基因的表达学案及答案

1、学而不思则惘，思而不学则殆基因的表达课前预习案【预习目标】1 熟练掌握转录和翻译的过程，弄清与DNA复制之间的关系2 理解中心法则及其发展，弄清基因、蛋白质与性状的关系 【基础知识回顾】一、RNA的化学组成及分类:磷酸1 RNA的基本组成单位： 彳碱基： 2 RNA的结构：一般是 链，而且比 DNA，因此能够通过 ，从细胞核转移到细胞质中。思考RNA通过核孔由细胞核进入细胞质，穿过 层磷脂分子层3. RNA的分布：主要分布在 中，可以用 进行染色观察。4. RNA的种类：(1) mRNAf将遗传信息从 传递到细胞质中(2) tRNA t，识别密码子(3) rRNA t的组成成分二、遗传信息的转

2、录1. 转录的概念：在 中，以为模板合成 mRNA的过程2. 转录的过程：(1) 解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。(2) 配对：细胞中游离的 与DNA链上的碱基互补时，两者以 结合。(3) 连接：在 作用下，游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。(4) 脱离：合成的 从DNA链上释放， DNA恢复。思考 转录的时间是细胞分裂的 期，个体发育的整个过程，场所是 转录所需要的条件 、。 转录的特点是，转录完成后DNA恢复为双链结构。 转录成的mRNA碱基序列与作为模板的 DNA单链的碱基序列有哪些异同？练习1对于右图的说法，不正确的是()表示DNA复制过程一定需要逆转录酶DN

3、AIIA-TGGAii1j11共有5种碱基共有6种核苷酸RJIAIlli1HCU遵循碱基互补配对原则A均代表同一种核苷酸A、B、C、D、练习2DNA分子复制与遗传信息转录的相冋之处是()A.利用的模板都相同 B.利用的原料都相同 C.所利用的酶都相同 D.都遵循碱基互补配对原则三、遗传信息的翻译1 翻译的概念：游离在 中的各种氨基酸，以 为模板合成具有一定顺序的蛋白质的过程。2 .密码子:（1）位置在上（2）实质决定一个氨基酸的三个相邻。（3）种类种,其中终止密码子个，起始密码子个，能决定氨基酸的是。3.tRNA（1）种类种（2）结构:三叶草形，一端是携带的部位，另一端有 3个碱基可以与 mR

4、NA 上的密码子，叫。（3） tRNA与氨基酸的关系：一个tRNA 一次只能转运个氨基酸，一种tRNA只能识别并转运种氨基酸，一种氨基酸可以由种tRNA来转运。思考tRNA是否只有三个碱基？RNA是否没有氢键？4.过程（看P66图4-6，回答问题）（1）mRNA进入细胞质与结合。（2） 携带氨基酸的tRNA与mRNA的碱基，将氨基酸置于特定位置。（3） 2个氨基酸脱水缩合形成 （写出结构简式），连接成肽链。（4） 沿着mRNA移动，读取下一个密码子，直至读取到 合成终止。（5） 肽链合成后，从核糖体上脱离，经过一系列“加工”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的。思考 翻译的时间在细胞分裂的 期

5、，个体发育的整个过程，场所在 。 翻译所需要的条件、。 翻译是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，原因是 _ 肽链需要细胞器进一步加工才能成为具有一定空间结构的蛋白质。练习3遗传信息的 转录”和翻译”过程分别是指（）A、DNA t DNA，DNA 宀 RNAB、RNA 宀 RNA，RNA 宀蛋白质C、DNA t RNA，RNA t蛋白质D、RNA t蛋白质，蛋白质t性状练习4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的 DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为（ ）A、UACB、AUGC、ATGD、TAC四、中心法则的提出及其发展1. 提出者：2 内容

6、图解3. 发展（1）存在RNA复制酶的病毒遗传信息的流向： （2）存在逆转录酶的病毒遗传信息的流向： （3）疯牛病病原体（朊病毒）的遗传信息的流向：4. 完善后的中心法则五、基因、蛋白质、性状的关系基因通过控制蛋白质的合成来控制性状，有两条途径:1、间接途径：基因通过控制 实例：白化病是由于控制的合成来控制 过程，从而控制性状,的基因异常而引起的。2、直接途径：基因通过控制来直接控制性状,实例：囊性纤维病是由于编码 的基因缺失3个碱基引起的。3. 基因与性状的关系（1）基因与性状的关系并不都是简单的 关系。有些性状由多个基因决定，有些基因也可能影响决定多个性状（2）基因与 、基因与、基因与 之

7、间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。练习5已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是（）A. DNA t DNA宀RNA宀蛋白质B . RNA宀RNA宀蛋白质C . DNA t RNA t蛋白质D .蛋白质t RNA练习6下列关于基因的说法，正确的是 （）A .真核细胞的基因都存在于染色体上B .基因中的3个相邻的碱基构成一个密码子C 基因中的一个碱基发生变化，必将导致密码子的改变，从而引起生物性状的改变D 有些性状是由多对基因控制的 练习7下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：（1）图中涉及的遗传信息传递方向为： （流程图

8、的形式表示）。（2）转录过程主要发生在 （填场所）。（3）mRNA是以图中的为模板，在 的催化作用下，以种游离的 为原料，依次连接形成的。能特异性识别 mRNA上密码子的分子是 ，它所携带的小分子有机物可用于合成图中 。由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个GC对被A T对替换，导致由此转录形成的mRNA 上 个密码子发生改变，经翻译形成的中 发生相应改变。基因的表达课内探究案【学习目标】1. 熟练掌握DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用2. 总结基因的表达过程中有关碱基的计算的规律3. 理解中心法则与生物种类的关系，明确基因与性状之间的关系【探

9、究点一】DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用例题1下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答:（1） 甲图表示的过程是，乙图表示的过程是（2）乙过程的模板是 中的 链，进行的场所是一，所需要的原料是 。（3） 甲过程的场所是_ ，需要的模板是_，运载氨基酸的工具是，以中已知序列为模板翻译后的产物是 肽，翻译过程中需要 个tRNA来运载。（4） DNA分子复制需要酶，转录需要酶。（5）甲、乙表示的过程的意义是。例题2 （2013 海南生物）甲（ATGG）是一段单链 DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙 （A-PPP）是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是C .丙可

10、作为细胞内的直接能源物质D.乙的水解产物中含有丙A甲、乙、丙的组分中均有糖B 甲、乙共由6种核苷酸组成 思维拓展（1） 上题（3）中翻译的产物最多需要 种tRNA、个密码子、种密码子；若翻译的产物由78个氨基酸构成，则需要 个密码子、最多 种密码子（2） 若图中的所示的分子中有 600个碱基对，则由它所控制形成的信使 RNA中含有个碱基，合成的蛋白质中最多有氨基酸 个归纳总结（1）复制、转录和翻译的区别复制转录翻译时间细胞分裂的期个体生长发育的整个过程（细胞分裂和分化过程）场所主要在主要在细胞质的_模板DNA的条链DNA的一条链原料4种核苷酸4种核苷酸20种氨基酸其他条件酶和ATP酶和ATP酶

11、、ATP和产物2个双链DNA一个单链RNA特点、边解旋边转录；转录后DNA仍恢复原来的双链结构翻译结束后，mRNA分 解成单个核苷酸碱基配对A T，TA，G C， C G，T A，G C， C GA ， A，C G， G C意义遗传信息遗传信息，使生物表现出各种性状（2）氨基酸与密码子、反密码子的对应关系一种氨基酸可以由 种密码子决定，一种密码子只能决定 种氨基酸;一种氨基酸可以由 种tRNA转运，一种tRNA只能转运 种氨基酸。（3）氨基酸与碱基的数量关系DNA中的碱基个数：mRNA中的碱基个数：氨基酸的个数=注意：因为DNA、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸（如 mRNA上的终止密码子等）

12、，所以实际上 编码1个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于 3个，基因上的碱基数目大于 6个，故一般求氨基酸 数有最多”求碱基数有至少”等字样。变式训练1大肠杆菌某生命活动中具有如图所示的碱基配对行为，则下列说法中正确的有（） 表示DNA复制过程 图中共有5种碱基、8种核苷酸_：、_：-表示DNA转录过程图示过程需要 RNA聚合酶': 图中的A均代表同一种核苷酸-' - 若X链中的碱基改变，则密码子一定改变 若Y链中的碱基改变，则氨基酸一定改变A. B .C .D .变式训练2已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使 RNA碱基排列顺

13、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数最多为（A. 20 个B . 15 个C . 16 个D . 18 个【探究点二】对中心法测的理解例题3 1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒 （HIV）是一种逆转录病毒。 下列能正确表 示HIV感染人体过程的 遗传信息流”的示意图是（）空密DNA申里蛊白两g楣直g驴辭画兰尊心生逍白囲性状）思维拓展大肠杆菌和禽流感病毒（含RNA复制酶）的遗传信息又是怎么传递的？请用图解表示大肠杆菌禽流感病毒归纳总结完善后的中心法则的图解变式训练3中心法则

14、包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是（）A .从DNA t DNA的复制过程C .从RNA t蛋白质的翻译过程思维拓展（1）中心法则体现了基因的两大功能是B .从DNA t RNA的转录过程D .从 RNA t DNA的逆转录过程（2通过中心法则可以看出基因能够控制蛋白质的合成从而控制生物的性状，通过哪些途径得以实现？ 基因通过控制的合成来控制过程，从而间接控制性状。 基因通过控制来直接控制性状。（3）基因与性状之间数量关系怎样？性状只受基因控制吗？变式训练4下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中不正确的是（）A. 生物体的性状完全由基因控制B .蛋白质的功能可以体现生物性

15、状C .蛋白质的结构可直接影响生物性状D .基因与性状不都是简单的线性关系变式训练5香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对等位基因（ A和a、B和b）共同控制，其显Ha性基因决定花色的过程如图所示。（1） 从图可见，紫花植株必需同时具有 和基因，方可产生紫色物质。（2） 基因型为 AaBb和aaBb的个体，其表现型分别是 和。（3） AaBb x AaBb的子代中，紫花植株与白花植株的比例分别为 和。（4）本图解说明，基因与其控制的性状之间的数量对应关系是 0课堂小结结合本节所学知识，完成图解，并领会DNA复制、转录和翻译的过程和遗传信息的传递过程当堂检测1. 下列有关基因控制蛋白质合成的叙

16、述，正确的是（）A. 一个密码子可以决定多个氨基酸B.DNA复制就是基因表达的过程C. 一个mRNA只能结合一个核糖体D.转录和翻译都可发生在线粒体内2. 一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是（）A.酪氨酸（UAC ） B.谷氨酸（GAG ）C 精氨酸（CGA ）D.丙氨酸（GCU ）3. 某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（）A 75对碱基B 78对碱基C 90对碱基D. 93对碱基4 .在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。信息流的方向可以用下图表示，下列相关 说法正确的是（）

17、A 和过程都需要解旋酶和RNA聚合酶、2 衣鶯B 能进行或过程的生物不含DNA-. C 过程可能发生基因突变和基因重组L.'D过程不发生碱基互补配对 5 如图为两个核糖体沿同一个 mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程。对此过程的叙述不正确的是（）A .此过程主要是在细胞质中进行的B .此过程表示多个核糖体参与形成一条肽链C. 此过程需要tRNA和ATPD. 此过程遵循碱基互补配对原则基因的表达课后拓展案1. 以下有关RNA的叙述中错误的是（）A . RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂B . mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽C . mRNA的主要功能是把 DNA的遗传信息传给

18、蛋白质D . HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变2. 有关蛋白质合成的叙述，不正确的是（）A.终止密码子不编码氨基酸B.每种tRNA只运转一种氨基酸C. tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.核糖体可在mRNA上移动3. （2011连云港检测）四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素均阻断了下列哪种过程（）A .染色体活动B . DNA复制过程C.转录过程D .翻译过程4. 着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后

19、不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以（）A 控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状B 控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状C 控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状D .直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变5. 某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物细胞的有丝分裂。已知这种植物细胞的细胞周期为20 h，两种核苷酸被利用的情况如图所示，图中32P和15N的利用峰值分别表示（）A .复制、转录B .转录、复制C .复制、蛋白质合成D.转录、蛋白质合成6.下列有关如图所示的生理过程（图中代表核糖体，代表多肽链）的叙述,不正确的是( )

20、A .图中所示的生理过程包括转录和翻译AC CG TA UGG GAU (: AB .图中所示的过程可发生在原核细胞中C .遗传信息由传递到需要RNA作中介D .图中在该过程中不起作用，由此可确定在遗传上不具功能7根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU8. 如图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关叙述中不正确的是（）A .丙的合成可能受到一个以上基因的控制C .过程a仅在核糖体上进行9. 下列对图表的分析，有关说法正确的是（）1!1T1 lRNA<A药物"治病机理卓士士抑制细菌细胞壁的合成P环丙沙星J抑制细菌D血解璇酶的活性红雷

21、素与核糖体结合，抑制其功能利福平抑制朗止聚合酶的活性门J一甲乙亠图示过程没有遗传信息的传递D甲、乙中均含有起始密码子A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和过程C.结核杆菌的和过程都能发生在拟核中B.青霉素和利福平都能用来杀灭病毒D.可发生在人体健康细胞中10. 如图为某细胞中转录、翻译的示意图 ，据图判断下列描A. 个基因在短时间内可表达出多条多肽链B. 多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译C. 图中表示4条多肽链正在合成述中正确的是（）D. 该细胞可以是人体成熟的红细胞11. 在烟草和烟草花叶病毒中，遗传信息的传递情况分别是（）A .和B.和C .和D.和12. 在生物体内性状的表达一般遵循DN

22、A t RNA宀蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法， 不正确的是（）A.在细胞的一生中， DNA 一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的B . DNA t RNA是在细胞核中完成的， RNA t蛋白质是在细胞质中完成的 C .在同一个体的不同体细胞中， DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同 D .在细胞的一生中， DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的13. 如图为面胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出（）两-乙蟻鸟氯酸> 乌鼠矽» 氐氯或柚氯酰疑话酸祐歡槪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C .若基因不表达，则基因和

23、也不表达D .若产生鸟氨酸依赖突变型面胞霉，则可能是基因的碱基序列发生了改变14. 关于转录和翻译的叙述，错误的是（）A. 转录时以核糖核苷酸为原料B. 转录时RNA聚合酶能识别 DNA中特定碱基序列C. mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D. 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性15. 下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（）A .线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则B. DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的C . DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序D . DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则16. 图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程

24、发生在（）A .真核细胞内，一个 mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B .原核细胞内，转录促使 mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C .原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D .真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译17 .同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的（）A. tRNA种类不同B. mRNA碱基序列不同C .核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同18 .针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的

25、是（）A. 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B. 以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C. 外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D. 能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解19. （2013新课标全国理综I） 关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（）A. 种tRNA可以携带多种氨基酸B. DNA聚合酶是在细胞核内合成的C. 反密码子是位于 mRNAt相邻的3个碱基D. 线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成20. 如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答：(1) 过程需要的原料是 _，模板是亲代 DNA的条链。(2) 过程表示 ，主要是在 中进行的。(3) 逆转录酶催

26、化 (填序号)过程，能进行该过程的生物的遗传物质是 ;需要解旋酶的过程包括图中的 (填序号)过程。(5) 在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链 这一过程。DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示21. (2013江苏生物)图中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 。已知过程的a链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数 的54%, a链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别 占29%、19%,则与a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

27、码子有 AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况(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。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),其原因是。22.若基因M、R编码各自蛋白质前 3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为 AUG。若基因M的 b链中箭头所指的碱基 C突变为A，其对应的密码子将由变为。正常情况下，基因R在细胞中最多有 个，其转录时的模板位于 (填“ a”或“ b”)链中。基因M基因Ra链:ATGGTCTC

28、C/-TAGATCCATH III II II I I I I I I I 1 b链:TACCAGAGG/-ATCTAGGTA (4) 真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的 (填序号)过程，场所是 基因的表达答案课前探究案基础知识回顾一、1、核糖核苷酸 A U G C 核糖 2、单 小 核孔思考03、细胞质 吡罗红4、（ 1）细胞核 （2）运输氨基酸（3）核糖体二、1.细胞核DNA双链中的一条链 2.（2）核糖核苷酸 氢键（3）RNA聚合酶（4） mRNA 双螺旋思考：间细胞核、线粒体、叶绿体 模板 原料 酶 能量边解旋边转录互补，但模板上A与U配对三、1.细胞质 mRNA 氨基酸 2.(

29、1)mRNA (2) 碱基 (3)64 3 2 61种3. (1)61 (2) 氨基酸 配对 反密码子 (3)1 1多 思考 否 否4、 (1)核糖体(2)互补配对 (3) CO NH(4)核糖体终止密码子(5)蛋白质思考间 核糖体 模板 原料 酶 能量 一个mRNAk可相继结合多个核糖体，同时合成大量蛋白质 内质网、高尔基体等四、1、克里克 2、3、4、略五、1、酶 代谢 酪氨酸酶2、蛋白质的结构跨膜蛋白3、( 1)线性(2)基因 基因产物 环境练习1 . C 2.D 3.C4.D5.C6.D转录 齟译7答案：(1)DNA RNA 蛋白质 (2)细胞核(3) RNA聚合酶核糖核苷酸(4)tR

30、NA 【探究点一】例题1 (1) mRNA tRNA思维拓展(1 ) 4多肽(肽链)(5)1课内探究案DNA分子的复制、转录、翻译之间的区别、联系和应用 翻译氨基酸的种类或数目转录四 444(2 DNA A 细胞核 4种游离的核糖核苷酸(3 核糖体(4)解旋酶和DNA聚合 RNA聚合(5)表达遗传信息例题2 D7861(2) 600200归纳总结(1 )复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程(细胞分裂和分化过程)场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的2条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他 条件解旋酶和DNA聚合酶和RNA聚合酶