

⑤转录、翻译中的碱基配对方式：

转录中T—A、A—U、G—C和C—G；翻译过程中有A—U、G—C、U—A、C—G。

4．有关病毒中心法则的2点分析

（1）发生场所：

所有病毒的遗传信息的复制、转录和翻译都发生在宿主细胞内。

（2）RNA病毒产生RNA的过程，并不是都经过RNA复制。

逆转录病毒产生RNA的途径为：

先经过逆转录过程产生DNA，然后DNA经过转录过程产生RNA。

5．中心法则的两种常考类型

（1）图解类：

“三看法”判断中心法则的过程：

“一看”模板：

若是DNA，则可能为DNA复制或转录；若是RNA，则可能是RNA复制、逆转录或翻译。

“二看”原料：

若为脱氧核糖核苷酸，则可能为DNA复制或逆转录；若为核糖核苷酸，则可能为转录或RNA复制；若为氨基酸，则一定为翻译。

“三看”产物：

若为DNA，则可能为DNA复制或逆转录；若为RNA，则可能为转录或RNA复制；若为多肽（或蛋白质），则为翻译。

（2）模拟实验类

分析实验所提供的模板、原料、酶的种类等相关条件，再结合上述分析判断所属过程。

题组一　DNA分子的结构与复制

1．如图所示为真核细胞内基因Y的结构简图，共含有2000个碱基对，其中碱基A占20%，下列说法正确的是（　　）

A．基因Y复制两次，共需要4800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸

B．基因Y复制时解旋酶作用于①、③两处

C．若②处T/A替换为G/C，则Y控制的性状一定发生改变

D．Y的等位基因y中碱基A也可能占20%

答案　D

解析　该基因共由2000个碱基对组成，其中腺嘌呤（A）占20%，根据碱基互补配对原则，鸟嘌呤（G）占30%，因此该基因中含有鸟嘌呤（G）的数目为2000×2×30%＝1200个，则基因复制2次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目＝（22－1）×1200＝3600个，A错误；基因Y复制时解旋酶作用于③处，即氢键，B错误；若②处T/A替换为G/C，由于密码子的简并性等原因，Y控制的性状不一定发生改变，C错误；Y的等位基因y是基因突变形成的，基因突变是指碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，因此等位基因y中碱基A也可能占20%，D正确。

2．（2018·宣城二模）1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验（如图），证实了DNA是以半保留方式复制的。

②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果。

下列相关推论正确的是（　　）

培养条件与方法：

（1）在含15N的培养基培养若干代，使DNA双链均被15N标记（试管①）。

（2）转至14N的培养基培养，每30分钟繁殖一代。

（3）取出每代DNA样本，并离心分层。

A．该实验运用了同位素标记法，出现④的结果至少需要90分钟

B．③是转入14N培养基中复制一代的结果，②是复制二代的结果

C．对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③的结果

D．给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示

答案　C

解析　该实验运用了同位素标记法，根据DNA半保留复制特点可知，④是复制二代的结果，因此出现④的结果至少需要60分钟，A错误；根据DNA半保留复制特点可知，③是转入14N培养基中复制一代的结果，④是复制二代的结果，B错误；对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③的结果，C正确；给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果应该是出现

重带和

轻带，与试管⑤所示不符，D错误。

思维延伸　判断下列叙述的正误：

（1）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，由图可知图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的，并且边解旋边双向复制（　×　）

（2）小白鼠体细胞内的某条染色体上有P基因和Q基因，它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图，则：

减数分裂过程中，等位基因随a、b链分开而分离（　×　）

（3）若用“15N标记了DNA的大肠杆菌放在含14N的培养基中培养繁殖一代，若子代大肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，则可说明DNA的复制为半保留复制（　×　）

题组二　DNA分子的转录与翻译

3．（2017·长沙二模）人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。

研究表明，下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关，其表达产物的浓度呈周期性变化，如图为相关过程。

据此判断，下列说法错误的是（　　）

A．垂体细胞也含有PER基因，图2过程的原料为核糖核苷酸

B．PER基因的表达过程存在反馈调节

C．图3中核糖体沿着mRNA从右往左移动

D．由图3可知，决定“甘”氨基酸的密码子为GGU

答案　C

解析　人体所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，都含有相同的基因，因此人体的垂体细胞也含有PER基因，图2为转录过程，该过程的原料为核糖核苷酸，A正确；由图1可知，PER基因的表达过程存在反馈调节，B正确；图3中，根据tRNA的移动方向可知，核糖体沿着mRNA从左往右移动，C错误；密码子位于mRNA上，由图3可知，决定“甘”氨基酸的密码子为GGU，D正确。

4．基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，下列有关叙述正确的是（　　）

A．异常mRNA的出现是基因突变的结果

B．S基因中存在不能翻译成多肽链的片段

C．图中所示的①为转录过程，②为翻译过程

D．图中②过程使用的酶是逆转录酶

答案　B

解析　异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，不是基因突变的结果，A错误；据图可知，S基因中存在不能翻译成多肽链的片段，B正确；图中所示的①为转录过程，③为翻译过程，C错误；图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而逆转录酶用于RNA形成DNA的过程，D错误。

思维延伸

图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，a、b为基因的间隔序列；图2为l基因进行的某种生理过程。

判断下列相关叙述的正误：

（1）m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同（　√　）

（2）若m中缺失一个碱基对，则n、l控制合成的肽链结构会发生变化（　×　）

（3）在减数分裂的四分体时期，n、l之间可发生交叉互换（　×　）

（4）该染色体上的三个基因一定控制生物的三种性状（　×　）

（5）图2中甲为DNA聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖（　×　）

题组三　中心法则及基因对性状的控制

5．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。

下列相关叙述中合理的是（　　）

A．若X是RNA，Y是DNA，试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶

B．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内必须加入氨基酸和其他RNA

C．若X和Y都是DNA，则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶

D．若X是DNA，Y是RNA，则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶

答案　B

解析　若X是RNA，Y是DNA，则试管内模拟的是逆转录过程，必须加入逆转录酶，不需加入RNA聚合酶，A错误；若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内模拟的是翻译过程。

翻译需要以氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为运输工具，因此试管内必须加入氨基酸和其他RNA，B正确；若X与Y都是DNA，则试管内模拟的是DNA的复制过程，必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶，C错误；若X是DNA，Y是RNA，则试管内模拟的是转录过程，则试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸，D错误。

6．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。

下图是该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．该病毒的遗传物质中含有密码子

B．酶X是RNA聚合酶，其合成和发挥作用的场所是细胞核

C．该病毒在宿主细胞的核糖体上合成多肽链需酶X的催化

D．＋RNA复制产生子代＋RNA的过程，消耗的嘌呤碱基数不等于嘧啶碱基数

答案　A

解析　该病毒的＋RNA可以直接指导蛋白质的合成，其中含有决定氨基酸的密码子，A项正确；RNA聚合酶应在宿主细胞的核糖体上合成，在细胞质基质中发挥作用，B项错误；RNA聚合酶催化RNA的合成，不能催化肽链的合成，C项错误；＋RNA复制产生子代＋RNA的过程产生两条碱基互补配对的RNA单链，消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，D项错误。

7．（2017·常州前黄高级中学质检）如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。

从图中不可得出（　　）

基因①　基因②　基因③　基因④

　　↓　　↓　　↓　　　↓

酶①　　酶②　酶③　　酶④

　　↓　　　↓　　↓　　　↓

N－乙酰鸟氨酸→鸟氨酸→瓜氨酸→

→精氨酸

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过程

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脉孢霉，则可能是基因①发生突变

答案　C

解析　基因表达合成的是酶，若基因②不表达，基因③和④的表达可能不受影响；若产生鸟氨酸依赖突变型脉孢霉，可能性之一是基因①发生突变，不能合成酶①，导致不能合成鸟氨酸。

1．（必修二42页问题探讨）遗传物质的特点：

遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制拷贝，传递给下一代等。

2．（必修二44页）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。

3．（必修二45页旁栏思考）在噬菌体侵染细菌实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记而不用14C和18O同位素标记的原因：

因为S仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而P几乎都存在于DNA的组分中。

用14C和18O等元素是不可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。

4．（必修二46页思考与讨论）选用细菌或病毒研究遗传物质的优点：

成分和结构简单，繁殖速度快，容易分析结果。

5．（必修二46页思考与讨论）艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质的实验的共同思路是把DNA与蛋白质分开，单独地直接地去观察它们的作用。

6．（必修二52页）科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA的确是以半保留的方式复制的。

7．（必修二53页旁栏思考）在DNA半保留的实验证据中区分亲代与子代的DNA分子的方法：

因本实验是根据半保留复制原理和DNA密度的变化来设计的，所以在本实验中根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA分子。

8．（必修二55页资料分析）大肠杆菌细胞的拟核有1个环状DNA分子，另外质粒也是环状DNA。

9．（必修二56页资料分析）人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体＋X＋Y）上DNA的碱基序列。

10．（必修二56页资料分析）基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达性状的过程。

11．（必修二60页思维拓展）DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。

不同生物的DNA分子杂交形成的杂合双链区越多，说明两种生物亲缘关系越近。

12．（必修二66页图4－5）tRNA中含有碱基对并有氢键，另外—OH部位是结合氨基酸的部位，与氨基酸的—NH2中的H结合。

13．（必修二67思考与讨论）图4－6中所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—脯氨酸。

14．（必修二67页）一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，由图中信息可推出核糖体在mRNA上的移动方向。

15．（必修二67拓展题）密码的简并性的意义：

在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。

16．（必修二69页资料分析）某些RNA病毒里RNA复制酶能对RNA进行复制；某些致癌的RNA病毒中含有逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。

17．（必修二69页）豌豆圆粒和皱粒的机理：

皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶不能合成，而淀粉分支酶的缺乏又导致细胞内淀粉含量降低，游离蔗糖的含量升高。

淀粉能吸水膨胀，蔗糖却不能。

当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，显得圆圆胖胖，而淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩。

但是皱粒豌豆的蔗糖含量高。

18．（必修二70页）囊性纤维病从分子水平分析机理为：

编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而影响了CFTR蛋白的结构，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。

19．（必修二70页小字）线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。

线粒体DNA缺陷导致的遗传病，都只能通过母亲遗传给后代（主要原因是受精卵中的细胞质基因，几乎全部来自卵细胞，精子太小，细胞质极少）。

20．（必修二78页知识迁移）抗生素可用于治疗因细菌感染而引起的疾病的原因：

核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质的合成所不可缺少的。

抗生素通过干扰细菌核糖体的形成，或阻止tRNA与mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长。