2017-2018学年高中生物第三章遗传的分子基础第14课时遗传信息的表达——RNA和蛋白质

1、 第 14 课时遗传信息的表达一一 RNA 和蛋白质的合成 知识内容 考试属性及要求 考情解读 必考 加试 DNA 的功能 a a 1. 列举 DNA 的功能。 2. 比较 DNA 和 RNA 的异同。 3概述遗传信息的转录和翻译 过程。 4说明遗传密码、中心法则， 养成事物是普遍联系的辩证观 点。 5. 比较复制、转录和翻译。 6. 概述基因的概念。 DNA 与 RNA 的异同 b b 转录、翻译的概念和过程 b b 遗传密码、中心法则 b b 复制、转录和翻译的异同 b 基因的概念 b b 考点一 转录(a/a)、DNA 与 RNA 的 比较(b/b) 知识梳理 1. DNA 的功能 (1

2、) 携带遗传信息：以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。 _ (2) 表达遗传信息：所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。 2. 转录 (1)概念：遗传信息由 DNA 专递到 RNA 上的过程。 (2)过程 姑合:KNA聚件帕勺-DNA某悅动部位HI姑合 綃果:血社斛开.累需跋基 含威的RNAJADNA0!上祎展 D N A戕fit崔虹就取螺的 拘 (3)三种转录产物及其功能 mRNA 传达 DNA 上的遗传信息。 tRNA 把氨基酸运送到核糖体上。 rRNA 核糖体的重要成分。配对炭柜:斛开的DNA赵链屮的二迤 农料:谢關的艷迩虺 在忖(Stt：KMA聚合酚 UAMJSKNA 2

3、 3. DNA 与 RNA 的比较 项目 DNA RNA 全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 组 成 成 分 碱基 A、T、G C A、U G C 磷酸 磷酸 磷酸 戊糖 脱氧核糖 核糖 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 空间结构 规则的双螺旋结构 通常是单链结构 类型 通常只有一种 三种：mRNA tRNA、rRNA 分布 主要在细胞核中 主要在细胞质中 功能 主要的遗传物质，只要生物体内 有DNA DNA 就是遗传物质 生物体内无 DNA 时，RNA 是遗传物 质； 参与蛋白质的合成， 即翻译工 作；少数 RNA 有催化作用 相同点：化学组成成分中都有磷酸及碱基 A、C G; 二者都是核酸，核酸

4、中的碱基序列代表遗传信息； 联系：RNA 是以 DNA 的条链为模板转录产生的，即 RNA 的遗传信息来自 DNA 1. （2016 浙江 10 月选考）遗传信息表达的过程中， mRNA 勺三个碱基是 UAC 则 DNA 模板链上对应的三个碱基是 （ ） A. ATG B. TAC D. AUG 解析 mRNAh的碱基与 DNA 模板链上的碱基互补配对。 答案 A 甫教材活学活用 学以致用对点小练学以致用对点小练 C. TUC 3 解析 沿着 DNA 从右向左移动；是模板链；需加工才成熟。 答案 C2. A. 沿着 DNA 从左向右移动 C. 的一段序列能够与碱基配对 D .是成熟的 mRNA

5、 B.是模板链 （2017 温州选考模拟 4 I图解图说图解图说I /随堂笔记： 钿Jfe檢 RNA C. RNA蛋白质 D. RNARNA 解析 翻译是指以 RNA 为模板合成蛋白质。 答案 C 6 4. (2016 浙江 4 月选考)遗传信息的传递过程如图所示，其中表示四种不同的 物质。下列叙述错误的是( )7 ，细胞枝 A. 复制时，2 条链均可作为模板链 B. 形成时，需沿整条 DNA 长链进行 C. 密码子 CUU 编码所携带的氨基酸 D. 上可同时结合多个核糖体形成多条 解析 图中依次表示 DNA mRNAtRNA 和肽链。形成即转录时，不需沿整条 DNA 长链进行，因为转录的单位

6、是基因。 答案 B |图解图说图解图说| 密码了- /随堂笔记： mRKA 能量 ATP tRNA 具有亠定亀农盥噸序 的圧毬蚤白馬丿 翻译的过程8 考点三 中心法则(b/b) lilH知识梳理 【基硼知识:学老必备 i 中心法则的提出及发展 提出者 克里克 要点 (1) 遗传信息由 DNA 传递到 RNA (2) RNA 决定蛋白质的特异性 (3) 蛋白质是生物体性状的体现者 发展 在逆转录酶作用下，以 RNA 为模板反向合成 DNA 2. 图解 各过程分析 过程 模板 原料 配对方式 产物 实例 DNA 复制 DNA DNA DNA 的 两条链 含 A、T、G C 的四种脱氧核 苷酸 A-

7、 T G C DNA 绝大多 数生物 转录 DNA RNA DNA 的 一条链 含 A、U G C 的四种核糖核 苷酸 A- U T A G C RNA 绝大多 数生物 RNA RNA RNA 含 A、U G C A- U RNA 以 RNA 为遗传 靈制 翻译 P随堂笔记: 一种医码子乳叶血1忡氧墓验 M秤凰氏玖町由不止亠钟密蚂 芋法楚 e 一种IRN.I扎能榕运一种紅脏. 便一科.竄崔蛊可能由?种腮W转垂 汞白戍 9 复制 RNA 的四种核糖核 苷酸 G C 物质的生物， 如烟草花叶病 毒 逆转 录 RNA DNA RNA 含 A、T、G C 的四种脱氧核 苷酸 A- T U A G- C

8、 DNA 艾滋病病毒 翻译 RNA 蛋白质 信使 RNA 20 种氨基酸 A U G- C 蛋白质 所有生物 3. 基因的本质 (1) 基因是遗传的一个基本功能单位，在适当的条件下控制生物的性状。_ (2) 从本质上讲，基因就是一段包含完整遗传信息单位的有功能的核酸片段，在细胞生 物和 DNA 病毒中是一段 DNA，在 RNA 病毒则是一段 RNA (3) 基因以一定的次序排列在染色体上。染色体是基因的主要载 _ (4) 基因的基本单位是核苷酸，基因中碱基的排列顺序代表遗传信息。 I悟教HISS学活用丨 学以致用对点小练学以致用对点小练 5下图为中心法则的示意图，其中代表 DNA 复制的是(

9、) A. C. 解析 DNAM制是由 DNA 形成 DNA为 DNA 复制；为转录，为翻译；为逆转录, 以 RNA 为模板合成 DNA 答案 A 6. (2017 苍山模拟)有关基因的叙述，错误的是 ( ) A. 基因就是有遗传效应的 DNA 片段 B. 基因中碱基的排列顺序代表遗传信息 C. 染色体不是基因的唯一载体 D. 基因与性状并非都是一一对应关系 解析基因一般是有遗传效应的 DNA 片段，但在 RNA 病毒中，基因是一段有遗传效应的 RNA 答案 A |图解图说图解图说|B. D. 丄一丄一贺白质贺白质 10 評骷室电记: I右”科艮轴、铢库和蚓丰走吋雪耳 可山砲钳构的半-检所遵擁的

10、能血 挖AMSi勒彌連相贱穴 尺NR為* 2 的缶相申.且过转录 过雀*就百連粹示瞌旳 4 島 n 两看法判断中心法则的生理过程 DNA RK点 再宵原料 聪冏Ka:甲逆转点 ，核糖校甘早_g A簸刑 脱制 r植瓣核tr釀I转录 陇堂笙记、 rrjAJrfl*1.骑军和*1申是出舊乩 和如Jfc啡构的豎枪所遴擁術棗叫” 锻於川/?虞*|彌述想取珂此峑花逐 尺片冲馬*罕：L的粕相申.过转单 过牲*旬可連转录稱的驭乌= 1 人体、烟草 2 大肠杆菌 3.噬菌体 4.不含逆转录酶的 11 不同类型生物遗传信息的传递 课童自測 基仙眾识雌检工 1下列各项中，不属于遗传信息转录所必需的条件的是 （ ）

11、A. 酶 B. ATP C.模板链 解析 由于转录是以 DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原则， 合成 RNA 的过程，所 以需要模板、解旋酶、能量 ATP,但不需要氨基酸。氨基酸用于翻译过程。 答案 D 2. （2017 温州选考模拟）蛋白质的生物合成过程如图所示，下列叙述正确的是 （ ） A. mRNAh三个相邻核苷酸即为一个密码子 B. 起始密码、终止密码分别位于 mRNA 勺 5端、3端 C. 图中新生肽链已合成部分含有 5 个肽键 D. 多个核糖体串联在 mRNAb 能提高每条肽链的合成速率 解析 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻核苷酸即为一个密码子；图中新生肽链已合 成部分

12、含有 4 个肽键；多个核糖体串联在 mRNAh不会改变每条肽链的合成速率。 5.含逆转录酶的 RNA 病毒 D.氨基酸 B. 链加C. 是游离的核糖核酸 3. 是编码链 12 答案 B A.13 D. 该过程中存在 T 与 A 的碱基配对方式 解析 转录过程需要的原料是核糖核苷酸，而不是核糖核酸。 答案 C 4. (2017 绍兴期末)下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是 F g * . 二:HNA二 垂H质 A.过程只能发生在真核细胞中 B. 过程可以发生在同一个细胞中 C. 过程中都能发生碱基互补配对 D. 过程均需要 DNA 聚合酶 解析 过程表示翻译，原核细胞中也可以进行；过

13、程表示逆转录，过程表示 的复制，不可以发生在同一个细胞中；过程需要 RNA 聚合酶。 答案 C 5. 图 1 是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图， 图 2 是图 1 中过程的局部放大, 请据图回答: (1) _ 过程是 _ ，该过程需要 酶催化。 (2) _ 由图 2 可知，决定苏氨酸的遗传密码是 _ ，将氨基酸运输到核糖体的工具是 (3) 已知过程产生的 mRNA 链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54%其模板链对应 的区段中胞嘧啶占 29%则模板链中腺嘌呤所占的比例为 _ 。 (4) 过程中，一个 mRNAt 结合多个核糖体的意义是 _ 。 解析(1)过程是转录，需要 RNA 聚合酶

14、催化。(2)遗传密码存在于 mRNAk，所以决 定苏氨酸的密码子是 ACU tRNA 运输氨基酸。(3)根据过程产生的 mRNAit 中 G+ U= 54% 可知模板链对应的区段中 C+ A= 54%又 C 为 29%因此 A 为 54%- 29%= 25% (4)过程中, 一个 mRNAt 结合多个核糖体，从而少量的 mRNA 可以迅速合成大量的蛋白质，大大提高翻译 的效率。 RNA 131 国2 14 答案(1)转录 RNA 聚合 (2) ACU tRNA (3)25%15 A. mRNA C. tRNA B. rRNA D. DNA 解析翻译的直接模板是 mRNA 答案 A 3.逆转录不

15、需要（ ） A.逆转录酶 C.能量 B.核糖核苷酸 D.模板 解析逆转录过程的原料是脱氧核苷酸，该过程不需要核糖核苷酸。 答案 B 4.蛋白质是由基因所编码，要表达出基因所编码的蛋白质，关键是 （ ） C.染色体的形成 D.转录和翻译 解析基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段。 答案 D 5.下列 3 个碱基一定不是遗传密码的是 （ ） A. AUG B. GCC C. AGT D. GGG 解析遗传密码位于 mRNAh, RNA 中不含有碱基 T,所以 AGT 一定不是遗传密码。 少量的 mRNA 可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 （时间：40 分钟） .基辿黑固 4媒基础学业

16、达榇 1. 下列名称与功能匹配的是 （ ） A. rRNA 含有遗传密码 B. DNA 携带氨基酸到核糖体 C. tRNA 结合蛋白质组成核糖体 D. mRN携带来自细胞核的遗传信息到核糖体 解析 rRNA 核糖体的组成成分； DNA 主要在细胞核中，遗传信息的携带者; tRNA运载氨基酸到核糖体上。 答案 D 2. 某核酸为蛋白质合成的直接模板，下图为其结构。该核酸为 （ ） 课后训练练出高分 答案 C 16 答案 C 6. 若DNA 模板链上的 3 个相邻的碱基是 CAT 则 tRNA 上相应的 3 个碱基是（ ） A. GTA B. CUA C. GAT D. CAU 解析若 DNA 模

17、板链上的 3 个相邻的碱基是 CAT 则 mRNAb 的遗传密码是 GUA 故 tRNA 上相应的 3 个碱基是 CAU 答案 D 7. 如图表示遗传信息传递的一般规律。图中所代表的过程称为 （ ） A.逆转录 C.复制 解析 图中是逆转录过程， A 错误；图中是转录过程， B 错误；图中是 DNA 分子 复制过程，是 RNA 分子复制过程，C 错误；图中是以 mRNA 为模板合成蛋白质的翻译过 程，D正确。 答案 D & DNA 分子的解旋发生在下列那些过程中 （ ） A.复制 D. 复制和转录 解析 DNA 分子复制时，在解旋酶的作用下， DNA 的两条链解旋分开，然后以两条链分

18、别为模板形成子链，转录时 DNA 两条链解开，以其中的一条链为模板形成 mRNA 而翻译是 以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质，故 DNA 分子的解旋发生于复制和转录过 程。 答案 D 9. 下列对转运 RNA 的描述，正确的是（ ） A. 每种转运 RNA 能识别并转运多种氨基酸 B. 每种氨基酸只有一种转运 RNA 能转运它 C. 转运 RNA 能识别信使 RNA D. 转运 RNA 转运氨基酸到细胞核内 解析 生物体内有 64 个密码子，其中 UAG UAA 及 UGA 不编码任何氨基酸； 生物体内决 定 20种氨基酸的密码子共有 61 种，所以有些氨基酸可以有数种密码子

19、， 但每种密码子只能 决定一种氨基B.转录 D.翻译 B.转录 C.翻译 答案 C 17 酸。翻译过程是在细胞质中的核糖体上进行的， 所以转运 RNA 不能将氨基酸转 运到细胞核内。18 10. 如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是 A. 图中结构含有核糖体 RNA B. 甲硫氨酸处于图中？的位置 C. 密码子位于 tRNA 的环状结构上 D. mRNAh碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 解析 B 项，甲硫氨酸是起始氨基酸， 图中？位置对应的氨基酸明显位于第 2 位。C 项, 密码子位于 mRNAh，而不是 tRNA 上。D 项，由于密码子的简并性， mRNAh碱

20、基改变时，肽 链中的氨基酸不一定发生变化， D 项错误。 答案 A 11. 若 DNA 分子的某个基因含 240 个脱氧核苷酸和 80 个鸟嘌呤，则该片段转录成的信 使 RNA 含有的尿嘧啶最多有 （ ） A. 20 个 B. 40 个 C. 60 个 解析 在 DNA 分子中，因为 G= 80 个，所以 G+ C= 160个，A+ T= 240 160= 80 个, 则 A= T= 40 个，若 A 全部位于转录链中，则转录形成的 mRNA 中 U 最多有 40 个。 答案 B 12某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是 （ ） A. 在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开

21、 B. DNA- RNA 杂交区域中 A 应与 T 配对 C. mRN 働译只能得到一条肽链 D. 该过程发生在真核细胞中 解析 DNA- RNA 杂交区域中 DNA 上的 A 与 RNA 上的 U 配对，RNA 上的 A 与 DNA 上的 T 配对，B 错误。由图可知，一个 mRNA 分子可以同时结合多个核糖体，从而同时合成多条肽 D. 80 个 19 链，C 错误。边转录边翻译的现象发生在原核细胞中，在真核细胞的线粒体和叶绿体中也有 发生，因此该过程既可发生在真核细胞中，也可发生在原核细胞中, 答案 A 13 中心法则揭示了生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与表达的过程， 请回答下列问题

22、: a e (1) 正常情况下，人体神经细胞内可发生的过程是 _ (用图中的字母回答)。 (2) 在真核细胞中，a 和 b 两个过程发生的主要场所是 _ 。 (3) c 过程发生的场所是 _ ，该过程中能特异性识别信使 RNA 上遗传密码的物质 是 _ ，后者所携带的物质是 _ 。 答案(1)b、c (2)细胞核 (3)核糖体 tRNA 氨基酸 14. 下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答： (1) 在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为 _ ，图中 4 的结构名称是 _ ，该过程的模板是 _ 。 (2) 由图中信息可推知 DNA 模板链上对应的碱基序列为 _ 。 (3

23、) 根据图并参考下表分析： _ 上携带的氨基酸是 _ ，这个氨基酸与前面 的氨基酸是通过 _ 反应连接在一起的。 氨基酸 丙氨酸 苏氨酸 精氨酸 色氨酸 密码子 GCA ACU CGU UGG GCG ACC CGC GCC ACA CGA GCU ACG CGG (4) 在物质 3 合成过程中，与其 DNA 模板链上碱基 A 相配对的碱基是 _ 。 (5) 在丝腺细胞中，与蛛丝蛋白加工、分泌有关的细胞器是 _ 。 答案翻译核糖体 3(mRNA) (2) ACCCGATTTGGC (3) 转运 RNA 丙氨酸脱水缩合 D 错误。 20 (4) U (5) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 二態

24、屯理升 A 过施力，速嫌提升 15. DNA 分子复制与遗传信息转录的相同之处是 ( ) A.利用的模板都相同 B.利用的原料都相同 C.所利用的酶都相同 D.都遵循碱基互补配对原则 解析 DNA 分子复制以 DNA 的双链分别为模板进行半保留复制， 遗传信息转录以 DNA 的 一条链为模板进行转录， A 错误；DNA 分子复制以游离的脱氧核苷酸为原料，遗传信息转录 以游离的核糖核苷酸为原料， B 错误；DNA 分子复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶等，遗传信息 转录需要 RNA 聚合酶等，C 错误；DNA 分子复制与遗传信息转录都遵循碱基互补配对原则， D 正确。 答案 D 16 关于转录和翻

25、译的叙述，错误的是 （ ） A. 转录时以核糖核苷酸为原料 B. 转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定碱基序列 C. mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质 D. 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 答案 C 17. 下图是基因控制蛋白质合成的两个主要步骤。请分析回答下列问题： 田A B （1）图 A 中甲的名称为 _ ，乙与丁在结构上的不同点是 _ 方框内表示该过程进行方向的箭头是 _ （填“T”或）。 （2）图 B 所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程，此过程的模板是 _ （填物质名称）。的最终结构是否相同？ _ （填“是”或“否”）。 答案（1）RNA 聚合酶 组成乙的戊糖是脱氧核糖， 组成丁的戊糖是核糖 -（2）mRNA 是 18. 图 1 表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答。