2020版生物高考新素养总复习中图版讲义：第17讲 基因对性状的控制 Word版含答案

基因的本质 1.(2014·海南卷，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述： ①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合 ④能转录产生 RNA ⑤
每相邻三个碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换
其中正确的是( )
A.①③⑤
B.①④⑥
C.②③⑥
D.②④⑤
解析 基因是具有遗传效应的 DNA 片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过
教材VS 高考 1.真题重组 判断正误 (1)细胞中的 RNA 合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅰ，1C)( ) (2)每种氨基酸都至少有两种相应的密码子(2017·海南卷，25A)( ) (3)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸(2018·海南卷，13C)( ) (4)一个 tRNA 分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，1B)( ) (5)mRNA 从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015·全国卷Ⅱ，3B)( ) 提示 (1)× 线粒体和叶绿体中也能合成 RNA。 (2)× 色氨酸只有一种密码子与之对应。 (3)× 逆转录的原料是脱氧核苷酸。 (4)√ (5)√
程中还需要的 RNA 有 。 (3)lncRNA 前体加工成熟后，有的与核内 (图示①)中的 DNA 结合，有的 能穿过 (图示②)与细胞质中的蛋白质或 RNA 分子结合，发挥相应的调控 作用。 (4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种 lncRNA，通过与相应 DNA 片段结合，调控造血干细胞的 ，增加血液中单核细胞、中性粒细胞 等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是 ___________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析 (1)合成 RNA 的原料是四种游离的核糖核苷酸，RNA 合成过程需要 RNA 聚 合酶的催化。(2)多肽链的合成过程中以 mRNA(信使 RNA)为模板，tRNA 运输相 应的氨基酸，在核糖体(主要成分是 rRNA 和蛋白质)上完成。(3)据图分析，lncRNA 前体加工成熟后，有的与核内染色质中的 DNA 结合，有的能穿过核孔进入细胞质 中。(4)血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞，故可推出 lncRNA 与相应 DNA 片段结合可调控造血干细胞的分化，血液中的这些吞噬细胞 都参与免疫过程，所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。 答 案 (1)四 种 核 糖 核 苷 酸 RNA 聚 合 酶 (2)mRNA(信 使 RNA) tRNA 和 rRNA(转运 RNA 和核糖体 RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力
基因表达中相关计算 DNA(基因)、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：
1
1
可见，蛋白质中氨基酸数目＝ mRNA 碱基数目＝ DNA(或基因)碱基数目。(未考
3
6
虑终止密码)
考点三 中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则 (1)提出者：克里克。 (2)补充后的内容图解：
①DNA 的复制；②转录；③翻译；④RNA 的复制；⑤RNA 逆转录。
社会 责任
结合实例分析基因表达异常情 况，形成关注社会、关注人体健 康的理念
卷Ⅲ(1)、 2016·全国卷Ⅱ(2)
科学 探究
模拟中心法则各过程的实验
考点一 认识基因
1.基因概念的发展(科学史)
实 验
结 论
摩尔根的果蝇实验
一条染色体上含有许多基因，基因在染色体 上呈线性排列
比德尔和泰特姆链孢霉的实验
特定酶的产生由一个特定的基因负责，提出 了“一基因一酶”说
第 17 讲 基因对性状的控制
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
1.基因的概念(Ⅱ) 最新考纲 2.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
3.基因与性状的关系(Ⅱ)
生命程
科学 思维
运用中心法则，建立模型
近三年 考情
2018·全国卷Ⅰ(2)、2018·全国 卷Ⅲ(30)、 2017·全国卷Ⅱ(2)、2017·全国
2.深挖教材 (1)(中图版必修 2 P73 表 3－2－2 拓展)组成蛋白质的 20 种氨基酸应对应多少种密码 子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意 义？ 提示 20 种氨基酸共对应 61 种密码子，其意义主要表现为如下两方面： ①增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不 会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。 ②保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨 基酸可以保证翻译的速度。 (2)(中图版必修 2 P72 图 3－2－8 拓展)起始密码子 AUG 决定甲硫氨酸，为什么蛋白 质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸 的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？ 提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。 翻译过程中，核糖体在 mRNA 上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到 读取到 mRNA 上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称 之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
艾弗里肺炎双球菌体外转化实验
基因的本质是 DNA
人们对基因的认识发展到了分子水平，认为
1953 年，沃森和克里克提出的 DNA 基因是 DNA 分子上的一段核苷酸序列，是
双螺旋结构模型
遗传的功能单位，可编码一段肽链或编码一
段 RNA
1961 年雅各布和莫诺研究大肠杆菌 乳糖代谢的调节机制
基因从功能上划分为：负责编码某种蛋白质 的结构基因，以及负责调节其他基因功能的 调节基因和起调控作用的启动子和操作子
(3)分别写出下列生物中心法则表达式
生物种类
举例
遗传信息的传递过程
DNA 病毒
T2 噬菌体
考点二 基因的表达
1.RNA 的结构与种类
(1)单体及组成
①若 c 为 U，则单体为尿嘧啶核糖核苷酸；其组成中不含氮元素的是 a 磷酸和 b 核 糖(填字母及名称)。 ②构成 DNA 的单体与 RNA 的单体的区别在于图中的 b、c(填字母)。 (2)结构 一般是单链，比 DNA 短。 (3)合成 ①真核细胞：主要在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质。 ②原核细胞：主要在拟核中合成。 (4)种类 ①图示中的 e 为 tRNA，其功能为转运氨基酸，识别密码子。 ②另外两种 RNA 分别为 rRNA、mRNA，其中作为蛋白质合成模板的是 mRNA， 构成核糖体组成成分的是 rRNA。 2.RNA 功能
结合转录和翻译的过程，考查科学思维的能力 1.(2018·经典高考)长链非编码 RNA(lncRNA)是长度大于 200 个碱基，具有多种调 控功能的一类 RNA 分子。如图表示细胞中 lncRNA 的产生及发挥调控功能的几种 方式，请回答下列问题：
(1)细胞核内各种 RNA 的合成都以 为原料，催化该反应的酶是 。 (2)转录产生的 RNA 中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ，此过
2.基因的现代含义
(1)真、原核生物基因编码序列的不同 原核生物的基因编码序列是连续的。真核生物的基因编码序列(外显子)是不连续的， 而是被不编码的序列(内含子)隔开。
(2)比较两者的异同
原核细胞的基因
真核细胞的基因
①都有编码区和非编码区；
相同点 ②在非编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；
③在编码区上游均有与 RNA 聚合酶结合的位点
3.转录
(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
模板：DNA的一条链
{ ) (2)条件
原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP
酶：RNA聚合酶
(3)过程(见下图)
4.翻译 (1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸 顺序的蛋白质的过程。 (2)密码子 ①概念：mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸，每 3 个这样的碱基称为 1 个 密码子。 ②种类：64 种，其中决定氨基酸的密码子有 61 种，终止密码子有 3 种。 (3)翻译过程
结合基因表达及相关计算，考查科学思维能力 2.(2019·吉林第二次调研)下列有关图示生理过程的描述，错误的是( )
A.甲、丙两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，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成 D.图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内完成 DNA 分子的复制 解析 图中甲为 DNA 分子的复制、乙为翻译过程、丙表示转录过程。DNA 双链
A.一分子 mRNA 有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连 B.mRNA 上的 AUG 是翻译的起始密码，它是由基因中的启动子转录形成 C.一个 mRNA 有多个起始密码，所以一个 mRNA 可翻译成多种蛋白质 D.在该 mRNA 合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程 解析 据图分析，mRNA 上有三个起始密码子(AUG)，与核糖体结合翻译形成 3 种蛋白质。一分子 mRNA 中磷酸和核糖交替连接，则起始端有一个游离磷酸基团， 其他磷酸基团均与两个核糖相连，A 正确；转录开始时，RNA 聚合酶必须与基因 上的启动子结合，然后滑动至转录起始位点开始转录，所以起始密码子不是由启 动子转录形成的，B 错误；据图分析，一个 mRNA 有多个起始密码，所以一个 mRNA 可翻译成多种蛋白质，C 正确；细菌属于原核细胞，没有核膜包围的细胞核，则 mRNA 合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，即边转录边翻译， D 正确。 答案 B
D.染色体变异时 DNA 分子结构不一定改变