专题三 遗传信息的表达-生物二轮复习优质学案
- 格式：docx
- 大小：1013.35 KB
- 文档页数：5
1 高三生物二练复习学练案
专题三 遗传信息的表达
【学习目标】1.结合DNA的双螺旋结构，阐明DNA分子的转录、翻译过程等过程；
2.通过掌握遗传信息传递过程中碱基配对关系、碱基与氨基酸数目关系，提升分析能力。
3.通过基因的选择性表达，进一步掌握细胞分化的实质。
【学习重点】 （1）遗传信息的转录和翻译过程 （2）中心法则
【基础梳理】
一、基因的表达：
1．转录过程
2．翻译过程
（1）一个核糖体与mRNA的结合部位形成 个tRNA结合位点。
（2）翻译起点：起始密码子决定的是 。
（3）翻译终点：识别到 （不决定氨基酸）翻译停止。
（4）翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动
（5）一条mRNA可以一次结合 核糖体。
二、基因对性状的控制：
1.中心法则：
2.基因对性状的控制方式:
(1)基因通过控制 来直接控制生物体的性状；
(2)基因通过 来控制 过程，进而间接控制生物体的性状。
(3) 之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体性状。
【合作探究】 HIV与新型冠状病毒的遗传信息传递
材料一 人类免疫缺陷病毒(HIV)是逆转录RNA病毒。该病毒在T细胞内增殖的过程如图1所示，其中①～⑤表示相应生理过程。
材料二 新型冠状病毒是蛋白包裹的单链＋RNA病毒，通过S蛋白与人ACE2互作的分子机制，来感染人的呼吸道上皮细胞。图2表示新型冠状病毒侵染宿主细胞的增殖过程。
一、中心法则及基因与性状的关系：
1．HIV的逆转录过程需要逆转录酶催化，逆转录酶来自 (填“HIV”或“T细胞”)。在逆转录过程中，逆转录酶的作用是 。 模板：
原料：
能量：
酶 ：
碱基配对：
原料：
能量：
酶 ：多种酶
搬运工具：
碱基配对：
2 2．在新型冠状病毒的增殖过程中，图2中③过程表示在
的作用下，由正链RNA得到负链RNA的过程，该过程需要的原料是 ；②过程表示遗传信息表达过程中的 ，该过程的场所是 。
3.请写出被抗原刺激后的T细胞、HIV、新型冠状病毒的遗传信息的传递过程：
例1．(2020·全国Ⅲ，1)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是( )
A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
练习1.（不定项） miRNA 是一类由基因编码的，长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫中，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中 miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，进而调控幼虫的正常发育模式。Lin-4 miRNA的形成过程及其对Lin-14基因的调控如下图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. Lin-4 基因调控Lin-14 基因选择性表达的结果是Lin-14基因转录水平降低
B. 用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质
C. 图中过程①、过程②分别需要RNA聚合酶、限制性核酸内切酶
D. miRNA转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列不同
二、基因的表达：
1.对于HIV、新型冠状病毒及宿主人来说，基因的本质是？
2.分析图一中③过程发生的场所、模板、原料、酶、产物。
3.分析图一中③过程与④过程的产物有哪些区别？
4.图2④过程和转录均可以合成形成mRNA，这两个过程所需的酶有何异同。
5.新冠病毒的S蛋白的合成场所是？起始信号与终止信号是？
6.新冠病毒如何利用少量的mRNA合成大量的蛋白质外壳？
例2．(2019·全国卷Ⅰ)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是( )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A．①②④ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤
【当堂演练】
1．(2020·全国Ⅲ，3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
2．研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述错误的是( )
A．过程①可以产生tRNA、rRNA、mRNA三种RNA
B．终止密码与a距离最近，d结合过的tRNA最多
C．细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA既抑制转录也抑制翻译
D．细胞缺乏氨基酸时，该调控机制有利于氨基酸的调配利用
3．DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶(如DNMT3蛋白)的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团(如图所示)。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。下列说法正确的是( )
A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，因此性状也不会发生改变
B．基因组成相同的同卵双胞胎性状的微小差异，可能与他们体内某些DNA的甲基化程度不同有关
C．DNA甲基化后影响DNA的半保留复制从而抑制细胞分裂
D．DNMT3蛋白的合成是在内质网和高尔基体中完成的
4. (多选)如图为细胞中基因表达过程示意图，相关叙述正确的是( )
A．该过程可发生在人体细胞的细胞核中
B．该过程需要核糖核苷酸和氨基酸作为原料
C．RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化转录过程
D．核糖体1早于核糖体2与mRNA结合并进行翻译
3 5．心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA加工过程中会产生许多小RNA，如miR223(链状)、HRCR(环状)。HRCR可以吸附miR223，以达到清除它们的目的(如图)。当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR223，导致心肌细胞凋亡，最终引起心力衰竭。请回答：
(1)催化过程①的酶是____________，过程②核糖体移动的方向是________(用a、b和箭头表示)。该过程最终合成的T1、T2、T3三条肽链结构_________(填“相同”或“不相同”)。
(2)当心肌缺血、缺氧时，某基因过度表达，产生大量的miR223，其通过__________________原则，与基因ARC转录产生的mRNA结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少________而被抑制，从而凋亡抑制因子无法合成，最终导致心肌细胞凋亡。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是________。
(3)科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是________________________
___________________________________________________________________________。
遗传信息的表达答案
一、中心法则及基因与性状的关系：
1.
HIV 催化以RNA为模板合成DNA的过程 2.RNA聚合酶 核糖核苷酸 翻译 宿主细胞的核糖体(细胞质)
3.被抗原刺激后的T细胞（以DNA为遗传物质的生物）：
新型冠状病毒及具有RNA复制功能的RNA病毒（如烟草花叶病毒）：
HIV（具有逆转录功能的RNA病毒）：
4.新冠病毒的遗传物质为单链RNA，容易发生变异。基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
4 例1.答案 B 练习1.ABC
二、基因的表达：
1.对于HIV、新型冠状病毒及宿主人来说，基因的本质是？
1.前两者是RNA病毒其基因就是有遗传效应的RNA片段、对于来说，基因就是有遗传效应的DNA片段
2.宿主细胞的细胞核中，以逆转录后插入宿主细胞的DNA的一条链为模板、核糖核苷酸为原料、消耗宿主的ATP、利用宿主细胞的RNA聚合酶作用下合成mRNA
3.③过程产生合成病毒蛋白质的mRNA，④过程合成子代病毒的RNA
4.图2的④过程合成RNA的酶以RNA为模板，转录过程所需的酶以DNA的一条链为模板
5.宿主细胞的核糖体 起始密码子和终止密码子
6.每条mRNA上可同时结合多个核糖体，在核糖体上同时进行翻译过程。
例2 C
【当堂演练】
1.C 2.B 3.B 4.BC
5.答案：(1)RNA聚合酶 a→b 相同 (2)碱基互补配对 模板 A—U (3)HRCR与miR223碱基互补配对，可以清除miR223，使ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡
