基因指导蛋白质的合成高考第一轮复习

1、1 第4 4章 基因的表达 典例： 如图所示为真核细胞DNA复制过程模式图，下列分析 错误的是() A酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段 B图中可体现出边解螺旋 边复制及半保留复制的特点 C复制完成后，甲、乙可在 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开 D将一条链被15N标记的该DNA分子(第1代)转移到含14N的培 养基上培养到第n代，则只含14N的DNA分子数为2n2 D D解析 图中酶为解旋酶，酶为DNA 聚合酶，DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接 成DNA片段；图中的DNA分子边解螺旋边复制， 新合成的子链与作为模板的母链一起形成子代 DNA分子，体现了半保留复制的特点；复制成 的两个D

2、NA分子形成姐妹染色单体，通过着丝 点相连，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后 期，着丝点分裂，两条染色单体分离，两个 DNA分子分开；将一条链被15N标记的该DNA分 子(第1代)转移到含14N的培养基上培养到第n代， 则只含14N的DNA分子数为2n1。 基因控制生物性状 蛋白质 体现者 第1节 基因指导蛋白质的合成 包括：转录和翻译 DNA 主要在 细胞核 蛋白质的合成 在细胞质( (核 糖体) )进行 指导 通过RNA 如何解读DNA的信息呢？ 遗传信息的转录 1、RNA与DNA的区别 核糖 脱氧核糖 二者化学组成上的区别： 比较RNA与DNA结构的不同 比较项目DNARNA 结 构 基

3、本单位 五碳糖 含氮碱基 功能 主要存在部位 脱氧核苷酸核糖核苷酸 脱氧核糖核 糖 A T C GA U C G 通常双螺旋结构一般单链结构 细胞核细胞质 遗传信息的储存、传 递、表达 RNA 的种类 信使 RNA mRNA 核糖体 RNA rRNA 转运 RNA tRNA 2、RNA的类型 信使RNA（m RNA）：转录遗传信息，翻译的 模板，即传递遗传信息的作用。 转运RNA （t RNA ）：识别密码子，运输特定 氨基酸，呈三叶草型结构。 核糖体RNA （r RNA ）：核糖体的组成成分。 强调：三种不同的 RNA(mRNA、tRNA、rRNA)都 是通过转录形成的，都在翻译过程中共同发

4、挥作用。 4、转录 转录的定义： 转录的场所： 转录的模板： 转录的原料： 转录的条件： 转录时的碱基配对： 转录的产物： RNA GC、CG、TA、AU （8）遗传信息传递的方向 在细胞核中，以DNA的一条链为模 板，合成RNA的过程。 细胞核、线粒体、叶绿体。 DNA分子的一条链。 四种核糖核苷酸。 模板、原料、能量、酶。 mRNA。 DNA 转录主要发生在细胞核。叶绿体和线粒体中 有少量DNA，因此也有转录发生，此外，原核细 胞的转录发生在拟核、质粒。 转录遵循碱基互补配对原则，即AU、TA、 CG、GC。 细胞核中形成的RNA通过核孔进入细胞质 (穿过0层 膜，需要能量)。 转录不是转

5、录整个DNA，而是转录其中的基 因，不同种类的细胞选择转录相应的基因，从而产 生相应的mRNA，将来合成相应的蛋白质，即基因 的选择性表达。 AG T AC A A A T A G C U G A C G G U U U 转录的过程 游离的核糖核苷酸 AG T AC A A A T A G C U G A C G G U U U RNA 聚合 酶 AG T AC A A A T A G C G A C G G U U U U AG T AC A A A T A G C G A C G G U U U U AG T AC A A A T G C G A C G G U U U U A AG T

6、AC A A A T G C G A C G U U GU UA AG T AC A A A T G C G A C G U GU UAU AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU U AG T AC A A A T G C G A C G GU UAU UA AG T AC A A A T G C G C G GU UAU UA U AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C AG T AC A A A T G G C G GU UAU UA U C mRNA 转录与复制有哪些不同点？ 答案：主要是模板、原料、酶的差异。 遗传信息的

7、翻译 1、概念： 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 蛋白质的过程。 mRNA： 碱基的数量排列顺序 蛋白质：氨基酸的数量 排列顺序种类 决定决定 决定 ?种 ?种 4种 20种 讨论： 一个碱基决定一个氨基酸，41 = 4 二个碱基决定一个氨基酸，42 = 16 三个碱基决定一个氨基酸，43 = 64 2、碱基与氨基酸的对应关系 UCAUG A UUA mRNA 密码子 密码子 密码子 3 3、密码子 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基 密码子表 U U A G AUA U C 遗传密码共64个，能决定氨基酸的遗传密 码只有61个。有3

8、3个终止密码子，没有对应的氨 基酸。（起始密码子） 一个密码子决定一个特定的氨基酸。 简并性：色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密 码。多数氨基酸有二个以上的密码子。在一定程 度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的 改变。 4、遗传密码的特性 通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 问题：mRNA如何将信息翻译成蛋白质？ 5、翻译的过程 转运RNA(tRNA) A U G G AUA U C ？ 甲硫氨酸 CUA 反密码子 核糖体 tRNA作用 UCAUG A UUA mRNA 细胞质 细胞质中的mRNA UCAUG A UUA A A U 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 核糖体 mRNA

9、 mRNA 与核糖体结合 UCAUG A UUA A A U 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 tRNA tRNA 上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对 . UCAUG A UUA A A U 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 tRNA tRNA 将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的 相应位置 UCAUG A UUA A A U 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 两个氨基酸分子缩合 缩合 UCAUG A UUA A A U 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 核糖体随着 mRNAmRNA滑动. . 另一个 tRNA tRNA 上的碱基与

10、 mRNAmRNA上的 密码子配对. . UCAUG A UUA 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构 UCAUG A UUA 亮氨酸 AC U 天门冬 酰氨 AUG 异亮氨酸 t tRNARNA离开，再去转运新的氨基酸 UCAUG A UUA 亮氨酸 天门冬 酰氨 异亮氨酸 以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 小结： 细胞质（核糖体） mRNA 蛋白质 氨基酸 ATP、酶 、转运RNA（tRNA） GC、CG、 mRNA 蛋白质 基因控制蛋白质合成的过程 DNA的遗传信息 mRNA的遗传信息 蛋白质的氨基酸排列顺序 数量 n 3

11、n 6n 例1 某生物基因表达过程如图所示，已知图中标注 的肽链含有68个氨基酸残基。下列叙述与该图相符的是 () A在RNA聚合酶的作用 下DNA双螺旋解开 BDNARNA杂交区 域中A应与T配对 C核糖体移动的方向由 a到b，且翻译产生了两条氨基酸序列不同的肽链 D与该肽链合成相关的mRNA和基因的碱基数目分别 为204和408 A A解析 RNA聚合酶是复合酶，具有解开DNA双螺旋 的作用，如图所示当它与DNA分子的某一启动部位相结合时， 包括一个或者几个基因的DNA 片段的双螺旋解开， A项正 确；根据碱基的组合和互补配对原则，DNARNA杂交区 域中，DNA单链中的A与RNA单链中的

12、U配对，DNA单链中 的T与RNA单链中的A配对， B项错误；图中先合成的肽链 较长，所以核糖体移动的方向是由b到a，两条肽链都以此 mRNA为模板合成，所以氨基酸序列是相同的，C项错误； 由于mRNA上终止密码子的存在等原因，相对应的mRNA和 基因上的碱基数目分别大于204和408，D项错误。 变式题 2013成都诊断 如图表示真核细胞中某基因表 达过程的一部分，下列分析正确的是() A图示mRNA中起始 密码子位于RNA链上的左侧 BmRNA上决定甘氨 酸的密码子都是GGU C图示过程中碱基的 配对方式有AU、CG、AT D图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶 A A解析 从图中可

13、以看出，核糖体在mRNA 上移动的方向是从左向右，所以起始密码子应位于 RNA链上的左侧，A项正确；从图中可以看出，甘 氨酸是位于天冬氨酸之前的氨基酸，即对应天冬氨 酸密码子(GAC)之前的密码子(GGU)，但由于密码 子具有简并性，因此不能说明其他位置上的甘氨酸 对应的密码子也是GGU，B项错误；图中所示的过 程为翻译，该过程中无AT之间的配对，C项错误； 翻译过程中不需要RNA聚合酶，D项错误。 【规律技巧】 解答翻译相关的题目时，应注意以下几点： (1)mRNA与核糖体的数量关系：翻译过程中，一个 模板mRNA先后与4个核糖体结合，形成多聚核糖 体，4个核糖体合成了4条相同的肽链。 (2

14、)存在上述关系的意义：一个mRNA可同时结 合多个核糖体，这样少量的mRNA分子就可以 迅速合成出大量的蛋白质，大大提高了翻译的 效率。 (3)蛋白质合成方向的判断：翻译的方向可依据 肽链的长短来判断，长的翻译在前，短的翻译 在后。 考点二 基因与生物性状的关系的理解 1中心法则的内容及各种生物的遗传信息传 递途径 (1)中心法则中遗传信息传递的图解 (2)各类生物遗传信息的传递过程 生物种类遗传信息的传递过程 DNA病毒 (噬菌体) RNA病毒 (SARS病毒) 逆转录病毒 (HIV) 原核生物 真核生物 提醒 DNA复制、转录和翻译是所有具有细 胞结构的生物和DNA病毒遵循的遗传信息传递法

15、 则；一般，RNA复制和逆转录只发生在被RNA病 毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。 中心法则中每一过程都遵循碱基互补配对原则， 所以每一过程都能准确进行。 2基因、蛋白质与性状的关系 (1)基因的基本功能 储存遗传信息。 遗传信息的传递：发生在生物繁殖后代的过程中， 通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。 遗传信息的表达：发生在生物生命活动进行过程 中，基因通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，蛋 白质体现生物性状，进而实现基因中的遗传信息对生 物体性状的控制。 (2)基因与性状的关系 基因是遗传物质结构和功能的基本单位，特定基 因控制相应的性状。一般而言，一个基因只决定一种 性状。 生物体的一个性状有时受多个基因的影响， 如玉米叶绿素的形成至少与50多个基因有关，又 如图