1、1第 16 讲 遗传信息的表达考纲要求 1.遗传信息的转录和翻译()。2.基因与性状的关系()。考点一 遗传信息的转录和翻译1.RNA 的结构与分类(1)基本单位：核糖核苷酸。(2)种类及功能Error!(3)RNA 与 DNA 的区别物质组成五碳糖 特有碱基结构特点DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是单链技法提炼 DNA 和 RNA 的区分(1)DNA 和 RNA 的判断含有碱基 T 或脱氧核糖DNA；含有碱基 U 或核糖RNA。(2)单链 DNA 和双链 DNA 的判断若：Error! 双链 DNA；若：嘌呤数嘧啶数单链 DNA。(3)DNA 和
2、RNA 合成的判断：用放射性同位素标记 T 或 U 可判断 DNA 和 RNA 的合成。若大量消耗 T，可推断正在发生 DNA 的合成；若大量利用 U，可推断正在进行 RNA 的合成。2.转录(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。(2)条件Error!(3)过程2(4)产物：信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA。3.翻译(1)场所或装配机器：核糖体。(2)条件Error!(3)过程(4)产物：多肽 蛋白质。 盘 曲 折 叠 归纳整合 复制、转录和翻译的比较复制 转录 翻译场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质(核糖体)模板 DNA 的两条链 DNA 的一条链 m
3、RNA原料 4 种脱氧核糖核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸原则 AT、GC TA、AU、GC AU、GC结果 两个子代 DNA 分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白质信息传递 DNADNA DNAmRNA mRNA蛋白质意义 传递遗传信息 表达遗传信息1.判断下列有关 RNA 和 DNA 的叙述(1)一个 tRNA 分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸( )3(2)rRNA 是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成( )(3)tRNA 分子中的部分碱基两两配对形成氢键( )(4)有些 RNA 可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率( )(5)若某核酸中，嘌呤占 58%，嘧
4、啶占 42%，则该核酸一定不是双链 DNA( )(6)在翻译过程中，tRNA 分子的OH 端与相应的氨基酸结合( )2.判断下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述(1)每种氨基酸仅由一种密码子编码( )(2)一个 tRNA 上的反密码子只能与 mRNA 上的一种密码子配对( )(3)mRNA 上所含有的密码子均能在 tRNA 上找到相对应的反密码子( )(4)如图表示蓝细菌 DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则是 链，完成此过程的场所是细胞核( )3.判断有关复制、转录和翻译的相关叙述(1)DNA 复制就是基因表达的过程( )(2)转录和翻译过程都存在 TA、AU、GC 的碱
5、基配对方式( )(3)蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA 分子较多，转录成的 mRNA 分子也较多( )(4)细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为模板，提高转录效率( )(5)细胞中的 mRNA 在核糖体上移动，指导蛋白质的合成( )(6)DNA 复制和转录时，其模板都是 DNA 的一整条链( )分析 DNA 转录和翻译过程4(1)遗传信息的转录过程中也有 DNA 的解旋过程，该过程需要解旋酶吗？提示 不需要，RNA 聚合酶也有解旋功能。(2)为什么说真核细胞的转录过程主要发生在细胞核中？提示 DNA 主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在少量的 DNA，因此叶绿体和线粒体也有部分遗
6、传信息的转录过程。(3)图中翻译方向如何？判断依据是什么？提示 方向为从左向右；判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)图示信息显示一条 mRNA 可结合多个核糖体，其意义何在？提示 少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(5)起始密码子 AUG 决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。(6)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示 翻译过程中，核糖体在 mRNA 上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到 mRNA 上的终止密码子
7、，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。命题点一 透过图像信息考查转录和翻译过程1.图 1 为某果蝇染色体上与白眼基因 S 有关的示意图，图 2 为该染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是( )5A.该果蝇体细胞中可能没有与 S 基因相对应的等位基因B.图 2 与图 1 中不同的碱基配对方式是 AUC.由图 2 可知，一个 DNA 上不同基因的转录模板可能不同D.S 基因若发生图 2 过程，催化该过程酶的结合位点在图 1 的区段答案 D解析 S 基因的遗传属于伴 X 染色体隐性遗传，雄性体细胞中没有与 S 基因
8、相对应的等位基因，A 项正确；图 2 表示转录，与图 1 中不同的碱基配对方式是 AU，B 项正确；由图 2 可知，一个 DNA 上不同基因的转录模板可能不同，C 项正确；S 基因若发生图 2 过程，催化该过程酶的结合位点在图 1 的区段的上游，D 项错误。2.如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是( )A.是 DNA，其双链均可作为的转录模板B.上有 n 个碱基，则新形成的肽链含有 n1 个肽键C.是核糖体，翻译过程将由 3向 5方向移动D.是 tRNA，能识别 mRNA 上的密码子答案 D解析 是 DNA，其一条链作为的转录模板，A 项错误；上有 n 个碱基，则新形成的肽链最多含有
9、n/31 个肽键，B 项错误；是核糖体，翻译过程将由 5向 3方向移动，C项错误；是 tRNA，能识别 mRNA 上的密码子并转运相应的氨基酸，D 项正确。3.(2018北京四中模拟)如图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述不正确的是( )A.该过程发生在真核细胞内，在 RNA 聚合酶的作用下 DNA 双螺旋解开B.若合成一条肽链时脱去了 100 个水分子，则该条肽链中至少含有 102 个氧原子6C.RNA 与 DNA 的杂交区域中既有 AT 又有 UA 之间的配对D.该基因翻译时所需 tRNA 与氨基酸的种类数不一定相等答案 A解析 图中转录和翻译过程在同一时空进行，故发生在原核细胞中，
10、A 项错误；若合成一条肽链时脱去了 100 个水分子，则形成 100 个肽键，每个肽键中含有 1 个氧原子，同时每条肽链至少含有 1 个游离的羧基，因此该条肽链中至少含有 1002102 个氧原子，B 项正确；RNA 与 DNA 的杂交区域中碱基配对方式为 AT、UA、CG，C 项正确；一种氨基酸可以由一种或几种 tRNA 来转运，因此该基因翻译时所需 tRNA 与氨基酸的种类数不一定相等，D 项正确。“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图 一 看 细 胞 结 构 二 看 转 录 和 翻 译 能 否 同 时 发 生 如果有细胞核或核被膜(如图 2)，则为真核细胞；无细胞核或核被膜(如图
11、 1)，则为原核生物命题点二 掌握基因表达中的有关计算4.已知一个由 2 条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键 198 个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA 中 A 和 U 共占 25%，则控制转录该 mRNA 的 DNA 分子中，C 与 G 应该共有( )A.600 个 B.700 个C.800 个 D.900 个答案 D解析 根据由 2 条肽链组成的蛋白质分子共有肽键 198 个，可知该蛋白质由 200 个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的 mRNA 分子中至少含有 600 个碱基，转录该 mRNA 的 DNA 分子至少7含有 1 200 个碱基。mRNA 中 A 和 U 共占 25%，可知 AU
12、150 个，则转录形成该 mRNA 的DNA 模板链上 TA150 个，DNA 分子中非模板链上 AT150 个，整个 DNA 分子中AT300 个，则该 DNA 分子中 CG1 200300900 个。5.一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽，则此 mRNA 分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的 tRNA 个数及转录此 mRNA 的基因中碱基个数至少依次为( )A.33 11 66 B.36 12 72C.12 36 72 D.11 36 66答案 B解析 一条含有 11 个肽键的多肽，含有 12 个氨基酸。mRNA 中每 3 个相邻的碱基决定一个氨基酸；一
13、个氨基酸需要一个 tRNA 来转运。因此，mRNA 中至少含有 36 个碱基，至少需要12 个 tRNA，DNA 中至少含有 72 个碱基。1.理顺相关数量关系DNA 碱基数mRNA 碱基数氨基酸数631。2.关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA 上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA 上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA 上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的 3 倍还要多一些。(2)DNA 上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或 DNA 上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的 6 倍还要多一些。(3)不能忽略“最多”或“最少”等字：如 mRNA
14、 上有 n 个碱基，转录产生它的基因中至少有2n 个碱基，该 mRNA 指导合成的蛋白质中最多有 n/3 个氨基酸。考点二 中心法则及基因与性状的关系1.根据中心法则图解填写序号的名称DNA 的复制；转录；翻译；RNA 的复制；逆转录。82.不同类型生物遗传信息的传递(1)以 DNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)具有 RNA 复制功能的 RNA 病毒(如烟草花叶病毒)(3)具有逆转录功能的 RNA 病毒(如艾滋病病毒)(4)高度分化的细胞DNA RNA 蛋白质 转 录 翻 译 归纳提升 (1)利用图示分类剖析中心法则图示中 1、8 为转录过程；2、5、9 为翻译过程；3、10 为 DN
15、A 复制过程；4、6 为 RNA 复制过程；7 为逆转录过程。(2)联系中心法则与基因表达的关系3.基因控制性状的途径(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因 蛋白质的结构 生物体的性状(完善实例分析如下) 控 制 直 接 控 制 9(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)基因 酶的合成 代谢过程 生物体的性状(完善实例分析如下) 控 制 控 制 间 接 控 制 白化病致病机理图解豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解归纳提升 基因与性状的联系101.研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，判断下列相关叙述：(1)生物的遗传信
16、息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中( )(2)核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质( )(3)合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过 d、b、c 环节( )(4)通过 d 形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上( )(5)科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病( )2.下图为人体内基因对性状的控制过程，判断如下分析：(1)基因 1 和基因 2 一般不会出现在人体内的同一个细胞中( )(2)图中过程需 RNA 聚合酶的催化，过程需 tRNA 的协助( )(3)过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同( )(4)图中过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体( )(5)人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成( )(6)基因控制囊性纤维病与基因 2 控制性状的方式相同( )据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程(1)在人体细胞中发生的过程是。(2)遵循碱基互补配对的过程是。(3)和过程，碱基配对方式完全相同吗？提示 不完全相同。中是 GC，CG，AT，TA；中是 GC，CG，AU，TA。
