高中生物 第4章 基因的表達(dá)學(xué)案 新人教版必修2

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1、 4．1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程(重點)。 （2）概述遺傳信息的翻譯過程(重難點)。 （3）運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。 【學(xué)習(xí)過程】 一、自主學(xué)習(xí) 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 【問題一】RNA適于作DNA的信使的原因？ 1、結(jié)合教材圖4—1，4—2和圖4—3，了解RNA的組成。 (1)基本單位 (2)結(jié)構(gòu) (3)分類 2、mRNA作DNA的信使的原因： 【問題二】DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？ 結(jié)合教材63頁圖4-4，小組內(nèi)成員相互交流討論下列問題

2、： 概念： 場所： 轉(zhuǎn) 錄 條件：a、模板： b、原料： c、能量： d、酶： 過程： 產(chǎn)物： 堿基互補(bǔ)配對原則： 二、遺傳信息的翻譯 1、結(jié)合教材64-66頁及圖4-6，小組內(nèi)成員相互交流討論下列問題： 【問題一】遺傳信息如何從mRNA傳遞到蛋白質(zhì)？ 概念： 場所： 翻 譯 條件： a、模板： b、原料： c、能量： d、酶： e、工具：“搬運工”-- 過程： 產(chǎn)物： 堿基互補(bǔ)配對原則： 【問題二】密碼子與反密碼子有何區(qū)別？ 1、密碼子： （1）定義： （2）

3、種類： 2、反密碼子： （1）定義： （2）種類： 二、合作探究 1、 DNA分子堿基數(shù)：RNA堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸個數(shù)= 2、完成“DNA分子復(fù)制與轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較表”。 項目 階段 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時間 個體生長發(fā)育的整個過程 場所 模板 原料 條件 產(chǎn)物 堿基配對原則 【學(xué)習(xí)小結(jié)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1．DNA分子的解旋發(fā)生在（　?。? A．只在轉(zhuǎn)錄過程中 B．只在翻譯過程中

4、 C．只在DNA分子的復(fù)制過程中 D．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都有發(fā)生 答案 D 2.有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，不正確的是( ) A．終止密碼不編碼氨基酸 B．每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸 C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 D．核糖體可在mRNA上移動 答案 C 解析 終止密碼子不對應(yīng)氨基酸，故A正確；一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，故B正確；遺傳信息存在于基因中，故C錯誤；在翻譯時，核糖體在mRNA上移動，故D正確。 3.甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過程的示意圖，下列說法正確的是( ) A.甲圖所示的過程

5、叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成 B.乙圖所示過程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為甲圖中的模板 C.甲圖所示翻譯過程的方向是從右到左 D.甲圖和乙圖中都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對且堿基互補(bǔ)配對方式相同 答案 C 解析 甲圖所示的過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成多條多肽鏈的合成，故A錯。乙圖所示過程叫做轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為RNA，為信使RNA或核糖體RNA或轉(zhuǎn)運RNA，故B錯。甲圖所示翻譯過程從右到左，肽鏈越來越長，故C正確。甲圖為翻譯，堿基配對方式為RNA對RNA，乙圖為轉(zhuǎn)錄，堿基配對方式為DNA對RNA，故有所不同，故D錯。 4.如圖所示為真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成過程中必需的兩種

6、物質(zhì)(甲、乙)，下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．遺傳信息位于甲上 B．乙由三個堿基組成 C．甲的合成需要RNA聚合酶的參與 D．乙可以轉(zhuǎn)運多種氨基酸 答案 C 5．人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，其根本原因是這兩種細(xì)胞的（ ） A．DNA堿基排列順序不同 B．核糖體不同 C．轉(zhuǎn)運RNA不同 D．信使RNA不同 答案 D 解析 人的所有體細(xì)胞中所含的DNA分子是相同的，而不同的細(xì)胞之所以形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同是因為基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，究其根本原因則是表達(dá)形成的信使RNA不同。 【能力訓(xùn)練】

7、1.真核細(xì)胞內(nèi)RNA的酶促合成過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.該過程不會發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 B.該過程兩個RNA聚合酶反向移動 C.該DNA片段至少含有2個基因 D.該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈 答案　A 解析　分析題圖可知，該過程為轉(zhuǎn)錄，可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)的線粒體或葉綠體中，A錯誤；轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶催化，根據(jù)題圖可知，兩個RNA聚合酶反向移動，B正確；不同的基因轉(zhuǎn)錄出不同的mRNA，圖中2個mRNA的模板鏈不同，屬于2個不同的基因，C正確；圖中顯示該DNA中2個不同的基因轉(zhuǎn)錄時所用的模板鏈不是同一條脫氧核苷酸鏈，D正確。 2.如圖所示為某生物的基因表達(dá)過程

8、。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)，在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開 B.若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則該條肽鏈中至少含有102個氧原子 C.RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A－T又有U－A之間的配對 D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等 答案　A 3.如圖表示細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部分示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是（ ） A.圖中f表示核糖體，含有蛋白質(zhì)及RNA B.b、c、d、e合成的蛋白質(zhì)氨基酸的種類、數(shù)目及排列順序是相同的 C．圖中所述過程越旺盛，核仁就越大 D．圖中所表示的翻譯過程是從右向左進(jìn)行的 答

9、案 C 解析：分析題圖：圖示表示細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部分示意圖，其中a為mRNA，是翻譯的模板；bcde為翻譯形成的多肽鏈；f為核糖體，是翻譯的場所。A、圖中f表示核糖體，其主要成分是蛋白質(zhì)及RNA，A正確；B、控制b、c、d、e這四個蛋白質(zhì)分子合成的模板相同，因此它們所含氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序都是相同的，B正確；C、原核生物沒有核仁，但細(xì)胞中也能發(fā)生上述過程，C錯誤；D、根據(jù)肽鏈的長度可知，翻譯過程是從右向左進(jìn)行的，D正確。所以選C。 4.一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因

10、中堿基個數(shù)至少依次為(　　) A.33　11　66 B.36　12　72 C.12　36　72 D.11　36　66 答案　B 解析　一條含有11個肽鍵的多肽，則含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基決定一個氨基酸；一個氨基酸需要一個tRNA來轉(zhuǎn)運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，至少需要12個tRNA，DNA中至少含有72個堿基。 5.圖中甲、乙、丙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，請分析回答下列問題： (1)甲過程主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的______期，乙表示________過程，丙過程中堿基互補(bǔ)配對的方式有___

11、_________。 (2)丙過程通過________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到核糖體上。 (3)一個細(xì)胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，甲過程在每個起點一般起始______次。甲過程所需的酶有__________________。 答案　(1)間　轉(zhuǎn)錄　A－U、C－G (2)tRNA　(3)一　解旋酶、DNA聚合酶 解析　(1)甲圖所示過程以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行，表示DNA的復(fù)制，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。乙圖所示過程以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行，表示轉(zhuǎn)錄。丙圖表示翻譯，翻譯過程中tRNA攜帶特定的氨基酸與mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，即A－U、

12、C－G。 (2)反密碼子位于tRNA上，密碼子位于mRNA上。 (3)一個細(xì)胞周期中，乙過程(轉(zhuǎn)錄)在每個起點可起始多次，甲過程(復(fù)制)在每個起點一般起始一次。DNA復(fù)制過程所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶。 §4.2 基因?qū)π誀畹目刂? 編號11 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）解釋中心法則。 （2）舉例說明基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系。(重難點) 【學(xué)習(xí)過程】 一、自主學(xué)習(xí) 中心法則的提出及其發(fā)展 閱讀教材P68—P69的內(nèi)容，完成以下問題： 1、中心法則的提出： （1）提出人： （2）內(nèi)容： 2、中心法則的發(fā)展 你認(rèn)為這些資料是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則？嘗

13、試畫出修改后的中心法則？ 二、合作探究 基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 閱讀P69的[實例分析]，討論分析以下問題： 1、由豌豆的圓粒和皺粒白化病這兩個實例大家可以總結(jié)出什么共同點？ 2、由囊性纖維病和鐮刀型細(xì)胞貧血癥這兩個實例大家可以總結(jié)出什么共同點？ 3、由1、2總結(jié)基因?qū)π誀畹目刂品绞剑? （1）間接作用： （2）直接作用： 4、控制生物性狀的因素 【學(xué)習(xí)小結(jié)】 【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 1.基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是（　　） A.RNA→蛋白質(zhì)（性狀） B.DNA→蛋白質(zhì)（

14、性狀） C.RNA→DNA→蛋白質(zhì)（性狀） D.DNA→RNA→蛋白質(zhì)（性狀）? 答案D 2.下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，錯誤的是（　?。? A．線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則 B．DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的 C．DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 D．DNA中的遺傳信息可決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 答案 C 解析 A、中心法則中遺傳信息的傳遞方向為DNA→RNA→蛋白質(zhì)，還存在DNA自我復(fù)制，線粒體和葉綠體中是半自主性復(fù)制細(xì)胞器，符合中心法則，A正確； B、DNA遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄過程傳遞給RNA，這是

15、中心法則的內(nèi)容，B正確； C、DNA病毒中雖然沒有RNA，但它可借助寄主細(xì)胞完成DNA到RNA的轉(zhuǎn)錄過程，故其遺傳信息傳遞仍遵循中心法則，C錯誤； D、DNA中的遺傳信息傳遞給mRNA，然后由mRNA上的密碼子決定氨基酸，D正確． 3.理論上人體的每一個表皮細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)所含DNA的質(zhì)與量是一樣的，但所含蛋自質(zhì)的質(zhì)與量不一樣是因為（　　） A．不同細(xì)胞的基因經(jīng)過不同的重組，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 B．不同細(xì)胞的基因數(shù)量不一樣多，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 C．不同細(xì)胞被轉(zhuǎn)錄的基因不一樣多，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 D．不同細(xì)胞的基因復(fù)制速度不同，所以合成的蛋白質(zhì)不一樣 答案 C

16、 4.下列說法正確的是（ ） A．基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系 B．基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 C．中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的傳遞規(guī)律 D．生物體的性狀只受到基因的控制 答案 C 解析 基因和性狀之間是一對一或多對一的關(guān)系；基因可以通過控制酶的合成來控制生物體的性狀，也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀；生物體的性狀由基因和環(huán)境的共同決定的。故選C。 5.右圖為有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的模擬實驗，下列相關(guān)敘述合理的是(　　) A.若X是mRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入氨基酸 B.若X是DNA，Y含有U，則試管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶

17、 C.若X是tRNA，Y是多肽，則試管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA，Y是DNA，則試管內(nèi)必須加入DNA酶 答案　A 【能力訓(xùn)練】 1.圖甲所示為基因表達(dá)的過程，圖乙為中心法則，①～⑤表示生理過程。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲所示過程需要多種酶參與，是染色體DNA上的基因表達(dá)過程 B.圖乙所示過程均需要核苷酸為原料 C.圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程 D.圖乙中涉及堿基A與U之間配對的過程為②③④⑤ 答案　D 解析　圖甲為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯過程，為原核生物所特有的，原核生物無染色體，A錯誤，圖乙中①為DNA的復(fù)制，②為轉(zhuǎn)錄，③為翻譯，④為R

18、NA復(fù)制，⑤為逆轉(zhuǎn)錄，③過程需要氨基酸為原料，B錯誤；圖甲所示過程為圖乙中的②③過程，C錯誤；①為DNA的復(fù)制，無堿基A與U之間的配對，D正確。 2.下面是幾種抗菌藥物的抗菌機(jī)理以及中心法則的圖解。 ①青霉素：抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成；②環(huán)丙沙星：抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性；③紅霉素：能與細(xì)菌細(xì)胞中的核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用；④利福平：抑制RNA聚合酶的活性。以下有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.環(huán)丙沙星會抑制a過程，利福平將會抑制b過程 B.除青霉素外，其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達(dá)的作用 C.過程d涉及的氨基酸最多有20種、tRNA最多有64種 D.e過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶

19、 答案　C 3.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，分析可知(　　) A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細(xì)胞中 B.圖中①過程需RNA聚合酶的催化，②過程需tRNA的協(xié)助 C.④⑤過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同 D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀 答案　B 解析　同一個體的體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的，所含基因相同，A項錯誤。過程①為轉(zhuǎn)錄，②為翻譯，轉(zhuǎn)錄合成RNA，需要RNA聚合酶的催化；翻譯合成多肽，需要tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸，B項正確。基因2通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀，故④⑤的結(jié)果存在差異的根本原因是發(fā)生

20、了基因突變，C項錯誤；過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的代謝過程，進(jìn)而控制生物體的部分性狀，D項錯誤。 4．中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。請回答下列問題。 （1）a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是 、 、 和 。 （2）需要tRNA和核糖體同時參與的過程是 （用圖中的字母回答）。 （3）a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的 期。 （4）在真核細(xì)胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是 。 （5）能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是

21、 ，后者所攜帶的分子是 。 （6）RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有（用類似本題圖中的形式表述）： ① ；② 。 答案 （1）DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄 （2）c? （3）間? （4）細(xì)胞核 （5）tRNA（轉(zhuǎn)運RNA）；氨基酸? （6）如下圖： 解析 （1）a過程表示以DNA為模板合成DNA的過程，稱為DNA復(fù)制；b過程表示以DNA為模板合成RNA的過程，稱為轉(zhuǎn)錄；c過程表示以RNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，稱為翻譯；d過程表示以RNA為模板合成DNA的過程，稱為逆轉(zhuǎn)錄。 （2）需要tRNA和

22、核糖體同時參與的過程是翻譯。 （3）DNA復(fù)制的時期是細(xì)胞分裂的間期； （4）細(xì)胞核是DNA分子復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所； （5）特異性識別mRNA上密碼子的分子是tRNA，攜帶氨基酸。 （6）RNA病毒特有的信息傳遞方式為逆轉(zhuǎn)錄和RNA的自我復(fù)制。 5.圖中甲、乙、丙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程，請分析回答下列問題： (1)甲過程主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的______期，乙表示________過程，丙過程中堿基互補(bǔ)配對的方式有____________。 (2)丙過程通過________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到核糖體上。 (3)一個細(xì)胞周期中，乙過程在每個起點可起始多次，甲過程在每個起點一般起始______次。甲過程所需的酶有__________________。 答案　(1)間　轉(zhuǎn)錄　A－U、C－G (2)tRNA　(3)一　解旋酶、DNA聚合酶 13