1、1第 1 节 基因指导蛋白质的合成1掌握 DNA 和 RNA 分子的异同。2描述遗传信息的转录和翻译的过程。(重、难点)3理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。(重点)遗 传 信 息 的 转 录1RNA 的组成及种类(1)基本单位及组成:(2)结构：一般是单链，且比 DNA 短。(3)RNA 的种类及功能：mRNA tRNA rRNA名称 信使 RNA 转运 RNA 核糖体 RNA结构 单链 单链，呈三叶草形 单链功能传递遗传信息，蛋白质合成的模板识别密码子，运载氨基酸 参与构成核糖体2.DNA 和 RNA 的比较：比较项目 DNA RNA基本组成单位不同 脱氧核苷酸 核糖核苷酸五碳糖不同 脱
2、氧核糖 核糖组成单位 碱基不同 特有的是 胸腺嘧啶 (或 T) 特有的是尿嘧啶(或 U)结构不同 双螺旋结构 一般为单链，能通过核孔3.转录2(1)(2)过程：合 作 探 讨 探讨 ：经测定，甲、乙、丙、丁 4 种生物的核酸中碱基数量如下表：1A G C T U甲 60 40 60 40乙 30 20 20 30丙 41 23 44 28丁 32 15 16 24 13(1)甲、乙含有哪种核酸？二者有什么区别？(2)丙中含有的核酸是哪种？生物丁的核酸中含有几种核苷酸？提示：(1)甲、乙中核酸是 DNA，甲只能为单链 DNA，乙最可能是双链 DNA。(2)RNA 8 种探讨 ：如图表示某细胞中的
3、转录过程，据图思考以下问题：23(1)a、b、c 分别表示什么？(2)图中共有几种碱基？(3)在人的口腔上皮细胞，上述过程发生的场所在哪里？提示：(1)DNA、RNA、RNA 聚合酶 (2)5 种 (3)细胞核、线粒体思 维 升 华 1DNA 复制与转录的比较模板 原料 能量 酶 产物DNA 复制 DNA 的两条链 脱氧核苷酸 ATP 解旋酶、 DNA 聚合酶 DNA转录 DNA 的一条链 核糖核苷酸 ATP RNA 聚合酶 RNA2转录有关问题分析(1)碱基互补配对关系：GC、CG、TA、AU。(2)mRNA 与 DNA 模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用 U 代替 T。(
4、3)转录特点：边解旋边转录，单链转录。1已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA 和单链 RNA 四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该( )A分析碱基类型，确定碱基比率B分析碱基类型，分析核糖类型C分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型【解析】 确定 DNA 或 RNA，可分析碱基和五碳糖(有 U 或核糖者为 RNA；有 T 或脱氧核糖者为 DNA)；确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率：若 A 与 T 或 U 相等，C与 G 相等，则为双链(当然也有可能是单链)；若不相等则为单链。如果分析氨基酸组成，则不
5、能区分核酸类型。【答案】 A2对于下列图解，正确的说法有( )【导学号：10090105】表示 DNA 复制过程 表示 DNA 转录过程 共有 5 种碱基 共有 8 种核苷酸 共有 5 种核苷酸 A 均代表同一种核苷酸A BC D【解析】 由题干信息可知，图示 DNA 转录过程。因为 DNA 与 RNA 的基本单位不同，4故相同碱基代表不同核苷酸，所以图示核苷酸种类为 8，碱基种类数为 5。【答案】 C遗 传 信 息 的 翻 译1翻译的概念2密码子和反密码子(1)属于密码子的是(填序号)，位于mRNA(填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。(2)属于反密码子的是(填序号)，位
6、于tRNA 上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的 3 个相邻的碱基。(3)密码子的种类为 64 种，反密码子的种类为 61 种。3翻译过程5合 作 探 讨 探讨 ：观察教材 P65表 41 回答下列问题：1(1)找出两种起始密码子和三种终止密码子，它们都能决定氨基酸吗？(2)决定精氨酸的密码子有哪些？决定色氨酸的密码子有哪些？据此，归纳密码子和氨基酸的对应关系是怎样的？提示：(1)起始密码子：AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。(2)决定精氨酸的密码子有 CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。决定色氨酸的密码子只有 UGG
7、。密码子和氨基酸的对应关系是：1 种密码子只能决定 1 种氨基酸(终止密码子除外)。1种氨基酸可由 1 种或多种密码子决定。探讨 ：如图表示 a、b、c 三个核糖体相继结合到一个 mRNA 分子上，并沿着 mRNA 移动2合成肽链的过程。据图探讨以下问题：(1)最早与 mRNA 结合的是哪个核糖体？核糖体沿箭头还是的方向移动？(2)图示过程是否有水的生成？(3)图示过程碱基的配对方式是什么？提示：(1)核糖体 c (2)是 (3)AU、GC思 维 升 华 1遗传信息、密码子、反密码子的关系6项目 遗传信息 密码子 反密码子作用 控制生物的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
8、类 多样性 64 种 61 种图解2.翻译过程中多聚核糖体模式图解读图甲 图乙信息解读(1)图甲表示真核细胞中的翻译过程，图中是 mRNA，是核糖体，表示正在合成的 4 条肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图乙表示原核细胞中的转录和翻译过程，图中是 DNA 模板链，表示正在合成的 4 个 mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。3转录与翻译的不同点比较比较项目 转录 翻译场所 主要是细胞核 细胞质原料 核糖核苷酸 氨基酸碱基配对原则DNA mRNAAUTACGGCmRNA tRNAAUUACGGC信息传递 DNAmRNA mRNA蛋白质时间 生物生长发育的过程中产物 RNA 有一定氨基酸排列顺序
9、的蛋白质1为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子 CGG 改变为酵母偏爱的密码子 AGA，下列哪项不是由此发生的变化( )A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶 mRNA 序列改变7C编码植酸酶的 DNA 热稳定性降低D配对的反密码子为 UCU【解析】 改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A 项错误。由于密码子改变，植酸酶 mRNA 序列改变，B 项正确。基因改造后，导致基因中 C(G)比例下降，DNA 热稳定性降低，C 项正确。反密码子与密码子互补配对，为 UCU，D 项正确。【答案】 A2下列关于如图所示生理过程的描述中，最合理的是( )A
10、该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内B表示噬菌体的转录和翻译过程C图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中D图中两核糖体合成的肽链不同 【解析】 由图示可以看出，转录和翻译同时进行。人体细胞核基因转录出 mRNA 后，mRNA 通过核孔进入细胞质，与核糖体结合后指导肽链的合成，该过程与图示不符。噬菌体是非细胞结构的生物，不能独立进行代谢过程。图中两核糖体以同一 mRNA 为模板，合成的肽链相同。【答案】 A1下列有关 DNA 和 RNA 的叙述中，正确的是( )ADNA 和 RNA 是同一物质在不同时期的两种形态BDNA 和 RNA 的基本组成单位是一样的CAGCTGA既可能是 DNA 的
11、碱基序列，也可能是 RNA 的碱基序列DmRNA 的碱基序列，取决于 DNA 的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列【解析】 DNA 和 RNA 是两类不同的核酸，A 错误；DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，B 错误；T 为 DNA 的特有碱基，所以含有 T 的核苷酸序列只能是 DNA，不可能是 RNA，C 错误；DNA 上的遗传信息通过转录转移到 mRNA 上，mRNA通过翻译指导蛋白质的合成，D 正确。【答案】 D2下列关于转录的叙述，不正确的是( )8A多数发生在细胞核中B以核糖核苷酸为原料CDNA 的两条链都可作模板D边解旋边转录【解析】 DN
12、A 的两条链中只有其中一条链可作为模板。【答案】 C3下列关于图中、两种分子的说法中，正确的是( ) 【导学号：10090106】A为 DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的 DNAB为 tRNA，一种 tRNA 可携带不同的氨基酸C遗传信息位于上，密码子位于上D和共有的碱基是 A、U、G【解析】 为 DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的 DNA 分子；为 tRNA，一种 tRNA 只能携带一种氨基酸；遗传信息位于上，密码子位于 mRNA 上，上具有反密码子；和共有的碱基是 A、G、C，DNA 中无 U。【答案】 A4下图表示某 DNA 片段遗传信息的传递过程，表示物质或结构，a、b、c
13、 表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG赖氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU丝氨酸、UAC酪氨酸)(1)完成遗传信息表达的是_(填字母)过程，a 过程所需的酶有_。(2)图中含有核糖的是_(填序号)；由指导合成的多肽链中氨基酸序列是_。(3)若在 AUG 后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明_9_。【解析】 分析图示过程可知：a 为 DNA 的复制、b 为转录、c 为翻译。(1)完成遗传信息表达的是转录和翻译，为 b 和 c，DNA 的复制需要在解旋酶的作用下解开双链，然后在 DNA 聚合酶
14、的作用下合成 DNA 子链。(2)RNA 中含有核糖，图中含有核糖的结构包括 mRNA、tRNA、rRNA。根据mRNA 上的碱基顺序组成的密码子，指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸。(3)三个核苷酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成。【答案】 (1)b、c 解旋酶和 DNA 聚合酶(2) 甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸(3)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成课堂小结：网络构建 核心回扣1.RNA 有三种：信使 RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。2.转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA
15、 的一条链)、原料(4 种核糖核苷酸)、酶(RNA 聚合酶)和能量。3.翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、“搬运工”(tRNA)、原料(20 种氨基酸)、酶和能量。4.密码子共有 64 种，其中决定氨基酸的密码子有 61 种，3 种终止密码子不决定氨基酸。5.一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只决定一种氨基酸。6.每种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种 tRNA 识别和转运。学业分层测评知识点一知识点二当堂即时达标遗 传 信 息 的 转 录 单链 mRNA tRNA rRNA名称 _ _ 核糖体 RNA结 构 单链 单链 ，呈三叶草形 单链功能
16、 传递 ，蛋白质 合成的模板识别 密 码 子，运 载_ 参与构成核糖体信使 RNA 转运 RNA遗传信息氨基酸比 较项 目 DNA RNA组成单位基本 组 成单 位不同 _ _五碳糖不同 _ _碱基不同 特有的是 _ 特有的是 _结 构不同 _ 一般 为 ，能通 过 核孔脱氧核苷酸 核糖核苷酸脱氧核糖 核糖胸腺嘧啶 (或 T) 尿嘧啶 (或 U)双螺旋结构 单链模板 原料 能量 酶 产 物DNA复制DNA的两条 链 脱氧核苷酸 ATP解旋 酶 、 DNA聚合 酶 DNA转录 DNA的一条 链 核糖核苷酸 ATP RNA聚合 酶 RNA遗 传 信 息 的 翻 译 mRNA 3 tRNA 密码子
17、3 64 61 项 目 遗传 信息 密 码 子 反密 码 子作用 控制生物的性状 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 多 样 性 64种 61种图 解比 较项 目 转录 翻 译场 所 主要是 细 胞核 细 胞 质原料 核糖核苷酸 氨基酸碱基配对 原 则DNA mRNAA UT AC GG CmRNA tRNAA UU AC GG C信息 传递 DNA mRNA mRNA 蛋白 质时间 生物生 长发 育的 过 程中产 物 RNA 有一定氨基酸排列 顺 序的蛋白 质1第 2 节 基因对性状的控制1理解中心法则的内容及应用。(重、难点)2阐述基因、蛋白质与性状的关
18、系。(重点)3了解细胞质遗传及其特点。中 心 法 则 及 其 发 展1中心法则的提出(1)提出者：克里克。(2)内容：DNA 复制：遗传信息从 DNA 流向 DNA。转录：遗传信息从 DNA 流向 RNA。翻译：遗传信息从 RNA 流向蛋白质。1 中心法则的发展发展内容 信息流动 举例RNA 自我复制遗传信息从RNA 流向 RNA烟草花叶病毒RNA 逆转录合成 DNA遗传信息从RNA 流向 DNA HIV3.完善后的中心法则，用图解表示为：合 作 探 讨 探讨 ：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。观察下图分1析：2(1)在真核生物细胞中，过程发生的场所和过程的原料
19、分别是什么？(2)正常的细胞中能发生哪些过程？提示：(1)过程发生的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；过程的原料是 4 种核糖核苷酸。(2)。探讨 ：下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，请将2此图解中 AE 试管所模拟的过程与上图过程对应起来。提示：A；B；C；D；E。思 维 升 华 1中心法则的内容及应用(1)细胞生物及噬菌体等 DNA 病毒的中心法则：(2)烟草花叶病毒等大部分 RNA 病毒的中心法则：(3)HIV 等逆转录病毒的中心法则：2中心法则体现了 DNA 的两大基本功能(1)传递遗传信息：它是通过 DNA 复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖
20、过程中。(2)表达遗传信息：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。3中心法则与基因表达的关系31结合下图分析，下列叙述错误的是( )A生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中B核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链【解析】 生物的遗传物质是 DNA 或 RNA，即遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中，故 A 项正确。因为密码子的简并性，转录形成的 mRNA 碱基序列不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故 B 项正确。蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表现型是通过蛋白质体
21、现的，故 C 项正确。遗传信息是由碱基序列决定的，DNA 两条单链的碱基互补配对，含遗传信息不同，故 D 项错误。【答案】 D2如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是( )A若 X 是 mRNA，Y 是多肽，则管内必须加入氨基酸B若 X 是 DNA 一条链，Y 含有 U，则管内必须加入逆转录酶C若 X 是 tRNA，Y 是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D若 X 是 HIV 的 RNA，Y 是 DNA，则管内必须加入 DNA 酶【解析】 B 项为转录，应加 RNA 聚合酶；C 项为翻译，应加氨基酸；D 项为逆转录，应加逆转录酶。4【答案】 A基 因、 蛋 白 质 与 性 状 的
22、 关 系1基因控制性状的途径(1)间接途径:途径：基因 酶的合成 细胞代谢 生物性状。 控 制 控 制 控 制 举例：人白化病的形成。控制酪氨酸酶的基因异常不能合成酪氨酸酶酪氨酸不能转变为黑色素表现出白化症状。(2)直接途径途径：基因 蛋白质结构 生物性状。 控 制 控 制 举例：囊性纤维病。编码 CFTR 蛋白(跨膜蛋白)的基因缺失了 3 个碱基CFTR 蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸CFTR 蛋白结构与功能异常支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。2基因与性状的关系判断(1)基因与性状的关系是一对一的线性关系。()(2)生物性状是由基因型和环境共同控制的。()(3)基因与基因、
23、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。 ()3细胞质基因(1)分布：线粒体和叶绿体中。(2)功能：进行半自主性自我复制。通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。(3)遗传方式：只能通过母亲遗传给后代。合 作 探 讨 探讨 ：基因型相同的不同个体，其表现型是否相同？基因型不同的个体表现型能否相1同？提示：不一定，若环境不同，则表现型可能不同。可能相同。探讨 ：细胞质遗传又称为母系遗传，在遗传方式上有什么特点？是否遵循孟德尔遗传2规律？提示：子代性状总是与母亲相同，杂交后代无一定的性状分离比。不遵循。5思 维 升 华 1基因对性状控制的两种途径2基因与性状的关系（ 1） 基 因 与 性状
24、 的 关 系 一 个 基 因 决 定 一 种 性 状多 个 基 因 决 定 一 种 性 状一 个 基 因 会 影 响 到 多 种 性 状 )(2)基因控制性状还受到环境的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果。(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物体的性状。1下列关于基因与性状之间关系的叙述，错误的是( )A很多情况下一对基因决定一个性状B有的情况下多对基因决定一个性状C有的情况下一对基因决定多个性状D生物体的性状不会受到环境的影响【解析】 生物体的性状是基因型和外界环境共同作用的结果，生物体的性状受到环境的影响。【答案】 D2下图表示基因
25、的作用与性状的表现之间的关系，下列相关的叙述正确的是( ) 【导学号：10090112】A过程与 DNA 复制的共同点是都以 DNA 的一条链为模板，在 DNA 聚合酶的作用下进行B过程直接需要的物质或结构有 mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP6C人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现性状的，苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现性状的DHIV、大肠杆菌及 T2噬菌体都可以在人体细胞内进行、这两个基本过程【解析】 过程是转录，是以 DNA 的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下进行的；苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导致的，是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状的；
26、T 2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞，不能侵染人体细胞。【答案】 B1 “中心法则”中所没有的遗传信息传递途径是( )ADNADNA BDNARNACRNA蛋白质 D蛋白质RNA【解析】 遗传信息传递途径包括 DNA 复制：DNADNA，转录：DNARNA，翻译：RNA蛋白质。但是不能由蛋白质传递到 RNA。【答案】 D2下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中可得出( )基因 基因 基因 基因 酶 酶 酶 酶 N乙酸鸟氨酸 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸琥珀酸 精氨酸A一种物质的合成只受一个基因的控制B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达D若基因不存在，则瓜氨酸仍可
27、合成精氨酸琥珀酸【解析】 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶的参与，而它们分别受基因的控制。基因具有一定的独立性，基因不表达时，基因、仍可表达，只是无法合成精氨酸。若基因不存在，酶不能合成，则瓜氨酸精氨酸琥珀酸的途径不能进行。【答案】 B3如图所示，下列有关叙述中，不正确的是( ) 7【导学号：10090113】A甲是 DNA，乙为 RNA，此过程要以甲为模板，酶为 RNA 聚合酶B甲是 DNA，乙为 DNA，此过程要以甲为模板，酶为 DNA 聚合酶C甲是 RNA，乙为 DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸D甲是 RNA，乙为蛋白质，此
28、过程为翻译，原料为氨基酸【解析】 甲是 RNA、乙为 DNA 时，图示过程表示逆转录，模板为 RNA，原料为脱氧核苷酸，酶为逆转录酶。【答案】 C4如图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是( )A图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因发生了改变C人体衰老引起白发增多的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降D该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成，进而控制代谢活动来进行的【解析】 正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构是正常的，而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，说明基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物性状；缺乏酪氨酸酶会
29、导致黑色素无法合成，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状。【答案】 D5艾滋病病毒是一种 RNA 病毒，而天花病毒是一种 DNA 病毒，下列有关两种病毒实现遗传信息传递的叙述错误的是( )A所需的酶的种类都相同B所需的原料中碱基的种类都相同C两种病毒在遗传信息传递过程中都会出现 AU 配对的现象D两种病毒在遗传信息传递过程中都会出现 AT 配对的现象【解析】 在遗传信息传递过程中， 艾滋病病毒首先在逆转录酶的作用下形成 DNA 的一条链，然后在转录酶的作用下形成 mRNA，而天花病毒在转录酶的作用下形成 mRNA。两者都会出现 AU，AT 配对的现象，所需碱基的种类都是
30、A、G、C、U、T 五种。【答案】 A8课堂小结：网络构建 核心回扣1.中心法则图解2.基因控制生物性状的两条途径(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。3.一个基因可能控制多种性状，一种性状也可能由多个基因控制。4.线粒体 DNA 和叶绿体 DNA 也能进行复制、转录和翻译，并控制生物体的性状。学业分层测评知识点一知识点二当堂即时达标中 心 法 则 及 其 发 展 克里克 DNA RNA 蛋白质 RNA DNA DNA 发 展内容 信息流 动 举 例RNA自我复制 遗传 信息从 流向 _ 烟草花叶病毒RNA_ 遗传 信息从 _流向 _ HIV逆转录合成 DNARNA RNADNARNA基 因、 蛋 白 质 与 性 状 的 关 系 酶 代谢 白化病 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 蛋白质 囊性纤维 3个碱基 苯丙氨酸 结构与功能 线粒体 叶绿体 半自主性自我 转录 翻译 母亲
