新教材浙科版高中生物必修2学案第3章素能提升课基因表达的重点题型及解题方法

复制、转录和翻译的比较[素能建构]遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译时间有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期个体生长发育的整个过程场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质的核糖体上能量ATP提供原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA模板去向子代DNA分子中与DNA非模板链重新聚合降解成核糖核苷酸产物完全相同的两个DNA分子mRNA、rRNA、tRNA蛋白质(多肽)产物去向传递到两个子细胞或子代主要通过核孔进入细胞质作为细胞的结构蛋白或功能蛋白碱基配对T－A、G－CA－U、T－A、G－CU－A、G－C特点①半保留复制②边解旋边复制③多起点复制边解旋边转录，转录后DNA双链恢复原状一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链信息传递DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白质[对点训练]1．甲、乙、丙分别表示真核细胞核基因传递与表达的相关过程，下列叙述错误的是()甲乙丙A．甲、乙、丙过程需要的原料不同B．乙、丙过程碱基互补配对方式不完全相同C．一个细胞周期中，甲、乙过程均可多次发生D．丙过程涉及三种RNAC[甲过程是DNA复制，原料是脱氧核苷酸；乙过程是转录，原料是核糖核苷酸；丙过程是翻译，原料是氨基酸，A正确；乙转录过程是DNA和RNA之间的碱基配对，有T－A；丙翻译过程是RNA和RNA之间的碱基配对，不存在T－A，故乙、丙过程碱基互补配对方式不完全相同，B正确；一个细胞周期中，甲DNA复制过程在每个起点只能起始1次，乙转录过程在每个起点可起始多次，C错误；丙过程合成物质是多肽，该过程需要3种RNA(信使RNA、核糖体RNA、转运RNA)参与，D正确。]2．下列人体内有关生理过程的描述，错误的是()甲乙丙A．甲、乙、丙三个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成B．甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞核内进行C．图乙表示翻译，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链D．图甲表示DNA的复制，通过增加复制起始点，细胞可在短时间内复制出大量的DNAD[甲表示DNA复制过程，该过程涉及氢键的破坏和形成；乙为翻译过程，存在氢键的破坏和形成；丙为转录形成RNA的过程，该过程存在DNA的解旋，存在碱基之间互补配对形成氢键的过程，A正确；胰岛B细胞没有增殖能力，故没有DNA复制过程，但可进行转录和翻译，转录在细胞核内完成，翻译在细胞质的核糖体上完成，B正确；图乙表示翻译，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链，C正确；图甲表示DNA的复制，通过增加复制起始点，细胞可缩短DNA复制的时间而不是短时间内复制出大量的DNA，D错误。]3．如图是生物体内有关遗传信息的复制、转录、翻译等过程图解，其中1、2、3分别代表相关过程。据图分析，下列叙述错误的是()亚基再循环利用A.在真核细胞中，图中1、2过程涉及的场所是相同的B．图中3过程表示翻译，且方向为由左向右C．图中4个核糖体参与同一条肽链的合成，从而加快了翻译速度D．不同的tRNA可能转运相同的氨基酸C[在真核细胞中，图中1过程表示DNA分子的复制，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中；图中2过程表示DNA的转录，发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，A正确；图中3过程合成的产物是多肽，可以确定3过程表示翻译，多肽从左到右长度依次增加，所以翻译的方向是由左向右，B正确；图中4个核糖体同时进行4条肽链的合成，从而提高了翻译的效率，C错误；根据密码子的简并性可推知，不同的tRNA可能转运相同的氨基酸，D正确。]与基因表达相关的计算[素能建构]1．基因表达过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1。图解如下：2．基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽链的蛋白质的相对分子质量＝eq\f(n,6)·a－18×(eq\f(n,6)－m)；若改为n个碱基对，则公式为eq\f(n,3)·a－18×(eq\f(n,3)－m)。以上关系应理解为：每合成1个氨基酸至少需要mRNA中3个碱基，基因中6个碱基，其原因如下：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。(2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。(3)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质氨基酸数目的6倍多。[对点训练]1.现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有()A．130个 B．260个C．313个 D．无法确定B[此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中A＋U为313个，所以mRNA中G＋C为573－313＝260(个)，故DNA的两条链中G＋C共有520个，即该基因中G至少有260个。]2．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为()A.2/3ab－6b＋18n B．1/3ab－6bC．1/3×18 D．1/3ab－(1/3b－n)×18D[控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由1/3b个氨基酸脱水缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1/3ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去(1/3b－n)水分子，相对分子质量减少(1/3b－n)×18。即该蛋白质的相对分子质量为1/3ab－(1/3b－n)×18。故选D。]3．一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A＋T的个数、合成蛋白质时能脱去的最多的水分子数分别(不考虑侧链基团脱水)是()A．m，m/3－1 B．m，m/3－2C．2(m－n)，m/3－1 D．2(m－n)，m/3－2D[mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个，则A＋U为m－n个，根据碱基互补配对原则，其模板链中A＋T为m－n个，模板DNA分子的两条链中A＋T的个数相等，共有A＋T数为2(m－n)；一个mRNA分子有m个碱基，该mRNA共可决定m/3个氨基酸，由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链，则合成蛋白质时能脱去的最多的水分子数为m/3－2，选D。]4．某DNA分子共有1200对碱基，其中A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的信使RNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是()A．32%、400 B．32%、200C．18%、200 D．22%、400A[已知DNA分子中A＋T占整个DNA分子碱基总数的46%，根据碱基