高三一轮复习基因的表达导学案

必修二第四章基因的表达

【考名冈要求JI.遗传信息的转录和翻译(II)0

2.基因与性状的关系(II)。

【回扣基础构建知识网络】

一、RNA的结构与分类

1.RNA与DNA的区别

物质组成

结构特点

五碳糖特有碱基

DNA脱氧核糖工(胸腺喘口定)一般是双链

RNA孩健U(尿嗓噫)通常是单链

2.基本单位：核糖核芥酸。

信使RNA(mRNA)：蛋臼质合成的模板

3.种类功能］转运RNA(lRNA：)：运载氨基酸

核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分

［判一判］

1.若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA

(J)

2.若AWT、CHG,则为单链DNA：若A=T、C=G,则一般认为是双链DNA

(J)

3.若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA(V)

4.要确定是DNA还是RNA,必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还

必须知道碱基比率。

二、遗传信息的转录和翻译

I.判断正误

(1)转录只发生在细胞核中(X)

(2)转录时以核糖核甘酸为原料(V)

(3)转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列(V)

(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(X)

(5)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性(J)

2.密码子和反密码子

(1)密码子存在于mRNA匕共有品种。决定氨基酸的密码子有色种；终止密码有3

科。不决定氨基酸：起始密码子有复种，决定氨基酸。

(2)反密码子存在于IRNA上(如下图)

判一判（1）密码了位于mRNA上，是由三个相邻碱基组成的，密码子与氨基酸是一一

对应关系（X）

（2）决定氨基酸的密码子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64种（X）

（3）DNA复制就是基因表达的过程（X）

三、基因对性状的控制

1.中心法则

7S@~~

心①DNA.二…⑤二:二:④RNA---"蛋白质

①DNA的复制：②转录;③翻译；④RNA的复制:⑤RNA逆转录。

解惑RNA的复制和逆转录只发生在RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，而且逆转

录过程必须有逆转录酶的参与。

2.基因控制性状（连一连）

实例控制方式

①E化病\

②W刀型细

徒血的X；----一■.通过控制蛋白质的

\/结构宜接控制生物

③圆粒和皱粒豌豆体的性状

④*性纤维病/

____3b.通过控制展的合成

⑤笨丙耐尿症"~来控制代谢过程

⑥西瓜蜒颜色/

⑦果蝇的红眼和门眼/

【以图助学】基因与性状的关系

因性状

/

A

-

«曳多效性

B二

、

。粒

制碗

同个基因如控

<

C多种

因也决

泰响形的基者

隹

度

定其甜

D不

是

目

的

达

基因表线

性

的多样性

叶绿素

如玉米关

特异许多基

某

5(Ft

合成与

F

.系

困制•种性

只一国右关

G状并旦

学茶

不.因的

M

H干扰

】

构建

【网络

】

方法

提炼

考点

【突破

译

和翻

转录

——

表达

因的

焦基

一聚

考点

破I

心突

||核

表。

善下

并完

图示

过程

译的

、翻

转录

制、

A复

DN

下列

观察

I.

休

核勘

别

(1)区

翻译

转录

复制

、过程

的整,

体发育

生物个

期

裂的间

细胞分

时间

核糖体

细胞核

主要在

细胞核

主要在

场所

模板DNA的两条单链DNA的一条技mRNA

原料4种脱氧核许酸4种核糖核核酸20种氨基酸

解旋酶、DNA解旋地、RNA的、ATP、

条件

聚合酶、ATP聚合酶、ATPtRNA

产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链

分别进入两个子恢复原样，重:新组成双螺旋水解成单个

模板去向

代DNA分子中结构核糖核核酸

(2)联系

(l)n】RNA与核糖体的数量关系：•个mRNA可同时结合多个核糖体。

(2)存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

(3)蛋白质合成的方向：从左向右(据上图),判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在

血

(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔

基傕等结构中进一步加工。

(5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？

答案图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相

同的肽链,而不是4个核精体共同完成一条肽链的合成,也不是合成出4条不同的肽链。

3.根据转录、翻译过程中碱基配对关系，完善下表。

ACGGATCTT

DNA

TGCCTAGAA

mRNA(密码子)UGCCUAGAA

反密码子ACGGAUCUU

第基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸

易错警示与转录、翻译有关的5个注意点

(1)转录的产物有三种RNA,但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译

过程，只是分工不同。

⑵密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。

(3)翻译进程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。

(4)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示:

以B链为

-

aPA

DNAmRNAtRNA

(电火)(密码子)(反密码子)

⑸解答蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数;

是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。

命题探究I

如图是蛋白质合成过程示意图，下列相关叙述正确的是

氨必酸①正在延伸/氨基酸③

<、的肽链/

A.图中共有2种RNA

B.图示过程中碱基间的配对方式有3种

C.氨基酸②将与级基酸①脱水缩合形成肽犍

D.终止密码子位于b端

答案D

解析图示为翻译过程。图中共有mRNA、【RNA、rRNA3种RNA。碱基间的配对方

式有A与U、G与C、U与A、C与G,共4种。翻译方向为由a端到b端，氮基酸③

将与氮基酸②脱水缩合形成肽键。

2.如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。

核DNA①-

前体蛋白

核编码的

蛋白质

.线粒体介

成的蛋白质

(1)完成过程①需要___________________________等物质从细胞质进入细胞核。

(2)从图中分析，核糖体的分布场所有o

⑶已知溟化乙口定、氯霉素分别抑制图中过程③④，将该真菌分别接种到含溟化乙咤、

氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该

RNA聚合酶由___________________________________中的基因指导合成。

(4)用(1一鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测。一

鹅膏草碱抑制的过程是(序号)，线粒体功能(会或不会)受到影响。

(5)已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某信使RNA

的碱基排列顺序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱

基)……C—UY—U—A-G—A—UY—U。此信使RNA控制合成的蛋白质含额基酸

的个数为。

答案(l)ATP、核糖核甘酸、酶

(2)细胞质基质和线粒体

(3)细胞核

⑷①会

⑸16个

解析(1)过程①为转录，需要从细胞质中获取ATP、核糖核甘酸、晦。

(2)过程②和④表示翻译，其场所是核糖体，核糖体分布在细胞质基质和线粒体中。

(3)由于；臭化乙噫、氯霉素分别抑制图中过程③④，将该真菌分别在含淡化乙噫、氯霉

素的培养基上培养时，线粒体中RNA聚合酶的活性却很鬲，这说明该RNA聚合酹不

是由线粒体的基因控制合成的.而是由细胞核中的宓因指导合成的。

(4)用a—鹅膏蕈破处理细胞后细胞质宓质中RNA含量显著减少，应该是抑制了核DNA

的转录过程①，线粒体由于前体蛋白减少，功能会受到影响。

(5)由于题中涉及mRNA中的起始密码子和终止密码子，所以开始翻译的碱基组合为

AUG:此前碱基不能进行翻译过程，而在UAG处停止翻译，其间一共有48个碱基可

控制蛋白质的合成，所以此信使RNA控制合成的蛋白质含氮基酸的个数为16个。

技法提炼

碱基与氨基酸数目计算

根据蛋白质的合成过程，基因中每3个碱基对转录出mRNA中的3个碱基(一个密码子),

再翻译成I个氨基酸(无特别说明，不考虑终止密码)。

数量关系式：6打瞿基一

mRNA氨基酸IRNA

3〃个碱基—""个一"”个

考点二分析中心法则

I核心突破I

1.利用流程图分类剖析中心法则

(1)写出细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则

答案归*小金蛋白质

(2)写出烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则

答案|瞽/A叫.蛋白质

⑶写HHIV等逆转录病毒的中心法则

〜[NAW•智库A姐RNA触蛋白质

(4)总结所有生物的中心法则

(1)图示中1、8为我量过程；2、5、9为翻译过程;3、10为DNA宣制过程:4、6为

RNA复制过程:7为逆转录过程。

(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒,如噬菌体：乙为RNA病毒,如烟草花叶

病毒；丙为逆转录病毒,如HIV。

易错警示与中心法则有关的4点提示：(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三

条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，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无信息传递。(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒

中，是后来发现的，是时中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程——上

述五个都有：进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶猱体、线粒体、核糖体。

(4)需要解旋醉的过程：DNA笑割(两柒链都作为模板)和转录(DNA的一条链作为模板)。

,题探究I

3.下列关于“中心法则”含义的叙述中，错误的是()

且、

:DNA(—因一…?…:：'R》A③蛋白质(性状)

D②'、、、」

A.基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状

B.②③过程可在RNA病毒体内发生

C.⑤③④过程所需的原料分别是脱氧核甘酸、核糖核甘酸、氨基酸

D.②过程中碱基互补配对时，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原则

答案D

解析①〜⑤分别代表转录、逆转录、RNA的复制、翻译、DNA的复制。②和③过程

在RNA病毒侵染宿主细胞后迸行。②发生逆转录时，遵循A—T、U—A.C—G、G—C

的配对原则。

4.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的

是（）

A.若X是RNA,Y是DNA,则试管内必须力口入DNA连接酶

B.若X是CTTGTACAA,Y含有U,则试管内必须加入逆转录

酶

C.若X与Y都是DNA,则试管内必须加入织基酸

D.若Y是蛋白质，X是mRNA,则试管内还要有其他RNA

答案D

解析若X是RNA,Y是DNA,表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是

CTTGTACAA,Y含有U,表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA,

表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若Y是蛋白质，X是mRNA,表示翻译

过程，则试管内还要有其他RNA,如tRNA。

I技法提炼I

中心法则五个过程的比较

过程模板原料碱基互补产物实例

A—I

DNA复制A、T、C、G四种T—A绝大多数

DNA的两条链DNA

DNA-DNA脱氧核甘酸C—G生物

G—C

A—U

DNA转录A、U、C、G四T—A绝大多数

DNA的一条链RNA

DNA—RNA种核糖核甘酸C—G生物

G—C

A—U

所有生物

翻译U—A

mRNA20种朝基酸多肽（病毒依赖

RNA-*多肽C—G

宿主细胞）

G—C

A—U

以RNA为

RNA复制A、U、C、G四U—A

RNARNA遗传物质

RNA-RNA种核糖核甘酸C—G

的生物

G—C

A—T

某些致癌

RNA逆转录AsT、C、G四种U—A

RNADNA病毒、HIV

RNA-DNA脱氧核甘酸C—G

等

G—C

【集训真题体验高考】

题组一转录与翻译

1.（2012•新课标全国卷，1）同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质

的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的（）

A.tRNA种类不同

B.mRNA减基序列不同

C.核糖体成分不同

D.同一密码子所决定的凄基酸不同

答案B

解析IRNA的种类与其要转运的氨基酸的种类不同，由于组成两种分泌蛋白的氨基酸

种类相同，囚此IRNA种类相同；核糖体的组成成分相同，都是由蛋白质和rRNA组成

的，A、C两项错误。所有生物共用一套遗传密码，同一密码子所决定的氨基酸相同，

D项错误。根据中心法则，蛋白质中的氨基酸序列直接由mRNA的碱基序列决定，故

氨基酸排列顺序不同是由mRNA碱基序列不同导致的，B项正确。

2、（2012•安徽卷，5）图示细胞为某些重要物质的合成过程。该过程发生

RNA聚合博

在（）

A.真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糠体同时合成

多条肽链

B.原核细胞内，转录促变mRNA在核糖体上移动以便合成肽

链

C.原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译

D.真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译

答案C

解析真核细胞有以核膜为界限的细胞核，转录完成后，：nRNA从核孔进入细胞质，

与核糖体结合才开始翻译，故D项错误；由图示知，在RNA聚合酶的作用下，细胞内

正在发生转录，转录还未结束，mRNA就开始与多个核糖体结合进行翻译，故该细胞

应为原核细胞，C项正确，A项错误；翻译过程中，核糖洋在mRNA上移动，从而合

成肽链，B项错误。

题组二中心法则及其应用

3.（2012・上海卷，7）在细胞中，以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括（）

A.复制和转录B.翻译和转录

C.复制和翻译D.翻译和逆转录