2018-2019年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成教學(xué)案 浙科版必修2.doc

第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)的合成1DNA具有攜帶遺傳信息、傳遞遺傳信息和表達(dá)遺傳信息的三重功能。2轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，條件是模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量(ATP)。3翻譯的場(chǎng)所是核糖體，條件是模板(mRNA)、“搬運(yùn)工”(tRNA)、原料(20種氨基酸)、酶和能量。4密碼子是在信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基。密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種氨基酸可以有一種或幾種密碼。5每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸，同種氨基酸可以被一種或多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶。6基因是一段有遺傳功能的核酸片段。在遺傳物質(zhì)為DNA的細(xì)胞生物和DNA病毒中，基因是一段有遺傳功能的DNA片段；而在遺傳物質(zhì)為RNA的RNA病毒中，基因則是一段有遺傳功能的RNA片段。7表達(dá)是基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄形成RNA產(chǎn)物或通過(guò)轉(zhuǎn)錄翻譯形成蛋白質(zhì)產(chǎn)物的過(guò)程?？荚噧?nèi)容必考加試遺傳信息的表達(dá)(1)DNA的功能(2)DNA與RNA的異同(3)轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念和過(guò)程(4)遺傳密碼、中心法則(5)基因的概念(6)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同abbbbabbbbb轉(zhuǎn)錄1DNA的功能DNA具有攜帶遺傳信息、傳遞遺傳信息和表達(dá)遺傳信息的三重功能，即一方面DNA儲(chǔ)存遺傳信息，遺傳信息是一段DNA的基因中特定的脫氧核苷酸序列；第二方面通過(guò)DNA以自身為模板的復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性；第三方面DNA所貯存的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程控制和決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。2轉(zhuǎn)錄(1)概念：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過(guò)程，結(jié)果是形成RNA。(2)過(guò)程：(3)條件：原料：4種游離的核糖核苷酸。酶：RNA聚合酶等。能量：ATP。模板：DNA的一條鏈。3RNA的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)(1)RNA與DNA的區(qū)別：物質(zhì)組成五碳糖特有堿基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)DNA脫氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是雙鏈RNA核糖U(尿嘧啶)通常是單鏈(2)基本單位：核糖核苷酸。(3)種類(lèi)和功能：1DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)是把所有DNA分子都轉(zhuǎn)錄出來(lái)嗎？提示：轉(zhuǎn)錄的不是整個(gè)DNA分子，而是以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行的。2如圖是一小段DNA片段，鏈?zhǔn)悄０彐?，是編碼鏈，請(qǐng)寫(xiě)出其轉(zhuǎn)錄生成的RNA的堿基序列，并分析RNA的堿基序列與DNA兩條鏈堿基序列的關(guān)系？ 提示：(1) (2)生成的RNA的堿基序列與模板鏈互補(bǔ)，與編碼鏈堿基序列基本相同(除T和U外)。1DNA與RNA的比較項(xiàng)目DNARNA組成成分五碳糖脫氧核糖核糖堿基胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)、胞嘧啶(C)磷酸磷酸基本單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)常呈單鏈結(jié)構(gòu)分布主要分布于細(xì)胞核，其次分布于線粒體、葉綠體主要分布于細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體，核糖體，少量分布于細(xì)胞核2DNA與RNA的判定方法(1)若某核酸分子中有脫氧核糖，一定為DNA；有核糖，一定為RNA。(2)若含堿基“T”，一定為DNA或其基本單位；若含堿基“U”，一定為RNA或其基本單位。因而用放射性同位素標(biāo)記堿基“T”或堿基“U”可探知DNA或RNA。若細(xì)胞中大量利用堿基“T”，一般可認(rèn)為進(jìn)行DNA的復(fù)制；若大量利用堿基“U”，一般可認(rèn)為正進(jìn)行RNA的合成。(3)若有T但TA或嘌呤嘧啶，則為單鏈DNA，因雙鏈DNA分子中AT、GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(4)若發(fā)現(xiàn)嘌呤嘧啶，則肯定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。3三種RNA的比較項(xiàng)目mRNAtRNArRNA分布部位常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體結(jié)構(gòu)功能翻譯時(shí)作模板翻譯時(shí)作搬運(yùn)氨基酸的工具參與核糖體的組成聯(lián)系組成相同：4種核糖核苷酸來(lái)源相同：都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生功能協(xié)同：都與翻譯有關(guān)特別提醒(1)轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，而不是整個(gè)DNA，因此轉(zhuǎn)錄時(shí)只解旋基因片段，其他部位不解旋。(2)轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA與DNA模板鏈堿基互補(bǔ)，配對(duì)關(guān)系：GC、CG、TA、AU，結(jié)果mRNA與DNA模板編碼鏈上堿基序列基本相同，只是用U代替T。(3)在真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA需經(jīng)過(guò)加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。翻譯1翻譯(1)概念：場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)的核糖體上模板mRNA原料20種氨基酸產(chǎn)物具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)(2)過(guò)程：2遺傳密碼(1)概念：mRNA上3個(gè)連續(xù)的堿基，決定一種氨基酸。(2)特點(diǎn)：除少數(shù)密碼子外，生物界的遺傳密碼是通用(或統(tǒng)一)的。除少數(shù)氨基酸只有一種遺傳密碼外，大多數(shù)氨基酸有兩個(gè)以上的遺傳密碼。(3)種類(lèi)：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種氨基酸可以有一種或幾種密碼子，3種終止密碼子不決定氨基酸。1翻譯過(guò)程完成后得到的是蛋白質(zhì)嗎？提示：不是。翻譯過(guò)程只得到了多肽，多肽經(jīng)過(guò)相應(yīng)的加工，形成一定的空間結(jié)構(gòu)后，才成為真正的蛋白質(zhì)。2一個(gè)mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體，每個(gè)核糖體只合成多肽鏈中的一段，還是獨(dú)立合成一條完整的多肽鏈？提示：每個(gè)核糖體合成一條完整的多肽鏈。1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間細(xì)胞分裂的間期個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的其中一條鏈片段mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶合成酶產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個(gè)子細(xì)胞或子代離開(kāi)細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀多個(gè)核糖體串聯(lián)在一個(gè)mRNA上同時(shí)合成多肽鏈堿基配對(duì)AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC實(shí)質(zhì)遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達(dá)2巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子(1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子：(2)必記氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系：每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子)；理論上反密碼子有61種。3基因中的堿基、mRNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系計(jì)算項(xiàng)目組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)密碼子數(shù) tRNA分子數(shù)(即反密碼子數(shù))mRNA分子中：堿基(核糖核苷酸)數(shù)信息鏈(DNA單鏈)堿基(脫氧核苷酸)數(shù)DNA分子中：堿基數(shù)(脫氧核苷酸數(shù))數(shù)據(jù)a3a(或3)6a(或6)備注“或”表示考慮終止密碼子，相應(yīng)情況下要計(jì)算括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)特別提醒(1)一般認(rèn)為DNA(基因)中的堿基數(shù)是mRNA堿基數(shù)的2倍，但事實(shí)上，DNA(基因)中的堿基數(shù)比mRNA堿基數(shù)多很多。(2)一般認(rèn)為mRNA堿基數(shù)是蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)的3倍。事實(shí)上，mRNA堿基數(shù)至少是蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)的3倍；DNA(基因)中堿基數(shù)至少是蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)的6倍。中心法則與基因1中心法則(1)提出者：克里克。(2)要點(diǎn)：遺傳信息由DNA傳遞到RNA，然后由RNA決定蛋白質(zhì)的特異性。(3)內(nèi)容圖解(用簡(jiǎn)式表示)：2基因(1)基因是遺傳的一個(gè)基本功能單位，它在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下控制生物的性狀。 (2)基因的本質(zhì)是一段包含一個(gè)完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段，在大多數(shù)生物中基因是一段DNA，在RNA病毒中基因則是一段RNA。(3)真核生物細(xì)胞中，基因以一定的次序排列在染色體上，一條染色體上有多個(gè)基因存在。線粒體、葉綠體中也是基因載體。1在正常人體細(xì)胞中能否進(jìn)行RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄？遺傳信息是如何流動(dòng)的？提示：不能，RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄是RNA病毒在寄主細(xì)胞中繁殖活動(dòng)中的一項(xiàng)遺傳活動(dòng)。人體細(xì)胞內(nèi)遺傳信息流動(dòng)過(guò)程為： 2在真核細(xì)胞中，“染色體DNA基因”三者之間在遺傳上是怎樣的關(guān)系？提示：在真核細(xì)胞的遺傳關(guān)系上，DNA分子是遺傳物質(zhì)；染色體是DNA的主要載體；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?；虻牟煌怯捎诿撗鹾塑账岬呐帕许樞虿煌瑢?dǎo)致的；基因控制性狀就是通過(guò)控制RNA和蛋白質(zhì)合成來(lái)完成的。1中心法則(1)過(guò)程圖示： (2)各類(lèi)生物中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程：生物種類(lèi)代表生物遺傳信息的傳遞過(guò)程DNA病毒噬菌體 RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒HIV病毒、勞氏肉瘤病毒原核生物藍(lán)細(xì)菌、細(xì)菌真核生物人、動(dòng)植物等(3)幾個(gè)生理過(guò)程的比較：過(guò)程模板原料堿基互補(bǔ)DNA的復(fù)制DNADNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸ATTACGGCDNA的轉(zhuǎn)錄DNARNADNA的一條鏈A、U、G、C四種核糖核苷酸AUTACGGC翻譯RNA多肽信使RNA20種氨基酸AUUACGGCRNA的復(fù)制RNARNARNAA、U、G、C四種核糖核苷酸AUUACGGCRNA的逆轉(zhuǎn)錄RNADNARNAA、T、C、G四種脫氧核苷酸ATUACGGC特別提醒(1)中心法則中幾個(gè)生理過(guò)程準(zhǔn)確進(jìn)行的原因：前者為后者的產(chǎn)生提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的模板。嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則決定了后者是以前者提供的模板為依據(jù)形成的。由此可見(jiàn)，準(zhǔn)確的模板和嚴(yán)格有序的堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系保證了遺傳信息的正常傳遞和表達(dá)，進(jìn)而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性。(2)中心法則中逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只有某些RNA病毒才能進(jìn)行。逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，其堿基配對(duì)方式為AT、UA、GC、CG。(3)中心法則各過(guò)程均發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，病毒相關(guān)的中心法則發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)。2對(duì)基因概念的理解(1)真核細(xì)胞中，脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系圖解： (2)全方位理解“基因”：本質(zhì)上，基因是有遺傳效應(yīng)的(遺傳物質(zhì))DNA片段或RNA片段。結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列或核糖核苷酸序列。功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。位置上，真核細(xì)胞內(nèi)，基因在染色體上呈線性排列。(3) 對(duì)于多細(xì)胞生物而言，同一個(gè)體的不同類(lèi)型的細(xì)胞中含有相同的基因，因?yàn)樗鼈兪怯赏粋€(gè)受精卵經(jīng)有絲分裂和細(xì)胞分化形成的，而在此過(guò)程中遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。特別提醒 由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，一般而言，“平時(shí)所說(shuō)”的基因是指真核細(xì)胞的基因，即基因是一段有遺傳功能的DNA片段。 以過(guò)程圖為依托，考查轉(zhuǎn)錄與翻譯例1遺傳信息的傳遞過(guò)程如圖所示，其中表示6種不同的物質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A復(fù)制時(shí)，2條鏈均可作為模板鏈B形成時(shí)，需沿整條DNA長(zhǎng)鏈進(jìn)行C密碼子AUG編碼所攜帶的氨基酸D上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體形成多條思路點(diǎn)撥精講精析是DNA分子，DNA復(fù)制時(shí)2條鏈均可作為模板鏈，A正確；是mRNA分子，轉(zhuǎn)錄是以DNA分子上的基因區(qū)段為模板進(jìn)行的，B錯(cuò)誤；是tRNA，其上的反密碼子是UAC，與mRNA上的密碼子AUG配對(duì)，密碼子AUG編碼所攜帶的氨基酸，C正確；mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體形成多聚核糖體，每個(gè)核糖體上均可形成1條肽鏈()，D正確。答案B1(2013浙江學(xué)考)如圖為轉(zhuǎn)錄過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是()Aa是編碼鏈Bc是游離的脫氧核苷酸C圖中RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從右向左D圖示DNA雙螺旋解開(kāi)不需要RNA聚合酶解析：選A圖中a是編碼鏈，b是模板鏈，c是游離的核苷酸，RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從左向右，圖示DNA雙螺旋解開(kāi)需要RNA聚合酶。以圖形為依托，考查基因表達(dá)及其拓展例2下面甲、乙是真核生物遺傳信息傳遞過(guò)程中的某兩個(gè)階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。下列分析合理的是() A甲過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，乙過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)B催化甲、乙兩過(guò)程的酶1、酶2、酶3是相同的C一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過(guò)程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次D甲、乙過(guò)程中的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式完全相同思路點(diǎn)撥精講精析圖甲表示DNA分子的復(fù)制過(guò)程，圖乙表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程；參與復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的酶種類(lèi)不同；在一個(gè)細(xì)胞周期中，細(xì)胞核中DNA分子只復(fù)制一次，而轉(zhuǎn)錄可以進(jìn)行多次。甲、乙中堿基配對(duì)方式不完全相同，甲中是AT配對(duì)，乙中是AU配對(duì)。 答案CDNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的差異(1)DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，但DNA復(fù)制只發(fā)生在間期的S期，而轉(zhuǎn)錄任何時(shí)間均可進(jìn)行。(2)DNA復(fù)制需解旋酶和DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄需RNA聚合酶。(3)DNA復(fù)制進(jìn)行AT與GC的兩種堿基互補(bǔ)配對(duì)方式，而轉(zhuǎn)錄是進(jìn)行AU、TA、CG三種堿基互補(bǔ)配對(duì)方式。2某種生物基因表達(dá)過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是()ARNA聚合酶與DNA某一啟動(dòng)部位結(jié)合時(shí)，只能使一個(gè)或幾個(gè)基因解旋BRNA聚合酶具有催化形成氫鍵、磷酸二酯鍵等作用C轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物a需在細(xì)胞質(zhì)中加工成b才能成為翻譯的模板D多肽c在核糖體內(nèi)合成結(jié)束后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工、運(yùn)輸解析：選ARNA聚合酶與 DNA 某一啟動(dòng)部位結(jié)合時(shí)，解旋的片段包含一個(gè)或幾個(gè)基因，A正確；RNA聚合酶具有催化形成磷酸二酯鍵和解旋的作用，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物a需在細(xì)胞核中加工成成熟的mRNA才能成為翻譯的模板，C錯(cuò)誤；多肽c邊合成邊進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工、運(yùn)輸，D錯(cuò)誤。遺傳信息表達(dá)的相關(guān)計(jì)算例3一段信使RNA上有300個(gè)堿基，其中A和G有120個(gè)，轉(zhuǎn)錄出該信使RNA的一段DNA中的C和T的總數(shù)以及翻譯合成一條多肽鏈時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是()A300個(gè)、100個(gè) B.300個(gè)、99個(gè) C180個(gè)、99個(gè) D.129個(gè)、100個(gè)思路點(diǎn)撥精講精析該段信使RNA上有300個(gè)堿基，則轉(zhuǎn)錄出該信使RNA的DNA分子中共有堿基600個(gè)，由于該DNA片段中CT占了全部堿基的50%，因此該模板DNA片段中CT300(個(gè))。該信使RNA翻譯的多肽鏈中有3003100(個(gè))氨基酸，在脫水縮合過(guò)程中失去99個(gè)水分子。答案B基因表達(dá)過(guò)程中有關(guān)數(shù)量變化(1)轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中DNA(基因)堿基數(shù)mRNA堿基數(shù)多肽鏈氨基酸數(shù)631。圖解如下： (2)以上關(guān)系應(yīng)理解為：每合成1個(gè)氨基酸至少需要mRNA中3個(gè)堿基，基因中6個(gè)堿基，其原因如下：DNA中有的片段無(wú)遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸，所以基因或DNA上堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目的6倍多。3已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由3條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中氨基酸的肽鍵共有297個(gè)，翻譯成這個(gè)蛋白質(zhì)分子的信使RNA中的A和G共有400個(gè)。則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成該蛋白質(zhì)需要的tRNA個(gè)數(shù)，以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中(C和T)的個(gè)數(shù)之和依次是()A9003001 000 B900300900C9002971 000 D900297900解析：選B因該蛋白質(zhì)中有3條肽鏈，297個(gè)肽鍵，所以其中的氨基酸個(gè)數(shù)為300個(gè)。DNA中堿基mRNA堿基氨基酸個(gè)數(shù)631，故mRNA中至少含有堿基3003900(個(gè))，需tRNA 300個(gè)，轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中CT的個(gè)數(shù)為(3006)2900(個(gè))。以圖示為依托，考查中心法則例4關(guān)于下圖所示的過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是() A噬菌體進(jìn)行過(guò)程，需將噬菌體放在含有四種游離的脫氧核糖核苷酸的溶液中B正常的真核生物細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生過(guò)程C過(guò)程常見(jiàn)于RNA病毒侵入細(xì)胞時(shí)D細(xì)胞中過(guò)程的發(fā)生都需要解旋酶的催化作用思路點(diǎn)撥精講精析噬菌體不能單獨(dú)生活，必須寄生在其他活細(xì)胞內(nèi)，故不能單獨(dú)培養(yǎng)噬菌體；過(guò)程在正常的真核生物細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生；到目前為止，所有的生物體內(nèi)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)程；過(guò)程需要解旋酶的催化，過(guò)程不需要。答案B中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系4圖甲所示為基因表達(dá)過(guò)程，圖乙為中心法則，表示生理過(guò)程。下列敘述正確的是()A圖甲所示為染色體DNA上的基因表達(dá)過(guò)程，需要多種酶參與B紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動(dòng)，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程C圖甲所示過(guò)程為圖乙中的過(guò)程D圖乙中涉及堿基A與U配對(duì)的過(guò)程為解析：選D圖甲所示為DNA分子上的基因表達(dá)過(guò)程，轉(zhuǎn)錄、翻譯同時(shí)進(jìn)行，屬于原核生物的基因表達(dá)，原核生物中無(wú)染色體，A錯(cuò)誤；核糖體在mRNA上的移動(dòng)是基因的翻譯過(guò)程，B錯(cuò)誤；圖乙中表示DNA分子復(fù)制，表示轉(zhuǎn)錄，表示翻譯，表示RNA分子復(fù)制，表示逆轉(zhuǎn)錄，圖甲包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，即圖乙中的過(guò)程，C錯(cuò)誤；U為RNA特有的堿基，因此在圖乙中涉及堿基U與A配對(duì)的過(guò)程為，D正確?？疾榛虻谋举|(zhì)及其拓展例5下列有關(guān)基因的敘述，正確的是()A基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位B經(jīng)測(cè)定，一個(gè)由n個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)成的DNA分子中，包含了m個(gè)基因，則每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度為n/2m個(gè)脫氧核苷酸對(duì)C人體細(xì)胞內(nèi)的基因全部位于染色體上D基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過(guò)減數(shù)分裂傳遞給后代思路點(diǎn)撥精講精析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因，但并非基因與基因緊密相連，那些沒(méi)有遺傳效應(yīng)的DNA片段并不是基因，因此B項(xiàng)中基因的平均長(zhǎng)度小于n/2m個(gè)脫氧核苷酸對(duì)。人體細(xì)胞內(nèi)的基因主要在染色體上，線粒體DNA分子上也有少量基因。有性生殖的生物通過(guò)減數(shù)分裂將遺傳信息傳遞給下一代，無(wú)性生殖的生物通過(guò)有絲分裂將遺傳信息傳遞給下一代。答案A通常情況下，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?；蛑饕嬖谟谌旧w上，一條染色體含一個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子含多個(gè)基因?；蛲ㄟ^(guò)減數(shù)分裂或有絲分裂DNA復(fù)制傳遞遺傳信息，通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成表達(dá)遺傳信息。5下列對(duì)基因本質(zhì)的描述，正確的是()A基因的基本單位是核糖核苷酸 B一個(gè)DNA分子就是一個(gè)基因C基因是DNA分子上的特定片段D基因的化學(xué)結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變解析：選C基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其結(jié)構(gòu)雖然具有穩(wěn)定性，但不是絕對(duì)的，也有可能發(fā)生改變。課堂回扣練習(xí)1下列關(guān)于RNA的敘述，不正確的是()ARNA可分為mRNA、tRNA、rRNABmRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯都是在細(xì)胞核中進(jìn)行的CRNA可以作為某些生物的遺傳物質(zhì)DmRNA中的堿基序列直接決定蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序解析：選B真核生物轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，翻譯的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，原核生物轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所是擬核。部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2下列關(guān)于基因概念的敘述，錯(cuò)誤的是()A基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B基因是DNA分子上有一定功能的特定的堿基排列順序C基因是DNA分子上任意一個(gè)片段D基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位解析：選C基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是有一定功能的特定的堿基排列順序。由于DNA分子上有很多不能控制生物性狀的區(qū)段，所以基因不能是DNA分子上的任意一個(gè)片段。3(2016浙江10月選考)遺傳信息表達(dá)的過(guò)程中，mRNA的三個(gè)堿基是UAC，則DNA模板鏈上對(duì)應(yīng)的三個(gè)堿基是()AATGBTACCTUC DAUG解析：選AmRNA上的堿基與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)。4下圖中甲、乙表示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過(guò)程，有關(guān)敘述正確的是()A甲、乙所示過(guò)程通過(guò)半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B甲所示過(guò)程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行CDNA分子解旋時(shí)，甲所示過(guò)程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過(guò)程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可起始多次解析：選D圖甲表示DNA分子的復(fù)制過(guò)程，圖乙表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，乙過(guò)程的產(chǎn)物是單鏈的mRNA分子；甲、乙過(guò)程都主要在細(xì)胞核中進(jìn)行；甲過(guò)程需要解旋酶的參與；在一個(gè)細(xì)胞周期中，細(xì)胞核中DNA分子只復(fù)制一次，而轉(zhuǎn)錄可以進(jìn)行多次。 5如圖所示，下列有關(guān)敘述中，不正確的是()A甲是DNA，乙為RNA，此過(guò)程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶B甲是DNA，乙為DNA，此過(guò)程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶C甲是RNA，乙為DNA，此過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，原料為脫氧核苷酸D甲是RNA，乙為蛋白質(zhì)，此過(guò)程為翻譯，原料為氨基酸解析：選C甲是RNA、乙為DNA時(shí)，圖示過(guò)程表示逆轉(zhuǎn)錄，模板為RNA，原料為脫氧核苷酸，酶為逆轉(zhuǎn)錄酶。6(2014浙江學(xué)考)下列關(guān)于遺傳信息表達(dá)的敘述，正確的是()A轉(zhuǎn)錄成的RNA能與編碼鏈形成RNADNA雜交區(qū)域BDNA聚合酶與DNA的啟動(dòng)部位相結(jié)合即開(kāi)始轉(zhuǎn)錄C核糖體認(rèn)讀到mRNA上的終止密碼時(shí)翻譯即終止D翻譯過(guò)程所需的原料是四種核糖核苷酸分子解析：選C轉(zhuǎn)錄成的RNA能與模板鏈形成RNADNA雜交區(qū)域，A錯(cuò)誤；RNA聚合酶與DNA的啟動(dòng)部位相結(jié)合即開(kāi)始轉(zhuǎn)錄，B錯(cuò)誤；核糖體認(rèn)讀到mRNA上的終止密碼時(shí)翻譯即終止，C正確；翻譯過(guò)程所需的原料是游離的氨基酸，D錯(cuò)誤。課時(shí)跟蹤檢測(cè)一、選擇題1下列關(guān)于中心法則的敘述，不正確的是()A中心法則揭示了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律B克里克在提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)之后，又提出中心法則C克里克提出的中心法則不包括蛋白質(zhì)到DNA的過(guò)程，但有蛋白質(zhì)到蛋白質(zhì)的過(guò)程D病毒的遺傳信息傳遞也可以用中心法則來(lái)表示解析：選C中心法則由科學(xué)家克里克提出，揭示了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律?？死锟颂岢龅闹行姆▌t不包括蛋白質(zhì)到DNA的過(guò)程，也不包括蛋白質(zhì)到蛋白質(zhì)的過(guò)程。2甲、乙兩圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的代謝過(guò)程示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A圖甲所示過(guò)程為翻譯，多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的合成B圖甲所示過(guò)程中，核糖體移動(dòng)的方向是從右到左C圖乙所示過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的作用一定是作為圖甲中的模板D圖甲和圖乙所示過(guò)程中都發(fā)生了堿基配對(duì)，并且堿基互補(bǔ)配對(duì)方式相同解析：選B圖甲所示過(guò)程為翻譯，翻譯過(guò)程中一條多肽鏈的合成由一個(gè)核糖體完成；由圖甲中肽鏈長(zhǎng)短可知核糖體移動(dòng)方向是從右向左；圖乙所示過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有信使RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA和核糖體RNA三種；轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中都發(fā)生了堿基配對(duì)，但堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不完全相同，如轉(zhuǎn)錄過(guò)程中有T和A的配對(duì)，翻譯過(guò)程中則沒(méi)有。3下列關(guān)于遺傳信息的傳遞、表達(dá)的敘述正確的是()A遺傳信息可以通過(guò)減數(shù)分裂和有性生殖向下一代傳遞B信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的一個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，則識(shí)別該密碼子的tRNA種類(lèi)不一定改變C遺傳物質(zhì)復(fù)制時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，一定會(huì)造成生物性狀的嚴(yán)重缺陷D一個(gè)tRNA只有三個(gè)堿基并且只攜帶一個(gè)特定的氨基酸解析：選A遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序，可以通過(guò)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程進(jìn)行傳遞和表達(dá)，減數(shù)分裂和有性生殖時(shí)，遺傳信息通過(guò)生殖細(xì)胞傳給子代；翻譯時(shí)tRNA和信使RNA互補(bǔ)配對(duì)，信使RNA上的一個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，tRNA種類(lèi)一定改變；遺傳物質(zhì)復(fù)制時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，但性狀不一定改變，因?yàn)橛行┌被釋?duì)應(yīng)不止一種密碼子；tRNA有多個(gè)堿基，只是一端有三個(gè)堿基組成反密碼子。4關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是()A少數(shù)RNA具有生物催化作用B真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的CmRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱為密碼子D細(xì)胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸解析：選B真核細(xì)胞內(nèi)的mRNA和tRNA主要是在細(xì)胞核中合成的；少數(shù)RNA是酶，具催化作用；mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基稱為一個(gè)密碼子；tRNA具有特異性，一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。5(新課標(biāo)全國(guó)卷)關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是()A一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 BDNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的C密碼子是位于tRNA上相鄰的3個(gè)堿基D線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成解析：選D一種tRNA只能識(shí)別并攜帶一種氨基酸；DNA聚合酶是蛋白質(zhì)，應(yīng)該在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上合成；密碼子由位于mRNA上的3個(gè)相鄰堿基構(gòu)成；線粒體中有合成蛋白質(zhì)所需的DNA、RNA、核糖體以及相關(guān)的酶，也能控制某些蛋白質(zhì)的合成，是半自主性的細(xì)胞器。6如圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖，下列敘述正確的是()A圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNAB甲硫氨酸處于圖中的位置C密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上DmRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類(lèi)解析：選A由題意可知，圖中正在進(jìn)行縮合反應(yīng)，進(jìn)而推知這是發(fā)生在核糖體中的翻譯過(guò)程，圖中的長(zhǎng)鏈為mRNA，三葉草結(jié)構(gòu)為tRNA，核糖體中含有核糖體RNA(rRNA)。甲硫氨酸是起始氨基酸，圖中位置對(duì)應(yīng)的氨基酸明顯位于第2位。密碼子位于mRNA上，而不是tRNA上 。由于密碼子的簡(jiǎn)并性，mRNA上堿基改變時(shí)，肽鏈中的氨基酸不一定發(fā)生變化。7基因中含有的遺傳信息通過(guò)控制合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)而得以表達(dá)，下列與此過(guò)程有關(guān)的敘述，正確的是()A編碼蛋白質(zhì)的基因中堿基數(shù)目是相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍B編碼氨基酸的密碼子指相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中的3個(gè)堿基C信使RNA中的堿基數(shù)是相應(yīng)基因中堿基數(shù)的1/3D由信使RNA上的9個(gè)堿基控制形成的多肽鏈中有3個(gè)肽鍵解析：選A編碼蛋白質(zhì)的基因中堿基數(shù)目是相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍。密碼子是信使RNA中決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。信使RNA中的堿基數(shù)是相應(yīng)基因中堿基數(shù)的1/2。信使RNA上的9個(gè)堿基如果都對(duì)應(yīng)氨基酸，則可編碼3個(gè)氨基酸，形成的多肽鏈中有2個(gè)肽鍵。8對(duì)下圖所示過(guò)程的敘述，正確的是()ADNA模板鏈中的密碼子能夠決定氨基酸B核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條同種多肽鏈C該圖是真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程的示意圖D圖中所示過(guò)程可能有64種tRNA參與解析：選B密碼子存在于mRNA上；圖中轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯已開(kāi)始，即轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，則該圖應(yīng)為原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄、翻譯示意圖；密碼子共有64個(gè)，其中有3個(gè)是終止密碼子，在翻譯中不決定氨基酸，故參與的tRNA應(yīng)為61種。9.如圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過(guò)程，該過(guò)程發(fā)生在()A真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈B原核細(xì)胞內(nèi)， 轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動(dòng)以便合成肽鏈C原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯解析：選C由圖中信息可知，轉(zhuǎn)錄沒(méi)有結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯，所以該過(guò)程發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)。10研究轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程最好的時(shí)期是細(xì)胞的()A有絲分裂的間期 B有絲分裂后期C四分體時(shí)期 D減數(shù)第二次分裂時(shí)期解析：選A轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程是蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期都有蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。二、非選擇題11.右圖表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)科學(xué)家克里克提出的中心法則包括圖中 _ 所示的遺傳信息的傳遞過(guò)程。A過(guò)程發(fā)生在_的間期，B過(guò)程需要的原料是_，圖中需要解旋酶的過(guò)程有_。(2)D過(guò)程表示tRNA運(yùn)輸氨基酸參與翻譯，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC，某tRNA上的反密碼子是AUG，則該tRNA所攜帶的氨基酸是_。(3)圖中a、b為mRNA的兩端，核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是_。圖中的不同核糖體最終形成的肽鏈_(填“相同”或“不同”)。解析：(1)科學(xué)家克里克提出的中心法則包括DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，也就是圖中A、B、C所示的遺傳信息的傳遞過(guò)程。DNA的復(fù)制(A)過(guò)程發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。B過(guò)程需要的原料是游離的4種核糖核苷酸。DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，DNA分子都要首先解開(kāi)螺旋，故圖中需要解旋酶的過(guò)程有A、B。(2)某tRNA上的反密碼子是AUG，與其配對(duì)的密碼子是UAC，可知該tRNA所攜帶的氨基酸是酪氨酸。(3)圖中a、b為mRNA的兩端，據(jù)翻譯出的肽鏈長(zhǎng)度可知，核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是由a到b。因?yàn)槟０逑嗤蕡D中的不同核糖體最終形成的肽鏈相同。答案：(1)A、B、C有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前游離的4種核糖核苷酸A、B(2)酪氨酸(3)由a到b相同12【加試題】如圖甲為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)結(jié)構(gòu)、代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為：_、_。(2)完成過(guò)程需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。它們是_。(3)從圖甲分析，基因表達(dá)過(guò)程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場(chǎng)所有_。(4)根據(jù)圖甲中的表格判斷：為_(kāi)(填名稱)。其攜帶的氨基酸是_。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測(cè)其功能可能是參與有氧呼吸的第_階段。(5)用鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測(cè)鵝膏蕈堿抑制的過(guò)程是_(填序號(hào))，線粒體功能_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到影響。(6)圖乙為圖甲中過(guò)程，圖中的b和d二者在化學(xué)組成上的區(qū)別是_。圖中a是一種酶分子，它能促進(jìn)c的合成，其名稱為_(kāi)。解析：(1)由圖甲可知，結(jié)構(gòu)是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜，是線粒體DNA。(2)過(guò)程是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過(guò)程。需要核糖核苷酸為原料，還需要酶和ATP。它們都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的。(3)核基因表達(dá)過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中，線粒體DNA的表達(dá)場(chǎng)所是線粒體。(4)是tRNA，上面的三個(gè)特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補(bǔ)配對(duì)的，即mRNA上的密碼子是ACU，該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，其中第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是與有氧呼吸有關(guān)的酶。(5)由圖甲可知，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的RNA來(lái)自于核DNA的轉(zhuǎn)錄。因此最有可能的是鵝膏蕈堿抑制了核DNA轉(zhuǎn)錄，使得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少。蛋白質(zhì)1是核DNA表達(dá)的產(chǎn)物且作用于線粒體，核DNA表達(dá)受抑制必定會(huì)影響線粒體的功能。(6)過(guò)程是核DNA的轉(zhuǎn)錄，其中b在DNA分子中，應(yīng)該是胞嘧啶脫氧核苷酸，而d在RNA分子中，應(yīng)該是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA聚合酶是催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程的酶，可以催化單個(gè)核糖核苷酸聚合成RNA分子。答案：(1)核膜線粒體DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)細(xì)胞核、線粒體(4)tRNA蘇氨酸三(5)會(huì)(6)前者含脫氧核糖，后者含核糖RNA聚合酶章末小結(jié)與測(cè)評(píng) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建