高三生物复习课件（浙江）：必修2第3章第4节 遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成

第4节遗传信息的表达1．DNA分子与RNA分子的比较

2.遗传信息是指基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序决定了遗传信息的多样性，从而决定了蛋白质的多样性。

3．遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。

4．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫反密码子，tRNA共有61种，而氨基酸只有20种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运。

5．遗传信息的转录：DNA主要存在于细胞核中，因此，转录过程发生在细胞核中，RNA是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的，在此过程中用到RNA聚合酶，在转录的过程中也存在着碱基互补配对，配对关系是T→A，A→U，G→C，C→G

。

转录过程：第一步，DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的脱氧核苷酸碰撞，当两者碱基互补时，便以氢键相结合。第三步，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第四步，合成的mRNA从DNA链上释放，而后

DNA双链恢复双螺旋。

6．遗传信息的翻译：mRNA进入细胞质以后，游离在细胞质中的各种氨基酸，就以

mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译。在此过程中用到的“工人”是tRNA。

翻译过程：第一步，mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。第二步，携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第三步，甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。第四步，核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取到mRNA的终止密码。

7．中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从

RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程，叫做“中心法则”。后来，某些病毒的逆转录过程以及RNA的自我复制的发现，又补充和发展了“中心法则”。

1.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．①②③④

C．①②③⑤D．①③④⑤A2.(2010·天津卷)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()A.TGUB．UGAC．ACUD．UCUC3.在绝大多数生物中，遗传信息的主要传递方式是()A．蛋白质→DNA→RNAB．蛋白质→RNA→DNAC．DNA→RNA→蛋白质D．RNA→DNA→蛋白质C考点1中心法则1．图解过程模板原料碱基互补产物实例①DNA的复制(DNA→DNA)DNA的两条链A、T、C、G四种脱氧核苷酸A→TT→AC→GG→CDNA以DNA作遗传物质的生物②DNA的转录(DNA→RNA)DNA的一条链A、U、G、C四种核糖核苷酸A→UT→AC→GG→CRNA几乎所有生物③翻译(RNA→多肽)信使RNA20种氨基酸A→UU→AC→GG→C多肽除病毒以外的细胞生物2．含义(包括五个方面的比较)过程模板原料碱基互补产物④RNA的复制(RNA→RNA)RNAA、U、G、C四种核糖核苷酸A→UU→AC→GG→CRNA⑤RNA的逆转录(RNA→DNA)RNAA、T、C、G四种脱氧核苷酸A→TU→AC→GG→CDNA3.中心法则与基因表达的关系

(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。

(2)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体的发育过程中。【例1】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)：①_______________________________________；②_________________________________。【解析】中心法则包括五个环节，a、b、c、d、e依次是DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制；在翻译的过程中需要tRNA和核糖体同时参与；a发生于细胞分裂的间期，场所是细胞核；能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，是翻译的工具，携带氨基酸；RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径：在逆转录病毒中为RNA→DNA→RNA→蛋白质；非逆转录病毒中包括RNA复制和翻译。【答案】(1)DNA复制转录翻译逆转录(2)c

(3)间(S)

(4)细胞核(5)tRNA(转运RNA)氨基酸(6)①②RNA→DNA→RNA→蛋白质考点2蛋白质合成过程中的有关计算

1．基因对性状的控制是通过对蛋白质的合成过程进行控制来实现的。包括转录和翻译两个过程，这两个过程都要遵循碱基互补配对原则。有关知识可以总结出关系式：氨基酸数＝1/3mRNA的碱基数＝1/6基因中的碱基数。

2．在双链DNA及其转录的RNA之间：在碱基数量上，a链上的(A＋T)＝b链上的(A＋T)＝RNA分子中(A＋U)＝1/2DNA分子中的(A＋T)；a链上的(G＋C)＝b链上的(G＋C)＝RNA分子中(G＋C)＝1/2DNA分子中的(G＋C)。【例2】某条多肽的相对分子质量为2778，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(

)A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱基【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则mRNA应为30个密码子再加上1个终止密码子，编码多肽的基因碱基为31×6＝186,93对碱基【答案】D一、蛋白质的合成过程1．复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时期细胞分裂的间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)细胞质中的核糖体上模板以DNA解旋的两条链为模板以DNA解旋的一条链为模板以mRNA为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸复制转录翻译条件酶、能量酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式A→T

T→AC→G

G→CA→U

T→AC→G

G→CA→U

U→AC→G

G→C遗传信息传递方向DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后的DNA仍然保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合进行多肽链的合成产物两个双链DNA分子一条单链的mRNA多肽或蛋白质2.遗传信息、密码子、反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性共64种。其中61种能翻译出氨基酸，3种终止密码子不能翻译出氨基酸共61种(tRNA也为61种)联系①基因中脱氧核苷酸的序列中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对【例3】关于下图的叙述，不正确的是(

)A．图中①表示细胞核；③表示细胞质；⑤表示转运RNA；⑥表示氨基酸B．碱基互补配对原则在该图示的两个过程中均有体现C．该图所示的过程，可用文字表述为：“真核生物细胞内蛋白质合成过程示意图”D．该图所示的过程可用以下图解表示：【解析】图示为蛋白质合成过程，包括转录和翻译两个过程，但不能表示DNA复制。

【答案】D【例4】下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______过程，该过程发生在细胞的________部分。(2)图中A、B、D分别代表______、_____、____。(3)图中的C表示______，按从左到右的顺序写出mRNA区段所对应的DNA链的碱基排列顺序_______________。(4)该过程不可能发生在()A．神经细胞B．肝细胞C．成熟的红细胞D．油脂细胞【解析】图示是翻译过程，A是信使RNA，B是核糖体，C是转运RNA，D是肽链。mRNA是以DNA的一条链为模板根据碱基互补配对原则转录而成的，mRNA片段从左到右是AUGGCUUCUUUC，所以DNA一条链上的碱基顺序是TACCGAAGAAAG。成熟的红细胞没有细胞核及其他有膜的细胞器，也没有核糖体，因此不能合成蛋白质。【答案】(1)翻译

(2)mRNA、核糖体、肽链

(3)tRNATACCGAAGAAAG(4)C1.(2011·江苏卷)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【解析】转录是指以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，所以所需的原料为核糖核苷酸，所需的酶是RNA聚合酶；转录时，RNA聚合酶能够识别基因编码区上游的非编码区中的RNA聚合酶结合位点并与之特异性结合，激活DNA的转录功能；翻译过程中核糖体首先结合到mRNA上并沿着mRNA向前移动，翻译出多肽链；一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的简并性，其对生物体生存的意义在于减少因基因突变所引起的性状上的改变。【答案】C2.(2010·广东卷)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是()A．环境因子不影响生物体的表现型B．不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C．黄曲霉毒素致癌是表现型D．黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型【解析】依据题干可知A项错误；由于是由多个基因控制这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不一定相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型而是说明物质特性，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。【答案】D3.(2010·山东卷)下列实例与基因的作用无关的是()A．细胞分裂素延迟植物衰老B．极端低温导致细胞膜破裂C．过量紫外线辐射导致皮肤癌D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞【解析】细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控的，因此与基因作用有关；过量紫外线的辐射，可能使原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞感染导致B淋巴细胞形成效应B细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的产生是由于基因的选择性表达。极端低温下由于结冰导致细胞膜破裂，与基因的作用无关，因此B选项正确。【答案】B4.(2010·浙师大附中月考)下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法，不正确的是()A．甲图DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占总链的7/8，丙图中①的碱基排列顺序与③不相同B．甲图②处的碱基对缺失导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位C．丙图中所示的生理过程为转录和翻译，甲图中(A＋C)/(T＋G)比例表现DNA分子的特异性D．形成丙图③的过程可发生在拟核中，小麦叶片细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体【答案】C5.(2010·温州八校联考)下列关于密码子的叙述中，错误的是()A．mRNA可以通过逆转录合成目的基因B．tRNA利用氨基酸与密码子发生互补配对并进一步合成多肽C．mRNA上的3个相邻的碱基可能是密码子也可能不是D．一种氨基酸可以由多种密码子决定，一种密码子不一定决定一种氨基酸【解析】tRNA上携带的氨基酸与密码子不能发生互补配对，需要通过tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。【答案】B6.(2011·浙江五校高三联考)下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是()A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基