下载文档原格式
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一．知识点梳理1、DNA与RNA的异同点2对原则，合成___________的过程。
信使RNA（mRNA）是合成蛋白质的直接模板。
在它的单链结构中，每_____个相邻的碱基——“密码子”决定一个氨基酸。
这样DNA上的遗传信息就转录到信使RNA上了。
3、翻译：以___________为模板，合成有一定氨基酸顺序的___________过程。
全过程是由_____RNA、_____RNA和_____RNA三者协同作用，共同完成的。
转运RNA（tRNA）在蛋白质合成过程中是运载工具。
在细胞质中有许多种tRNA，每一种tRNA的一端有三个碱基，它可以根据碱基互补配对原则去识别密码子，（A——U，G——C），tRNA 另一端是携带氨基酸的部位，一种tRNA只能转运_____种特定的氨基酸。
这样，核糖体每移动一个密码子的位置，转运RNA就可以将一个氨基酸转运到相应的位置上去。
这些氨基酸经缩合，形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
列表比较如下：二．重点．难点分析1、遗传信息、密码子、反密码子的比较 遗传信息：（1）通常指基因中的（或DNA 中的）控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序。
（2）对于某个基因来说，其中的碱基对的数目、种类、排列顺序是固定不变的。
（3）不同的基因之间碱基对的数目、种类、排列顺序是各不相同的。
这样既保证了遗传信息的稳定性又保证了遗传信息的多样性。
密码子：（1）概念：mRNA 上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
简并性：一种氨基酸可以有多个密码子。
特点通用性：说明所有生物可能有共同的起源或在生命本质上是统一的。
起始密码子：2种，AUG 、GUG 种类 普通密码子：59种，只编码氨基酸。
终止密码子：3种，UAA 、UGA 、UAG ，不编码氨基酸，只是终止信号。
反密码子：（1）概念：与mRNA 分子中密码子互配对的tRNA 上的3个碱基。
第23讲基因指导蛋白质的合成及对性状的控制（解析版）本模块为遗传方面的知识，是学习其他模块的基础。
通过本模块的学习，将在分子层面上更深入地理解生命的本质。
了解遗传信息的转录和翻译的过程，中心法则的内容及应用，基因、蛋白质与性状的关系等。
考纲对本模块内容的具体要求如下：1. 掌握DNA和RNA分子的异同。
2. 描述遗传信息的转录和翻译的过程。
3. 理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。
4. 理解中心法则的内容及应用。
5. 阐述基因、蛋白质与性状的关系。
6. 学会基因的表达的相关计算。
本部分内容在考试中以选择题为主，综合其他章节相关知识来考查遗传与变异。
在复习过程中应明确DNA的复制、转录和翻译的区别和联系。
学会基因的表达的相关计算。
理解中心法则的内容及应用，阐述基因、蛋白质与性状的关系。
一、RNA的组成及分类1．基本单位：核糖核苷酸。
2．组成成分3．结构：一般是单链，且比DNA短。
4．分类种类作用信使RNA(mRNA) 蛋白质合成的直接模板转运RNA(tRNA) 运载氨基酸核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成成分归纳总结DNA和RNA的比较种类DNA RNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基T U共有碱基A、G、C空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核生物中的分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中二、遗传信息的转录1．概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2．过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
第3步：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。
基因控制蛋白质的合成班级__________ 姓名_____________ 时间 _______I基础知识梳理知识点一：遗传信息的转录1、场所： ______________________2、模板： ______________________3、原料： ______________________4、基本条件: ______________________________________5、产物: ___________________________________6、酉己对原则: ______________________________________知识点二：遗传信息的翻译1、场所： ______________________2、模板： ______________________3、原料： ______________________4、基本条件: ______________________________________5、产物: ___________________________________6、酉己对原则: ______________________________________知识点三：密码子和反密码子1 •密码子(1)概念：在 ___________ 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) __________________ 种类: ____________________________________ ，其中决定氨基酸的密码子有_________________ 。
2 •反密码子(1)概念：在__________________ 上可以与mRNAb的 ______________ 互补配对的3个碱基。
⑵种类: _______________。
知识点四：中心法则的内容可表示为：____________________________________________________知识点五：基因、蛋白质与性状的关系1 •基因对性状的控制(1)___________________________________ 间接控制：基因通过控制来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
6.3 基因指导蛋白质的合成及对性状的控制1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。
2.基因与性状的关系(Ⅱ)。
一、DNA复制、转录和翻译的比较1.区别DNA功能传递遗传信息(复制)表达遗传信息转录翻译时间有丝分裂间期；减Ⅰ前的间期生长发育的连续过程中场所真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在细胞质或核区真核细胞主要在细胞核；原核细胞在细胞质或核区细胞质原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件解旋酶、DNA聚合酶、能量解旋酶、RNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA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模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制；半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链产物两个双链DNA分子一条单链mRNA 蛋白质意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状2．联系二、基因对性状的控制1.中心法则与生物种类的关系(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：(3)HIV等逆转录病毒的中心法则：RNA――→逆转录2．基因控制性状的途径(1)直接途径：①机理：基因――→控制蛋白质结构――→控制生物体性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。
(2)间接途径：①机理：基因――→控制酶的合成――→控制细胞代谢――→控制生物性状。
②实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。
3．基因与性状的关系(1)一般而言，一个基因决定一种性状。
(2)生物体的一种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多个不同基因有关。
(3)有些基因可影响多种性状，如A ――→基因1 ↓ 酶1 B ――→基因2 ↓ 酶2C ，基因1可影响B 和C 性状。
基因控制蛋白质的合成班级姓名时间Ⅰ基础知识梳理知识点一：遗传信息的转录1、场所：2、模板：3、原料：4、基本条件：5、产物：6、配对原则：知识点二：遗传信息的翻译1、场所：2、模板：3、原料：4、基本条件：5、产物：6、配对原则：知识点三：密码子和反密码子1．密码子(1)概念：在上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2)种类：，其中决定氨基酸的密码子有。
2．反密码子(1)概念：在上可以与mRNA上的互补配对的3个碱基。
(2)种类：。
知识点四：中心法则的内容可表示为：知识点五：基因、蛋白质与性状的关系1．基因对性状的控制（1）间接控制：基因通过控制来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）直接控制：基因通过控制直接控制生物体的性状。
2．基因与性状的关系(1)基因与性状的关系并不都是简单的关系。
(2)生物体性状的调控网络性状(表现型)是由和共同控制的。
Ⅱ考点归纳考点一：DNA与RNA的比较例1、已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA，双链RNA和单链RNA四种类型。
现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该A．分析碱基类型，确定碱基比率B．分析碱基类型，分析核糖类型C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型变式训练1．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是A．在细胞内存在的主要部位相同 B．构成的五碳糖不同C．核苷酸之间的连接方式不同 D．构成的碱基相同考点二：基因表达中相关数量计算例2、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数，依次为A．32；11；66 B．36；12；72C．12；36；24 D．11；36；72变式训练2．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，则该信使RNA控制合成的蛋白质中含有氨基酸的个数为……AUUCGAUGAC－(40个碱基)－CUCUAGAUCU……A．20 B．15C．16 D．18考点三：中心法则的理解与分析例3、下列各组细胞结构中都可以发生碱基互补配对行为的是①细胞核②线粒体③叶绿体④中心粒⑤高尔基体⑥核糖体A．①②③④ B．②③⑤⑥C．①④⑤⑥ D．①②③⑥变式训练3．下列关于转录和翻译的比较中错误的是A．需要的原料不同 B．所需酶的种类不同C．均可以在线粒体和叶绿体中进行 D．碱基配对的方式相同例4、(1)遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将孵化后4～7 d的长翅果蝇幼虫在35～37 ℃处理6～24 h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
基础课时案20 基因控制蛋白质的合成
及基因与性状的关系
题组一全国课标卷高考集锦
1．(2013·课标全国理综Ⅰ，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是( ) A．一种tRNA可以携带多种氨基酸
B．DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基
D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
解析本题考查蛋白质合成过程中有关转录、翻译的知识。
一种tRNA只能携带一种氨基酸，A项错误；DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的，B项错误；反密码子位于tRNA上，C项错误；线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。
答案 D
2．(2012·课标，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碱基序列不同
C．核糖体成分不同
D．同一密码子所决定的氨基酸不同
解析两种分泌蛋白的氨基酸排列顺序不同的原因是参与这两种蛋白质合成的mRNA不同，B符合题意；自然界的生物共用一套遗传密码子，tRNA的种类都是61种，同种生物的核糖体成分相同，A、C、D错误。
答案 B
题组二其他各省市高考选萃
3．(2014·四川理综，3)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。
下列叙述错误的是
( ) A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C．连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1
D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
解析本题考查了DNA结构、复制及转录的有关知识。
小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种，所以共含有5种碱基和8种核苷酸，A项正确；基因转录以DNA模板链为模板合成mRNA时，遗传信息就传递到了mRNA上，B项正确；细胞连续分裂n次，共得到2n个子细胞，因为进行体外培养的细胞仅有一条染色体上整合有被32P标记的单个目的基因，所以细胞连续分裂n次后，子细胞中只有2个细胞被32P标记，所以子细胞中32P 标记的细胞占1/2n－1，C项错误；一种tRNA只能携带一种氨基酸，但由于一种氨基酸可能由不同密码子决定，所以一种氨基酸可能由不同的tRNA携带，所以翻译时所需tRNA 和氨基酸的种类数不一定相等。
答案 C
4．(2014·上海卷)真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是
( ) A．原核生物的遗传物质是RNA
B．原核生物的tRNA呈三叶草结构
C．真核生物的核糖体可以进入细胞核
D．真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译
解析原核生物的遗传物质是DNA，A项错误；原核生物和真核生物的tRNA结构相似，真核生物的核糖体不能进入细胞核，B、C项错误；原核生物的转录和翻译可以同时进行，而真核生物细胞核内转录产生的mRNA需通过核孔进入细胞质中与核糖体结合后才能翻译，D项正确。
答案 D
5．(2013·江苏单科，32)图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。
请回答下列问题。
(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应
区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是___________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是___________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其原因是______________。
解析(1)图①为DNA的复制，图②为转录，图③为翻译；(2)本小题的注意点是计算对应的DNA区段，而不是模板链，通过绘图，可求得模板链上碱基G占19%，C占29%，A 占25%，T占27%，因此该区段DNA双链中A与T之和占52%，故A和T各占26%。
(3)本小题注意是一对碱基的替换，通过密码子的对应关系可确定，密码子的变化是AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ACA，则模板链上对应的碱基变化是A→G，基因中碱基对的变化就是A/T→G/C。
(4)过程①只发生于分裂的细胞中，而过程②③可发生在具DNA 的所有活细胞中，因此浆细胞和效应T细胞不分裂，不发生过程①，可发生过程②③，成熟的红细胞无细胞核，不能发生过程①②③，记忆细胞可发生过程①②③。
(5)不同组织细胞发生细胞的分化，基因选择性表达，因此同一DNA中不同基因表达情况有差异，故转录的起点不完全相同。
答案(1)细胞核(2)26% (3)T－A替换为C－G(A－T替换为G－C)
(4)浆细胞和效应T细胞(5)不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达。
