2019-2020学年高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达 第2节 遗传信息的表达 第2课时 基因

1第2课时基因表达的调控与中心法则[随堂检测]1．真核生物编码蛋白质的基因经转录产生有功能的、成熟的信使RNA的过程是()A．转录后直接产生信使RNAB．将内含子转录部分剪掉，外显子转录部分拼接而成C．将外显子转录部分剪掉，内含子转录部分拼接而成D．A、B、C三种情况都有答案：B2．原核细胞的基因结构和真核细胞基因结构的不同之处是()A．原核细胞的基因结构没有编码区B．原核细胞的基因结构没有调控遗传信息表达的核苷酸序列C．原核细胞的基因结构没有RNA聚合酶的结合位点D．原核细胞的基因结构中没有外显子和内含子之分解析：选D。原核细胞基因的编码区是连续的，无外显子和内含子之分。3．下列能正确表示DNA复制过程的是()解析：选B。模板链中含有U，是RNA，属于逆转录，A错误；模板链中不含有U，子链中含有T，是DNA，可属于DNA复制，B正确；模板链中不含有U，子链中含有U，属于RNA复制或转录，C错误；模板链和子链中都含有U，是RNA，属于RNA复制，D错误。4．下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况，下列有关叙述正确的是()A．①过程以核糖核苷酸为主要原料B．胰岛B细胞中存在图中①②③过程C．皮肤生发层细胞中只存在图示的①过程D．参与③过程的氨基酸和tRNA种类数相同答案：C5．1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病病毒(HIV)是一种逆转录病毒。2下列能正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图的是()解析：选D。HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录合成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人体细胞内又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。6．如图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答下面的问题：(1)A、D试管中的产物是________，但A试管模拟的是________过程，D试管模拟的是________过程。(2)B、C试管中的产物是________，但B试管模拟是__________，C试管模拟的是__________。(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物最多含有________个碱基，有________个密码子。(4)E过程称________，在细胞中进行的场所是______，图中的原料为________，工具是________，产物是______。(5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示：①请将此图解中a～e过程与上图A～E各试管所模拟的内容对应起来：a对应________，b对应________，c对应________，d对应________，e对应________。②此图解中在正常生物体内常发生的过程是________(填字母)，极少发生的是3________(填字母)，人体内不能发生________(填字母)过程。③图解中的c过程必须有________酶参与，烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒中可进行c过程的是________。解析：依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程，依据加入DNA中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。答案：(1)DNADNA复制逆转录(2)RNA转录RNA复制(3)15351(4)翻译核糖体氨基酸转运RNA多肽(或蛋白质)(5)①ABDCE②a、b、ed、cd、c③逆转录艾滋病病毒[课时作业]一、选择题1．下列有关中心法则的叙述，不正确的是()A．是由克里克最早提出来的B．它表明了遗传信息的主要流动方向C．逆转录和RNA的复制是对中心法则的发展和补充D．此法则中的有些过程不遵循碱基互补配对原则解析：选D。中心法则中的每一步过程都遵循碱基互补配对原则，故D是错误的。2．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．①②③④⑤B．①②③④C．①②③⑤D．①③④⑤解析：选A。正是碱基互补配对原则的存在，才使遗传信息的传递能准确地进行，这些过程包括：①DNA的复制过程；②以DNA的一条链为模板转录合成信使RNA的过程；③以RNA为遗传物质的生物中RNA的复制过程；④在逆转录酶的作用下，以RNA为模板逆转录合成DNA的过程；⑤以信使RNA为模板，翻译合成蛋白质，从而表达性状的过程。3．在生物体内遗传信息的流动一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的过程，下列说法不正确的是()A．人体神经细胞与肝脏细胞中DNA碱基序列相同，信使RNA不同B．人体神经细胞与肝脏细胞中核糖体与tRNA相同C．人体神经细胞与肝脏细胞中蛋白质种类与数目不同D．人体神经细胞与肝脏细胞中A与U配对只发生在核糖体上解析：选D。同一个体的体细胞来自于同一受精卵的有丝分裂，所含DNA相同；细胞分裂后会进一步分化，基因有选择性地表达，其DNA转录出来的mRNA种类与数量有差异，所含的蛋白质也不同。A与U配对可能发生在转录过程中，也可能发生在翻译过程中，场所分4别是细胞核与细胞质。4．尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的()A．①B．②C．③D．①②解析：选B。小肠黏膜层上均有放射性出现是3H—尿嘧啶核糖核苷被利用，说明合成了mRNA，发生了转录过程。5．如图所示为自然界中遗传信息在三种生物大分子间的流动，下列说法正确的是()A．1、2、4途径常见，其他从未被认识B．2、4、9途径常见，其他从未被认识C．2、3途径常见，1、4很少见D．1、2、4途径常见，3、7较少见，6已在实验室实现解析：选D。DNA复制、转录、翻译在自然界普遍存在，RNA的复制、RNA逆转录在某些病毒的遗传信息传递中被发现；在实验室条件下，可以直接以DNA的一条链为模板，合成蛋白质(多肽)。6．在生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是()A．在细胞的不同阶段，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的B．在真核生物中，DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的C．在同一个体不同的体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D．在细胞的不同阶段，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的解析：选D。DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体不同的体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。7．微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin4)调控基因lin14表达的相关作用机制。下列叙述不正确的是()5A．lin4基因转录形成的PremiRNA，必须通过核孔到细胞质中切割、组装后才能发挥作用B．RISCmiRNA复合物直接抑制翻译过程，让lin14蛋白质编码基因沉默C．核糖体在mRNA上的移动方向是a→b，③和④的氨基酸序列完全相同D．②是实现核质之间信息交流的通道，DNA和RNA从②进入细胞质要消耗ATP解析：选D。lin4基因转录形成前体PremiRNA，通过核孔运至细胞质中，通过核酸酶的切割、组装形成成熟的miRNA，最终形成RISCmiRNA复合物来调节翻译过程；RISCmiRNA复合物可抑制翻译过程，让lin14蛋白质编码基因不表达而沉默；从肽链的合成长度可以看出lin14蛋白质编码基因转录的mRNA上核糖体的移动方向是a→b，③和④都是以同一模板翻译的，因此得到的蛋白质的氨基酸序列完全相同；②核孔是实现核质之间信息交流的通道，但DNA不能从②进入细胞质中。二、非选择题8．如图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程，①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题：(1)①过程发生在________________________________________________________________________期。催化过程②的酶是____________。6(2)④过程进行的场所有________________________________________________________________________。(3)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是________________________________________________________________________。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间RNA聚合酶(2)内质网和高尔基体(3)短时间内能合成较多的肽链原核细胞中的转录和翻译是同时间同地点进行的9．如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题：(1)完成过程①需要________________等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析，核糖体的分布场所有________________________________________________________________________。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④，将某真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由__________中的基因指导合成。(4)用α­鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质中RNA含量显著减少，那么推测α­鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。解析：(1)主要涉及转录的条件，转录需要模板、能量、酶、原料等。(2)涉及核糖体分布的场所，核糖体主要由细胞核中的基因指导合成、线粒体、叶绿体、核被膜等处，据题意分析可知分布在细胞质和线粒体。(3)主要涉及基因分布在细胞核与线粒体中，题意中指出溴化乙啶、氯霉素主要影响线粒体中的转录与翻译，而线粒体中RNA聚合酶活性仍很高，说明与线粒体中的DNA无关，从而分析得出RNA聚合酶由细胞核中的基因指导合成。(4)分析题干给出的信息，结合图形，即可得出答案。答案：(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞质和线粒体(3)核DNA(细胞核)(4)①会