月日基因指导蛋白质的合成省赛一等奖

四、中心法则DNA转录RNA翻译蛋白质逆转录复制复制1提出者：克里克2内容：生命是物质、能量和信息的统一体。DNAmRNA蛋白质转录翻译AGCTCCGATTTTAAACCGGGUUGGGCCAAA密码子1密码子2密码子3半胱氨酸亮氨酸谷氨酸肽键肽键631：：3解释生物体多样性和特异性的原因DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的基础。生物多样性的根本原因：直接原因：DNA分子多样性蛋白质多样性决定mRNA上的密码子的组合有种。能决定氨基酸的密码子有种。决定了种氨基酸。与mRNA相对应的转运氨基酸的tRNA有种,转运种氨基酸。转录后的信使RNA从核孔出来时，需要经过层生物膜在植物体内决定谷氨酸的密码子CAA，在动物体内决定的是氨酸。64612161210谷4几组需弄清的数字：反密码子：转运RNA上有几个碱基？一种转运RNA能转运种氨基酸？一种氨基酸可以由种转运RNA来转运。许多11种或多阶段项目转录（有解旋）翻译（无解旋）定义场所模板遗传信息传递的方向原料产物实质在细胞核中，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细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白质含A、U、C、G的4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达大一轮复习讲义第19讲基因的表达1概述遗传信息的转录和翻译。2举例说明基因与性状的关系。目标要求内容索引考点一遗传信息的转录和翻译考点二中心法则及基因与性状的关系知识网络核心要语重温高考演练模拟课时精练01遗传信息的转录和翻译知识自主梳理③密码子与反密码子的比较项目密码子反密码子位置_____________作用直接决定蛋白质中

的序列识别

，转运_______特点与

上的碱基互补与

的碱基互补mRNAtRNA氨基酸密码子氨基酸DNA模板链mRNA中密码子正误辨析说法的正误1一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸2tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键3rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成4RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能5mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸×√×√√2判断关于复制、转录和翻译说法的正误1转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式2一个DNA只能控制合成一种蛋白质3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4如图表示在人体细胞核中进行的生命过程为转录，需要DNA聚合酶××××5DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链6如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则①是β链，完成此过程的场所是细胞核××有关转录和翻译的6点提醒1转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。2tRNA并非仅由3个核糖核苷酸碱基构成，而是含有几十个至上百个核糖核苷酸碱基。3并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码不决定氨基酸。4转录和翻译过程中A不是与T配对，而是与U配对。5翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。6真核生物首先在细胞核转录，然后在细胞质中翻译，异地、先后进行；原核细胞是边转录、边翻译，同地、同时进行。易错警示考向逐一突破分析DNA转录和翻译过程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？热点拓展考向一转录和翻译过程的分析提示不需要，RNA聚合酶也有解旋功能。2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。3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。4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，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，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。5一个基因的两条链都可以作为转录的模板吗？一个DNA分子上的所有基因的模板链都相同吗？提示转录时只能以基因的一条链为模板；不同的基因模板链不一定相同。命题示例12019·常州质检如图表示某个体的一个细胞中控制功能蛋白A的基因的表达过程，下列说法正确的是不定项A过程①以核糖核苷酸为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶B过程②中核糖体的移动方向是从右向左，需要两种RNA参与C若基因发生突变，则功能蛋白A的相对分子质量可能增大的基因可能没有表达√√√2关于图示生理过程的说法，正确的是A该图表示的是转录和翻译上找到与其相对应的反密码子C能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核D该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供的√考向二基因表达中的有关计算“三步法”解答关于基因表达中的计算题第一步：作图。通常只需画出图甲，但当涉及转录、逆转录、翻译时还要画出图乙。探规寻律①上述图甲代表的是一个DNA分子，α、β代表它的两条脱氧核苷酸链；图乙代表的是以该DNA分子的α链为模板转录出的一个RNA分子。②上述图甲中的A、G、C、T代表4种脱氧核苷酸或碱基，、y、、w代表数量；图乙中的U、C、G、A代表4种核糖核苷酸或碱基，、y、、w代表数量。第二步：转换。即根据第一步做出的图，把题干给出的条件转换成数学等式。第三步：计算。即根据题干的要求，结合第二步中的数学等式，求出相应的数值。命题示例32019·泰安质检一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是不考虑终止密码Am、m/3－1Bm、m/3－2C2m－n、m/3－1D2m－n、m/3－2√解析mRNA分子中有m个碱基，其中G＋C的数目为n个，则A＋U的数目为m－n个，故模板DNA中A＋T数目为2m－n个。根据mRNA碱基数目∶蛋白质中氨基酸数目＝3∶1可知，氨基酸数目为m/3个。脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝m/3－2。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应该共有不考虑终止密码A600个B700个C800个D900个√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分子中含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子含有1200个碱基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150个，则转录形成该mRNA的DNA模板链上T＋A＝150个，DNA分子中非模板链上A＋T＝150个，整个DNA分子中A＋T＝300个，则该DNA分子中C＋G＝1200－300＝900个。02中心法则及基因与性状的关系知识自主梳理1中心法则1提出者：。2补充后的内容图解克里克3不同类型生物遗传信息的传递①能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递②具有RNA复制功能的RNA病毒如烟草花叶病毒遗传信息的传递③具有逆转录功能的RNA病毒如艾滋病病毒遗传信息的传递④高度分化的细胞遗传信息的传递2基因控制性状的途径1直接控制途径用文字和箭头表示蛋白质的缺失3个A∥TT∥ACFTR蛋白结构缬氨酸镰刀状溶血性贫血结构2间接控制途径用文字和箭头表示①白化病致病机理图解酶的合成代谢过程酪氨酸酶黑色素酪氨酸酶不能将酪氨酸酶转化为黑色素②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解DNA序列淀粉分支酶淀粉含量降低蔗糖皱粒淀粉分支酶圆粒1线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。RNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长。P78知识迁移教材拾遗正误辨析1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2通过d形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上3d和e过程需要的原料分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸4HIV侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞5HIV的遗传信息传递中只有A—U的配对，不存在A—T的配对√√√××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①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助3④、⑤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①、②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×√√√×√有关中心法则及基因与性状关系的4点提醒1不同细胞中的中心法则途径：高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但不同的细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息传递。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。2RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，但是该酶起初应在寄主细胞核糖体上，由寄主细胞提供原料合成。易错警示4基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系：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，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。总之，生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。考向逐一突破据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程热点拓展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。3①和②过程，碱基配对方式完全相同吗？提示不完全相同。①中是G—C，C—G，A—T，T—A；②中是G—C，C—G，A—U，T—A。考向一分析遗传信息传递过程4HIV逆转录过程中“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由宿主细胞提供。①②③①②③④⑤⑥5写出洋葱表皮细胞及根尖分生区细胞内遗传信息的传递过程。提示洋葱表皮细胞的信息传递过程为②③；根尖分生区细胞的信息传递过程为①②③。6中心法则反映了遗传物质的哪两大功能？提示中心法则反映了遗传物质的传递与表达两大功能。命题示例5下图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用原理。结合图表分析，下列说法正确的是不定项抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A环丙沙星和红霉素分别能抑制①③过程B青霉素和利福平均不能抑制细菌的①过程C结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中D①～⑤过程可发生在人体的健康细胞中√√解析DNA复制过程需要解旋酶，所以环丙沙星可以抑制①过程，红霉素与核糖体结合，干扰mRNA与核糖体结合，可以抑制③过程，A项正确；据表可知，青霉素抑制的应该是合成细胞壁的酶的活性，不能抑制①过程，只有转录过程需要RNA聚合酶，所以利福平只可抑制②过程，不能抑制①过程，B项正确；细菌细胞中不发生④⑤过程，④⑤过程只发生在RNA病毒的遗传信息传递过程中，C项错误；人体健康的细胞中只发生①②③过程，D项错误。6埃博拉出血热EBHF是由EBV一种丝状单链RNA病毒引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸—蛋白复合体释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是A过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶可来自宿主细胞B过程②合成两种物质时所需的氨基酸和tRNA的种类、数量相同D过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同√解析根据题干信息可知，过程②的场所是宿主细胞的核糖体，过程①所需的酶来自EBV，A项错误；过程②翻译形成两种不同的蛋白质，因此所需的氨基酸和tRNA的种类、数量不完全相同，B项错误；EBV增殖过程需细胞提供四种核糖核苷酸、ATRNA中嘌呤比例相同，因此，过程①所需嘌呤比例与过程③所需嘧啶比例相同，D项正确。基因与性状的关系重点剖析考向二辨析基因对性状的控制过程命题示例72020·梧州模拟囊性纤维病是由编码细胞膜上CFTR蛋白主动转运氯离子的载体蛋白的基因发生突变引起，该突变使CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使得氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，不正确的是A该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失C氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性√解析该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，A正确；CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失，B正确；氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升，使水分子出细胞受阻碍，C正确；编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的不定向性，D错误。82019·吉林长春实验中学开学考某哺乳动物的毛色由位于常染色体上、独立遗传的3对等位基因控制，其控制过程如图所示。下列分析正确的是A图示说明基因与性状之间是一一对应的关系B图示说明基因通过控制酶的合成直接控制该生物的性状的雌雄个体相互交配，子代黄色∶褐色∶黑色＝3∶4∶9、a基因所在的同源染色体区段间发生交叉互换，一个基因型为ddAaBb的精原细胞可产生4种精子√解析基因和性状之间并不是简单的一一对应关系，本题中哺乳动物的毛色由3对基因共同决定，A错误；基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以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，图示过程属于后一种情况，B错误；基因型为ddAaBb的雌雄个体相互交配，且3对基因独立遗传，则子代黄色∶褐色∶黑色＝4∶3∶9，C错误；若不发生同源染色体间的交叉互换，一个基因型为ddAaBb的精原细胞只能产生两种精子，若发生交叉互换可以产生dAB、dAb、daB、dab四种精子，D正确。03知识网络核心要语网络构建要语必背在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。3一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。4决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上，也有61种。5基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。04重温高考演练模拟12019·全国Ⅰ，2用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A①②④B②③④C③④⑤D①③⑤√123456解析蛋白质合成需要mRNA模板、游离的氨基酸、核糖体、tRNA以及相关酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作为合成多肽链的模板；要获得同位素标记的多肽链，需要使用同位素标记的氨基酸；除去了DNA和mRNA的细胞裂解液中含有核糖体、tRNA以及相关酶等，C项符合题意。22019·浙江4月选考，22下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板B转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能分子上共同合成一条多肽链上3个相邻的脱氧核苷酸组成√解析转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开，以便形成相应的RNA分子，说明一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板，A项正确；RNA聚合酶可以使DNA双螺旋解开，B项错误；多个核糖体可结合在一个mRNA分子上合成多条多肽链，C项错误；编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成，D项错误。12345632017·全国Ⅲ，1下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是、rRNA和mRNA都从DNA转录而来的合成有可能同时发生合成过程不会在细胞核外发生链与模板链的相应区域碱基互补√123456解析转录是以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，包括tRNA、rRNA和mRNA三种，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录时遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。12345642017·海南，25下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是A每种氨基酸都至少有两种相应的密码子的模板C真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程√解析一种氨基酸由一种或几种密码子决定，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，而不是两条相同的RNA，且转录是以基因的一条链为模板，D错误。1234565Qβ噬菌体的遗传物质QβRNA是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶如图所示，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是AQβRNA的复制需经历一个逆转录过程BQβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程βRNA模板只能翻译出一条肽链DQβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达12345√6解析QβRNA的复制不需要经历逆转录过程，是由单链复制成双链，再形成一条与原