高中生物必修二第四章基因的表达学案及答案

第四章基因的表达

考试要求

1．基因控制蛋白质的合成。能简述基因控制蛋白质合成的过程，列出转录、翻译的场所、条件、产物，说出基因、信使RNA、蛋白质之间的关系。

2．基因对性状的控制。能识记基因控制性状的两条途径。

知识整理

（一）基因的概念

1．概念：是有的DNA片段。

2．基因与DNA、性状、染色体间的关系

⑴与DNA的关系基因是有的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。

⑵与性状的关系基因通过控制的合成来决定生物的性状。

⑶与染色体的关系基因主要存在于上，并呈排列。染色体是基因

的。

（二）RNA的结构及种类

1

2

⑴信使RNA：转录DNA的，转递至中。

⑵转运RNA：携带特定的。

（三）基因控制蛋白质的合成

1．转录

⑴概念：在中，以DNA的为模板，按照原则，合成RNA的过

程。

⑵条件：模板（）、原料（）、能量、酶（如）。

⑶RNA出细胞核的途径：通过，RNA从细胞核内进入细胞质。

⑷意义：DNA中的传递到信使RNA上。

2．翻译

⑴概念：在中，以为模板，合成具有一定序列的蛋白质的过

程。

⑵密码子：指上决定一个氨基酸的个相邻的碱基。

⑶条件：模板（）、原料（）、酶、。

⑷意义：DNA上的遗传信息通过作媒介，决定了蛋白质的，从而使生物表

现出各种遗传性状。

（四）基因控制生物性状的途径

1．基因通过控制的合成来控制，从而控制生物的性状。

2．基因通过控制蛋白质分子的来直接影响性状。

（五）基因的表达概念基因使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的上，从而使后代表现出与亲代相似的，遗传学上把这一过程叫做。

基能拓展

1．复制、转录、翻译有什么区别？

答：DNA的复制、DNA转录形成RNA、RNA翻译形成蛋白质的过程，是遗传信息在生物

答：遗传信息是指DNA（基因）中有遗传效应的脱氧核苷酸序列。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。反密码子是指转运RNA上能识别信使RNA上相应密码子的三个相邻的碱基。三者的主要区别有两点：一是存在的位置不同，遗传信息存在于DNA（基因）上，密码子存在于信使RNA上，反密码子存在于转运RNA上；二是作用不同，遗传信息的作用是控制生物性状，密码子的作用是决定蛋白质中的氨基酸序列，反密码子的作用是识别密码子。三者中最重要的是遗传信息，它通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。

3．怎样正确理解基因是有遗传效应的DNA片段？

答：如果将DNA分成若干段，这些DNA片段中，有的能控制生物的性状（即能控制蛋白质的合成），这些DNA片段就是有遗传效应的DNA片段，就是基因。有的不能控制生物的性状（即不能控制蛋白质的合成），这些DNA片段就是没有遗传效应的DNA片段，就不能称为基因。

4．染色体、DNA、基因、性状之间的关系是怎样的？

答：染色体、DNA、基因、性状之间的关系可总结如下：

5．与基因控制蛋白质合成有关的计算

⑴已知蛋白质中的氨基酸数（或基因中的碱基数），求控制这个蛋白质合成的基因中的碱基数（或蛋白质中的氨基酸数）。

基因控制蛋白质的合成要通过转录和翻译两个过程。转录是以基因中的一条脱氧核苷酸链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程，因此转录形成的信使RNA中的碱基数是相应基因中的碱基数的一半；翻译是指以信使RNA为模板合成蛋白质的过程，由于信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此蛋白质中的氨基酸数是信使RNA中的碱基数的三分之一；因此基因中的碱基数∶信使RNA中的碱基数∶蛋白质中的氨基酸数=6∶3∶1。由此可知：已知染色体

DNA

蛋白质

基因

性状

①分化的细胞内及间期DNA复制前，一个染

色体含一个DNA分子；间期复制后至着丝点

分裂前，一个染色体含两个DNA分子；

②DNA主要在染色体上。

①基因是有遗传效应的DNA片段；

②每个DNA分子含有很多个基因。

①基因控制生物的性状；

②性状是基因和外在环境共同作用的结果。

一

个

染

色

体

上

有

很

多

个

基

因

基因

在染

色体

上呈

直线

排列

蛋白质中的氨基酸数为n （基因中的碱基数为6n ），则控制它合成的基因中的碱基数为6n （蛋白质中的氨基酸数为n ）。

⑵已知蛋白质的相对分子质量（n ），由a 条肽链构成，氨基酸的平均相对分子质量（m ），求控制它合成的基因中的碱基数。

先求组成这个蛋白质的氨基酸数（X 个）。因氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程中要失去X －a 分子的水，因此n=Xm －（X －a ）×18，X=（n －18a ）/（m －18）个；再求基因中的碱基数。基因中的碱基数=6X=6（n －18a ）/（m －18）个。

⑶已知基因中的碱基数（6n 个），氨基酸的平均相对分子质量（m ），求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量（假设此蛋白质由a 条肽链构成）。

先求它控制合成的蛋白质的氨基酸数。氨基酸数=6n ÷6=n 个；再求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。蛋白质的最大相对分子质量=nm －（n －a ）18，n －a 为失去的水分子数。

巩固提升 一、选择题

1、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA 分子和转录信使RNA 的DNA 分子至少要有碱基多少个？

A.300；600

B.900；1800

C.900；900

D.600；900

2、某生物基因单链的一段是┅G –C –A –G –A –C –A –A –A ┅ 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是①苯丙氨酸UUU ②天冬氨酸GAC ③亮氨酸CUG ④赖氨酸AAA ⑤精氨酸CGU ⑥丙氨酸GCA

A.①③⑤

B.⑥②④

C.②④⑥

D.⑤③①

3、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA 中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸 A ．1200 B ．600 C ．400 D ．200

4、DNA 复制，转录和翻译后所形成的产物分别是

A ．DNA ，RNA ，蛋白质

B ．DNA ，RNA 和氨基酸

C ．RNA ，DNA 和核糖

D ．RNA ，DNA 和蛋白质 5.某信使RNA 中有碱基40个，其中C+U 为15个，那么转录 此RNA 的DNA 中G+A 为 A ．15 B ．25 C ．30 D ．40

6.某DNA 分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种 A ．800 B ．400 C ．200 D ．20

7、设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X 个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y ，则该蛋白质的分子量约为

A. B. C. D. 8、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31 9、由n 个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a ，则该蛋白质的分子量最大为

A ．na/6

B ．na/3-18（n/3-1）

C ．na-18(n-1)

D ．na/6-18(n/6-1)

10、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA 中有A 和G 共200个，则该mRNA 中的C 和U 不能少于： A ．200个 B ．400个 C ．600个 D ．800个

11．某信使RNA 的碱基中，尿嘧啶占20%，腺嘌呤占10%，则作为它的模板的DNA 分子中胞嘧啶占( )

A ．30%

B ．35%

C ．70%

D ．无法计算 12．已知一段信使RNA 有30个碱基，其中A 和C 共有12个，那么转录成信使RNA 的一段DNA 分子中G 和T 的数目以及该信使RNA 经翻译而合成肽链时，应脱去的水分子数目分别是( ) A ．12和30 B ．30和90 C ．18和0 D ．30和9

13．一个转运RNA 一端三个碱基是CGA ，它运载的氨基酸是（ ）

A.谷氨酸（GAG ）

B.精氨酸（CGA ）

C.酪氨酸（UAG ）

D.丙氨酸（GCU ） 14．关于基因的概念，错误的叙述是（ ）

A.基因是有遗传效应的DNA 片段

B.基因是DNA 上有一定功能的特异碱基排列顺序

C.基因是染色体的一段

D.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位 15．生物的生命活动体现者是（ ） A.RNA B.蛋白质 C.DNA D.ATP 16．密码子是指（ ）

A.核酸上特定排列顺序的碱基

B.DNA 上特定排列顺序的碱基

C.信使RNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

D.转运RNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 17．DNA 决定RNA 的性质是通过（ ）

A.信使RNA 的密码

B.DNA 特有的自我复制

C.碱基互补配对原则

D.转运RNA 的媒介 18．关于RNA 的叙述错误的是（ ）

A.RNA 可作为逆转录的模板

B.信使RNA 是翻译时的模板

C.信使RNA 是氨基酸的转运工具

D.RNA 分子中没有碱基T

19．下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有①DNA 复制②RNA 复制③转录④翻译⑤逆转录（ ） A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①③④⑤ 20．信使RNA 中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）

A.转运RNA 中核苷酸的排列顺序

B.蛋白质分子中氨基酸的排列顺序

C.核糖体上的RNA 核苷酸的排列顺序

D.DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序

21蛋白质合成时，哪种物质与某一特定的氨基酸相连，并把它安放在相应的位置上（ ） A.信使RNA B.DNA C.转运RNA D.ATP 22．基因控制性状表现的主要途径是（ ）

A.RNA →蛋白质（性状）

B.DNA →蛋白质（性状）

C.RNA →DNA →蛋白质（性状）

D.DNA →RNA →蛋白质（性状） 23．下列哪一项不属于遗传信息转录所必需的条件（ ） A ．解旋酶 B ．ATP C ．模板链 D ．氨基酸

24．关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是（ ） A ．遗传密码是DNA 上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 B ．绝大多数生物通用一套遗传密码子

C ．因为有20种氨基酸，所以遗传密码子也一定有20种

D ．遗传密码的形成主要是在核糖体上

25．已知AUG 、GUG 为起始密码，UAA 、UGA 、UAG 为终止密码。某信使RNA 的碱基排列顺序如下：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的个数为（ ） A ．20个 B ．17个 C ．16个 D ．15个

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