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1、第18讲遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成,本讲目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,一、DNA的功能1携带遗传信息：以自身为模板，半保留复制，保持_的稳定性。2根据它所贮存的遗传信息决定_的结构。二、转录1RNA的结构(1)基本单位：_,由磷酸、五碳糖(核糖),含氮碱基(_)组成。(2)结构：一般是单链结构。,遗传信息,蛋白质,核糖核苷酸,A、U、G、C,(3)种类：信使RNA(mRNA)：蛋白质合成的模板。转运RNA(tRNA)：转运氨基酸，形似三叶草的叶。_(rRNA)：核糖体的组成成分。2概念：遗传信息由_传递到_上的过程，结果是形成RNA。3场
2、所：主要在_中。4过程(1)结合：RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位结合。(2)解旋：一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开。,核糖体RNA,DNA,RNA,细胞核,(3)配对：以其中的一条链为模板，游离的核糖核苷酸碱基与_上的碱基配对。(4)连接：相邻的核糖核苷酸通过_聚合形成RNA分子。5条件(1)原料：4种游离的核糖核苷酸。(2)酶：_。(3)能量：ATP。(4)模板：_。,DNA模板链,磷酸二酯键,RNA聚合酶,DNA的一条链,想一想1DNA分子上所有的脱氧核苷酸排列顺序都叫遗传信息，这句话对吗？为什么？【提示】不对。基因所在的DNA片段的两条链，只有一条携带遗传信息，DNA链中
3、的一条链对某个基因来说是信息链，而对另一个基因来说可能是非信息链。,三、翻译1场所：_。2过程(1)起始：核糖体沿mRNA运行。(2)延伸：在运行中核糖体认读_上决定氨基酸种类的密码，选择相应的氨基酸，由对应的tRNA转运，加到延伸中的肽链上。多肽链合成时，在一个mRNA上有若干个核糖体同时工作。(3)终止：当核糖体到达mRNA的_时，多肽合成结束。,核糖体,mRNA,终止密码子,四、遗传信息、密码子和反密码子的比较1含义及作用(1)遗传信息：基因中核苷酸(或碱基)的排列顺序。(2)密码子：_上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,决定氨基酸的排序。(3)反密码子：与mRNA中的密码子互补的_一端的3
4、个碱基，起识别密码子的作用。2联系(1)遗传信息是基因中核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。,mRNA,tRNA,3对应关系,想一想2密码子与氨基酸有怎样的对应关系？【提示】一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外)，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。,五、中心法则1要点：_由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物体性状的体现者。2中心法则的发展：在逆转录酶的作用下，以RNA为模板反向合成单链DNA。3图解,遗传信息,4基因：以一定次序
5、排列在_上，是遗传的基本功能单位，能控制生物的性状。本质上是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片断。,染色体,1DNA的分子组成,特别提醒(1)翻译时，3种RNA均参与反应。(2)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链再经折叠、加工成为具有复杂空间结构的蛋白质。,2DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条链为模板，合成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一个氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如图)：,综上可知：蛋白质中氨基酸数目1/3
6、mRNA 碱基数目1/6 DNA(或基因)碱基数目。特别提醒因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸,mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。,(2012高考安徽卷)图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在()A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内，转录促使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,【解析】图示过
7、程为转录和翻译在同一时间同一地点进行，故为原核生物的基因表达过程，故A、D错，C对；转录是核糖体沿mRNA移动，故B错。【答案】C,变式训练(2013浙江五校联考)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：选D。DNA复制是以DNA的两条链为模板，而转录是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板。,1各种生物的信息传递,2.识图析图,(1)图示
8、中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；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。逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板DNA、原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可确定为DNA复制(转录)。,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【解析】根据中心法则可以看出，翻译是以RNA作为模板合成蛋白质，逆转录以RNA作为模板合成DNA的过程，RNA为模
9、板进行自我复制只存在于某些RNA病毒。【答案】D,变式训练1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是(),解析：选D。HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。,1它们的关系可
10、表示为：,2基因与性状的关系(1)一般而言，一对等位基因只决定一种性状。(2)生物体的一个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多个不同的基因有关。(3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。特别提醒(1)细胞质中的线粒体和叶绿体中也有基因存在，也能控制某些生物性状。(2)基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。,结合下列图表进行分析，有关说法正确的是(),A.环丙沙星和红霉素可分别抑制细菌的和B青霉素和利福平能抑制DNA的复制C结核杆菌的和都发生在细胞质中D可发生在人体健康细胞中【解析】图示中过程依次是DNA复制、转录、翻译、RN
11、A复制和逆转录过程。环丙沙星抑制的是细菌DNA的解旋过程，从而影响 DNA的复制或转录；红霉素与核糖体结合，影响翻译过程；细菌细胞壁的主要成分是多糖和蛋白质结合成的化合物，青霉素的抑制作用与DNA复制无关；利福平抑制的是转录过程，结核杆菌为细菌，没有RNA复制和逆转录过程；人体的健康细胞中也没有RNA复制和逆转录过程发生。【答案】A,变式训练如图表示基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关的叙述，正确的是()A过程与DNA复制的共同点，都是以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行B过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP,C人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白
12、质间接表现，苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现DHIV和大肠杆菌的T2噬菌体都可以在人体细胞内进行这两个基本过程 解析：选B。过程是转录，是以DNA一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下进行；T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌细胞，不能侵染人体细胞；苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导致的，是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制蛋白质合成。,易错警示mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系不清楚,【解析】核糖体在mRNA上每次向前移动一个密码子位置，同时肽链延长一个氨基酸，图中4个核糖体上合成的肽链左边的最长，右边的最短，则说明核糖体移动的方向是从右向左，A错；由于起始密码子不一定是从第一个碱基开始
13、，所以并不是mRNA上3个相邻碱基就一定能组成一个密码子，B错；同一mRNA作为模板控制合成的多肽是相同的，C错；据图可知，一个mRNA上可以同时结合多个核糖体，从而迅速合成出大量的蛋白质，D正确。【答案】D,【纠错笔记】(1)右图表示mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图图示中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个核糖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。,(2)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。(3)目的、意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(4)方向：从左向右(见关系图)，判断依据是根据多肽链的长短，
14、长的翻译在前。(5)结果：合成的仅是多肽链。,(2013浙江五校联考)下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程，据图回答：(1)比较图一与图二，所需要的条件除模板有所不同之外，_和_也不同。(2)与图一中A链相比，C链特有的化学组成是_和_。,(3)图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为_。图三中可在人体正常细胞内发生的过程有_(填序号)。(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，将Bt基因导入棉花细胞时，为避免基因转移影响其他植物，一般不会将该基因转入到棉花细胞的_中，d过程对应于图三中_过程(填序号)。活化的毒性物质应是一种_分子。,【解析】(1)分析题图可知：图一为在RNA聚合酶的催化作
15、用下，以DNA的一条链为模板的转录过程；图二为以DNA的两条链为模板在DNA聚合酶的催化作用下完成的DNA的复制过程；两过程除模板不同外，酶、原料也不同。(2)图一中的C链为RNA，与DNA链相比，其特有的化学组成是核糖和尿嘧啶。(3)图三所示是遗传信息的传递规律，被命名为中心法则：为DNA的复制、为转录、为翻译，三者均可在人体正常细胞内发生；为RNA的复制，为逆转录过程。(4)为避免基因转移影响其他植物，一般将目的基因转移到叶绿体或线粒体中。d过程为基因的表达过程，对应于图三中转录、翻译过程。由图可知，活化的毒性物质是一种多肽分子。【答案】(1)酶原料(2)核糖尿嘧啶(3)中心法则(4)细胞核多肽,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
