【生物】步步高课件精选：基因指导蛋白质的合成及对性状的控制

1、 第第2222课时课时 基因指导蛋白质的合成及基因指导蛋白质的合成及 对性状的控制对性状的控制必备知识梳理必备知识梳理回扣基础要点回扣基础要点一、一、DNADNA和和RNARNA 1 1.比较比较 核酸种类比较项目DNARNA结构规则的 结构通常呈 结构组成的基本单位核糖核苷酸双螺旋双螺旋单链单链脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸碱基碱基嘌呤嘌呤腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）嘧啶嘧啶胞嘧啶（胞嘧啶（C C）、）、胞嘧啶（胞嘧啶（C C）、）、五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸产生途径产生途径DNADN

2、A复制，逆转复制，逆转录录转录，转录，RNARNA复制复制胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）核糖核糖存在存在部位部位主要位于细胞主要位于细胞核中染色体上，核中染色体上，极少数位于细极少数位于细胞质中的线粒胞质中的线粒体和叶绿体上体和叶绿体上主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能传递和表达遗传递和表达遗传信息传信息信使信使RNARNA：转录遗：转录遗传信息，蛋白质翻传信息，蛋白质翻译的模板译的模板转运转运RNARNA：运载：运载特定特定 核糖体核糖体RNARNA： 的组成成分的组成成分 氨基酸氨基酸核糖体核糖体2.2.判断判断 （1 1）若核酸中出现碱基）若核酸中出现碱基T T或五碳

3、糖为脱氧核糖，则或五碳糖为脱氧核糖，则 必为必为DNADNA。 （2 2）若）若A AT T、C CG G，则为单链，则为单链DNADNA；若；若A A= =T T、 C C= =G G，则一般认为是双链，则一般认为是双链DNADNA。 （3 3）若出现碱基）若出现碱基U U或五碳糖为核糖，则必为或五碳糖为核糖，则必为RNARNA。 （4 4）要确定是）要确定是DNADNA还是还是RNARNA，必须知道碱基的种必须知道碱基的种 类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知 道碱基比率。道碱基比率。练一练练一练经测定，甲、乙、丙经测定，甲、乙、丙3 3种生

4、物的核酸中碱基之比如种生物的核酸中碱基之比如下表，这下表，这3 3种生物的核酸分别为种生物的核酸分别为 ( )( ) A.A.双链双链DNADNA、单链、单链DNADNA、RNARNAB.B.单链单链DNADNA、双链、双链DNADNA、RNARNAC.C.双链双链DNADNA、RNARNA、单链、单链DNADNAD.D.RNARNA、单链、单链DNADNA、双链、双链DNADNAA AG GC CT TU U甲甲6060404060604040- -乙乙3030202020203030- -丙丙414123234444- -2828B二、遗传信息的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译 1.1.

5、比较比较项目项目转录转录翻译翻译场所场所 主要是主要是细胞质的细胞质的模板模板DNADNA的一条链的一条链原料原料 4 4种种 20 20种种其他其他条件条件酶（酶（RNARNA聚合酶等）聚合酶等）和和ATPATP酶、酶、ATPATP和和 （搬运工具）（搬运工具）碱基碱基配对配对方式方式DNA mRNADNA mRNAA A A A C CG G G GC CmRNA mRNA tRNA tRNAA A A A C CG G G GC C细胞核细胞核核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体mRNA氨基酸氨基酸tRNAUTUU2.2.密码子和反密码子密码子和反密码子 （1 1）密码子存在于）密码子存在于

6、 上，共有上，共有 种。决定氨种。决定氨基酸的密码子有基酸的密码子有 种；终止密码子有种；终止密码子有 种种, ,不决不决定氨基酸；起始密码子有定氨基酸；起始密码子有 种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。 （2 2）反密码子存在于）反密码子存在于 上，共有上，共有 种。种。 一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，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。但一种密码子只决定一种氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA搬运，但一种搬运，但一种tRNAtRNA只能搬运一种氨基酸。只能搬运一种氨基酸。信息传递信息传递DNADNAmRNAmRNAmRNA

7、mRNA蛋白质蛋白质产物产物RNARNA( (mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA) )有一定氨基酸排列顺有一定氨基酸排列顺序的多肽序的多肽提醒提醒mRNAmRNA646461613 32 2tRNAtRNA6161三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展1.1.提出人：提出人： 。2.2.完善的中心法则内容（用简式表示）完善的中心法则内容（用简式表示）3.3.最初提出的内容包括最初提出的内容包括 、转录和、转录和 ，补充完善的内容为补充完善的内容为RNARNA复制和复制和 。4.4.RNARNA的自我复制和逆转录只发生在的自我复制和逆转录只发生在 病毒在宿病毒在宿主细

8、胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有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的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。三条途径。DNA复制复制翻译翻译逆转录逆转录RNARNA逆转录酶逆转录酶克里克克里克四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系1.1.基因对性状的控制方式及实例基因对性状的控制方式及实例 （1 1）直接途径：基因）直接途径：基因 生物性生物性 状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 （2 2）间接途径：基因）间接途径：基因 生物性状，如白化病、豌豆的粒形。生物性状，如白化病、豌豆的

9、粒形。2.2.基因与性状的关系基因与性状的关系 （1 1）基因与性状的关系并不都是简单的）基因与性状的关系并不都是简单的 关系关系 例：生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如例：生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如 玉米叶绿素的形成至少与玉米叶绿素的形成至少与5050多个不同基多个不同基控制控制蛋白质结构蛋白质结构控制控制控制控制酶的合成酶的合成控制控制细胞代细胞代谢谢控制控制线性线性因有关；有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红因有关；有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。花的基因也决定结灰色的种子。（2 2）环境影响生物性状）环境影响生物性状性状（表现

10、型）是由性状（表现型）是由 和和 共同作用的结果。共同作用的结果。基因型基因型环境环境构建知识网络构建知识网络 考点一考点一 基因指导蛋白质的合成过程基因指导蛋白质的合成过程转录和翻译转录和翻译 1.1.转录、翻译过程中有关图形解读转录、翻译过程中有关图形解读 （1 1）转录：）转录：RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA的一条链为的一条链为 模板合成的，这一过程称为转录（如左下图）。模板合成的，这一过程称为转录（如左下图）。高频考点突破高频考点突破碱基配对时碱基配对时A AU U，不是，不是A AT T。 提醒提醒（2 2）翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以）翻译：游离在

11、细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程（如右上板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程（如右上图）。图）。 碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上密码子和上密码子和tRNAtRNA上反密码上反密码子，故子，故A AU U，U UA A配对，不能出现配对，不能出现T T。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的结合部位形成的结合部位形成2 2个个tRNAtRNA结合位点。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。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子（不决定氨基酸）翻译停翻译终点：识别到终止密

12、码子（不决定氨基酸）翻译停止。止。翻译进程：核糖体沿着翻译进程：核糖体沿着mRNAmRNA移动，读取下一个密码子，移动，读取下一个密码子，但但mRNAmRNA不移动。不移动。 提醒提醒（3 3）tRNAtRNA结构模式图结构模式图结构：三叶草状，有四条臂和四个环。结构：三叶草状，有四条臂和四个环。 氨基酸结合位点氨基酸结合位点 反密码子反密码子种类：种类：6161种。种。单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，不能出现不能出现“T T”碱基。碱基。 tRNAtRNA有很多碱基，不只有很多碱基，不只是是3 3个，只是构成反密码子部个，只是构成反密码子部分的是分的是3 3个。个。 位点位点

13、提醒提醒（4 4）mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的意义：少量的目的意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量分子可以迅速合成出大量的蛋白质。的蛋白质。方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多方向：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。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。运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

14、图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相同，所以合成了相同，所以合成了4 4条相同的肽链，而不是条相同的肽链，而不是4 4个个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4 4条条不同的肽链。不同的肽链。提醒提醒2.转录、翻译过程中碱基互补配对关系转录、翻译过程中碱基互补配对关系DNADNA模板链模板链ACGACGGATGATCTTCTTDNADNA编码链编码链TGCTGCCTACTAGAAGAAmRNAmRNA（密码子）（密码子）UGCUGCCUACUAGAAGAA反密码子反密码子ACGAC

15、GGAUGAUCUUCUU氨基酸氨基酸半胱氨半胱氨酸酸亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸 （1 1）决定氨基酸的三个碱基应为）决定氨基酸的三个碱基应为mRNAmRNA上的密上的密码子，查密码子表也以此为依据。码子，查密码子表也以此为依据。（2 2）mRNAmRNA上碱基序列与上碱基序列与DNADNA对应链序列除了用对应链序列除了用“U U”代替代替“T T”外，其余完全相同。外，其余完全相同。（3 3）数密码子个数的规则：）数密码子个数的规则：从左向右；从左向右；每相邻每相邻的的3 3个碱基构成个碱基构成1 1个密码子；个密码子；不能重叠数，即第二不能重叠数，即第二个密码子必须为第个密码子必须为第4 4

16、 6 6个碱基。个碱基。（4 4）示例：）示例： 。图示。图示mRNAmRNA中包含三个遗传密码子，分别为中包含三个遗传密码子，分别为UAGUAG、CUACUA、GAAGAA。提醒提醒对位训练对位训练1.1.（20082008江苏生物，江苏生物，2424）下图为原核细胞中转录、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（多选）（多选） ( )( )A.A.图中表示图中表示4 4条多肽链正在合成条多肽链正在合成B.B.转录尚未结束，翻译即已开始转录尚未结束，翻译即已开始C.C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条

17、多肽链的翻译D.D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽链解析解析 原核细胞由于没有核膜的阻断，所以可以边原核细胞由于没有核膜的阻断，所以可以边转录边翻译。原核生物的基因结构多数以操纵子形转录边翻译。原核生物的基因结构多数以操纵子形式存在，即完成同类功能的多个基因聚集在一起，式存在，即完成同类功能的多个基因聚集在一起，处于同一个启动子的调控之下，下游同时处于同一个启动子的调控之下，下游同时具有一个具有一个终止子。图中附有核糖体的四条链是转录后的终止子。图中附有核糖体的四条链是转录后的mRNAmRNA，而不是而不是4 4条肽链，核糖体合成的才是肽链；在蛋白质条肽

18、链，核糖体合成的才是肽链；在蛋白质合成过程中，同一条合成过程中，同一条mRNAmRNA分子能够同多个核糖体结分子能够同多个核糖体结合，同时合成若干条蛋白质多肽链，结合在同一条合，同时合成若干条蛋白质多肽链，结合在同一条mRNAmRNA上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链。在短时间内可表达出多条肽链。答案答案 BD2.2.如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程（如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程（AAAA代代表氨基酸），下列叙述正确的是表氨基酸），下列叙述正确的是 （ ）A.A.能给该过程提供遗传信息的只能是能给该过程提供遗传

19、信息的只能是DNADNAB.B.该过程合成的产物一定是酶或激素该过程合成的产物一定是酶或激素C.C.有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应D.D.该过程中有水产生该过程中有水产生 解析解析 翻译的直接模板是翻译的直接模板是mRNAmRNA而不是而不是DNADNA，A A项不对；项不对；翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，与激素不都是蛋白质，B B项不对；终止密码子不与氨项不对；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子

20、，C C项也不对；氨基酸脱水缩合形成多肽，项也不对；氨基酸脱水缩合形成多肽，D D项正确。项正确。答案答案 D 3.3.DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成的氨基酸如下表所示。则翻译成的氨基酸如下表所示。则tRNAtRNA（UGCUGC）所携）所携带的氨基酸是带的氨基酸是 （ ）A.A.赖氨酸赖氨酸B.B.丙氨酸丙氨酸C.C.半胱氨酸半胱氨酸D.D.苏氨酸苏氨酸 GCAGCACGTCGTACGACGTGCTGC赖氨酸赖氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸苏氨酸苏氨酸解析解析 DNADNA模板链上的碱基和转运模板链上的碱基和转运RNARN

21、A的反密码子都的反密码子都与与mRNAmRNA上的碱基互补配对。故转运上的碱基互补配对。故转运RNARNA上的碱基序列上的碱基序列与与DNADNA模板链的碱基序列相同，即模板链的碱基序列相同，即UGCUGC的转运的转运RNARNA转运转运的氨基酸对应的氨基酸对应DNADNA模板链上的碱基序列是模板链上的碱基序列是TGCTGC，为苏，为苏氨酸。氨酸。答案答案 D 考点二考点二 基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 1.1.DNADNA（基因）、（基因）、mRNAmRNA中碱基与肽链中氨基酸个数中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解关系图解 2.2.析图得规律析图得规律 (1)(1)

22、基因中碱基数与基因中碱基数与mRNAmRNA中碱基数的关系中碱基数的关系转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNARNA为单为单链结构，因此转录形成的链结构，因此转录形成的mRNAmRNA分子中碱基数目是分子中碱基数目是基因中碱基数目的基因中碱基数目的1/21/2。 （2 2）mRNAmRNA中碱基数与氨基酸的关系中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中，信使翻译过程中，信使RNARNA中每中每3 3个碱基决定一个氨基个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数酸

23、，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使目是信使RNARNA碱基数目的碱基数目的1/31/3，是，是DNADNA（基因）中碱（基因）中碱基数目的基数目的1/61/6。 （3 3）计算中）计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析翻译时，翻译时，mRNAmRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，此准确地说，mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。基因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的酸数目的6 6倍还要多一些。倍

24、还要多一些。在回答有关问题时，应加上在回答有关问题时，应加上“最多最多”或或“最少最少”等字。等字。如：如：mRNAmRNA上有上有n n个碱基，转录产生它的基因中至少个碱基，转录产生它的基因中至少有有2n2n个碱基，该个碱基，该mRNAmRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。 （4 4）蛋白质的有关计算）蛋白质的有关计算蛋白质中氨基酸的数目蛋白质中氨基酸的数目= =肽键数肽键数+ +肽链数。（肽键肽链数。（肽键数数= =水分子数）水分子数）蛋白质平均相对分子质量蛋白质平均相对分子质量= =氨基酸的平均相对分氨基酸的平均相对分子质量子质量氨基酸氨

25、基酸-(-(肽键数肽键数18)18)。若基因中有若基因中有n n个碱基，氨基酸的平均相对分子质个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为量为a a，合成含，合成含m m条多肽链的蛋白质的相对分子质量条多肽链的蛋白质的相对分子质量= a-18= a-18（ -m-m），若改为），若改为n n个碱基对，则公式个碱基对，则公式为为 a-18a-18（ -m-m）。）。6n6n3n3n（5 5）mRNAmRNA上碱基比例：上碱基比例：mRNAmRNA上上A A+ +U U的数值和比例的数值和比例= =模模板链上板链上A A+ +T T的数值和比例。的数值和比例。 解题时应看清是解题时应看清是DNADNA上上（

26、或基因中）的（或基因中）的 碱基对数还是个数；是碱基对数还是个数；是mRNAmRNA上密码子的个数还是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碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。种类。 提醒提醒对位训练对位训练4.4.一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译可合成一条含有通过翻译可合成一条含有1111个肽键的多肽，则此个肽键的多肽，则此mRNAmRNA分子至少含有的碱基个分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的数及合成这段多肽需要的tRNAtRNA个数，依次为个数，依次为 （ ）A.33 11A.33 11B.36 12B.36 12C.12 36

27、C.12 36D.11 36D.11 36解析解析 一条含有一条含有1111个肽键的多肽，则含有个肽键的多肽，则含有1212个氨个氨基酸。基酸。mRNAmRNA中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少有一种转运基酸至少有一种转运RNARNA来转运。因此，来转运。因此，mRNAmRNA中至中至少含有少含有3636个碱基，个碱基，1212个转运个转运RNARNA。 B5.5.一个一个mRNAmRNA分子有分子有m m个碱基，其中个碱基，其中G G+ +C C有有n n个；由该个；由该mRNAmRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DN

28、ADNA分子分子的的A A+ +T T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 （ ）A.A.m m、 B.B.m m、C.2(C.2(m m- -n n) )、 D.2(D.2(m m- -n n) )、解析解析 由由mRNAmRNA上上G G+ +C C= =n n个，可推知整个个，可推知整个DNADNA分子上分子上G G+ +C C=2=2n n个，则个，则DNADNA上含有上含有A+T=2A+T=2m m-2-2n n= =2 2（m m- -n n）；又知合成了）；又知合成了2 2条肽链，则脱去的水分子条肽链，则脱去的水分子数数= = 。 D23m23

29、m23m13m13m考点三考点三 中心法则解读中心法则解读1.1.中心法则图解中心法则图解2.2.中心法则五个过程的比较中心法则五个过程的比较过程过程模板模板原料原料碱基碱基互补互补产物产物实例实例DNADNA复制复制DNADNA DNADNADNADNA的的两条两条链链A A、T T、C C、G G四种四种脱氧脱氧核苷酸核苷酸A AT TTATAC CG GG GC CDNADNA绝大绝大多数多数生物生物 DNADNA转录转录DNADNARNA RNA DNADNA的一的一条链条链A A、U U、C C、G G四种核四种核糖核苷糖核苷酸酸A AU UT TA AC CG GG GC CRNA

30、RNA绝大多绝大多数生物数生物翻译翻译RNARNA多肽多肽mRNAmRNA2020余种余种氨基酸氨基酸A AU UU UA AC CG GG GC C多肽多肽所有生物所有生物（病毒依（病毒依赖宿主细赖宿主细胞）胞）RNARNA复制复制RNARNARNARNARNARNAA A、U U、C C、G G四种核四种核糖核苷糖核苷酸酸A AU UU UA AC CG GG GC CRNARNA以以RNARNA为为遗传物质遗传物质的生物的生物RNARNA逆转录逆转录RNARNADNADNARNARNAA A、T T、C C、G G四种脱四种脱氧核苷氧核苷酸酸A AT TU UA AC CG GG GC

31、CDNADNA某些致某些致癌病毒、癌病毒、HIVHIV等等 误区警示误区警示1.1.高等动植物只有高等动植物只有DNADNA复制、转录、翻译三条途径，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叶肉细胞等高度分化的细胞无DNADNA复制途径，只有复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。信息传递。2.2.RNARNA复制和逆转录只发生在复制和逆转录只发生在

32、RNARNA病毒中，是后来发病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。现的，是对中心法则的补充和完善。3.3.逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。4.4.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板如模板DNADNA，原料脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸），原料脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸）即可确定为即可确定为DNADNA复制（转录）。复制（转录）。5.5.进行碱基互补配对的过程进行碱基互补配对的过程上述四个都有；进上述四个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿

33、体、线粒体、核糖体。线粒体、核糖体。6.6.需要解旋酶的过程：需要解旋酶的过程：DNADNA复制（两条链都作模板）复制（两条链都作模板）和转录（和转录（DNADNA一条链作模板）。一条链作模板）。 对位训练对位训练6.6.中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNADNA向蛋白质传递向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：与表达的过程，请回答下列问题： （1 1）a a、b b、c c、d d所表示的四个过程依次分别所表示的四个过程依次分别是是 、 、 和和 。 （2 2）需要）需要tRNAtRNA和核糖体同时参与的过程是和核糖体同时参与的过程是 （用（用图中的字母回答）。

34、图中的字母回答）。 （3 3）a a过程发生在真核细胞分裂的期过程发生在真核细胞分裂的期 。 （4 4）在真核细胞中，）在真核细胞中，a a和和b b两个过程发生的主要场所两个过程发生的主要场所是是 。（5 5）能特异性识别信使）能特异性识别信使RNARNA上密码子的分子是上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是后者所携带的分子是 。（6 6）RNARNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用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）：类似本题图中的形式表达）： ； 。（7 7）如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生）如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则试管成，则试管

35、 分别模拟上图中哪个过程？分别模拟上图中哪个过程？ ； ； ； ； 。解析解析 由图可知，由图可知，a a过程为过程为DNADNA的复制，发生在细胞的复制，发生在细胞分裂的间期；分裂的间期；b b为转录，在真核细胞中，主要发生为转录，在真核细胞中，主要发生在细胞核中，另外还发生在绿色植物的叶绿体在细胞核中，另外还发生在绿色植物的叶绿体和线粒和线粒体中；体中；c c为翻译过程，发生在细胞质中；为翻译过程，发生在细胞质中；d d过过程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生的遗传信息传递过程；的遗传信息传递过程；e e为为RNARNA的复制；的复制；t

36、RNAtRNA是翻译是翻译过程的翻译者，能识别过程的翻译者，能识别mRNAmRNA上的密码子；上的密码子；RNARNA病毒遗病毒遗传 信 息 的 传 递 和 表 达 途 径 有传 信 息 的 传 递 和 表 达 途 径 有 R N AR N A 蛋 白 质 或蛋 白 质 或RNARNA DNADNA RNARNA 蛋白质。蛋白质。答案答案 （1 1）DNADNA复制复制 转录转录 翻译翻译 逆转录逆转录（2 2）c c（3 3）间（）间（S S） （4 4）细胞核）细胞核（5 5）tRNAtRNA（转运（转运RNARNA） 氨基酸氨基酸（6 6）如下图）如下图 RNARNADNADNARNAR

37、NA蛋白质蛋白质（7 7）a b e d c a b e d c 思维误区警示思维误区警示易错分析易错分析 对中心法则适用范围模糊不清对中心法则适用范围模糊不清 明确发生中心法则几个过程的生物类群：明确发生中心法则几个过程的生物类群：DNADNADNADNA、DNARNADNARNA、RNARNA蛋白质过程发生在细胞蛋白质过程发生在细胞生物（真核生物、原核生物）中和以生物（真核生物、原核生物）中和以DNADNA为遗传物质为遗传物质的病毒的增殖过程中，的病毒的增殖过程中，RNARNARNARNA、RNADNARNADNA只发生只发生在以在以RNARNA为遗传物质的病毒的增殖过程中，且逆转录为遗传

38、物质的病毒的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。过程必须有逆转录酶的参与。解题思路解题思路探究探究纠正训练纠正训练 结合以下图表分析，有关说法正确的是结合以下图表分析，有关说法正确的是 （ ）抗菌药物抗菌药物抗菌机理抗菌机理青霉素青霉素抑制细菌细胞壁的合成抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星环丙沙星抑制细菌抑制细菌DNADNA解旋酶的活性解旋酶的活性红霉素红霉素能与核糖体结合能与核糖体结合利福平利福平抑制抑制RNARNA聚合酶的活性聚合酶的活性A.A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和和B.B.青霉素和利福平能抑制青霉素和利福平能抑制DNADNA的复制的复制C.C

39、.结核杆菌的结核杆菌的和和都发生在细胞质中都发生在细胞质中D.D. 可发生在人体健康细胞中可发生在人体健康细胞中解析解析 依据题干信息可知，青霉素只是抑制细菌细胞依据题干信息可知，青霉素只是抑制细菌细胞壁的合成，而利福平是抑制壁的合成，而利福平是抑制RNARNA聚合酶的活性，影响聚合酶的活性，影响RNARNA的合成过程，所以二者不能抑制的合成过程，所以二者不能抑制DNADNA的复制，的复制，B B错误；错误；结核杆菌中不存在结核杆菌中不存在RNARNA复制和逆转录过程，所以复制和逆转录过程，所以C C错误；错误；人体健康细胞中也同样不存在人体健康细胞中也同样不存在RNARNA复制和逆转录过程，

40、复制和逆转录过程，只能发生只能发生过程，所以过程，所以D D错误；环丙沙星可促进错误；环丙沙星可促进DNADNA螺旋化，可抑制螺旋化，可抑制DNADNA分子复制，红霉素能与核糖体分子复制，红霉素能与核糖体结合，干扰结合，干扰mRNAmRNA与核糖体的结合，可以抑制翻译过程，与核糖体的结合，可以抑制翻译过程，所以所以A A正确。正确。答案答案 A 知识综合提升知识综合提升重点提示重点提示 通过通过“基因控制蛋白质合成过程基因控制蛋白质合成过程”的考查，提的考查，提升升“把握所学知识的要点和知识之间内在联系把握所学知识的要点和知识之间内在联系”的的能力。能力。典例分析典例分析 如图为蛋白质的合成过

41、程示意图，请据图回答有如图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题。关问题。（1 1）图一中发生在细胞核中的过程是）图一中发生在细胞核中的过程是 ，该，该 过程中解旋酶破坏的是过程中解旋酶破坏的是 。（2 2）图一中基因表达的最后一阶段是在）图一中基因表达的最后一阶段是在 中中 完成的，这一过程中还需要完成的，这一过程中还需要mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸、 和和 。（3 3）图一中）图一中称为称为 ，在蛋白质合成过程中，在蛋白质合成过程中 将多肽链中氨基酸种类与将多肽链中氨基酸种类与mRNAmRNA上的遗传信息联系起上的遗传信息联系起 来的物质是来的物质是 。 （4 4）图二为该细胞中

42、多聚核糖体合成多肽链的过程。）图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是对此过程的理解错误的是 ( )( )A.A.X X在在MNMN上的移动方向是从右到左，所用原料是上的移动方向是从右到左，所用原料是 氨基酸氨基酸B.B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的 原因是同时合成多条多肽链原因是同时合成多条多肽链C.C.该过程直接合成的该过程直接合成的T T1 1、T T2 2、T T3 3三条多肽链中氨三条多肽链中氨 基酸的顺序相同基酸的顺序相同D.D.合成合成MNMN的场所在细胞核，而的场所在细胞核，而X X一定附着在内质一定附

43、着在内质 网上网上 解析解析 首先要识别该细胞为真核细胞，因为有核膜；首先要识别该细胞为真核细胞，因为有核膜；其次要清楚图中数字和字母的含义；图一中的其次要清楚图中数字和字母的含义；图一中的 为为RNARNA聚合酶、聚合酶、为为mRNAmRNA、为密码子、为密码子、 为氨基酸、为氨基酸、为核糖体；图二中为核糖体；图二中MNMN为为mRNAmRNA, ,X X为核糖体，为核糖体，T T1 1、T T2 2、T T3 3为三条多肽链。据图分析：为三条多肽链。据图分析：（1 1）细胞核中）细胞核中DNADNA分子正在进行转录，解旋酶破坏分子正在进行转录，解旋酶破坏的化学键是氢键。（的化学键是氢键。（

44、2 2）基因表达的最后阶段是在核）基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的，这一过程称为翻译，翻译需要糖体中完成的，这一过程称为翻译，翻译需要mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸、ATPATP和酶。（和酶。（3 3）由于）由于tRNAtRNA一端含有反密码一端含有反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以子，另一端携带相应的氨基酸，所以tRNAtRNA是将多肽是将多肽链中氨基酸种类与链中氨基酸种类与mRNAmRNA上的遗传信息联系起来的物上的遗传信息联系起来的物质。质。 （4 4）图二表明，多聚核糖体是）图二表明，多聚核糖体是以以mRNAmRNA( (核糖核酸核糖核酸) )为模板，以为模板，以2020种游

45、离的氨基酸为原种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，X X在在MNMN上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链在合成，能够加速蛋白质的合成速率；由条多肽链在合成，能够加速蛋白质的合成速率；由于于T T1 1、T T2 2、T3T3的模板相同都是的模板相同都是MNMN，因此其上氨基酸，因此其上氨基酸顺序也相同；顺序也相同；mRNAmRNA的合成场所是细胞核，而核糖体的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。答案答案

46、（1 1）转录）转录 氢键氢键 （2 2） 核糖体核糖体 酶酶 ATPATP（3 3）密码子）密码子 tRNA tRNA （4 4）AD 互动探究互动探究 （1 1）据图一分析，转录类似于）据图一分析，转录类似于DNADNA复制过复制过程的特点是程的特点是 。（2 2）当图二中）当图二中X X或图一中或图一中 在细胞内数量增多时，在细胞内数量增多时，推断细胞核内哪种结构体积增大？推断细胞核内哪种结构体积增大？ （1 1）边解旋边转录）边解旋边转录 （2 2）核仁）核仁 提示提示题组一：有关密码子与反密码子的概念理解题组一：有关密码子与反密码子的概念理解1.1.（20092009广东卷，广东卷，

47、2525）有关蛋白质合成的叙述，正有关蛋白质合成的叙述，正确的是（多选）确的是（多选） ( )( )A.A.终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸B.B.每种每种tRNAtRNA只转运一种氨基酸只转运一种氨基酸C. C. tRNAtRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.D.核糖体可在核糖体可在mRNAmRNA上移动上移动解析解析 mRNAmRNA在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗传信息，上面存在密码子；一种密码子只对应一种传信息，上面存在密码子；一种密码子只对应一种氨基酸，终止密码子不对应任何氨基酸；氨基酸，终

48、止密码子不对应任何氨基酸；mRNAmRNA与核与核糖体结合后，糖体结合后，tRNAtRNA携带氨基酸与携带氨基酸与mRNAmRNA碱基碱基 随堂过关检测随堂过关检测配对，配对，tRNAtRNA上有三个碱基称为反密码子，所有生物上有三个碱基称为反密码子，所有生物体都有体都有6161种种tRNAtRNA，反密码子不携带遗传信息；翻译，反密码子不携带遗传信息；翻译过程中，核糖体在过程中，核糖体在mRNAmRNA上移动；一种上移动；一种tRNAtRNA只携带一只携带一种氨基酸，一种氨基酸可由多种种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNAtRNA转运。转运。答案答案 ABD2.2.已知已知AUGAUG、CUG

49、CUG为起始密码子，为起始密码子，UAAUAA、UGAUGA、UAGUAG为终为终止密码子。某原核生物的一个信使止密码子。某原核生物的一个信使RNARNA碱基排列顺碱基排列顺序如下：序如下：A AU UU UC CG GA AU UG GA AC C（4040个碱基）个碱基）C CU UC CU UA AG GA AU UC CU U，此信使，此信使RNARNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为为 （ ）A.20A.20个个B.15B.15个个C.16C.16个个D.18D.18个个解析解析 先找到起始密码子，再找到终止密码子，先找到起始密码子，再找到终止密码子，中

50、间一共中间一共4545个碱基对应个碱基对应1515个密码子决定个密码子决定1515个氨基个氨基酸，注意起始密码子决定氨基酸，终止密码子不酸，注意起始密码子决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故决定氨基酸，故1616个。个。 C题组二：考查对题组二：考查对“中心法则中心法则”过程的理解过程的理解3.3.在生物体内遗传信息的传递一般遵在生物体内遗传信息的传递一般遵DNADNARNARNA蛋蛋白质的表达原则，下面有关这个过程的说法错误白质的表达原则，下面有关这个过程的说法错误的是的是 （ ）A.A.在细胞的不同阶段，在细胞的不同阶段，DNADNA携带的信息一般是不携带的信息一般是不 变的，而变的，而

51、RNARNA和蛋白质的种类可以变化和蛋白质的种类可以变化B.B.DNADNARNARNA主要是在细胞核中完成的，主要是在细胞核中完成的，RNARNA 蛋白质是在细胞质中完成的蛋白质是在细胞质中完成的C.C.DNADNARNARNA会发生碱基互补配对，会发生碱基互补配对，RNARNA蛋白蛋白 质不会发生碱基互补配对质不会发生碱基互补配对D.D.mRNAmRNA是翻译的直接模板，是翻译的直接模板，DNADNA是最终决定蛋是最终决定蛋 白质结构的遗传物质白质结构的遗传物质解析解析 RNARNA 蛋白质的过程中，也发生碱基互补蛋白质的过程中，也发生碱基互补 配对，是密码子与反密码子发生碱基互补配对。配

52、对，是密码子与反密码子发生碱基互补配对。 C4.4.如图为遗传的中心法则图解。下列有关的叙述中，如图为遗传的中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是正确的是 ( )( )A.A. 的过程中，发生碱基互补配对的有的过程中，发生碱基互补配对的有B.B.能在人体细胞内发生的有能在人体细胞内发生的有C.C.过程中碱基互补配对时，遵循过程中碱基互补配对时，遵循A AU U、U UA A、 C CG G、G GC C的原则的原则D.D.人们利用基因工程的方法将苏云金杆菌的毒蛋白人们利用基因工程的方法将苏云金杆菌的毒蛋白 基因导入到棉花细胞内，培育出了抗虫棉。导入基因导入到棉花细胞内，培育出了抗虫棉。导入

53、棉花体内的毒蛋白基因发挥作用要经过棉花体内的毒蛋白基因发挥作用要经过三三 个过程个过程 解析解析 A A项中项中过程是翻译过程，过程是翻译过程，tRNAtRNA上的反密码子上的反密码子与与mRNAmRNA上的密码子之间存在碱基互补配对；上的密码子之间存在碱基互补配对；B B项中项中过程是逆转录过程，人体细胞不存在该过程；过程是逆转录过程，人体细胞不存在该过程；C C项中项中逆转录过程是逆转录过程是RNARNA逆转录形成逆转录形成DNADNA的过程，因此遵循的过程，因此遵循A AT T、U UA A、C CG G、G GC C的原则。只有的原则。只有D D项是正确的。项是正确的。答案答案 D 题

54、组三：题组三：“中心法则中心法则”的综合应用的综合应用5.5.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，在对患者红细镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，在对患者红细胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现，在组成胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现，在组成血红蛋白分子的多肽链上，发生了氨基酸的替换，血红蛋白分子的多肽链上，发生了氨基酸的替换，发生替换的根本原因在于控制其结构的基因中发发生替换的根本原因在于控制其结构的基因中发生了个别碱基的替换。分析以上材料可得出生了个别碱基的替换。分析以上材料可得出 ( )( )A.A.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和 功能单位功能单位B

55、.B.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的 性状性状C.C.基因结构发生变化，性状不一定发生变化基因结构发生变化，性状不一定发生变化D.D.如果生物体的性状发生变化，则控制其性状的如果生物体的性状发生变化，则控制其性状的 基因也一定发生了变化基因也一定发生了变化解析解析 由题意可知，基因结构中的个别碱基发生了由题意可知，基因结构中的个别碱基发生了替换，导致氨基酸的替换，致使血红蛋白不正常，替换，导致氨基酸的替换，致使血红蛋白不正常，所以表现出镰刀型细胞贫血症。由此可见，基因可所以表现出镰刀型细胞贫血症。由此可见，基因可以通过控制蛋白质的合成来控制生物

56、体的性状。但以通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。但题中并没有体现题中并没有体现“ “结构单位和功能单位结构单位和功能单位” ”，也没有体现，也没有体现基因变化与性状变化之间的必然关系。基因变化与性状变化之间的必然关系。答案答案 B 6.6.下图是细胞内进行遗传信息传递的部分图解，下下图是细胞内进行遗传信息传递的部分图解，下表为部分氨基酸的密码子，请据图回答：表为部分氨基酸的密码子，请据图回答：氨基酸氨基酸密码子密码子酪氨酸酪氨酸UACUAC苯丙氨酸苯丙氨酸UUUUUU、UUCUUC丙氨酸丙氨酸GCAGCA甘氨酸甘氨酸GGCGGC赖氨酸赖氨酸AAGAAG、AAAAAA脯氨酸脯氨酸CCGCC

57、G甲硫氨酸甲硫氨酸AUGAUG精氨酸精氨酸CGACGA（1 1）图中）图中1 1和和2 2分别表示分别表示 、 （物质）。物质）。（2 2）若该图表示以甲链为模板合成乙链，则该过程）若该图表示以甲链为模板合成乙链，则该过程称为称为 ，催化该过程的酶主要是，催化该过程的酶主要是 。（3 3）若两条链共含有）若两条链共含有200200个碱基，且个碱基，且A AT TG GC C =2133 =2133，则含碱基，则含碱基U U有有 个。个。（4 4）若甲链中的一段序列为）若甲链中的一段序列为TACTAC TTCTTC AAAAAA CCGCCG CGTCGT，据上表推测其编码的氨基酸序列，据上表推

58、测其编码的氨基酸序列为为 。（5 5）若从细胞中提取）若从细胞中提取DNADNA和和RNARNA，通过基因工程的方，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞中时，转入法，转移到另一种细胞中时，转入DNADNA比转入比转入RNARNA突出的优势是突出的优势是 。 解析解析 本题综合考查有关本题综合考查有关“ “中心法则中心法则” ”的知识。的知识。（1 1）图为转录过程，甲为）图为转录过程，甲为DNADNA的一条链，乙为的一条链，乙为mRNAmRNA。所以，图中所以，图中1 1和和2 2分别表示脱氧核糖和核分别表示脱氧核糖和核糖。（糖。（2 2）该过程为转录过程，催化该过程的酶）该过程为转录过程，催

59、化该过程的酶主要是主要是RNARNA聚合酶。（聚合酶。（3 3）根据题意可推知，碱）根据题意可推知，碱基基U U所占的比例为两条链碱基总数的所占的比例为两条链碱基总数的1/101/10，所以，所以碱基碱基U U有有2020个。（个。（4 4）根据甲链中的碱基序列，）根据甲链中的碱基序列，可写出可写出mRNAmRNA的碱基序列，再根据表中部分氨基的碱基序列，再根据表中部分氨基酸的密码子，便可推出其编码的氨基酸序列酸的密码子，便可推出其编码的氨基酸序列。 （5 5）由于细胞的）由于细胞的RNARNA只能翻译出蛋白质而不能复制，只能翻译出蛋白质而不能复制，但但DNADNA既能复制并遗传给下一代，又能

60、控制蛋白质的既能复制并遗传给下一代，又能控制蛋白质的合成，所以在基因工程中转入合成，所以在基因工程中转入DNADNA比转入比转入RNARNA更具优更具优势。势。答案答案 （1 1）脱氧核糖）脱氧核糖 核糖核糖（2 2）转录）转录 RNARNA聚合酶聚合酶（3 3）20 20 （4 4）甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、甘氨）甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸（酸、丙氨酸（5 5）不仅能合成相应的蛋白质，而且能）不仅能合成相应的蛋白质，而且能够复制并传给下一代够复制并传给下一代 组题说明组题说明定时检测定时检测考点考点题号题号基因指导蛋白质合成基因指导蛋白质合成1 1、2 2、4 4、5 5、