第25讲 DNA复制及基因表达的解题策略.DOC

第25讲高考必考题突破讲座(六)DNA复制及基因表达的解题策略题型特点考情分析命题趋势遗传的分子基础相较于遗传规律则是从分子层次阐述生命的本质，题目常常以图片、现象描述为背景载体考查遗传信息的具体流向及过程2017，海南卷，25T2016，江苏卷，18T2015，江苏卷，12T2015，安徽卷，4T本讲内容主要通过对图的分析来考查DNA复制、转录和翻译过程，对遗传物质的探索过程的考查主要以选择题的形式出现，重点考查对实验过程的分析和结果的识记预测明年对遗传物质探索实验的分析、DNA分子复制的过程和特点、转录和翻译的过程以及中心法则等内容的考查出选择题的可能性较大分值：26分1复制、转录与翻译信息解读：(1)图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在线粒体及叶绿体中。(2)转录时，与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶。在一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般只起始一次。(3)丙过程在核糖体中进行，通过tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。2多聚核糖体信息解读：(1)图1表示真核细胞的翻译过程，其中a是mRNA，f是核糖体，bcde表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下：数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。方向：从右向左(见图1)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成成熟的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。形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中a是DNA模板链，bcde表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。解题方法1结合DNA分子模式图进行解答根据互补的两个碱基数量相等，即AT、CG来进行相关计算。2同位素标记在DNA复制中的图示如下：3比较归纳法理解DNA复制、转录和翻译。见P136考法一答题步骤1在解答DNA复制的相关问题时按以下顺序进行：(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。(2)画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和要求的碱基。(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。2在解答DNA转录、翻译的相关习题时注意2点：(1)分析此类问题要分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下合成的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体合成的是若干条多肽链。(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。规范解答1文字叙述类题目解答要规范，防止答非所问，答而不对，对而不全，导致扣分。2仔细审题，识图注意细节，考虑问题要全面，计算要细心准确。本讲内容容易将同位素标记法与细胞分裂及DNA复制结合出题，题目综合性较强；将转录、翻译与细胞类型及遗传、变异结合，对知识的理解运用能力要求较高，总结如下几个常设命题角度：角度一同位素标记法运用于DNA复制时的相关计算1学会画DNA分子半保留复制图解，有助于理解DNA的相关计算规律，如下图所示：2DNA复制的类型：在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制。在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。下图所示为真核生物DNA的多起点双向复制：角度二基因转录和翻译的相关过程及计算1原核细胞的转录和翻译2相关计算在不考虑非编码区和内含子等的条件下，转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数631，即基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目1/3 mRNA的碱基数目1/6基因中的碱基数目。例1 (2016江苏卷)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是(C)ACas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C向导RNA可在逆转录酶催化下合成D若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC，则相应的识别序列为UCCAGAAUC解析Cas9蛋白的合成场所是核糖体，A项正确；在向导RNA中的双链区存在碱基互补配对，遵循碱基互补配对原则，B项正确；RNA不是在逆转录酶催化下合成的，而是经转录产生的，C项错误；依据碱基互补配对原则，若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC，则与向导RNA中的识别序列配对的DNA另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG，故向导RNA中的识别序列是UCCAGAAUC，D项正确。1图甲所示为基因表达过程；图乙为中心法则，表示生理过程；图丙表示某真核生物的DNA复制过程。下列叙述正确的是(C)A图甲为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与B图甲所示过程为图乙中的过程C图乙中涉及碱基A与U配对的过程为D从图丙中可以看出解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化且需要消耗ATP解析图甲所示基因的转录、翻译是同时进行的，为原核生物基因的表达，原核生物无染色体；图甲所示过程为图乙中的过程；图乙中为DNA的复制过程，不涉及A与U的配对，为转录，为翻译，为RNA的自我复制，为反转录，这四个过程均涉及碱基A与U配对。课时达标第25讲1图甲中DNA分子有a和d两条链，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从图甲可看出DNA复制的方式是_半保留复制_。(2)图甲中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是_解旋_酶，B是_DNA聚合_酶。(3)图甲过程可在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有_细胞核、线粒体、叶绿体_。(4)图乙中，7是_胸腺嘧啶脱氧核苷酸_。DNA分子的基本骨架由_脱氧核糖和磷酸_交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过_氢键_连接成碱基对，并且遵循_碱基互补配对_原则。解析(1)从图甲可看出DNA复制的方式是半保留复制。(2)A 是解螺旋的解旋酶，B是形成子代DNA分子的DNA聚合酶。(3)绿色植物叶肉细胞中DNA分子复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(4)图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。2如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题。(1)从图1可以看出，DNA分子复制的特点是_多起点、双向复制，边解旋边复制_。(2)真核生物DNA分子复制过程需要的条件是_模板、能量、脱氧核苷酸、酶_等，DNA解旋酶的作用是_断开DNA分子碱基对之间的氢键_。(3)图1生物的DNA复制方式的意义是_提高了复制速率_。(4)将不含放射性的拟核放在含有3H胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是_半保留复制_。(5)若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为_30_个。3乙肝被称为“中国第一病”。乙肝病毒的DNA有一条环状链和一条较短的半环链，侵染时先形成完整的环状，再以其中一条作为原始模板复制形成新的病毒，如图所示：(1)发生在宿主细胞核中的过程有_，发生在宿主细胞质内的过程有_(填图中序号)。(2)过程的原料种类数可能分别为_20、4_。(3)物质a的作用是_携带DNA上的遗传信息，并作为翻译的模板_。(4)乙肝病毒的中心法则为_DNARNA蛋白质_。(5)发生了碱基互补配对现象的有_过程(填图中序号)。解析(1)乙肝病毒需要侵入宿主细胞内，在细胞核内通过过程先形成完整的环状，然后进行DNA的转录。是翻译，是组装，是组装好的病毒的逆转录过程，发生在细胞质中。(2)是翻译形成多肽链的过程，需要20种氨基酸。是逆转录形成DNA的过程，需要4种脱氧核苷酸。(3)物质a是mRNA，它的作用是携带DNA上的遗传信息，并作为模板进行翻译，将遗传信息传递给蛋白质。(4)乙肝病毒的中心法则除正常的DNA转录、翻译过程外，还存在逆转录过程。(5)是DNA复制，是转录，是翻译，是逆转录，这些过程都发生了碱基互补配对现象。4下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图。请据图回答下列问题：(1)图甲中、代表的结构或物质分别为_核膜_、_线粒体DNA_。(2)完成过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是_ATP、核糖核苷酸、酶_。(3)从图甲分析，基因表达过程中转录的发生场所有_细胞核、线粒体_。(4)图甲中为_tRNA_(填名称)，根据右侧表格判断携带的氨基酸是_苏氨酸_。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第_三_阶段。(5)用鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过程是_(填序号)，线粒体功能_会_(填“会”或“不会”)受到影响。(6)图乙为图甲中过程，则图乙中的b和d二者在化学组成上的区别是_前者含脱氧核糖，后者含核糖_。图乙中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为_RNA聚合酶_。解析(1)由图可知，图甲中是双层膜结构的核膜，是线粒体DNA。(2)过程是核DNA转录合成RNA的过程，需要核糖核苷酸为作为原料，还需要酶和ATP。(3)核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的转录场所是线粒体。(4)是tRNA，上面的三个特定的碱基(反密码子)和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，所以该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2可能参与有氧呼吸的第三阶段。(5)由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录，因此最有可能的是鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。蛋白质1是核DNA表达的产物，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。(6)过程是核DNA转录的过程，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。5如图是人血红蛋白合成过程，其中图乙中的GGU是tRNA中的碱基，阅读下图，回答问题。(1)合成的场所主要是_细胞核_，图丙中的名称为_腺嘌呤_。(2)从图中可以看出，tRNA(一般由7394个核苷酸构成)与氨基酸结合的过程中可能有_水_生成。(3)细胞中分子比分子_小_(填“大”或“小”)得多，分子结构也很特别。(4)从图中还可以看出tRNA具有_识别mRNA上的密码子_和携带特定氨基酸的功能。图示tRNA的反密码子为_UGG_(按与密码子配对的顺序书写)。(5)据图丁及所学知识判断，在多肽链延长一个氨基酸的翻译过程中，下列事件发生的先后顺序是_(填序号)。tRNA与氨基酸结合氨基酸与下一个氨基酸形成肽键tRNA与氨基酸分离解析(1)为mRNA，主要在细胞核中转录形成；图丙中为腺嘌呤。(2)根据图丙可知，tRNA与氨基酸结合的过程中有水生成。(3)是tRNA，是mRNA，细胞中分子比分子小得多，分子结构也很特别，呈“三叶草”结构。(4)tRNA具有识别mRNA上的密码子和携带特定氨基酸的功能，tRNA一端相邻的3个碱基构成一个反密码子，读取反密码子的时候应该从携带氨基酸的一端开始读取，因此图示tRNA的反密码子为UGG。(5)在整个翻译过程中，首先tRNA与氨基酸结合，将其运输到核糖体上，其次tRNA与氨基酸分离，然后核糖体上的两个氨基酸之间发生脱水缩合，形成肽键。6下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答：(1)图中过程是_转录_，此过程既需要_核糖核苷酸_作为原料，还需要能与基因启动子结合的_RNA聚合_酶进行催化。(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“丝氨酸谷氨酸”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为_AGACTT_。(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是_基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状_。(4)致病基因与正常基因是一对_等位基因_。若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是_相同_的。在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是_一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条肽链_。解析(1)据图可以判断过程是转录，过程是翻译，物质a是DNA，物质b是RNA，转录过