返回學(xué)案20基因的表達(dá)1.RNA的基本單位及組成①

；②

；③堿基：

；④

。2.RNA的結(jié)構(gòu)：一般是

，比DNA短。有的存在局部堿基配對(duì)現(xiàn)象，從而具有雙鏈和局部環(huán)狀結(jié)構(gòu)。3.RNA的分布：在

內(nèi)合成，通過(guò)

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。4.RNA的分類（1）mRNA:將遺傳信息從

傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。（2）tRNA:

，識(shí)別密碼子。（3）rRNA：

的組成成分。核糖體磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸單鏈細(xì)胞核核孔細(xì)胞核內(nèi)運(yùn)輸氨基酸5.根據(jù)下圖補(bǔ)填下表內(nèi)容過(guò)程①②名稱場(chǎng)所主要是模板原料4種游離的產(chǎn)物蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA的一條鏈mRNA核糖核苷酸20種氨基酸RNA6.密碼子（1）概念：

上決定1個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基。（2）種類：

種。其中決定氨基酸的密碼子有

種（

種起始密碼子），有3種

。7.中心法則①DNA的復(fù)制；②

；③

；④

；⑤

。8.基因?qū)π誀畹目刂疲?）基因通過(guò)

來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀，如白化病。（2）基因還能通過(guò)控制

直接控制生物體的性狀，如囊性纖維病。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)mRNA64612終止密碼子轉(zhuǎn)錄翻譯RNA的復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄控制酶的合成考點(diǎn)1DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較＊考點(diǎn)精講＊1.區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間細(xì)胞分裂的間期生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過(guò)程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板ＤＮＡ的兩條單鏈ＤＮＡ的一條鏈mRNA原料４種脫氧核苷酸４種核糖核苷酸２０種氨基酸條件解旋酶、ＤＮＡ聚合酶、ＡＴＰ解旋酶、ＲＮＡ聚合酶、ＡＴＰ酶、ＡＴＰ、tRNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈ＤＮＡ一個(gè)單鏈ＲＮＡ多肽鏈特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一條mRNA上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，合成多條肽鏈堿基配對(duì)Ａ-Ｔ，Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｔ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-ＣＡ-Ｕ,Ｕ-Ａ,Ｃ-Ｇ，Ｇ-Ｃ遺傳信息的傳遞ＤＮＡ→ＤＮＡＤＮＡ→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀2.聯(lián)系說(shuō)明：（1）3種RNA都參與翻譯過(guò)程，mRNA參與遺傳信息的傳遞，rRNA組成蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所，tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。（2）上述3種過(guò)程，病毒不一定全部發(fā)生，所有發(fā)生過(guò)程均發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)，病毒本身只提供遺傳物質(zhì)。＊典例剖析＊【例1】如圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在（）A.真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈B.原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使mRNA在核糖體上移動(dòng)以便合成肽鏈C.原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯D.真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯解析：由圖可知：基因的轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束翻譯已經(jīng)開始，符合原核細(xì)胞基因表達(dá)的特點(diǎn)。真核細(xì)胞由于核膜的存在，轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)間和空間上是分開的，故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；翻譯時(shí)核糖體在mRNA上移動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C【知識(shí)鏈接】（1）在翻譯過(guò)程中，一條mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，可同時(shí)合成多條多肽鏈，但不能縮短每條肽鏈的合成時(shí)間。（2）翻譯在核糖體上進(jìn)行，但從核糖體上脫離下來(lái)的只是多肽鏈，還要在相應(yīng)的細(xì)胞器內(nèi)加工，最后才能合成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。＊對(duì)應(yīng)訓(xùn)練＊1.如圖表示真核細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)過(guò)程，字母表示細(xì)胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)，數(shù)字表示過(guò)程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.A物質(zhì)的穩(wěn)定性比B物質(zhì)高B.紅霉素影響C在B上的移動(dòng)，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程C.①②過(guò)程表示基因的表達(dá)過(guò)程，需要多種酶參與D.①②過(guò)程有堿基A與U配對(duì)解析：物質(zhì)A是DNA，物質(zhì)B是RNA，DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，因此，A物質(zhì)的穩(wěn)定性比B物質(zhì)高，故A正確；C是核糖體，B是mRNA，紅霉素影響C在B上的移動(dòng)，影響的是翻譯過(guò)程，故B錯(cuò)誤；①表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，②表示翻譯過(guò)程，轉(zhuǎn)錄和翻譯合稱基因的表達(dá)過(guò)程，該過(guò)程需要多種酶參與，同時(shí)也有堿基A與U配對(duì)，故C、D正確。答案：B考點(diǎn)2基因與生物性狀的關(guān)系＊考點(diǎn)精講＊1.不同生物遺傳信息的傳遞過(guò)程歸納生物種類遺傳信息的傳遞過(guò)程DNA病毒RNA蛋白質(zhì)(性狀)RNA病毒蛋白質(zhì)(性狀)逆轉(zhuǎn)錄病毒RNARNA蛋白質(zhì)(性狀)原核生物RNA蛋白質(zhì)(性狀)真核生物RNA蛋白質(zhì)(性狀)轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄翻譯說(shuō)明：中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能①對(duì)遺傳信息的傳遞功能：它是通過(guò)DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程或細(xì)胞增殖過(guò)程中。②對(duì)遺傳信息的表達(dá)功能：它是通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中。2.基因控制生物性狀的途徑直接途徑間接途徑方式基因通過(guò)控制“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”直接控制生物性狀基因通過(guò)控制“酶或激素”的合成影響代謝過(guò)程，從而控制生物性狀圖解舉例a.鐮刀型細(xì)胞貧血癥：血紅蛋白基因突變→血紅蛋白結(jié)構(gòu)異?！t細(xì)胞呈鐮刀狀b.囊性纖維?。篊FTR基因缺失3個(gè)堿基→CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常→功能異常a.豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因異常(插入外來(lái)核苷酸序列)→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少、蔗糖多→水分保留少→皺粒b.白化?。豪野彼崦富虍惓！鄙倮野彼崦浮萍s酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素→白化病3.基因與生物性狀的關(guān)系（1）基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。（2）生物體的一個(gè)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)不同的基因有關(guān)。（3）一般而言，一個(gè)基因只決定一種性狀。（4）環(huán)境因素會(huì)影響生物性狀，如人類身高不完全取決于基因，也受后天營(yíng)養(yǎng)及鍛煉狀況的影響。說(shuō)明：①生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的，這里的“單基因”是指成對(duì)的基因，并不是單個(gè)基因。②表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。基因是內(nèi)因，環(huán)境是外因。4.中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系(如圖所示)＊典例剖析＊【例2】［2012年新課標(biāo)全國(guó)卷］同一物種的兩類細(xì)胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的（）A.tRNA種類不同B.mRNA堿基序列不同C.核糖體成分不同D.同一密碼子所決定的氨基酸不同解析：本題以細(xì)胞的成分為切入點(diǎn)，綜合考查蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程，但比較基礎(chǔ)，考生容易得分。在兩種蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，tRNA種類、核糖體成分、同一密碼子所決定的氨基酸均相同。B【知識(shí)鏈接】遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較（1）區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對(duì))的排列順序直接決定mRNA中堿基的排列順序，間接決定氨基酸的排列順序密碼子mRNAmRNA上3個(gè)相鄰的堿基直接決定翻譯的起止和氨基酸的排列順序反密碼子tRNA與密碼子互補(bǔ)的3個(gè)堿基識(shí)別密碼子(2)聯(lián)系①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過(guò)轉(zhuǎn)錄，遺傳信息傳遞到mＲＮＡ中核糖核苷酸的排列順序上。②mＲＮＡ的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識(shí)別密碼子的作用。(3)對(duì)應(yīng)關(guān)系（如圖所示）＊對(duì)應(yīng)訓(xùn)練＊2.中科院花卉研究所在培育新型觀賞植物時(shí)發(fā)現(xiàn)，某種二倍體薔薇花瓣的顏色有紅色和藍(lán)色兩種色素，二者混合呈紫色。兩種色素分別由白色化合物1和白色化合物2在相應(yīng)酶的作用下生成，紅色色素是由黃色的中間產(chǎn)物形成。色素形成過(guò)程如圖所示。當(dāng)黃色中間產(chǎn)物無(wú)法轉(zhuǎn)化為紅色色素時(shí)，它含量增加，并與藍(lán)色色素混合呈綠色；無(wú)上述有色化合物時(shí)，花瓣呈白色。(假設(shè)三對(duì)基因分別位于不同對(duì)的同源染色體上)?，F(xiàn)將四個(gè)純種薔薇品系，相互雜交，得到如下結(jié)果。根據(jù)上述信息，分析回答：雜交組合親本后代表現(xiàn)型1白花品系1×黃花品系2全部紅花2白花品系1×紅花品系3全部紅花3黃花品系2×藍(lán)花品系4全部紫花(1)圖中過(guò)程①稱為

，該圖體現(xiàn)了基因通過(guò)控制

的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀。(2)寫出雜交組合1親本的基因型：白花品系1

，黃花品系2

。(3)雜交組合1和雜交組合2的后代相交，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇蚶L制柱形圖表示后代的表現(xiàn)型及比例。(4)若利用上述后代薔薇自交的方法，培育綠花純合薔薇新品種。應(yīng)選擇雜交組合

的后代自交，后代中綠花比例占

，其中純合子占

。答案：(1)基因的表達(dá)酶(2)aaBBeeAAbbee(3)(4)39/641/9解析：由圖示可以看出，酶1、酶2、酶3分別由顯性基因A、B、E控制產(chǎn)生，只要抓住這一點(diǎn)本題就會(huì)迎刃而解。1.如圖表示基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程。下列有關(guān)該圖的分析，錯(cuò)誤的是（）A.圖中②表示脫氧核苷酸，①表示DNA解旋酶B.圖中③表示tRNA，其作用是識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸C.核糖體在⑤上的移動(dòng)方向是向右D.若在⑤中插入一個(gè)堿基，則可能導(dǎo)致肽鏈的長(zhǎng)度和氨基酸的序列發(fā)生改變解析：圖中甲過(guò)程表示轉(zhuǎn)錄，②表示核糖核苷酸，①表示RNA聚合酶，故A錯(cuò)誤；圖中乙過(guò)程表示翻譯，③表示tRNA，其作用是識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，⑤表示mRNA，核糖體在⑤上的移動(dòng)方向是向右移動(dòng)，若在⑤中插入一個(gè)堿基，則可能導(dǎo)致肽鏈的長(zhǎng)度和氨基酸的序列發(fā)生改變，故B、C、D正確。A2.研究發(fā)現(xiàn)，某植物白花和紅花性狀的遺傳機(jī)理如圖所示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用各種不同品系的純合白花相互雜交，得到如下幾種理論結(jié)果：P白花×白花白花×白花白花×白花白花×白花F1白花紅花紅花紅花F2白花9紅花∶7白花27紅花∶37白花81紅花∶175白花據(jù)此分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.基因能通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物性狀B.這種花色的遺傳符合基因的自由組合定律C.這種植物的花色性狀至少受4對(duì)等位基因控制D.上述各個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)得到的F1紅花植株中，既有純合子，也有雜合子解析：上述各個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)得到的F1紅花植株中，全為雜合子。D3.如圖是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA分子的結(jié)構(gòu)，氨基酰-tRNA合成酶是催化一個(gè)特定的氨基酸結(jié)合到相應(yīng)的tRNA分子上的酶，每種氨基酰-tRNA合成酶能夠識(shí)別某種特定氨基酸的所有tRNA。研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)合氨基酸的部位的突變能使攜帶甲種氨基酸的tRNA不僅保留對(duì)甲種氨基酸的特異性，而且也能攜帶乙種氨基酸或丙種氨基酸。據(jù)此判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.氨基酰-tRNA合成酶有20種B.氨基酰-tRNA合成酶也是蛋白質(zhì)，所以與其他蛋白質(zhì)的合成相同C.決定tRNA特異性的因素有反密碼子和結(jié)合氨基酸部位的堿基序列D.依據(jù)上述推測(cè)tRNA可能有61種解析：由于每種氨基酰-tRNA合成酶能夠識(shí)別某種特定氨基酸的所有tRNA，而組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，所以，氨基酰-tRNA合成酶有20種，據(jù)此不能推測(cè)出tRNA的種類，故A正確、D錯(cuò)誤；由于氨基酰-tRNA合成酶是蛋白質(zhì)，所以與其他蛋白質(zhì)的合成相同，故B正確；由材料和題圖可以看出決定tRNA特異性的因素有反密碼子和結(jié)合氨基酸部位的堿基序列，故C正確。答案：D4.日本研究人員在最新一期《自然——神經(jīng)科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文說(shuō)，他們?cè)诶脤?shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)一種小核糖核酸與腦神經(jīng)和視網(wǎng)膜神經(jīng)的形成有關(guān)。進(jìn)一步研究表明小核糖核酸-124a是一類不編碼制造蛋白質(zhì)的單鏈核糖核酸分子，主要參與控制基因表達(dá)。下列分析不正確的是（）A.小核糖核酸-124a在翻譯中可作為模板合成蛋白質(zhì)B.小核糖核酸-124a可能通過(guò)與某些mRNA結(jié)合控制基因表達(dá)C.小核糖核酸-124a一定不含有胸腺嘧啶，但可能含有尿嘧啶D.小核糖核酸-124a可能與神經(jīng)干細(xì)胞的分化有關(guān)解析：小核糖核酸-124a是一類不編碼制造蛋白質(zhì)的單鏈核糖核酸分子，因此，小核糖核酸-124a在翻譯過(guò)程中不可能作為模板來(lái)合成蛋白質(zhì)。A5.如圖表示某植物在紅光照射下，葉肉細(xì)胞中發(fā)生的一系列生化反應(yīng)（圖中的SSU、LSU和LHCP表示三種不同的蛋白質(zhì)）。請(qǐng)分析回答：（1）完成圖中的過(guò)程①時(shí)，既需要