第六单元第20课时

1、第20课时基因指导蛋白质的合成及对性状的控制一、DNA和RNARNA的结构、种类和功能想一想1结合中心法则考虑DNA、RNA产生的途径有哪些？2DNA和RNA在真核细胞中存在部位有何区别？3若某生物全部核酸中嘌呤嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？4若某生物遗传物质中嘌呤嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？5若某些核酸中共有8种核苷酸，5种碱基，4条链，则推断可能的核酸情况。判一判1若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA()2若AT、CG，则为单链DNA；若AT、CG，则一般认为是双链DNA()3若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA()4要确定是DNA还是RNA，必

2、须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率()练一练经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为()AGCTU甲60406040乙30202030丙41234428A.双链DNA、单链DNA、RNAB单链DNA、双链DNA、RNAC双链DNA、RNA、单链DNADRNA、单链DNA、双链DNA二、遗传信息的转录和翻译1比较项目转录翻译场所主要是_细胞质中的_模板DNA(基因)的一条链_原料4种_20种_其他条件酶(RNA聚合酶等)和ATP酶、ATP和_(搬运工具)碱基配对方式DNAMrna A_A CG GCmRNAtRNA A_A CG G

3、C信息传递DNAmRNAmRNA蛋白质产物RNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列顺序的多肽2.密码子和反密码子(1)密码子存在于_上，共有_种。决定氨基酸的密码子有_种；终止密码子有_种，不决定氨基酸；起始密码子有_种，决定氨基酸。(2)反密码子存在于_上(如下图)结构：三叶草状，有四条臂和四个环。位点种类：_种。单链结构，但有配对区域，不能出现“_”碱基。名师点拨一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子不决定氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运，但一种tRNA只能转运一种氨基酸。判一判(1)DNA是蛋白质合成的直接模板()(2)每种

4、氨基酸仅由一种密码子编码()(3)DNA复制就是基因表达的过程()三、中心法则的提出及发展1提出人：_。2完善的中心法则内容(用简式表示)3最初提出的内容包括_、转录和_，补充完善的内容为RNA复制和_。4RNA的自我复制和逆转录只发生在_病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有_的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。四、基因、蛋白质与性状的关系1基因对性状的控制连一连规律色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。2基因与性状的关系1教材63页图44转录过程图解。2教材65页学会使用密码子表并关注特殊密码子及与氨基酸的关系。3教材62页图41，教材63页图43和教材66

5、页图45，借图识别不同RNA及五碳糖。4教材66页图46蛋白质合成示意图。5教材67页图示及左边小字部分。6教材71页技能训练。7经典好题：教材67页中二拓展题；教材77页一中识图作答题和教材78页四中1题。考点60提升分析推断能力基因指导蛋白质合成的过程转录和翻译1(2011·江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，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CmRNA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排雷(1)基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表达的产物为蛋白质(包括结构蛋白和有催化作用的酶)。(2)转录

6、的产物有三种RNA，但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译过程，只是分工不同。(3)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。1转录、翻译过程中有关图形解读(1)转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录(如左下图)。(2)翻译：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(如右上图)。提醒碱基配对双方是mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子，故AU，UA配对，不能出现T。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识

7、别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。(3)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。目的、意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从左向右(见上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。提醒图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。2转录、翻译过程中碱基互补配对关系DNA

8、ACGGATCTTTGCCTAGAAmRNA(密码子)UGCCUAGAA反密码子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸提醒(1)决定氨基酸的三个碱基应为mRNA上的密码子，查密码子表也以此为依据。(2)数密码子个数的规则：从左向右；每相邻的3个碱基构成1个密码子；不能重叠数，即第二个密码子必须为第46个碱基。(3)示例：图示mRNA中包含三个遗传密码子，分别为UAG、CUA、GAA。1如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是()A能给该过程提供遗传信息的只能是DNAB该过程合成的产物一定是酶或激素C有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应D该过程中有水产生

9、考点61提升计算能力基因指导蛋白质合成的有关计算2某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基 B78对碱基C90对碱基 D93对碱基排雷基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转移的tRNA数目1/3mRNA的碱基数目1/6基因中的碱基数。这个比例关系都是最大值，原因如下：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。(2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。(3)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或DNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的6倍多。1转录时，以

10、DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是DNA分子中碱基数目的一半，且模板链中AT(或CG)与mRNA分子中UA(或CG)相等。2翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定1个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。3蛋白质的有关计算(1)蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数。(肽键数失去的水分子数)(2)蛋白质平均相对分子质量氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数(肽键数×18)。(3)若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽链的蛋

11、白质的相对分子质量·a18(m)，若改为n个碱基对，则公式为·a18(m)。提醒解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。2一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基数至少依次为()A331166 B361272C123672 D113666考点62提升识图析图及分析推断能力中心法则解读3下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是()A过程只发生在含有逆转录酶的病毒中B转

12、基因生物中能够体现过程C过程中都能发生碱基互补配对D过程中碱基互补配对时，遵循AU、UA、CG、GC的原则排雷(1)DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生逆转录过程。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生复制、转录和翻译过程，不能发生逆转录和RNA分子的复制过程。逆转录时，遵循AT、UA、CG、GC的配对原则。(2)大分子有机物DNA、mRNA与蛋白质的核苷酸或氨基酸序列，都可蕴含遗传信息，但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蕴含遗传信息。(3)中心法则中每一过程能准确进行，主要取决于两个方面：

13、前者为后者的产生提供了一个标准化的模板；严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。(4)需解旋酶的过程转录和DNA复制；需RNA聚合酶的过程转录和RNA复制；需DNA聚合酶的过程逆转录和DNA复制。1中心法则图解2中心法则五个过程的比较过程模板原料碱基互补产物实例DNA复制DNADNADNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸AT TA CG GCDNA绝大多数生物DNA转录DNARNADNA的一条链A、U、C、G四种核糖核苷酸AU TA CG GCRNA绝大多数生物翻译RNA多肽mRNA20余种氨基酸AU UA CG GC多肽所有生物(病毒依赖宿主细胞)RNA复制RNA

14、RNARNAA、U、C、G四种核糖核苷酸AU UA CG GCRNA以RNA为遗传物质的生物RNA逆转录RNADNARNAA、T、C、G四种脱氧核苷酸AT UA CG GCDNA某些致癌病毒、HIV等3.识图析图解读：(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。注意(1)逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。(2)根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNA，原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可确定为

15、DNA复制(转录)。3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：(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是_、_、_和_。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的_期。(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是_。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_，后者所携带的分子是_。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表达)：_；_。(7)如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则试管分别模拟上图中哪个过程？_；_；_；_；_。基因控制蛋白质合成遗传信息、密

16、码子和反密码子的区别与联系(1)含义及作用遗传信息：基因中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序。密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，决定氨基酸的排列顺序。反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基，起识别密码子的作用。(2)联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，可传递到mRNA的核糖核苷酸上。mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子与密码子互补配对，在翻译中起作用。(3)对应关系典例(2010·江苏卷，34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白

17、mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：(1)图中甘氨酸的密码子是_，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为_。(2)Fe3浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_，从而抑制了翻译的起始；Fe3浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响，又可以减少_。(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成

18、的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是_。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由_。体会解答此题关键是能够准确结合图像理解基因表达过程及基本概念(遗传信息、密码子与反密码子)的内涵和外延。由此提醒考生要充分利用教材中过程图像直观地表达和理解相关生理过程。对中心法则相关知识模糊不清典例结合图表分析，下列有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶(可促进DNA螺旋化)的活性红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A可发生在人

19、体健康细胞中B青霉素和利福平能抑制DNA的复制C结核杆菌的和都发生在细胞质中D环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和纠错笔记(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程上述五个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(4)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作模板)和转录(

20、DNA一条链作模板)。纠错训练用链霉素或新霉素，可使核糖体与单链的DNA结合，这一单链DNA就可代替mRNA翻译成多肽，说明()A遗传信息可从RNA流向DNAB遗传信息可从蛋白质流向DNAC遗传信息可从DNA流向蛋白质D遗传信息可从RNA流向蛋白质题组一关于RNA的考查1(2011·海南卷，15)关于RNA的叙述，错误的是()A少数RNA具有生物催化作用B真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的CmRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸2(2011·上海卷，20)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启

21、动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是()A原核生物的tRNA合成无需基因指导B真核生物tRNA呈三叶草结构C真核生物的核糖体可进入细胞核D原核生物的核糖体可以靠近DNA题组二核心概念密码子、反密码子的考查3下面关于tRNA和氨基酸相互关系的说法，正确的是()A每种氨基酸都由一种特定的tRNA携带B每种氨基酸都可由几种tRNA携带C一种转运RNA可以携带几种结构相似的氨基酸D一种氨基酸可由一种或几种tRNA携带4已知AUG、CUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：AUUCGAU

22、GAC(40个碱基)CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为()A20个 B15个 C16个 D18个题组三中心法则的考查5(2010·上海卷，21)1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是()A.B.C.D.题组四转录、翻译过程的考查6(2010·天津卷，2)根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A.TGU BUGA CACU DUCU7阅读下图，回答问题：(1)乙图过程发生的场所是_；GGU称为

23、_。(2)合成的场所是_，丙图中的名称为_。(3)从图中可以看出，tRNA与氨基酸结合的过程中可能有_生成。(4)细胞中分子比分子_(填“大”或“小”)得多，分子结构也很特别。(5)在整个翻译过程中，下列事件发生的先后顺序是_。tRNA与氨基酸的结合氨基酸与下一个氨基酸形成肽键tRNA与氨基酸分离(6)图示tRNA中，G和C的数目是否相等？_。从图中还可以看出tRNA具有_和_的功能。课时规范训练【组题说明】考点题号错题统计错因分析基因的表达4、7、12、13、14、15中心法则1、8、9基因对性状的控制3、11相关计算2、5、6、10特别推荐新情景材料题1、11；曲线能力题2；原创题和改编题

24、121.生物体的细胞与细胞之间可通过激素等化学信号分子精确高效地发送、接收信息，从而对环境做出综合反应。不同的信号分子必须与相应的受体(化学本质多是糖蛋白)特异性结合才能发挥作用。如图是雌性激素与相应受体结合情况的示意图。由图可知，雌性激素与相应的受体结合后形成“激素受体”复合体，并作用于核内基因的某区域，从而直接影响遗传信息的什么过程()ADNA复制 B转录C翻译 D逆转录2(2011·上海卷，12)如图表示两基因转录的mRNA分子数在同一细胞内随时间变化的规律。若两种mRNA自形成至翻译结束的时间相等，两基因首次表达的产物共存至少需要(不考虑蛋白质降解)()A4 h B6 h C

25、8 h D12 h3下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是()A皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高B人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的C基因与性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制D囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异4下列关于蛋白质合成的叙述中，错误的是()A噬菌体合成自身蛋白质的原料由细菌提供B绿色植物吸收的氮主要用于合成蛋白质等物质CtRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成D脱水缩合产生的水中的氢只来自于氨基5下图表示细胞中蛋白质合成

26、的部分过程，以下叙述不正确的是()A甲、乙分子上含有A、G、C、U四种碱基B甲分子上有m个密码子，乙分子上有n个密码子，若不考虑终止密码子，该蛋白质中有mn1个肽键C若控制甲合成的基因受到紫外线照射发生了一个碱基对的替换，那么丙的结构可能会受到一定程度的影响D丙的合成是由两个基因共同控制的6如图所示的哪一种物质或结构，彻底水解的产物种类最多()A B C D7如图是某DNA双链的片段和由它控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG)，下列说法中错误的是()A该DNA片段含有2个游离的磷酸基团、4个游离的碱基B转录的模板是乙链，其碱基序列可代表遗传信息C转录形成的mRNA片段中至少有18个核

27、糖核苷酸、6个密码子D若箭头所指的碱基对被替换，则其编码的氨基酸序列可能不会改变8下列有关遗传信息传递过程的叙述中，一般不可能发生的是()ADNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程CDNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸DDNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板9如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是()A过程分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶B过程均可在线粒体、叶绿体中进行，过程发生在某些病毒体内C把DNA放在含15N的培养液中进行过程，子代含

28、15N的DNA占100%D过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同10已知1个蛋白质分子由2条多肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中A和G共有200个，则转录成mRNA的DNA分子中，最少应有C和T共多少个()A400 B200 C600 D80011.白化病和黑尿症都是由酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑，下图表示人体内与之相关的系列生化过程。图中不能表明的是() A如果控制酶B合成的基因发生突变，则会导致黑色素无法合成而形成白化病B若控制酶A合成

29、的基因发生突变，可能会引起多个性状改变C图中表明一个性状可受多个基因控制D基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状12如图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图判断下列说法中正确的是()AR所示的阶段正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶B图中是以4种脱氧核苷酸为原料合成的C如果图中表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D图中的合成后，直接进入细胞质中，在核糖体上合成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子13下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是()A该过程的模板是脱氧核糖核酸，原料是氨基酸B一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运C若最终形成的中含有17个基本组成单位，则中至少含51个碱基D若中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定发生改变14下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答：(1)比较图一与图二，两过程所需要的条件除模板有所不同之外，_和_也不同。(2)图一中与A链相比，C链特有的化学组成是_。(3)图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为_。图三中可在人体正常细胞内发生的过程有_。(填序号)(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，c过程对应于图三中_过程(填序号)。活化的毒性物质应是一种_分子。15如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程，请据图回答：(1)科学家克里克提出的中心法则包括图中_所示的遗