2021年高考生物提分秘籍：专题20-基因的表达(教学案,含答案)

2021年高考生物提分秘籍：专题20-基因的表达(教学案,含答案)1．遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2．基因与性状的关系(Ⅱ)。热点题型一遗传信息的传递与表达例1、（2021全国Ⅰ卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（）A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶【答案】B【变式探究】（2021年江苏卷，23）在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala），得到*Ala-tRNACys（见下图，tRNA不变）。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是（）A．在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C．新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD．新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys【答案】AC【变式探究】下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是()A．甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶B．甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同C．乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程D．甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同解析由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶。DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板。核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段。DNA复制时碱基配对方式为A—T、G—C，转录时碱基配对方式为A—U、T—A、G—C，翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。答案C【提分秘籍】1.计算中“最多”和“最少”的分析①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。【方法技巧】转录、翻译过程中的六个关注点(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。(5)分析此类问题首先要明确mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。(6)真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。【举一反三】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【答案】C【解析】本题依据基因表达过程示意图，考查遗传信息的转录和翻译，细胞结构等知识，考查学生的识图及运用能力。真核细胞有核膜，转录完成后，mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合才开始翻译，故D错误；由图示知，在RNA聚合酶作用下，细胞正在发生转录，产生的mRNA还未转录完毕，即开始与多个核糖体结合开始翻译，故该细胞应为原核细胞，C正确，A错误；翻译过程中，核糖体在mRNA上移动，从而合成肽链，B错误。热点题型二基因与性状的关系例2、（2021海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（）A．逆转录和DNA复制的产物都是DNAB．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板【答案】C【变式探究】（2021年海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是（）A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定【答案】B【解析】正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，一条染色体含两个DNA，A错。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B正确。基因是有遗传效应的DNA判断，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错。生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，D错。【变式探究】右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是()A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸D．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA【答案】D【提分秘籍】基因与性状并不都是一对一的关系①一般而言，一个基因决定一种性状。②生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。③有些基因可影响多种性状，如下图，基因1可影响B和C性状。④生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。【举一反三】下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中不能得出的结论是()A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变【答案】C【方法技巧】“三看法”判断中心法则的过程(1)“一看”模板①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。(2)“二看”原料①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。(3)“三看”产物①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。1．（2021全国Ⅰ卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（）A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶【答案】B【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA-蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA-蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶（成分为蛋白质）的结合，也能形成DNA-蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。2．（2021海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（）A．逆转录和DNA复制的产物都是DNAB．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板【答案】C3．（2021浙江卷，22）某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是（）A．本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术B．a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的C．b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNAD．实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的【答案】B【解析】由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知：本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术，A正确；分析图示可知：a管中的DNA密度最大，表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的，B错误；b管中的DNA密度介于a、c管中的之间，表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA，C正确；实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。1．（2021年海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是（）A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定【答案】B2．（2021年海南卷，24）DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值的叙述，正确的是（）A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1【答案】D【解析】由于双链DNA碱基A数目等于T数目，G数目等于C数目，故（A+C）/（G+T）为恒值1，A错。A和T碱基对含2格氢键，C和G含3个氢键，故（A+T）/（G+C）中，（G+C）数目越多，氢键数越多，双链DNA分子的稳定性越高，B错。（A+T）/（G+C）与（A+C）/（G+T）两个比值相等，这个DNA分子可能是双链，也可能是单链，C错。经半保留复制得到的DNA分子，是双链DNA，（A+C）/（G+T）=1，D正确。3．（2021年海南卷，25）下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是（）A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA【答案】B4．（2021年江苏卷，23）在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala），得到*Ala-tRNACys（见下图，tRNA不变）。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是（）A．在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B．反密码子与密码子的配