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課標(biāo)版 生物 第13講 基因的表達(dá),知識(shí)一 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、RNA的結(jié)構(gòu)和種類,(1)場(chǎng)所:主要是① 細(xì)胞核 ,在② 葉綠體、線粒體 中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄 過(guò)程。 (2)條件,二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯 1.轉(zhuǎn)錄,(4)產(chǎn)物:⑤ 信使RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 。 2.翻譯 (1)場(chǎng)所或裝配機(jī)器:⑥ 核糖體 。,(3)過(guò)程,(2)條件 (3)過(guò)程,(4)產(chǎn)物:多肽 蛋白質(zhì),1.判斷有關(guān)敘述的正誤。 (1)原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA。(2014上海單科,6A)(?) (2)轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過(guò)程。(2012上海單 科,7B改編)(?) (3)反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基。(2013課標(biāo)Ⅰ,1C)(?) (4)基因轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息通過(guò)模板鏈傳遞給mRNA。(2014四川理綜,3B)(√) (5)真核生物細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄出的mRNA必須通過(guò)核孔后才能翻譯。(2014上,海單科,6D)(√) (6)轉(zhuǎn)錄和翻譯都可在細(xì)胞核中發(fā)生,都以脫氧核苷酸為原料。 (?),2.關(guān)于RNA的敘述,錯(cuò)誤的是 ( ) A.少數(shù)RNA具有生物催化作用 B.真核細(xì)胞內(nèi)與翻譯過(guò)程有關(guān)的RNA是mRNA和tRNA C.真核細(xì)胞內(nèi)的某種RNA形成與核仁有關(guān) D.細(xì)胞中有多種tRNA,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 答案 B 在生物體內(nèi),絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)酶的化學(xué) 本質(zhì)是RNA,酶具有生物催化作用;真核細(xì)胞內(nèi)與翻譯過(guò)程有關(guān)的RNA是 mRNA、tRNA和構(gòu)成核糖體的rRNA;真核細(xì)胞內(nèi)的某種RNA(構(gòu)成核糖體 的rRNA)的形成與核仁有關(guān);細(xì)胞中有多種tRNA,且一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一 種氨基酸。,,3.有關(guān)基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較,正確的是 ( ) ①兩個(gè)過(guò)程的完成都需要堿基互補(bǔ)配對(duì) ②兩個(gè)過(guò)程的完成都需要運(yùn)載工具 ③兩個(gè)過(guò)程的產(chǎn)物都以碳鏈為骨架 ④兩個(gè)過(guò)程都以核酸作為模板 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.③④ 答案 B 基因轉(zhuǎn)錄與翻譯兩個(gè)過(guò)程的完成都需要堿基互補(bǔ)配對(duì),產(chǎn)生的 產(chǎn)物分別是RNA和多肽鏈,二者都以碳鏈為骨架;基因轉(zhuǎn)錄與翻譯的模板分 別是DNA和RNA,都是核酸;翻譯需轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載氨基酸。,,4.以下是某種分泌蛋白的合成過(guò)程示意圖,下列相關(guān)敘述中正確的是 ( ) A.此過(guò)程有水生成,主要發(fā)生在細(xì)胞核中 B.①上面所有的堿基都可以和③上相應(yīng)的堿基配對(duì) C.④形成后即進(jìn)入高爾基體加工,然后分泌出細(xì)胞 D.①上通常可以相繼結(jié)合多個(gè)②,答案 D 此過(guò)程為翻譯過(guò)程,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。①指的是mRNA,②是 核糖體,③是tRNA。mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,不與tRNA上反 密碼子配對(duì);④形成后先進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),后進(jìn)入高爾基體加工,然后分泌出細(xì) 胞;mRNA上可以結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。,知識(shí)二 基因的概念與功能 一、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 二、基因的功能,1.基因的功能:通過(guò)① 復(fù)制 傳遞遺傳信息;通過(guò)② 控制蛋白質(zhì)的合 成 表達(dá)遺傳信息。 2.中心法則 (1)提出者:③ 克里克 。 (2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解:④ 。 3.基因?qū)π誀畹目刂?(1)直接控制:通過(guò)控制⑤ 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 來(lái)直接控制生物體的性狀。,(2)間接控制:通過(guò)控制⑥ 酶 的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體 的性狀。,1.判斷有關(guān)說(shuō)法的正誤。 (1)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成。(2013課標(biāo)Ⅰ,1D)(√) (2)真核細(xì)胞內(nèi)染色體是DNA的唯一載體。 (?) (3)每條染色體上含有一個(gè)或兩個(gè)DNA分子。 (√) (4)某些病毒中RNA上的核糖核苷酸的排列順序代表遺傳信息。 (√) (5)人體細(xì)胞有絲分裂后期含有的DNA分子數(shù)量為92個(gè)。 (?),2.下列有關(guān)遺傳信息傳遞過(guò)程的敘述,錯(cuò)誤的是 ( ) A.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 B.核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中參與翻譯過(guò)程 C.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基 酸 D.DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板,翻譯則以mRNA為模板 答案 D DNA復(fù)制以DNA的兩條鏈為模板,而轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為 模板,翻譯則以mRNA為模板。,,3.如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞的模擬實(shí)驗(yàn)。相關(guān)敘述合理的是 ( ) A.若X是HIV的RNA,Y是DNA,則管內(nèi)必須加入DNA連接酶 B.若X是DNA的一條鏈,Y含有U,則管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶 C.若X是mRNA,Y是多肽,則管內(nèi)必須加入氨基酸 D.若X是mRNA,Y是多肽,則管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸,答案 C A項(xiàng)若X是HIV的RNA,Y是DNA,代表的是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,則需要 逆轉(zhuǎn)錄酶。B項(xiàng)若X是DNA的一條鏈,Y含有U,代表的是轉(zhuǎn)錄過(guò)程,必須要 加入RNA聚合酶。C項(xiàng)若X是mRNA,Y是多肽,代表的是翻譯過(guò)程,需要加 入原料氨基酸。,突破一 遺傳信息的傳遞與表達(dá) 1.三種RNA的比較,2.復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較,1.圖析兩種翻譯模型 (1)圖甲:①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈。,②一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。 (2)圖乙:①1、2、3分別為mRNA、核糖體、多肽鏈。 ②一個(gè)mRNA上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,同時(shí)合成多條相同的多肽鏈,而 不是多個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成。圖乙中4個(gè)核糖體合成的4 條多肽鏈因?yàn)槟０逑嗤嗤?③核糖體沿著mRNA移動(dòng),mRNA不移動(dòng)。核糖體移動(dòng)方向的判斷依據(jù) 是多肽鏈的長(zhǎng)短。圖中核糖體的移動(dòng)方向是從左向右。 2.“兩看法”判斷核酸種類,3.辨析遺傳信息、密碼子與反密碼子,易混辨析 (1)每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子,可由一種或幾種tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)。 (2)一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。 (3)密碼子有64種,其中終止密碼子3種,決定氨基酸的密碼子61種,故反密碼 子有61種。,典例1 (2014山東濰坊上學(xué)期期中,35)如圖中甲~丁表示大分子物質(zhì)或結(jié) 構(gòu),①、②代表遺傳信息的傳遞過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)①過(guò)程需要的原料是 ;①過(guò)程與②過(guò)程堿基配對(duì)方式的區(qū) 別是 。,(2)若乙中含1 000個(gè)堿基,其中C占26%、G占32%,則甲中胸腺嘧啶的比例 是 ,此DNA片段經(jīng)三次復(fù)制,在第三次復(fù)制過(guò)程中需消耗 個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸。 (3)少量的mRNA能在短時(shí)間內(nèi)指導(dǎo)合成大量蛋白質(zhì)的原因是 ;②過(guò)程涉及的RNA有 類。 (4)在細(xì)胞分裂間期發(fā)生的遺傳信息傳遞過(guò)程是 ,在分裂期此圖所示過(guò)程很難進(jìn)行,原因是 。 (5)下列生物或結(jié)構(gòu)中,與結(jié)構(gòu)丁化學(xué)組成相近的是(多選) ( ) A.T2噬菌體 B.煙草花葉病毒,C.線粒體 D.HIV 解題關(guān)鍵 解析 (1)①②過(guò)程分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯,前者發(fā)生DNA與RNA堿基配對(duì), 后者發(fā)生mRNA與tRNA堿基配對(duì)。(2)mRNA中C+G=58%,所以甲中C+G= 58%,T占21%,C=1 000229%=580,該DNA第三次復(fù)制消耗胞嘧啶脫氧核 苷酸數(shù)為58023-1=2 320。(3)圖中一個(gè)mRNA可與多個(gè)核糖體相繼結(jié)合,同 時(shí)合成多條肽鏈,從而提高了翻譯的效率,該過(guò)程中涉及mRNA、tRNA、,,rRNA三類RNA。(4)分裂間期可進(jìn)行DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò) 程。(5)結(jié)構(gòu)丁代表核糖體,由RNA和蛋白質(zhì)組成,其化學(xué)組成與RNA病毒 相似。 答案 (1)核糖核苷酸 ①過(guò)程中T可與A配對(duì) (2)21% 2 320 (3)一個(gè)mRNA可以與多個(gè)核糖體相繼結(jié)合,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成 三 (4) DNA處于高度螺旋化 的染色體中,無(wú)法解旋 (5)BD,1-1 下圖①②③是三種RNA的模式圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A.①可以攜帶遺傳信息 B.②的形成與核仁有關(guān) C.終止密碼子對(duì)應(yīng)的③不攜帶氨基酸 D.翻譯過(guò)程需要①②③的參與,答案 C 解析 由圖可知,①②③分別是mRNA、rRNA和tRNA。mRNA可以攜帶 遺傳信息。rRNA的形成與核仁有關(guān)。終止密碼子不對(duì)應(yīng)tRNA。翻譯是 在核糖體(由rRNA和蛋白質(zhì)組成)上,以mRNA為模板,將tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)來(lái)的 氨基酸合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。,1-2 (2014山東日照一中模塊測(cè)試,29)關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼的下列敘 述中,正確的是 ( ) A.遺傳信息位于mRNA上,遺傳密碼位于DNA上,構(gòu)成的堿基相同 B.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA上,構(gòu)成堿基相同 C.遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上,構(gòu)成堿基相同 D.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA上,若含有遺傳信息的模板鏈 堿基組成為TCA,則遺傳密碼的堿基組成為AGU 答案 D 解析 遺傳信息儲(chǔ)存在DNA上,密碼子存在于mRNA上,DNA和RNA的堿 基不同,構(gòu)成DNA的堿基是A、T、C、G,構(gòu)成RNA的堿基是A、U、C、G,,,A、B、C錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)錄過(guò)程中DNA模板鏈和RNA的堿基配對(duì)方式是A—U,T —A,C—G,G—C,故含有遺傳信息的模板鏈堿基組成為TCA,則遺傳密碼的 堿基組成為AGU,D正確。,突破二 中心法則 1.不同生物的遺傳信息的傳遞方向判斷 (1)細(xì)胞生物與噬菌體等DNA病毒 (2)具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒,(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒 2.“三看法”判斷中心法則各過(guò)程,3.中心法則的相關(guān)計(jì)算規(guī)律 在不考慮非編碼區(qū)和內(nèi)含子及終止密碼的條件下,轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中 DNA(基因)堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶多肽鏈氨基酸數(shù)=6∶3∶1,參考圖 解如下:,典例2 1981年底,我國(guó)科學(xué)家人工合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸,標(biāo)志 著我國(guó)具有了人工合成核酸的能力,下列各試管通過(guò)人工合成產(chǎn)物,敘述不 正確的是 ( ) A.①④,②③產(chǎn)物分別相同 B.①④,②③生理過(guò)程不同,C.①②③④的進(jìn)行都需要模板、原料、能量和酶 D.每個(gè)生物都必須要進(jìn)行①②③④所有生理過(guò)程 解析 ①中以DNA為模板,原料為脫氧核苷酸,其過(guò)程為DNA復(fù)制,產(chǎn)物 為DNA;②中以DNA為模板,原料為核糖核苷酸,其過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)物為 RNA;③中以RNA為模板,原料為核糖核苷酸,其過(guò)程為RNA復(fù)制,產(chǎn)物為 RNA;④中以RNA為模板,原料為脫氧核苷酸,產(chǎn)物為DNA,其過(guò)程為逆轉(zhuǎn) 錄。 答案 D,,2-1 下列關(guān)于“中心法則”含義的敘述中,錯(cuò)誤的是 ( ) A.基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物性狀 B.②③過(guò)程可在RNA病毒侵染的生物體內(nèi)發(fā)生 C.⑤③④過(guò)程所需的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D.②過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)時(shí),遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原則 答案 D 解析 ①~⑤分別代表轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復(fù)制、翻譯、DNA的復(fù),,制。②和③過(guò)程發(fā)生在RNA病毒侵染的生物體內(nèi)。②逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程中堿基 互補(bǔ)配對(duì)遵循A—T、U—A、C—G、G—C的原則。,