2019高中生物学业水平测试复习-第10讲-基因的表达学案.doc

第 10 讲 基因的表达一、基因指导蛋白质的合成（一）遗传信息的转录1、DNA 与 RNA 的异同点核酸项目DNARNA结构通常是双螺旋结构， 极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4 种）核糖核苷酸（4 种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA 复制、逆转录转录、RNA 复制存在部位主要位于细胞核中 染色体上，极少数位 于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信 息mRNA：转录遗传信息，翻译的模板tRNA：运输特定氨基酸rRNA：核糖体的组成成分细胞生物（如人、水稻）内含：2 种核酸、5 种碱基、8 种核苷酸 病毒含：1 种核酸、4 种碱基、5 种核苷酸2、RNA 的类型（1）信使 RNA（mRNA）（2）转运 RNA（tRNA）（3）核糖体 RNA（rRNA）3、转录（1）转录的概念：以 DNA 的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使 RNA 的过程。（2）转录的场所：主要在细胞核（3）转录的模板：以 DNA 的一条链为模板（4）转录的原料：4 种核糖核苷酸（5）转录的产物：一条单链的 mRNA（6）转录的原则碱基互补配对（7）转录与复制的异同（下表）阶段项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减数第一 次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以 DNA 的两条链为模板以 DNA 的一条链为模板原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸条件需要特定的酶和 ATP需要特定的酶和 ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双 链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、在细胞核中，以 DNA 解旋后的一条 链为模板，按照 AU、GC、TA、CG 的碱基互补配对原则，形成CG、TA、GC）合成与模 板互补的子链；子链与对应的母链 盘绕成双螺旋结构mRNA，mRNA 从细胞核进入细胞质 中，与核糖体结合产物两个双链的 DNA 分子一条单链的 mRNA特点边解旋边复制；半保留式复制（每 个子代 DNA 含一条母链和一条子 链）边解旋边转录；DNA 双链分子全保 留式转录（转录后 DNA 仍保留原来 的双链结构）；只转录部分基因遗传信息的传递方向遗传信息从亲代 DNA 传给子代DNA 分子遗传信息由 DNA 传到 RNA（二）遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和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64 种61 种：能翻译出 氨基酸3 种：终止密码 子，不能翻译氨 基酸61 种或 tRNA 也为 61 种联系基因中脱氧核苷酸的序列 决定 mRNA 中核糖核苷酸的序列mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译（1）定义：在核糖体中以信使 RNA 为模板，以转运 RNA 为运载工具合成具有一定氨基酸 排列顺序的蛋白质分子。（2）翻译的场所：细胞质的核糖体上 （3）翻译的模板：mRNA （4）翻译的原料：20 种氨基酸（5）翻译的产物：多肽链（蛋白质 ） （6）翻译的原则：碱基互补配对（7）翻译与转录的异同点（下表）：阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板合成 mRNA 的过程以信使 RNA 为模板，合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA 的一条链信使 RNA信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质原料含 A、U、C、G 的 4 种核苷酸合成蛋白质的 20 种氨基酸产物信使 RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达（三）基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补 配对原则，产生一条单链 mRNA，则转录产生的 mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半， 且基因模板链中 A+T（或 C+G）与 mRNA 分子中 U+A（或 C+G）相等。2.翻译过程中，mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中 氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是双链 DNA 碱基数目的 1/6 。 二、基因对性状的控制1.中心法则：最先是由克里克命名，指的是遗传信息传递的一般规律。 2.基因、蛋白质与性状的关系 酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等（2）基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物的性状；如镰刀型细胞贫血等3.基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影 响。4.生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在 复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。速练6同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的辨析判断1(2018浙江省选考科目考试绍兴市适应性考试)下列说法不正确的是()A乙醇和乙醚是同分异构体B14C和16O含有相同的中子数C甲酸和硬脂酸互为同系物D“纳米泡沫” 是由无数个微小碳管组成的网状结构碳，是C60的同素异形体2下列说法正确的是()A12C、13C、14C互为同位素，其中子数之比为121314B氧气和臭氧互为同素异形体，两者之间可以相互转化C乙二醇和丙三醇互为同系物DC5H10O属于醛的同分异构体有3种3下列说法正确的是()A.O表示质量数为8、中子数为8的核素BCH3CH2CH2CH2CH3在光照下与氯气反应，生成的一氯代物有2种CCH3COOCH2CH3和HCOOCH3互为同系物D某有机物的名称为3乙基丁烷4(2018浙江省名校新高考研究联盟高三第二次联考)下列说法中不正确的是()A金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间的转化是化学变化B与互为同系物CC5H11Cl的同分异构体有8种D与CH3COOH互为同分异构体5(2018嘉兴市高三二模)下列说法不正确的是()AC12原子是指质子数和中子数都是6的核素B35Cl与37Cl互为同位素，两者核外电子排布相同CCH3OH与H3COCH3互为同系物DN3与N2互为同素异形体6(2018绍兴市高三选考科目适应性考试)下列说法不正确的是()A.C和C互为同位素B金刚石和石墨互为同素异形体CCH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体DCH4和CH3Cl互为同系物7(2018浙江省十校联盟选考3月适应性考试)下列说法正确的是()A1H2O和2H2O表示氢元素的二种核素BC60和金刚石互为同素异形体，它们都是分子晶体CHOCOOH和CH3COOH互为同系物D丙氨酸CH3CH(NH2)COOH与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体8(2018浙江教育绿色评价联盟3月适应性考试)下列说法正确的是()A氧气和臭氧互为同素异形体，它们之间的互变属于物理变化B3种氢核素与2种氧核素，可组成6种不同组成的水分子C乙醇和乙二醇互为同系物D组成为 C9H12，在苯环上同时存在 3 个CH3 的异构体有 3 种9(2018杭州市余杭区高二上学期期末)下列说法正确的是()A与互为同分异构体B红磷与白磷互为同素异形体CCH3CH2OH与HOCH2CH2CH2OH互为同系物D35Cl与37Cl为同一种核素10(2018嘉兴市第一中学高二下学期期末)下列说法不正确的是()A.He的中子数是2B白磷、红磷互为同素异形体C18O和16O互为同位素D正丁烷和异丁烷互为同分异构体 11(2018杭州市学军中学3月高三选考模拟)下列关于有机化合物的说法正确的是()AH2与D2互为同素异形体B符合CnH2n2且n不同的烃一定属于同系物CCH2Cl2有2种同分异构体D碳元素有多种核素，其中13C可用于考古断代12(2018杭州市学军中学高三选考前适应性练习)下列说法不正确的是()A金刚石、石墨与C60互为同素异形体B软脂酸(C15H31COOH)和硬脂酸(C17H35COOH)互为同系物C丙烷与氯气反应，可得到沸点不同的3种一氯代物DC(CH3)4的名称是 2,2二甲基丙烷答案精析1AA项，乙醇和甲醚是同分异构体，错误；B项，14C 的中子数为8,16O 的中子数为8，所以14C 和 16O含有相同的中子数，正确；C项，甲酸和硬脂酸都符合通式CnH2nO2，都是饱和一元酸，故甲酸和硬脂酸互为同系物，正确。2B3.C4.B5CA项，原子中质量数质子数中子数，C12原子是指质子数和中子数都是6的碳原子，正确；B项，35Cl与37Cl互为同位素，二者的核外电子数相同，所以核外电子排布相同，正确；C项，CH3OH属于醇类，H3COCH3属于醚类，二者官能团不同，不是同系物，错误；D项，同素异形体是同一种元素组成的不同单质，N3与N2互为同素异形体，正确。6DA项，同位素：质子数相等，中子数不等的同一元素的不同核素互为同位素，正确；B项，同素异形体：同种元素形成的不同单质，金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，结构不同，正确；C项，同分异构体：分子式相同，结构不同的化合物，两者分子式均为C4H8O2，前者属于酯，后者属于羧酸，互为同分异构体，正确；D项，含有的官能团不同，前者属于烷烃，后者属于卤代烃，错误。7D1H和2H表示氢元素的二种核素，故A错误；金刚石是原子晶体，故B错误；HOCOOH和CH3COOH不是相差1个CH2原子团，不是同系物，故C错误；丙氨酸CH3CH(NH2)COOH与CH3CH2CH2NO2分子式相同、结构不同，所以互为同分异构体，故D正确。8DA项，氧气和臭氧互为同素异形体，它们之间的互变属于化学变化，错误；B项，3 种氢核素与 2 种