讲基因对性状的控制

讲基因对性状的控制第2页,共46页，2024年2月25日，星期天历年考情2013年1.全国新课表卷（选择题）2.浙江卷（选择题）3.天津卷（填空题，以手足口病的病原体RNA病毒为资料背景）4.江苏卷（填空题，DNA复制、转录、翻译综合考察）2012年1.全国新课表卷（选择题）2.安徽卷（原核细胞转录特点）2011年1.江苏卷（转录的反应基础知识）2.安徽卷（DNA复制和转录综合）2014年1.上海卷，多个选择题2.福建卷，海南卷，四川卷，江苏卷，都是选择题第3页,共46页，2024年2月25日，星期天1．（上海卷）在一个典型的基因内部，转录起始位点（TSS）、转录终止位点（TTS）、起始密码子编码序列（ATG）、终止密码子编码序列（TGA）的排列顺序是

A．ATG—TGA—TSS—TTSB．TSS—ATG—TGA—TTSC．ATG—TSS—TTS—TGAD．TSS—TTS—ATG—TGA14年高考呈现2．（上海卷）真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miR），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是

A．阻断rRNA装配成核糖体B．妨碍双链DNA分子的解旋

C．干扰tRNA识别密码子D．影响RNA分子的远距离转运第4页,共46页，2024年2月25日，星期天3.（福建卷）STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复7~17次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复11~15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是GATAGATA……………GATAGATA……………重复8次，STR表示为（GATA）8重复14次，STR表示为（GATA）147号染色体…………………………ATAGATAGATAGATAG重复11次，STR表示为（ATAG）11重复13次，STR表示为（ATAG）13X染色体A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点B.为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测C.有丝分裂时，图中（GATA）8和（GATA）14分别分配到两个子细胞D.该女性的儿子X染色体含有图中（ATAG）13的概率是1/2第5页,共46页，2024年2月25日，星期天4.（四川卷）将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

5.（江苏卷）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是A.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化第6页,共46页，2024年2月25日，星期天1（2013新课标卷Ⅰ）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是：A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成13年高考呈现2.[2013·浙江理综，3]某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是(

)A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开

B．DNA-RNA杂交区域中A应与T配对

C．mRNA翻译只能得到一条肽链

D．该过程发生在真核细胞中

第7页,共46页，2024年2月25日，星期天3（2013天津卷，13分）肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答下列问题：（1）图中物质M的合成场所是

。催化①、②过程的物质N是

。（2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C

个。（3）图中+RNA有三方面的功能分别是

。第8页,共46页，2024年2月25日，星期天（4）EV71病毒感染机体后，引发的特异性免疫有

。（5）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是

，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是

。第9页,共46页，2024年2月25日，星期天4.[2013·江苏单科，32]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。请回答下列问题：(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。第10页,共46页，2024年2月25日，星期天(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有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是________。(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②、③而不能发生过程①的细胞是________。(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②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________。第11页,共46页，2024年2月25日，星期天安徽高考再现1（12安徽）图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在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第12页,共46页，2024年2月25日，星期天A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次2．(2011·高考安徽卷)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是第13页,共46页，2024年2月25日，星期天[师说·一语破天机]对基因表达的考查是高考中常考的内容之一，对这一知识的考查主要体现在以下几个方面：一是转录和翻译过程中的相关变化，二是二者之间的联系和区别，三是DNA(或基因)、mRNA、tRNA之间的关系，四是基因结构与蛋白质结构或基因与性状之间的关系。第14页,共46页，2024年2月25日，星期天考点一：基因的表达基因表达DNA转录mRNA的翻译1.DNA的转录①场所：真核细胞主要在细胞核（线粒体、叶绿体）②条件：模板：DNA的一条链酶：RNA聚合酶原料：四种核糖核苷酸能量：ATP③产物：mRNA（tRNA、rRNA）这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上第15页,共46页，2024年2月25日，星期天a.DNA解旋，以一条链为模板合成RNAb.DNA与RNA的碱基互补配对：A—U;T—A；

C—G；G—Cc.组成

RNA的核糖核苷酸一个个连接起来这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上④过程③特点：a.边解旋边转录b.产物mRNA远短于DNA模版连c.一个DNA上不同基因的模板链不同原因是？第16页,共46页，2024年2月25日，星期天2.mRNA翻译

mRNA在细胞核中转录形成，通过核孔进入细胞质，在细胞质中以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子UCAUGAUUAmRNA（模板）

密码子

密码子

密码子①场所：核糖体②条件：模板：mRNA原料：20种氨基酸能量：ATP翻译者：转运RNA(tRNA)第17页,共46页，2024年2月25日，星期天密码子表第18页,共46页，2024年2月25日，星期天③翻译者：转运

RNA（tRNA)ACU天冬氨酸

反密码子注意：一种tRNA只能携带一种氨基酸；但一种氨基酸可以由一种或几种tRNA携带。功能：一是转运氨基酸，二是识别密码子密码子：64种反密码子：61种tRNA：61种氨基酸：20种能决定氨基酸的密码子：61种碱基互补配对：A—UU—A

C—GG—C第19页,共46页，2024年2月25日，星期天功能遗传信息传递遗传信息表达复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期个体发育过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体核糖体原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件特定的酶和ATP特定的酶、ATP和tRNA碱基配对A－T、C－G、T－A、G－CA－U、G－C、T－A、C－GA－U、G－C、U－A、C－G总结：DNA的复制、转录、翻译的比较第20页,共46页，2024年2月25日，星期天第21页,共46页，2024年2月25日，星期天3.对mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链，第22页,共46页，2024年2月25日，星期天1．(2011·江苏卷，7)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对位典例：C2．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子，某信使RNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC－(不含终止密码子的10个碱基)－CUCUAGAUCU，则此信使RNA控制合成的多肽链最多含有多少个肽键A．4

B．5C．6D．7B第23页,共46页，2024年2月25日，星期天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D(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上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的6倍多。第24页,共46页，2024年2月25日，星期天B【纠错笔记】(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。(2)目的、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(见上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

4.(2012·金陵中学模拟)对如图有关知识的叙述，正确的是A．DNA模板链中的密码子能够决定氨基酸B．核糖体是蛋白质合成场所，一个基因在短时间内可表达出多条同种多肽链C．该图是真核细胞中转录、翻译的示意图D．图中可能有64种tRNA参与第25页,共46页，2024年2月25日，星期天5．以下是某种分泌蛋白的合成过程示意图，下列相关叙述正确的是

A．此过程有水生成，主要发生在细胞核中B．①上面所有的碱基都可以和③上相应的碱基配对C．①上通常可以相继结合多个②D．④形成后即进入高尔基体加工，然后分泌出细胞C第26页,共46页，2024年2月25日，星期天DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGUB．UGAC．ACUD．UCUC6.(2010·天津理综)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是

第27页,共46页，2024年2月25日，星期天考点二：中心法则和基因对性状的控制一.中心法则的理解与分析(1)包含所有生物的中心法则(2)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则(3)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则(4)HIV、甲型H1N1病毒、SARS病毒等少数逆转录病毒的中心法则第28页,共46页，2024年2月25日，星期天控制控制二．基因对性状控制的方式1.控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状途径：基因结构蛋白质生物性状如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(1)镰刀型细胞贫血症正常基因异常基因

(谷氨酸)正常－血红蛋白结构－异常(缬氨酸)

第29页,共46页，2024年2月25日，星期天CFTR基因缺失3个碱基

CFTR蛋白质结构异常，导致功能异常

患者支气管黏液增多

黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染(2)囊性纤维病第30页,共46页，2024年2月25日，星期天(1)苯丙酮尿症及白化病(2)豌豆粒型2.间接控制途径：控制控制基因酶或激素细胞代谢进而控制生物性状如白化病、豌豆的粒型属于基因突变第31页,共46页，2024年2月25日，星期天3．基因与性状的关系(1)一般说来，一对基因控制一对相对性状，但也有性状由多个基因决定，甚至一个基因影响生物的多种性状。(2)生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果。第32页,共46页，2024年2月25日，星期天对位典例1．(2010·上海综合)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。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是D解析

HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV

DNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，第33页,共46页，2024年2月25日，星期天2．人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C．一个基因可以控制多种性状D．一个性状可以由多个基因控制A第34页,共46页，2024年2月25日，星期天1．(2010·江苏高考，34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：(1)图中甘氨酸的密码子是________

，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为________。GGU…CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)第35页,共46页，2024年2月25日，星期天(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_______

_，从而抑制了翻译的起始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少____________。(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是________。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由____________。核糖体在mRNA上的结合与移动Fe3＋细胞内物质和能量的浪费mRNA两端存在不翻译的序列C→A第36页,共46页，2024年2月25日，星期天第37页,共46页，2024年2月25日，星期天1．（上海卷）在一个典型的基因内部，转录起始位点（TSS）、转录终止位点（TTS）、起始密码子编码序列（ATG）、终止密码子编码序列（TGA）的排列顺序是

A．ATG—TGA—TSS—TTSB．TSS—ATG—TGA—TTSC．ATG—TSS—TTS—TGAD．TSS—TTS—ATG—TGA14年高考呈现2．（上海卷）真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miR），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是

A．阻断rRNA装配成核糖体B．妨碍双链DNA分子的解旋

C．干扰tRNA识别密码子D．影响RNA分子的远距离转运BC第38页,共46页，2024年2月25日，星期天3.（福建卷）STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定，如7号染色体有一个STR位点以“GATA”为单元，重复7~17次；X染色体有一个STR位点以“ATAG”为单元，重复11~15次。某女性7号染色体和X染色体DNA的上述STR位点如图所示。下列叙述错误的是GATAGATA……………GATAGATA……………重复8次，STR表示为（GATA）8重复14次，STR表示为（GATA）147号染色体…………………………ATAGATAGATAGATAG重复11次，STR表示为（ATAG）11重复13次，STR表示为（ATAG）13X染色体A.筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点B.为保证亲子鉴定的准确率，应选择足够数量不同位点的STR进行检测C.有丝分裂时，图中（GATA）8和（GATA）14分别分配到两个子细胞D.该女性的儿子X染色体含有图中（ATAG）13的概率是1/2C第39页,共46页，2024年2月25日，星期天4.（四川卷）将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

5.（江苏卷）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是A.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化CD第40页,共46页，2024年2月25日，星期天1（2013新课标卷Ⅰ）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是：A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成13年高考呈现2.[2013·浙江理综，3]某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是(

)A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开

B．DNA-RNA杂交区域中A应与T配对

C．mRNA翻译只能得到一条肽链

D．该过程发生在真核细胞中

DA第41页,共46页，2024年2月25日，星期天3（2013天津卷，13分）肠道病毒EV71为单股正链（+RNA）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答下列问题：（1）图中物质M的合成场所是

。催化①、②过程的物质N是

。（2）假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C

个。（3）图中+RNA有三方面的功能分别是

。宿主细胞