高考生物总复习第4章基因的表达第12节基因指导蛋白质的合成基因对性状的控制

第4章基因表示第1页[考纲导读]考纲内容能力要求命题分析1.遗传信息转录和翻译2.基因与性状关系ⅡⅡ1.本部分内容新课标卷主要以选择题形式考查，内容包含转录、翻译概念，反应过程、条件和场所，以及对密码子概念和密码子简并性了解。考查了转录及基因与性状关系等内容。2.命题趋势：以选择题或非选择题形式出现，选择题主要考查基本概念，非选择题主要考查中心法则、基因表示等相关内容。第2页第1、2节基因指导蛋白质合成、基因对性状控制第3页C、H、O、N、P核糖细胞核一、RNA结构和种类细胞质氨基酸核糖体第4页二、遗传信息转录与翻译DNA核糖核苷酸RNA聚合酶核糖体mRNAtRNA第5页三、基因、蛋白质与性状关系1．基因对性状间接控制(1)机理：基因经过控制____________来控制代谢过程，进而控制生物体性状。酶合成酪氨酸酶(2)实例：白化病是由控制__________基因异常引发。2．基因对性状直接控制蛋白质结构

(1)机理：基因经过控制________________直接控制生物体性状。

(2)实例：囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因缺失3个碱基引发。第6页线性基因基因产物环境

3．基因与性状关系

(1)基因与性状不是简单______关系。

(2)基因与______、基因与__________、基因与______之间存在着复杂相互作用。第7页[判断正误]1．细菌一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提升转录效率。()2．一个含n个碱基DNA分子，转录mRNA分子碱基数是n/2个。()3．一个tRNA能够携带各种氨基酸。()4．反密码子是位于mRNA上相邻3个碱基。()5．转录和翻译都可在细胞核中发生。()答案：1.×2.×3.×4.×5.×第8页项目遗传信息传递遗传信息表示复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质模板亲代DNA两条链DNA一条链mRNA原料 4种游离脱氧核苷酸 4种游离核糖核苷酸20种氨基酸模板去向子代DNA分子中DNA链重新聚合降解成核糖核苷酸考点一基因指导蛋白质合成

[考点梳理]1．DNA复制、转录和翻译比较第9页项目遗传信息传递遗传信息表示复制转录翻译产物 完全相同两个DNA分子RNA蛋白质(多肽)碱基配对A－T、T－A、

C－G、G－CA－U、T－A、

C－G、G－CA－U、U－A、

C－G、G－C特点①半保留复制②边解旋边复制③多起点复制边解旋边转录，DNA双链全保留

一条mRNA上 可相继结合多个核糖体，同时 合成多条肽链信息传递DNA→DNADNA→RNAmRNA→

蛋白质（续表）第10页2.遗传信息、密码子与反密码子关系第11页3．氨基酸、密码子和反密码子对应关系(1)每种氨基酸对应一个或几个密码子，可由一个或几种tRNA转运。(2)一个密码子只能决定一个氨基酸(终止密码子无对应氨基酸)，且一个tRNA只能转运一个氨基酸。(3)基因、密码子和反密码子对应关系：第12页比较内容数目基因中能编码氨基酸碱基数6mmRNA上碱基数3m密码子数m参加转运氨基酸tRNA数无法确定蛋白质中氨基酸数m蛋白质中肽链数n蛋白质中肽键数m－n缩合失去水分子数m－n4.基因控制蛋白质合成过程中几个数量关系说明：上述数量关系是在只考虑编码氨基酸碱基序列前提下提出。第13页转录、翻译过程注意点

(1)转录产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参加翻译过程，只是作用不同。(2)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。

(3)转录和翻译过程中碱基配对不是A—T，而是A—U。

(4)解答蛋白质合成相关计算问题时，应看清是DNA上碱基对数还是个数，是mRNA上密码子个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸个数还是种类数。第14页(5)翻译起点：起始密码子决定是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)即停顿。

(6)一个mRNA分子可相继与多个核糖体结合，同时进行多条相同肽链合成。(7)复制和转录发生在DNA

存在部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等。第15页[高考探究]考向1复制、转录和翻译过程

[典例1](年海南卷)某种

RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相同，可抑制该病毒增殖，但不抑制)宿主细胞增殖。那么Y抑制该病毒增殖机制是( A．抑制该病毒RNA转录过程

B．抑制该病毒蛋白质翻译过程

C．抑制该RNA病毒反转录过程

D．抑制该病毒RNA自我复制过程第16页

[解析]RNA病毒遗传物质需要经逆转录合成对应DNA，然后整合到真核宿主基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相同，应抑制该病毒逆转录过程。[答案]C第17页考向2基因表示中碱基配对方式及相关计算[典例2](年江苏卷)关于基因控制蛋白质合成过程，以下叙述正确是()

A．一个含n个碱基DNA分子，转录mRNA分子碱基数是n/2个

B．细菌一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提升转录效率

C．DNA聚合酶和RNA聚合酶结合位点分别在DNA和RNA上

D．在细胞周期中，mRNA种类和含量均不停发生改变第18页

[解析]不具遗传效应DNA片段不转录，不会形成mRNA，所以mRNA分子碱基数小于n/2个。转录是指以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对标准，合成RNA过程。RNA聚合酶结合位点也在DNA上。在细胞周期中，基因选择性表示，mRNA种类和含量均不停发生改变。[答案]D第19页“三步法”解答关于基因传递和表示中计算题第一步：作图。通常只需画出下列图甲，但当包括转录、逆转录、翻译时还要画出图乙。

①上述图甲代表是一个DNA分子，α、β代表它两条脱氧核苷酸链；图乙代表是以该DNA分子α链为模板转录出一个RNA分子。第20页

②上述图甲中A、G、C、T代表4种脱氧核苷酸(或碱基)，x、y、z、w代表数量；图乙中U、C、A、G代表4种核糖核苷酸(或碱基)，x、y、z、w代表数量。第二步：转换。即依据第一步做出图，把题干给出条件转换成数学等式。第三步：计算。即依据题干要求，结合第二步中数学等式，求出对应数值。第21页考向3翻译过程异常或差错问题

[典例3](年江苏卷改编)为在酵母中高效表示丝状真菌编码植酸酶，经过基因改造，将原来精氨酸密码子CGG改)变为酵母偏爱密码子AGA，由此不可能发生改变有( A．植酸酶氨基酸序列改变

B．植酸酶mRNA序列改变

C．编码植酸酶DNA热稳定性降低

D．配正确反密码子为UCU第22页

[解析]改变后密码子依然对应精氨酸，氨基酸种类和序列没有改变，A错误；因为密码子改变了，植酸酶mRNA序列改变，B正确；因为密码子改变后C和G百分比下降，DNA热稳定性降低，C正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU，D正确。[答案]A第23页[考向预测]1．(年新课标Ⅲ卷)以下关于真核细胞中转录叙述，错误是()A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生C．细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出RNA链与模板链对应区域碱基互补第24页

解析：依据中心法则，RNA都是以DNA一条链为模板转录而来，A正确；不一样RNA形成过程中所用模板DNA是不一样片段，所以两种RNA合成能够同时进行，互不干扰，B正确；真核细胞线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生RNA合成，C错误；转录产生RNA过程是遵照碱基互补配对标准，所以产生RNA链能够与模板链互补，D正确。

答案：C第25页

2．已知一个蛋白质分子由3条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子mRNA中A和G共400个，则转录成mRNA

DNA分子中C和T最少个数及翻译成蛋白质过程中共需要tRNA个数分别是(

)A．1800个、300个B．900个、900个C．900个、300个D．900个、无法确定第26页

解析：该蛋白质由3条肽链组成，共297个肽键，可知该蛋白质由300个氨基酸组成。则该mRNA中碱基个数最少有300×3＝900(个)。画出以下转录图解：

由图解可知：转录成mRNA

DNA分子中C和T最少应有900个；但因为一个tRNA能够重复运载多个氨基酸，所以tRNA数目无法确定。答案：D第27页3．(年辽宁锦州质检)以下关于转录与翻译叙述，正确是()

A．RNA聚合酶可催化两个氨基酸之间形成肽键

B．因为密码子简并性，每种氨基酸都由多个密码子决定

C．转录过程中有氢键形成，翻译过程中无氢键形成

D．转录可发生在叶绿体内，翻译需要各种RNA参加第28页

解析：在DNA转录时需要RNA聚合酶进行解旋和催化两个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A错误；因为密码子简并性，所以一个氨基酸能够由一个或几种密码子决定，B错误；转录是形成单链mRNA，翻译是形成多肽链，都没有氢键形成，C错误；叶绿体中含有少许DNA，也能控制一些蛋白质合成，所以存在转录和翻译过程，翻译过程需要mRNA、tRNA和核糖体参加，核糖体主要成份是rRNA与蛋白质，D正确。答案：D第29页4．(年河北廊坊质检)如图表示生物体内三个主要生理活动。据所学知识结合图形可得出正确结论是()甲乙丙

A．甲、乙、丙三图正在进行生理过程分别是转录、翻译和复制

B．在正常情况下，碱基排列次序相同单链是a和d，b和c第30页C．起始密码子和终止密码子都位于f链上

D．丙图所表示生理过程是从分子1链B端开始

解析：甲图表示

DNA

分子复制过程，乙图表示转录过程，丙图表示翻译过程，A错误；依据碱基互补配对标准可知，甲图中碱基排列次序相同单链是a和c、b和d，B错误；起始密码子和终止密码子位于mRNA上，乙图中f链表示mRNA，C正确；因为多肽链n比m长，所以翻译是从分子1链A端开始，D错误。答案：C第31页5．(年海南卷)以下关于生物体内基因表示叙述，正确是()

A．每种氨基酸都最少有两种对应密码子

B．HIV遗传物质能够作为合成DNA模板

C．真核生物基因表示过程即是蛋白质合成过程

D．一个基因两条DNA链可转录出两条相同RNA

解析：一个氨基酸对应有一个至各种密码子，A错误；HIV遗传物质为单链RNA，能够逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表示过程包含转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因两条DNA链可转录出两条互补RNA，但转录是以DNA一条链为模板，D错误。

答案：B第32页6．某生物基因表示过程以下列图所表示。以下叙述与该图相符是()A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B．DNA-RNA杂交区域中A应与T配对C．mRNA翻译只能得到一条肽链D．该过程发生在真核细胞中第33页

解析：在进行转录时，RNA聚合酶与DNA分子某一启动部位相结合，使DNA片段双螺旋解开；图示DNA上碱基A应与RNA上碱基U配对；图示中一个mRNA分子上有两个核糖体同时进行两条多肽链合成；由图可知，该细胞转录和翻译是同时进行，这种情况只能发生在原核细胞内。答案：A第34页

7．下列图表示原核细胞中遗传信息传递部分过程。请据图回答以下问题：

(1)图中包括遗传信息传递方向为：________________________________________(以流程图形式表示)。(2)mRNA是以图中②为模板，在[]____________催化作用下，以4种游离____________为原料，依次连接形成。第35页

(3)能特异性识别mRNA上密码子分子是________，它所携带小分子有机物可用于合成图中[]____________。

(4)因为化学物质甲磺酸乙酯作用，该生物体表现出新性状，原因是：基因中一个G—C对被A—T对替换，造成由此转录形成mRNA上________个密码子发生改变，经翻译形成③中________________发生对应改变。

解析：该生物体出现了新性状，能够确定是蛋白质发生了改变，由此要联想到其基本组成单位氨基酸数目、种类和排列次序发生改变，结合本题中提供有一个碱基对发生了改变，故应是组成蛋白质氨基酸种类或数目发生了改变。第36页

转录翻译答案：(1)DNA――→mRNA――→蛋白质(2)①RNA聚合酶核糖核苷酸(3)tRNA③多肽(肽链)(4)1氨基酸种类或数目第37页考点二中心法则

[考点梳理]1．中心法则与生物种类关系(1)噬菌体等DNA病毒中心法则(2)烟草花叶病毒等RNA病毒中心法则(3)HIV等含逆转录酶RNA病毒中心法则第38页①机理：基因――→蛋白质结构――→生物体性状。①机理：基因――→酶合成――→细胞代谢――→生物性(4)细胞生物(原核细胞、真核细胞)中心法则2．基因控制性状方式(1)直接方式控制控制②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接方式控制控制控制状。②实例：白化病、豌豆圆粒和皱粒。第39页3．基因与性状关系(1)普通而言，一个基因决定一个性状。(2)生物体一个性状有时受多个基因影响，如玉米叶绿素形成最少与50多个不一样基因相关。(3)有些基因可影响各种性状，以下列图中基因1可影响B性状和C性状。第40页[高考探究]考向中心法则[典例4](年重庆卷)结合下列图分析，以下叙述错误是(

)A．生物遗传信息储存在DNA或RNA核苷酸序列中B．核苷酸序列不一样基因可表示出相同蛋白质C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现基础D．编码蛋白质基因含遗传信息相同两条单链第41页

[解析]核苷酸排列次序代表着遗传信息，A项正确；因为密码子简并性等原因，不一样核苷酸序列可表示出相同蛋白质，B项正确；基因经过控制蛋白质合成来控制生物性状，所以遗传信息传递到蛋白质是表现型实现基础，C项正确；组成基因两条链是互补，其碱基排列次序不一样，D项错误。[答案]D第42页中心法则各生理过程确认三大依据第43页[考向预测