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1、第4节,遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成,1DNA分子与RNA分子的比较,2.遗传信息是指基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序决定了遗传信息的多样性，从而决定了蛋白质的多样性。3遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。4每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫反密码子，tRNA共有61种，而氨基酸只有20种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运。,5遗传信息的转录：DNA主要存在于细胞核中，因此，转录过程发生在细胞核中，RNA是在细胞核中以
2、DNA的一条链为模板合成的，在此过程中用到RNA聚合酶，在转录的过程中也存在着碱基互补配对，配对关系是TA，AU，GC，CG。转录过程：第一步，DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的脱氧核苷酸碰撞，当两者碱基互补时，便以氢键相结合。第三步，新结合的核,糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第四步，合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复双螺旋。6遗传信息的翻译：mRNA进入细胞质以后，游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫翻译。在此过程中用到的“工人”是tRNA。翻译过程：第一步，mR
3、NA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。第二步，携带组氨酸的tRNA以,同样的方式进入位点2。第三步，甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。第四步，核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取到mRNA的终止密码。,7中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程，叫做“中心法则”。后来，某些
4、病毒的逆转录过程以及RNA的自我复制的发现，又补充和发展了“中心法则”。,1.下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有()DNA复制RNA复制转录翻译逆转录 A B C D,A,2.(2010天津卷)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是(),A.TGU BUGA CACU DUCU,C,3.在绝大多数生物中，遗传信息的主要传递方式是()A蛋白质DNARNAB蛋白质RNADNACDNARNA蛋白质DRNADNA蛋白质,C,考点1 中心法则,1图解,2含义(包括五个方面的比较),3.中心法则与基因表达的关系,(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。
5、(2)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体的发育过程中。,【例1】中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是_、_、_和_。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是_(用图中的字母回答)。(3)a过程发生在真核细胞分裂的_期。,(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是_。(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是_，后者所携带的分子是_。(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表达)：_；_。,【解析】中心法则包括五个环节，a、b、c、d、e依次是DNA
6、复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制；在翻译的过程中需要tRNA和核糖体同时参与；a发生于细胞分裂的间期，场所是细胞核；能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，是翻译的工具，携带氨基酸；RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径：在逆转录病毒中为RNADNARNA蛋白质；非逆转录病毒中包括RNA复制和翻译。,【答案】(1)DNA复制转录翻译逆转录(2)c(3)间(S)(4)细胞核(5)tRNA(转运RNA)氨基酸(6)RNADNARNA蛋白质,考点2 蛋白质合成过程中的有关计算,1基因对性状的控制是通过对蛋白质的合成过程进行控制来实现的。包括转录和翻译两个过程，这两个过程都要遵循碱基互补配对
7、原则。有关知识可以总结出关系式：氨基酸数1/3 mRNA的碱基数1/6基因中的碱基数。2在双链DNA及其转录的RNA之间：在碱基数量上，a链上的(AT)b链上的(AT)RNA分子中(AU)1/2 DNA分子中的(AT)；a链上的(GC)b链上的(GC)RNA分子中(GC)1/2 DNA分子中的(GC)。,【例2】某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基 B78对碱基C90对碱基 D93对碱基,【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则mRNA应为30个密码子再加上1个终止密码子，编码多肽的基因
8、碱基为316186,93对碱基,【答案】D,一、蛋白质的合成过程,1复制、转录、翻译的比较,2.遗传信息、密码子、反密码子,【例3】关于下图的叙述，不正确的是(),A图中表示细胞核；表示细胞质；表示转运RNA；表示氨基酸B碱基互补配对原则在该图示的两个过程中均有体现C该图所示的过程，可用文字表述为：“真核生物细胞内蛋白质合成过程示意图”D该图所示的过程可用以下图解表示：,【解析】图示为蛋白质合成过程，包括转录和翻译两个过程，但不能表示DNA复制。,【答案】D,【例4】下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：,(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_过程，该过程发生在细胞的_
9、部分。(2)图中A、B、D分别代表_、_、_。(3)图中的C表示_，按从左到右的顺序写出mRNA区段所对应的DNA链的碱基排列顺序_。(4)该过程不可能发生在()A神经细胞 B肝细胞C成熟的红细胞 D油脂细胞,【解析】图示是翻译过程，A是信使RNA，B是核糖体，C是转运RNA，D是肽链。mRNA是以DNA的一条链为模板根据碱基互补配对原则转录而成的，mRNA片段从左到右是AUGGCUUCUUUC，所以DNA一条链上的碱基顺序是TACCGAAGAAAG。成熟的红细胞没有细胞核及其他有膜的细胞器，也没有核糖体，因此不能合成蛋白质。,【答案】(1)翻译(2)mRNA、核糖体、肽链(3)tRNA TA
10、CCGAAGAAAG(4)C,1.(2011江苏卷)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性,【解析】转录是指以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，所以所需的原料为核糖核苷酸，所需的酶是RNA聚合酶；转录时，RNA聚合酶能够识别基因编码区上游的非编码区中的RNA聚合酶结合位点并与之特异性结合，激活DNA的转录功能；翻译过程中核糖体首先结合到mRNA上并沿着mRNA向前移动，翻译出多肽链；一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码子的简并性，其对
11、生物体生存的意义在于减少因基因突变所引起的性状上的改变。,【答案】C,2.(2010广东卷)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是()A环境因子不影响生物体的表现型B不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C黄曲霉毒素致癌是表现型D黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型,【解析】依据题干可知A项错误；由于是由多个基因控制这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不一定相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型而是说明物质特性，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。,【答案】D,3.(2010山东卷)下列实例与基因的作用无关的是
12、()A细胞分裂素延迟植物衰老B极端低温导致细胞膜破裂C过量紫外线辐射导致皮肤癌D细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞,【解析】细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控的，因此与基因作用有关；过量紫外线的辐射，可能使原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞感染导致B淋巴细胞形成效应B细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的产生是由于基因的选择性表达。极端低温下由于结冰导致细胞膜破裂，与基因的作用无关，因此B选项正确。,【答案】B,4.(2010浙师大附中月考)下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法，不正确的是(),A甲图DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占
13、总链的7/8，丙图中的碱基排列顺序与不相同B甲图处的碱基对缺失导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于部位，解旋酶作用于部位C丙图中所示的生理过程为转录和翻译，甲图中(AC)/(TG)比例表现DNA分子的特异性D形成丙图的过程可发生在拟核中，小麦叶片细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体,【答案】C,5.(2010温州八校联考)下列关于密码子的叙述中，错误的是()AmRNA可以通过逆转录合成目的基因BtRNA利用氨基酸与密码子发生互补配对并进一步合成多肽CmRNA上的3个相邻的碱基可能是密码子也可能不是D一种氨基酸可以由多种密码子决定，一种密码子不一定决定一种氨基酸,【解析】
14、tRNA上携带的氨基酸与密码子不能发生互补配对，需要通过tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。,【答案】B,6.(2011浙江五校高三联考)下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是()ADNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程CDNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸DDNA复制和转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板,【解析】DNA复制以双链为模板，翻译以一条链为模板。,【答案】D,7.在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上，表达量极低，不会诱发
15、癌变。在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。下图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节，据图回答：,(1)细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是_，其调控机制主要发生在_过程。(2)细胞癌变的病理很复杂，图示癌变原因，从变异的类型看属于_。(3)图二示图一中的_过程，其场所是_。,基因的选择性表达,转录,染色体畸变(染色体结构变异),翻译,核糖体,(4)分析图二可见，缬氨酸的密码子是_，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构简式是_。(5)bcr/abl融合基因的遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中，遗传信息的传递有损失的原因是_。,GUC,NHCO,终止密码没有对应的氨基酸,
