第4章 基因的表达 章末整合提升-【优学精讲】2024-2025学年高中生物必修第二册教用Word(人教版)

本高中生物学教案聚焦遗传物质探索、DNA复制（含冈崎片段）、基因表达（复制、转录、翻译）及真核与原核基因表达比较、翻译过程分析等核心知识点。通过病毒重建实验、同位素标记实验等经典案例导入，梳理从实验探究到机制解析再到综合应用的知识脉络，搭建递进式学习支架。 资料亮点在于融合生命观念（如DNA结构与复制功能观）、科学思维（实验设计分析、过程比较归纳），含实验题、比较表格、过程示意图等。通过“两看法”判断方法等，助学生构建知识体系，提升分析解决问题能力，同时为教师提供清晰教学思路，提高课堂效率。

1.探索遗传物质的实验方法 1.病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成杂种病毒丙（如图所示），用病毒丙去感染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（　　） 解析：D　生物的性状是由遗传物质决定的，病毒丙的遗传物质是由病毒乙提供的，所以病毒丙增殖后产生的子代的蛋白质外壳以及遗传物质，在正常情况下与病毒乙完全相同，D正确。 2.（2024·河南南阳模拟）有些病毒对人类健康会造成很大危害，如SARS病毒、天花病毒等。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计可相互对照的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路最合理的是（　　） ①应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸 ②先将甲、乙两组宿主细胞分别培养在含放射性标记的U或T的培养基中 ③再将病毒分别接种到含有甲、乙两组宿主细胞的培养液中 ④一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型 A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ 解析：C　DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。因此，实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性，即实验思路为②③④，所以C正确，A、B、D错误。 2.DNA复制与“冈崎片段” DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5'到3'方向，而DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5'到3'方向，另一条是3'到5'方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？日本学者冈崎等人发现，在DNA复制中，后随链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链，此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图： 3.下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述错误的是（　　） A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开 B.DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链方向相反 C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 D.DNA的两条子链都是连续合成的 解析：D　由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。 4.（2024·安徽安庆高二月考）如图为某DNA复制的过程，其中一条子链连续复制，另一条子链先合成小片段（冈崎片段），最后由酶将这些小片段连接成一条链，图中字母表示位点。下列相关叙述错误的是（　　） A.a、c、f均表示DNA一条链的3'端，该端有一个游离的羟基 B.酶乙为DNA聚合酶，只能将游离的脱氧核苷酸加在子链的3'端 C.冈崎片段需通过DNA连接酶连接成链，两条子链的合成存在时间差异 D.两条新合成的子链的碱基序列能互补配对，且（A＋G）/（C＋T）的值相等 解析：D　由DNA子链复制的方向5'→3'可以判断，a、c、f均表示DNA一条链的3'端，该端有一个游离的羟基，b、d、e均表示DNA一条链的5'端，该端有一个游离的磷酸基团，A正确；酶乙为DNA聚合酶，只能从子链的3'端延伸子链，B正确；由图可知，一条子链为连续复制，另一条子链为不连续复制，冈崎片段需通过DNA连接酶连接成链，因此两条子链在合成时间上具有差异，C正确；以两条母链为模板合成的两条子链的碱基也能互补配对，但（A＋G）/（C＋T）的值互为倒数，D错误。 3.DNA复制、转录和翻译的比较（以真核生物为例） 项目 复制 转录 翻译 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质（核糖体） 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 配对原则 T—A、A—T、G—C、C—G T—A、A—U、G—C、C—G U—A、A—U、G—C、C—G 结果 两个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白质 信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质 意义 传递遗传信息 表达遗传信息 5.（2024·山东烟台月考）RNA剪接是真核细胞基因表达中非常重要的一个过程，是从DNA转录出的RNA前体中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个新的RNA分子的过程，它对生物的发育及进化至关重要。下图是某基因的表达过程，下列分析错误的是（　　） A.①过程发生的碱基互补配对方式和③过程不完全相同 B.②过程中既有磷酸二酯键的形成，也有磷酸二酯键的断裂 C.③过程中需要多种转运RNA，转运RNA不同其所携带的氨基酸也不相同 D.④过程可有效阻止异常蛋白的合成，有助于维持生命活动的相对稳定 解析：C　③过程为翻译，不同转运RNA所携带的氨基酸可能相同，C错误。 6.（2024·山东济南高一月考）下列有关图示生理过程的叙述，错误的是（　　） A.甲、乙、丙三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细胞内进行 C.图乙表示翻译过程，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链 D.图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点加快复制的速率 解析：B　DNA复制、转录和翻译过程中均存在碱基互补配对，DNA复制过程中的解旋和子链的形成，翻译过程中的tRNA和mRNA的结合和脱离，转录过程中的解旋和mRNA的形成过程中均存在氢键的破坏和氢键的形成，A正确；胰岛细胞属于高度分化的细胞，其细胞中能进行转录和翻译，不能进行DNA复制，B错误；图甲表示DNA的复制过程，通过增加复制起点，缩短DNA复制的时间，D正确。 4.“两看法”巧判真核生物和原核生物基因表达 （1）过程图 （2）判断方法 说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其转录、翻译也存在同时进行的情况。 7.（2024·河南商丘高一期末）下图是某细胞内基因表达的过程示意图，下列叙述正确的是（　　） A.图示过程发生在该细胞的细胞核中 B.密码子存在mRNA中，编码氨基酸的密码子共64种 C.过程①②中的碱基互补配对方式完全相同 D.②过程可合成多条相同的肽链 解析：D　图示为边转录边翻译过程，发生在真核生物线粒体、叶绿体中，也发生在原核生物中，细胞核中只能发生转录，A错误；密码子共64种，包括不编码氨基酸的终止密码子，故编码氨基酸的密码子低于64种，B错误；过程①（转录）配对方式为T—A、A—U、G—C、C—G，②（翻译）配对方式为U—A、A—U、G—C、C—G，其碱基互补配对方式不完全相同，C错误；②过程表示翻译，一个mRNA上结合多个核糖体，可合成多条相同的肽链，D正确。 8.（2024·湖北宜昌高一期末）如图是两种细胞中遗传信息的表达过程。据图（甲细胞为原核细胞）分析，下列叙述错误的是（　　） A.两种表达过程均要消耗能量 B.甲、乙细胞中存在相同的碱基互补配对方式 C.乙细胞中核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左 D.乙细胞中合成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质 解析：C　甲细胞为原核细胞，乙细胞为真核细胞，两种细胞的基因表达过程均要消耗能量，A正确；碱基互补配对原则在甲、乙细胞中普遍存在，B正确；乙细胞中左侧的核糖体合成的肽链更短，右侧的核糖体合成的肽链更长，所以核糖体移动的方向是从左到右，C错误；乙细胞中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，参与翻译过程，D正确。 5.翻译过程的分析 （1）图1表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下： a.数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 b.目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 c.方向：翻译过程中，mRNA相对静止，核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子，故核糖体移动的方向就是翻译的方向。可以根据肽链的长度判断翻译进行的方向，越长的肽链，翻译开始的时间越早。 d.形成的多条肽链的氨基酸序列相同：其原因是有相同的模板mRNA。 （2）图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA在核糖体上同时进行翻译的过程。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $