1、第19講基因控制蛋白質(zhì)的合成第六單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)2015高考導(dǎo)航考綱點(diǎn)擊考情示例遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯2013新課標(biāo)全國(guó)1、浙江3、天津7、江蘇322012新課標(biāo)全國(guó)1、安徽5、上海72011安徽5、江蘇7、浙江32基因與性狀的關(guān)系2011天津6基因的概念人類基因組計(jì)劃及意義2012江蘇61遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA()2轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈作為模板，只發(fā)生在細(xì)胞核中合成的，以4種核糖核苷酸為原料()3轉(zhuǎn)錄時(shí)需要的酶為RNA聚合酶()4決定氨基酸的密碼子有64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種()5每種氨基酸僅由一種密碼子編碼()6DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法

2、則()一、從基因到蛋白質(zhì)1基因有遺傳效應(yīng)的DNA片段(1)據(jù)圖寫出基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈_排列。(2)將代表下列結(jié)構(gòu)的字母填入圖中的相應(yīng)橫線上：a._、b._、c._、d._。(3)基因的實(shí)質(zhì)：具有_的_片段。線性染色體DNA基因脫氧核苷酸遺傳效應(yīng)DNA2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(1)RNA的結(jié)構(gòu)、種類及功能基本單位：_。核糖核苷酸運(yùn)載氨基酸核糖體RNA與DNA的區(qū)別：名稱物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)五碳糖特有堿基DNA脫氧核糖_一般是_RNA_通常是單鏈T(胸腺嘧啶)雙鏈核糖U(尿嘧啶)(2)遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯過程過程名稱場(chǎng)所模板原料過程產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄翻譯主要是細(xì)胞核核糖體DNA的一條鏈mRNA4種

3、游離的核糖核苷酸20種氨基酸邊解旋邊轉(zhuǎn)錄起始延伸終止RNA蛋白質(zhì)(3)密碼子位置：_上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。作用：決定_。種類：64種。其中決定氨基酸的密碼子有61種(_種起始密碼子)，終止密碼子有3種。mRNA氨基酸2想一想若一個(gè)基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基改變，這種變化是否一定反映到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)上？不一定。因?yàn)槊艽a子具有簡(jiǎn)并性。二、基因?qū)π誀畹目刂?基因?qū)π誀畹目刂品绞竭B一連2基因與性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系其中最常見的是：_(即一個(gè)基因_性狀)。一對(duì)一只決定一種3中心法則(信息流)三、人類基因組計(jì)劃1目的：測(cè)定人類基因組的全部_,解讀其中包含的_。2意義：認(rèn)識(shí)到人類基因組的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其

4、相互關(guān)系。有利于診治和預(yù)防人類疾病。解惑 (1)人類基因組計(jì)劃是測(cè)22XY(24條)上的DNA 序列；水稻(12對(duì)染色體)基因組計(jì)劃則是測(cè)12條染色體上的DNA序列。(2)基因組不等同于染色體組。DNA序列遺傳信息C1下列關(guān)于基因、遺傳信息的描述，錯(cuò)誤的是()A基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體B遺傳信息可以通過DNA復(fù)制傳遞給后代C互為等位基因的兩個(gè)基因肯定具有相同的堿基數(shù)量D遺傳信息是指DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序解析：基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位?；蛟谌旧w上呈線性排列，染色體是基因的主要載體。等位基因是通過基因突變產(chǎn)生的，發(fā)生了堿基

5、對(duì)的增添、缺失或改變，因此互為等位基因的兩個(gè)基因不一定具有相同的堿基數(shù)量。B2如圖代表真核生物體內(nèi)的某生理過程，關(guān)于該過程的敘述正確的是()A圖中共有五種核苷酸B該過程表示的是轉(zhuǎn)錄過程C該過程發(fā)生在核糖體中D該過程需要DNA聚合酶解析：圖中存在“T”和“U”兩種堿基，且發(fā)生于真核生物體內(nèi)，說明該過程是轉(zhuǎn)錄過程。選項(xiàng)A，圖中有四種脫氧核苷酸和四種核糖核苷酸，共八種核苷酸；選項(xiàng)C，轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，也可發(fā)生在線粒體、葉綠體中；選項(xiàng)D，轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶。A3(2014徐州模擬)下列對(duì)中心法則所包含的各個(gè)過程理解不正確的是()A都在細(xì)胞核中進(jìn)行B都需要細(xì)胞提供能量C都需要模

6、板、酶和原料D都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則解析：中心法則過程中DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，基因的翻譯過程主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上；中心法則所包含的每個(gè)過程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，每個(gè)過程都需要細(xì)胞提供能量，都需要模板、酶和原料等條件。C4下列有關(guān)生物體內(nèi)基因、酶與性狀的關(guān)系，正確的是()A絕大多數(shù)酶是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物B一種性狀只能由一種基因控制C基因控制性狀可通過控制酶的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)D細(xì)胞只要含有某種酶的基因，就會(huì)有相應(yīng)的酶解析：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，是基因表達(dá)的產(chǎn)物；一種性狀也可能由多種基因控制；基因控制性狀可通過控制酶的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；基因選擇性表達(dá)，不同的細(xì)胞

7、會(huì)表達(dá)不同的基因。1基因的基本功能(1)遺傳信息的傳遞：發(fā)生在生物繁殖后代過程中，通過復(fù)制實(shí)現(xiàn)遺傳信息由親代到子代的傳遞。(2)遺傳信息的表達(dá)：發(fā)生在生物生命活動(dòng)進(jìn)行過程中，基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的過程，蛋白質(zhì)體現(xiàn)生物性狀，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基因中遺傳信息對(duì)生物體性狀的控制?；虻母拍?基因與脫氧核苷酸、DNA、染色體和性狀之間的關(guān)系(1)五者的關(guān)系圖(2)五者關(guān)系分析關(guān)系內(nèi)容基因與脫氧核苷酸基因與DNA基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸?；蛑忻撗鹾塑账岬呐帕许樞蚓痛碇z傳信息基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因關(guān)系內(nèi)容基因與染色體基因與

8、生物性狀DNA與染色體五者之間的數(shù)量關(guān)系基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體基因是遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，特定基因控制相應(yīng)的性狀染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。通常情況下一條染色體上含有1個(gè)DNA分子，染色體是DNA的主要載體1條染色體1個(gè)或2個(gè)DNA分子許多基因成百上千個(gè)脫氧核苷酸 (2014廣東模擬)下列有關(guān)真核生物基因的說法，正確的是()基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因的基本單位是核糖核苷酸基因存在于細(xì)胞核、核糖體等結(jié)構(gòu)中基因表達(dá)時(shí)會(huì)受到環(huán)境的影響DNA分子每一個(gè)片段都是一個(gè)基因基因在染色體上呈線性排列ABCD嘗試解答_C解析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；基因的基本單位

9、是脫氧核苷酸；基因存在于細(xì)胞核、線粒體、葉綠體中；基因表達(dá)時(shí)會(huì)受到環(huán)境的影響；基因在染色體上呈線性排列。下列關(guān)于染色體、DNA、基因的表述正確的是()A有絲分裂間期完成染色體復(fù)制，使染色體和DNA數(shù)量加倍B一條染色體中，構(gòu)成基因的堿基總數(shù)和構(gòu)成DNA的堿基總數(shù)相等CDNA分子的一條單鏈中相鄰的兩個(gè)堿基通過氫鍵相連D高度螺旋化的染色體，DNA不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程D解析：有絲分裂間期染色體復(fù)制后，姐妹染色單體共用一個(gè)著絲點(diǎn)，故染色體數(shù)目沒有加倍，所以A項(xiàng)錯(cuò)。由于DNA上有許多非編碼蛋白質(zhì)的堿基序列(起調(diào)控作用)，故構(gòu)成基因的堿基總數(shù)比構(gòu)成DNA的堿基總數(shù)少的多，所以B項(xiàng)錯(cuò)。DNA分子一條單鏈中相鄰的兩

10、個(gè)堿基通過磷酸和脫氧核糖相連，兩條鏈之間堿基對(duì)才是通過氫鍵相連，所以C項(xiàng)錯(cuò)。1轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中有關(guān)圖形解讀(1)轉(zhuǎn)錄:指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程(如圖一)。基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程轉(zhuǎn)錄和翻譯圖一(2)翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程(如圖二)。圖二堿基配對(duì)雙方是mRNA上密碼子和tRNA上反密碼子，故AU、UA配對(duì)，不能出現(xiàn)T。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)。翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點(diǎn)：識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼

11、子，但mRNA不移動(dòng)。(3)mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖：數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成多聚核糖體。目的意義：少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。方向：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。2DNA自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的聯(lián)系 如圖是基因指導(dǎo)多肽合成的模式圖。據(jù)圖分析正確的是()A因?yàn)橹泻袎A基U，所以其上有密碼子B和過程均發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)C甲圖表示轉(zhuǎn)錄過程，乙圖表示翻譯過程DL1是一個(gè)具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子甲 乙B嘗試解答_解析密碼子是指mRNA上

12、決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基；由題圖可知，甲圖表示翻譯過程，乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程，在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都有堿基互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生；L1、L2共同構(gòu)成DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖乙分析，轉(zhuǎn)錄類似于DNA復(fù)制過程,即邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，兩過程中關(guān)鍵的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)是什么？轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料；而DNA復(fù)制時(shí)則以DNA的兩條鏈為模板,以脫氧核苷酸為原料。轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制過程都需要模板、酶、原料和能量。方法探究 基因表達(dá)過程中相關(guān)計(jì)算在不考慮非編碼區(qū)和內(nèi)含子的條件下，轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中DNA(基因)堿基數(shù)mRNA堿基數(shù)多肽鏈氨基酸數(shù)631，即：基因表達(dá)過程中,蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目參加轉(zhuǎn)運(yùn)的tR

13、NA數(shù)目1/3 mRNA的堿基數(shù)目1/6基因中的堿基數(shù)。這個(gè)比例關(guān)系都是最大值，原因：(1)DNA中有的片段無(wú)遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。(2)在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。(3)轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸。突破 (2014北京市海淀區(qū)質(zhì)檢)已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共含有198個(gè)肽鍵，翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個(gè)，則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的基因中，最少應(yīng)含有C和T的個(gè)數(shù)是()A200B400C600D800嘗試解答_C解析1不同生物的中心法則(1)細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則：基因與性狀的關(guān)系(2)煙草花葉病毒等

14、大部分RNA病毒的中心法則：(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則：2中心法則相關(guān)生理過程解讀項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制場(chǎng)所時(shí)間細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞分裂間期病毒繁殖過程中生長(zhǎng)發(fā)育過程中病毒繁殖過程中生長(zhǎng)發(fā)育過程中項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制條件模板原料酶能量DNA的兩條鏈RNADNA的一條鏈RNAmRNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸4種核糖核苷酸4種脫氧核苷酸20種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶逆轉(zhuǎn)錄酶縮合酶ATPATPATPATPATP項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制RNA復(fù)制遺傳信息信息傳遞方向產(chǎn)物ATP傳遞傳遞表達(dá)傳遞表達(dá)DNA

15、DNARNARNADNARNARNADNARNA蛋白質(zhì)兩個(gè)相同的DNA一個(gè)RNA一個(gè)mRNA一條單鏈DNA蛋白質(zhì)(多肽)3.中心法則體現(xiàn)了基因的兩大基本功能(1)對(duì)遺傳信息的傳遞功能，它是通過DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程。(2)對(duì)遺傳信息的表達(dá)功能，它是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。【高考警示】基因與性狀并不都是一對(duì)一的關(guān)系(1)一般而言，一個(gè)基因決定一種性狀。(2)生物體的一種性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān)。(3)有些基因可影響多種性狀，如基因1可影響B(tài)和C的性狀。(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果

16、。 結(jié)合圖表分析，下列有關(guān)說法正確的是()抗菌藥物青霉素環(huán)丙沙星紅霉素利福平抗菌機(jī)理抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成抑制細(xì)菌解旋酶的活性(可促進(jìn)DNA螺旋化)能與核糖體結(jié)合抑制RNA聚合酶的活性A過程可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中B青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制C結(jié)核桿菌的和過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中D環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的和過程D嘗試解答_解析能將題中所列的幾種抗生素的抗菌機(jī)理與中心法則緊密結(jié)合是本題解題的關(guān)鍵。青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，環(huán)丙沙星能抑制DNA的復(fù)制過程，紅霉素能抑制翻譯過程，利福平能抑制轉(zhuǎn)錄過程。和過程發(fā)生在少數(shù)RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過程中，人體健康的細(xì)胞中是不存在這兩種過程的。如

17、圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程，下列敘述不正確的是()A和過程分別需要RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶B、和過程均可在細(xì)胞核中進(jìn)行；過程發(fā)生在某些病毒體內(nèi)C把DNA放在含15N的培養(yǎng)液中進(jìn)行過程，子一代含15N的DNA占100%D和均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，但堿基配對(duì)的方式不完全相同B解析：和過程分別為轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄過程，因此，分別需要RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶；過程通常在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，故把DNA放在含15N的培養(yǎng)液中進(jìn)行復(fù)制，子一代含15N的DNA占100%。典例示法(2013高考天津卷)腸道病毒EV71為單股正鏈RNA(RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。下面為該病

18、毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中物質(zhì)M的合成場(chǎng)所是_。催化、過程的物質(zhì)N是_。(2)假定病毒基因組RNA含有7 500個(gè)堿基，其中A和U占?jí)A基總數(shù)的40%。以病毒基因組RNA為模板合成一條子代RNA的過程共需要堿基G和C_個(gè)。(3)圖中RNA有三方面功能，分別是_。(4)EV71病毒感染機(jī)體后，引發(fā)的特異性免疫有_。(5)病毒衣殼由VP1、VP2、VP3和VP4四種蛋白組成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣殼內(nèi)側(cè)并與RNA連接，另外VP1不受胃液中胃酸的破壞。若通過基因工程生產(chǎn)疫苗，四種蛋白中不宜作為抗原制成疫苗的是_，更適宜作為抗原制成口服疫

19、苗的是_。錯(cuò)答分析序號(hào)錯(cuò)答展示錯(cuò)因分析“細(xì)胞核”誤認(rèn)為M物質(zhì)為mRNA“酶”答題范圍太大，不準(zhǔn)確，應(yīng)具體寫出哪一種酶“7 500”對(duì)堿基的計(jì)算不熟練。AU40%GC60%GC4 500個(gè)復(fù)制兩次后共需G、C 9 000個(gè)“催化”讀圖不到位。從示意圖中不能看出RNA能起到催化的作用“VP1”題意理解不透徹。由于VP4包埋在衣殼內(nèi)側(cè)并與RNA連接，因此其不宜作為抗原制成疫苗?？诜呙鐟?yīng)能抵抗胃液中胃酸的破壞，因此VP1更適宜作為抗原制成口服疫苗“VP4”正確答案(1)宿主細(xì)胞的核糖體RNA復(fù)制酶(或RNA聚合酶或依賴于RNA的RNA聚合酶)(2)9 000(3)翻譯的模板；復(fù)制的模板；病毒的重要組

20、成成分(4)體液免疫和細(xì)胞免疫(5)VP4 VP1誤區(qū)辨析易錯(cuò)點(diǎn)1遺傳信息、密碼子和反密碼子辨析不清點(diǎn)撥遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分易錯(cuò)點(diǎn)2混淆六類酶解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA連接酶、RNA聚合酶點(diǎn)撥(1)“解旋酶”是DNA分子復(fù)制時(shí)使氫鍵斷裂。(2)“限制酶”是使兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(3)“DNA聚合酶”是DNA分子復(fù)制時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則使單個(gè)脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈。(4)“DNA連接酶”是將兩個(gè)DNA分子片段的末端“縫合”起來(lái)形成磷酸二酯鍵。(5)“RNA聚合酶”是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則將單個(gè)核糖核苷酸連接成RNA鏈。(6)“逆轉(zhuǎn)錄酶”是某些RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶。易錯(cuò)點(diǎn)3錯(cuò)誤地將圖中的多條肽鏈看作氨基酸序列不同點(diǎn)撥翻譯過程中，可發(fā)生同一mRNA的分子上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體的狀況，由于不同核糖體均沿同一mRNA分子移動(dòng)，密碼子閱讀順序相同，