第4章基因的表達(dá)

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

課堂互動(dòng)探究案

課程標(biāo)準(zhǔn)

概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，

細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)

蛋白質(zhì)表現(xiàn)

素養(yǎng)達(dá)成

1.利用對(duì)比分析，歸納和概括，辨別三種RNA的結(jié)構(gòu)和組

成。（科學(xué)思維）

2.通過(guò)圖示和列表比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同。（科學(xué)思維）

3.從存在位置、作用等方面，探討密碼子、反密碼子和遺傳

信息之間的關(guān)系，構(gòu)建知識(shí)脈絡(luò)。（生命觀(guān)念）

4.通過(guò)對(duì)資料進(jìn)行分析歸納，概括中心法則的提出及發(fā)展過(guò)

程。（科學(xué)思維）

5.通過(guò)對(duì)中心法則的理解記憶，認(rèn)同遺傳信息流動(dòng)的觀(guān)念。

（生命觀(guān)念）

，------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新熒光標(biāo)記技術(shù)，首次確定了蛋白質(zhì)合

成的時(shí)間和地點(diǎn)。該技術(shù)允許研究者在活細(xì)胞中直接觀(guān)察mRNA

分子翻譯成蛋白質(zhì)的過(guò)程，有助于揭示蛋白質(zhì)合成異常引發(fā)人類(lèi)

疾病的具體機(jī)制。mRNA在運(yùn)出形成細(xì)胞核之后沒(méi)有馬上開(kāi)始蛋

白質(zhì)翻譯，而是進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)幾分鐘之后才開(kāi)始翻譯。試問(wèn)mRNA

在蛋白質(zhì)形成過(guò)程中起什么作用？

川川〃川川川川川川川"川川勿川"山"川川川川川川川川川川川川,互動(dòng)究。智涂I川川I川川川川川川川川川“出川川川川川川川川川川川川川多

探究點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

1.閱讀教材P64?65，分析圖4—2、4-3,探究RNA為什么

能作為DNA的信使。

2.仔細(xì)分析教材P65圖4-4,探究下列問(wèn)題：

如下所示為一段DNA分子，如果以0鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，試

回答下列問(wèn)題：

DNAa鏈：……ATGATAGGGAAAC???

8鏈：……TACTATCCCTTTG???

(1)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的mRNA的堿基序列。

(2)轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿

基序列有何關(guān)系？與DNA的另一條鏈的堿基序列相比有哪些異

同？

3.經(jīng)測(cè)定，甲、乙、丙、丁4種生物的核酸中堿基所占的比

例如下表：

AGCTU

甲60406040

乙30202030

丙41234428

T3215162413

⑴甲、乙含有哪種核酸？二者有什么區(qū)別？

⑵丙中含有的核酸是哪種？依據(jù)是什么？

⑶丁的核酸中含有幾種核甘酸?

(4)RNA為什么適合做DNA的信使?

【智涂筆記】

誤區(qū)警示：

(1)轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA,而是轉(zhuǎn)錄其中的基因，不同種類(lèi)

的細(xì)胞，由于基因的選擇性表達(dá)，mRNA的種類(lèi)和數(shù)量不同，但

tRNA和rRNA的種類(lèi)沒(méi)有差異。

(2)細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的RNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過(guò)0

層膜，消耗能量。

(3)完成正常使命的RNA易迅速降解，保證生命活動(dòng)的有序進(jìn)

行。

(4)質(zhì)基因(線(xiàn)粒體和葉綠體中的基因)控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程時(shí)

也進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。

DNA與RNA的判定方法

(1)根據(jù)五碳糖種類(lèi)判定：若核酸分子中含核糖，一定為RNA；

含脫氧核糖，一定為DNA。

(2)根據(jù)含氮堿基判定；含T的核酸一定是DNA；含U的核

酸一定是RNA。

(3)DNA中單、雙鏈的判定：若AWT、GNC或口票吟N喀咤，

則為單鏈DNA；若人=「G=C,A+G=T+C,則一般認(rèn)為是

雙鏈DNAo

【師說(shuō)核心】

1.核糖核酸

種類(lèi)mRNAtRNArRNA

單鏈，呈

結(jié)構(gòu)單鏈單鏈

三葉草形

一端攜帶特定的

氨基酸，另一端

攜帶從DNA上

的特定的三個(gè)堿核糖體的

特點(diǎn)轉(zhuǎn)錄來(lái)的遺傳信

基可與mRNA上組成成分

息

的密碼子互補(bǔ)配

對(duì)，叫反密碼子

識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)參與構(gòu)成

功能作為翻譯的模板

運(yùn)特定的氨基酸核糖體

*

圖示

mRNA

rRNA

都是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)X匕的，基本單位都相同，都與翻譯的

共同點(diǎn)

過(guò)程有關(guān)

2.轉(zhuǎn)錄有關(guān)問(wèn)題分析

(1)堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系：G—C、C—G、T—A、A—Uo

(2)mRNA與DNA模板鏈的堿基互補(bǔ)，但與非模板鏈堿基序

列基本相同，只是用U代替T。

(3)轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，單鏈轉(zhuǎn)錄。

【針對(duì)檢測(cè)】

1.如圖為核昔酸的模式圖，下列相關(guān)說(shuō)法，正確的是()

A.DNA與RNA在核甘酸上只有②不同

B.如果要構(gòu)成ATP,在①位置上加上兩個(gè)磷酸基團(tuán)即可

C.③在人的遺傳物質(zhì)中只有4種

D.DNA分子中每個(gè)②均只與一個(gè)①相連

2.對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)法有()

DNA——A—I—G—C——

RNA——U

①可能表示DNA復(fù)制過(guò)程②可能表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程③

共有5種堿基④共有8種核甘酸⑤共有5種核甘酸⑥A均

代表同一種核甘酸

A.①②③B.④⑤⑥

C.②③④D.①③⑤

3.（等級(jí)考選做，多選）下列關(guān)于DNA和RNA的結(jié)構(gòu)與功能

的說(shuō)法，正確的是（）

A.區(qū)分單雙鏈DNA、單雙鏈RNA四種核酸可以依據(jù)堿基的

比例和種類(lèi)

B.雙鏈DNA分子中堿基G、C含量越高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相

對(duì)越大

C.含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA,而不是RNA

D.含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是RNA,而不是DNA

4.（等級(jí)考選做，多選）下圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程的

示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）

A.①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補(bǔ)配對(duì)

B.②是以4種核糖核甘酸為原料合成的

C.如果③表示酶分子，則它的名稱(chēng)是RNA聚合酶

D.轉(zhuǎn)錄完成后，②需通過(guò)兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合

探究點(diǎn)二遺傳信息的翻譯

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

1.組成生物體的氨基酸有21種，如果mRNA上的1個(gè)藏基

決定1個(gè)氨基酸，則能決定多少種氨基酸？如果2個(gè)堿基決定1

個(gè)氨基酸則能決定多少種氨基酸？試推測(cè)mRNA上至少幾個(gè)堿基

決定1個(gè)氨基酸，才能決定21種氨基酸。

2.結(jié)合教材P67表4—1中21種氨基酸的密碼子表思考：

⑴密碼子有多少種？在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中都決定氨基酸嗎?

(2)一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密碼子的

簡(jiǎn)并性，密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？

3.結(jié)合下面圖解，思考：

DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)

_3AL一精氨酸

I?I

III

(1)基因中的堿基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中

的氨基酸數(shù)之間有何數(shù)量關(guān)系？

(2)在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，DNA中堿基數(shù)、mRNA中堿基數(shù)、

氨基酸數(shù)是否一定遵循以上數(shù)量關(guān)系？

4.下圖是翻譯過(guò)程的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析:

圖甲

⑴圖甲中i、n、iv分別是哪種分子或結(jié)構(gòu)?

(2)111是mRNA,其中的起始密碼子和終止密碼子分別是什

么？它們都能決定氨基酸嗎？

(3)圖乙中①、⑥分別是什么分子或結(jié)構(gòu)？核糖體移動(dòng)的方向

是怎樣的？

(4)最終合成的多肽鏈②、③、④、⑤的氨基酸序列相同嗎?

為什么？

(5)運(yùn)輸氨基酸的工具是哪種結(jié)構(gòu)？為什么說(shuō)它是真正起“翻

譯”作用的結(jié)構(gòu)？

【智涂筆記】

特別提醒：

(1)一個(gè)mRNA翻譯出的多肽鏈不一定是一條，可以同時(shí)附著

多個(gè)核糖體，翻譯出多條多肽鏈。

(2)從核糖體上脫離下來(lái)的只是肽鏈，肽鏈還要進(jìn)一步加工，

才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)。

(3)由于終止密碼子的存在，因此mRNA中堿基數(shù)比氨基酸數(shù)

的3倍還要多一些，注意題目中是否有限定詞，如“最少”等。

(4)真核細(xì)胞的基因表達(dá)過(guò)程中，轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，

轉(zhuǎn)錄形成的mRNA要通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合，轉(zhuǎn)錄

和翻譯在時(shí)間和空間上均不同。但是，原核細(xì)胞的基因表達(dá)過(guò)程

中，轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時(shí)進(jìn)行，這也是區(qū)分原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

的基因表達(dá)的主要依據(jù)。

轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

(1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA,還有tRNA、rRNA,但只有

mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過(guò)程，只是作用不同。

(2)翻譯過(guò)程中mRNA并不移動(dòng)，而是核糖體沿著mRNA移

動(dòng)，進(jìn)而讀取下一個(gè)密碼子。

(3)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中的堿基配對(duì)不是A—T,而是A—Uo

(4)并不是所有的密碼子都決定氨基酸，其中終止密碼子不決

定氨基酸。

【師說(shuō)核心】

1,轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較

項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯

主要是細(xì)胞質(zhì)

場(chǎng)所主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核

中的核糖體

模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA

4種脫氧4種核糖

原料21種氨基酸

核昔酸核甘酸

時(shí)間細(xì)胞分裂間期生物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中

產(chǎn)物2個(gè)相同RNA(mRNA、有一定氨基酸排

的DNAtRNA、rRNA)列順序的蛋白質(zhì)

1個(gè)mRNA”

邊解旋邊復(fù)制，邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，可結(jié)合多個(gè)核糖

特點(diǎn)

半保留復(fù)制DNA仍保留體，提高合成蛋

白質(zhì)的速度

可用放射性同位

研究可用放射性同位可用放射性同位

素標(biāo)記“氨基

方法素標(biāo)記素標(biāo)記“U”

酸”

SJA—**?RNA.洋.呷.

聯(lián)系信里&"遺傳*碼3——

2.遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較

項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子

DNA介于中脫氧mRNA上決定1個(gè)

tRNA上與密碼子

概念核昔酸的排列順氨基酸的3個(gè)相鄰

互補(bǔ)的3個(gè)堿基

序堿基

控制生物直接決定蛋白質(zhì)識(shí)別密碼子，

作用

的性狀中的氨基酸序列轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸

種類(lèi)多樣性64種61種

T臻

A

圖解1

O

DNtRNAOMm葉)

3.基因表達(dá)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算

（l）DNA（基因）、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系

①圖示：

DNA（基因）==量個(gè)堿基

!

mRNA------------------------------------%個(gè)堿基

肽'鏈Q(jìng)OO……OOO〃個(gè)氨基酸

②規(guī)律：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=1/3mRNA中堿基數(shù)目=

1/6DNA（或基因）中堿基數(shù)目。

4.原核生物與真核生物基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨別

（1）真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)

中，在空間和時(shí)間上被分隔開(kāi)進(jìn)行，即先轉(zhuǎn)錄后翻譯。

（2）原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯沒(méi)有分隔，可以同時(shí)進(jìn)行邊轉(zhuǎn)錄邊

翻譯。其過(guò)程如下圖所示：

IJNIA人破

圖中①是DNA模板鏈,②③④⑤表示正在合成的4條mRNA,

每條mRNA上有多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程，翻譯的方向是從

下到上。

【針對(duì)檢測(cè)】

1.下列對(duì)基因表達(dá)翻譯過(guò)程的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）

A.以細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸為原料

B.以核糖體RNA作為遺傳信息模板

C.以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為氨基酸運(yùn)輸工具

D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)

2.真核細(xì)胞中DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場(chǎng)所依次是

（）

A.細(xì)胞核、細(xì)胞核、核糖體

B.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體

C.細(xì)胞核、紐胞核、高爾基體

D.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

3.（等級(jí)考選做）某生物基因表達(dá)過(guò)程如圖所示，下列敘述與

該圖相符的是（）

A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開(kāi)

B.DNA-RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對(duì)

C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈

D.該過(guò)程發(fā)生在真核細(xì)胞中

4.（等級(jí)考選做，多選）在體外用14c標(biāo)記半胱氨酸一tRNA復(fù)

合物中的半胱氨酸（Cys）,得至『Cys-tRNACys,再用無(wú)機(jī)催化劑銀

將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸（Ala）,得到*Ala—tRNACys（見(jiàn)圖，

tRNA不變）。如果該*Ala—tRNACys參與翻譯過(guò)程，那么下列說(shuō)法

正確的是（）

Cys*Ala

銀

還原

?表示“C標(biāo)記

A.在一個(gè)mRNA分子上可以同時(shí)合成多條被,4C標(biāo)記的多

肽鏈

B.反密碼子與密碼子的配對(duì)由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定

C.新合成的肽鏈中，原來(lái)Cys的位置會(huì)被替換為14c標(biāo)記的

D.新合成的肽鏈中，原來(lái)Ala的位置會(huì)被替換為14c標(biāo)記的

Cys

探究點(diǎn)三中心法則及其發(fā)展

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

1.閱讀教材P69,探究下列不同生物的遺傳信息是如何傳遞

的(用中心法則表示)。

(1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物中遺傳信息是如何傳遞的？請(qǐng)

寫(xiě)出遺傳信息傳遞過(guò)程的圖解。

(2)在以RNA為遺傳物質(zhì)的生物中遺傳信息是如何傳遞的?

請(qǐng)寫(xiě)出遺傳信息傳遞過(guò)程的圖解。

①含有RNA復(fù)制酶的生物：

②含有逆轉(zhuǎn)錄酶的生物:

2.病毒的遺傳信息傳遞過(guò)程能發(fā)生在病毒自身體內(nèi)嗎?

3.據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

中心法則的內(nèi)容及其發(fā)展圖解

復(fù)制

八^蛔*

蛋白質(zhì)

(1)結(jié)合中心法則，思考DNA、RNA產(chǎn)生的途徑有哪些?

(2)線(xiàn)粒體和葉綠體中的DNA是否遵循中心法則？

(3)圖中的過(guò)程都是遺傳信息流動(dòng)的過(guò)程，為什么每個(gè)過(guò)程能

準(zhǔn)確地將遺傳信息傳遞？

4.下列四個(gè)試管中分別模擬的是中心法則中的某個(gè)過(guò)程。

abcd

⑴四個(gè)試管分別模擬中心法則中的哪個(gè)過(guò)程?

(2)四個(gè)試管模擬的過(guò)程分別需要什么酶?

5.甲、乙、丙為三種類(lèi)型的病毒，它們的遺傳信息的遺傳方

式分別如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖思考下列問(wèn)題：

甲：乙；丙

(l)HIV、噬菌體、流感病毒分別對(duì)應(yīng)圖中的哪個(gè)類(lèi)型?

⑵說(shuō)出甲、乙、丙中的數(shù)字分別表示什么過(guò)程。

(3)不管哪種病毒，其增殖過(guò)程都要合成自身的蛋白質(zhì)外殼和

核酸，該過(guò)程需要的原料都來(lái)自哪里？

【智涂筆記】

特別提醒：

(1)逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶。

(2)逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只有在某些病毒中進(jìn)行。

(3)哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無(wú)遺傳信息的傳遞。

(4)并不是所有的生物均能發(fā)生中心法則的所有過(guò)程。

(5)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循

的法則。

(6)DNA復(fù)制主要發(fā)生在細(xì)胞分裂過(guò)程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則可

以發(fā)生在任何時(shí)候。

(7)在病毒體內(nèi)不會(huì)發(fā)生RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，該過(guò)程在

被病毒寄生的宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。

【師說(shuō)核心】

1.中心法則的內(nèi)容及應(yīng)用

制IT-逆轉(zhuǎn)―^白質(zhì)

⑴細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則

復(fù)廠(chǎng)、傳錄翻譯.,

刊(DNA―*1"A—^蛋A質(zhì)

(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則

復(fù)廠(chǎng)、翻譯少心田

制(jNA一蛋白質(zhì)

(3)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則

逆?zhèn)麂洀?fù)傳錄翻譯.

RNA--------->DNA-----R'A蛋臼質(zhì)

制

⑷高度分化的細(xì)胞內(nèi)中心法則的表達(dá)式

轉(zhuǎn)錄翻譯_

DNA------>RNA----->蛋白質(zhì)

(5)能分裂的細(xì)胞內(nèi)中心法則的表達(dá)式

傳錄翻譯一人門(mén)

ARNA一蛋白質(zhì)

2.中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能

(1)傳遞遺傳信息：通過(guò)DNA復(fù)制完成，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)表達(dá)遺傳信息：通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯完成，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過(guò)

程中。

3.對(duì)中心法則各過(guò)程的分析

堿基互

過(guò)程模板原料補(bǔ)配對(duì)產(chǎn)物實(shí)例

方式

DNA的復(fù)A、T、C、AT

DNA以DNA

制GT-ADN

的兩作遺傳物

DNA-D四種脫氧C-GA

條鏈質(zhì)的生物

NA核甘酸GY

DNA的轉(zhuǎn)A、U、G、A-U

DNA

錄CT->A幾乎所

的一RNA

四種核糖C->G有生物

DNA-R條鏈

NA核甘酸GY

A->U

翻譯除病毒

信使21種氨U-A

RNA->多多肽外的細(xì)

RNA基酸C-G

肽胞生物

G—C

RNA的復(fù)RNAA、U、G、A—URNA以RNA

制CUfA作遺傳物

RNAfR四種核糖CfG質(zhì)的生物

NA核甘酸GY

的、、、AT

RNAATC某些致癌

逆轉(zhuǎn)錄GU-ADN

RNA的RNA

四種脫氧C-GA

RNAfD病毒等

NA核甘酸GY

【針對(duì)檢測(cè)】

1.揭示生物體內(nèi)遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（）

A.基因的遺傳定律B.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

C.中心法則D.自然選擇學(xué)說(shuō)

2.遺傳信息從RNA-RNA的途徑是對(duì)中心法則的補(bǔ)充，下

列能夠發(fā)生該傳遞途徑的生物是（）

A.煙草B.煙草花葉病毒

C.噬菌體D.大腸桿菌

3.如圖所示過(guò)程中，正常情況下在動(dòng)植物細(xì)胞中均可發(fā)生的

是（）

⑤（基因蛋白質(zhì)（性狀）

A.①④⑤B.②③⑥

C.②③⑤D.①③⑤

4.（等級(jí)考選做）某種RNA病毒在增殖過(guò)程中，其遺傳物質(zhì)需

要經(jīng)過(guò)某種轉(zhuǎn)變，然后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫

氧核甘酸結(jié)構(gòu)相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細(xì)胞的

增殖，那么物質(zhì)Y抑制該病毒增殖的機(jī)制是（）

A.抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程

B.抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程

C抑制該RNA病毒的反（逆）轉(zhuǎn)錄過(guò)程

D.抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過(guò)程

5.（等級(jí)考選做，多選）人或動(dòng)物的PrP基因編碼一種蛋白

（PrP）,該蛋白無(wú)致病性。Pr產(chǎn)的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrP，。（骯粒）,

就具有了致病性。PrP?？梢哉T導(dǎo)更多的PrP。轉(zhuǎn)變?yōu)镻rP，。，實(shí)現(xiàn)骯

粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是（）

A.骯粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中

B.骯粒的增殖方式與肺炎鏈球菌的增殖方式不同

C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化

D.PrF'轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程

6.（等級(jí)考選做，多選）結(jié)合圖表分析，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的

是（）

③

―?蛋白質(zhì)

抗菌藥

抗菌機(jī)理

物

青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成

環(huán)丙沙抑制細(xì)菌DNA旋轉(zhuǎn)酶（DNA旋轉(zhuǎn)酶可促進(jìn)DNA形成負(fù)

星超螺旋，以利于雙鏈打開(kāi)）的活性

紅霉素能與核糖體結(jié)合

利福平抑制RNA聚合酶的活性

A.環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的①和③

B.青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制

C.結(jié)核桿菌的④和⑤都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中

D.①?⑤可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中

W"川川川川川川川川勿勿“勿勿川N"川t歸納H提升口素養(yǎng)川川I川川川川川川川川川川出川川川川川川川川川川川川〃小

【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】

【主干落實(shí)】

1.RNA有三種:信使RNA（mRNA）、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）和核

糖體RNA（rRNA）o

2.轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，條件是模板（DNA的一條鏈）、

原料（4種核糖核甘酸）、醮（RNA聚合酣）和能量。

3.翻譯的場(chǎng)所是核糖體，條件是模板（mRNA）、原料（21種氨

基酸）、酶和能量。

4.密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61和，3

種終止密碼子不決定氨基酸。

5.一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子，一種密碼子最多只決

定一種氨基酸。

6.每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由

一種或多種tRNA」只別和轉(zhuǎn)運(yùn)。

7.生物遺傳信息流動(dòng)可表示為：

RNI翻譯,蛋白質(zhì)

J逆轉(zhuǎn)錄'、、，

復(fù)制”制

8,逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只發(fā)生在某些病毒侵染的細(xì)胞中。

W"川川川川川川川勿勿勿勿"川川M勿勿川I川川川川川川川川川兒當(dāng)堂時(shí)反位‘川"川I川川勿〃勿勿勿川勿出川川川川川川川川川勿川川川?

1.RNA有mRNA、rRNA、tRNA多種，下列有關(guān)描述，正

確的是（）

A.翻譯時(shí)需要這三種RNA參與

B.mRNA上有多少種密碼子就有多少種tRNA與之對(duì)應(yīng)

C.每種IRNA只運(yùn)轉(zhuǎn)一種氨基酸，一種氨基酸只能由1種

tRNA運(yùn)輸

D.rRNA參與形成核糖體，它的堿基組成與DNA完全相同

2.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端堿基為GUA,則此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA所運(yùn)

載的氨基酸是（）

A.GUA（綴氨酸）B.CAU（組氨酸）

C.UAC（酪氨酸）D.AUG（甲硫氨酸）

3.DNA分子復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯所需的原料依次是（）

A.脫氧核甘酸、脫氧核甘酸、氨基酸

B.脫氧核昔酸、核糖核甘酸、蛋白質(zhì)

C.核糖核甘酸、脫氧核甘酸、氨基酸

D.脫氧核甘酸、核糖核苜酸、氨基酸

①”…

4.如圖表示人體細(xì)胞內(nèi)某物質(zhì)的合成過(guò)程，據(jù)圖分析，錯(cuò)誤

的是（）

A.方框A表示的結(jié)構(gòu)為核糖體

B.該過(guò)程主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)

C.該過(guò)程以核糖核甘酸為原料

D.以③作模板

5.若mRNA上決定氨基酸的某個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替

換，則識(shí)別該密碼子的tRNA及其攜帶的氨基酸的變化情況是

（）

A.tRNA一定改變，氨基酸不一定改變

B.tRNA不一定改變，氨基酸不一定改變

C.tRNA一定改變，氨基酸一定改變

D.tRNA不一定改變，氨基酸一定改變

6.（等級(jí)考選做）下圖表示生物界的中心法則，下列有關(guān)敘述,

正確的是（）

①~~~*mRNA

④：③

⑤]RNA-------?.蛋白質(zhì)

、/

A.健康的人體內(nèi)可以妥生圖中所有過(guò)程

B.煙草花葉病毒侵入宿主細(xì)胞后發(fā)生①一②一③一④的過(guò)程

C.⑤過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與

D.該圖揭示了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律

7.如圖為人體胰島素基因控制合成胰島素的過(guò)程示意圖。據(jù)

圖回答：

在，

AIB為起始密研f

UAA為集止宙*If

⑥衣示甘氨的

?如法冬

⑥表示色氨酸

⑥衣示丙氨酸

⑴圖中①表示的過(guò)程稱(chēng)為,發(fā)生的主要場(chǎng)所是

—，催化該過(guò)程的酶是_

(2)②表示的物質(zhì)是O根據(jù)搬運(yùn)的物質(zhì)種類(lèi)劃分，③

共有種。構(gòu)成④的化學(xué)物質(zhì)有0

(3)圖中天冬氨酸的密碼子是________，胰島素基因中決定

“II”的模板鏈的堿基序列為

(4)已知胰島素由兩條多肽鏈共51個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成

的②的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于153,其主要原因是

o一個(gè)②上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，其意義

是

愀——“陽(yáng)—姍"rniri?口國(guó)?恤稠―帆—翻用電

口教材第64頁(yè)a【問(wèn)題探討】

提示：一種生物的整套DNA分子中儲(chǔ)存著該種生物生長(zhǎng)、發(fā)

育等生命活動(dòng)所需的全部遺傳信息，也可以說(shuō)是構(gòu)建生物體的藍(lán)

圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過(guò)極其復(fù)雜

的基囚表達(dá)及調(diào)控過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)，因此，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，利用

DNA使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。

口教材第64頁(yè)a【想象空間】

提示：DNA相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，如果總司令總是深入

前線(xiàn)直接指揮，就會(huì)影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細(xì)胞核

內(nèi)，使轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程分別在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行，有利于這兩

項(xiàng)重要生命活動(dòng)的高效、準(zhǔn)確進(jìn)行。

口教材第66頁(yè)a［思考.討論】

1.提示：可以從所需條件、過(guò)程中的具體步驟和過(guò)程中所表

現(xiàn)出的規(guī)律等角度來(lái)分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵

循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則等。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息傳

遞的準(zhǔn)確性。

2.提示：轉(zhuǎn)錄所需要的原料是4種核糖核甘酸，DNA復(fù)制

所需要的原料是4種脫氧核糖核甘酸；轉(zhuǎn)錄所需要的酶是RNA聚

合酶，DNA復(fù)制所需要的酶是解旋酶、DNA聚合酶等。

3.提示：轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單

鏈的堿基序列之間的堿基是互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，與DNA雙鏈間堿基互

補(bǔ)配對(duì)不同的是：RNA鏈中與DNA鏈的A配對(duì)的是U,不是T；

轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列與該DNA的另一條鏈（非模板鏈）的堿

基序列基本相同，只是DNA鏈上T的位置，RNA鏈上是U。

■教材第67頁(yè)a［思考.討論】

1.提示：此題具有一定的開(kāi)放性，要積極思考?？梢詮脑鰪?qiáng)

密碼容錯(cuò)性的角度來(lái)解釋?zhuān)?dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于

密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；也可以從密

碼子使用頻率來(lái)考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的

密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。

2.提示：這是一道開(kāi)放性較強(qiáng)的題，答案并不唯一，旨在培

養(yǎng)學(xué)生的分析能力和發(fā)散性思維。通過(guò)這一事實(shí)可以想到生物都

具有相同的遺傳語(yǔ)言，所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)

上是統(tǒng)一的，等等。

口教材第69頁(yè)a【練習(xí)與應(yīng)用】

一、概念檢測(cè)

1.⑴X

（2）X絕大多數(shù)氨基酸有多個(gè)密碼子。

2.D密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿

基?；蛑械拿撗鹾烁仕嵝蛄校ɑ驂A基序列）代表遺傳信息，tRNA

一端的三個(gè)相鄰堿基稱(chēng)為反密碼子。

二、拓展應(yīng)用

提示：紅霉素能與核糖體結(jié)合，通過(guò)抑制翻譯過(guò)程來(lái)干擾細(xì)

菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA的復(fù)

制過(guò)程，從而抑制細(xì)菌的增殖過(guò)程。利福平通過(guò)抑制RNA聚合酶

的活性，可能抑制細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。因此這些抗生素可用于治療

因細(xì)菌感染而引起的疾病。

溫馨提示：請(qǐng)完成課后分層檢測(cè)案13

第4章基因的表達(dá)

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

互動(dòng)?探究?智涂

探究點(diǎn)一

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

1.提示：(l)RNA的基本組成單位是核甘酸，含有4種堿基,

可以?xún)?chǔ)存遺傳信息。(2)RNA一般是單鏈，比DNA短，能通過(guò)核

孔，從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。(3)組成RNA的堿基與模板DNA之間

也嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

2.⑴提示：....AUGAUAGGGAAAC。

(2)提示：①轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA

單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。

②相同點(diǎn)：a.堿基數(shù)目相等；b.都含A、G、C3種堿基；c.

城基序列基本相同。不同點(diǎn)：用U代替T。

3.(1)提示：甲、乙中含有堿基T,因此為DNA;在甲中，A

與T不相等，G與C不相等，因此甲只能為單鏈DNA。在乙中，

A與T相等，G與C相等，最可能是雙鏈DNA。

答案：甲、乙中的核酸都是DNA,但甲只能為單鏈DNA,乙

最可能是雙鏈DNAO

(2)提示：RNA;丙的核酸中含有堿基U,但不含堿基T。

(3)提示：丁的核酸既有DNA,又有RNA,因此含有8種核

甘酸。

答案：8種。

(4)提示：①RNA一般為單鏈，比DNA短，可以通過(guò)核孔從

細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。

②RNA是另一種核酸，也是由四種核甘酸組成的，也可以?xún)?chǔ)

存大量的遺傳信息。

③RNA與DNA之間也遵循堿基互訃配對(duì)原則。

【針對(duì)檢測(cè)】

1.解析：分析題圖可知，①是磷酸基團(tuán)，②是五碳糖，③是

含氮堿基。DNA與RNA在核甘酸上的不同點(diǎn)主要有兩點(diǎn)，一是

在DNA中②為脫氧核糖，在RNA中②為核糖；二是在DNA中

③有A、T、C、G4種，在RNA中③有A、U、C、G4種，A錯(cuò)

誤；如果要構(gòu)成ATP,要在①位置上加上兩個(gè)磷酸基團(tuán)，②應(yīng)為

核糖，③應(yīng)為腺喋吟，B錯(cuò)誤；人的遺傳物質(zhì)是DNA,在DNA

中③只有4種（A、G、C、T）,C正確；DNA分子的一條脫氧核昔

酸鏈中多數(shù)②與兩個(gè)①相連，D錯(cuò)誤。

答案：C

2.解析：圖為DNA轉(zhuǎn)錄或逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，因?yàn)镈NA與RNA

的基本單位不同，故相同堿基代表不同核甘酸，所以圖示核甘酸

種類(lèi)數(shù)為8,堿基種類(lèi)數(shù)為5。

答案：C

3.解析：組成DNA和RNA的堿基種類(lèi)不完全相同，且雙鏈

DNA和RNA分子中堿基之間的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因

此區(qū)分單雙鏈DNA、單雙鏈RNA四種核酸可以根據(jù)堿基比例和

種類(lèi)判定，A正確；雙鏈DNA分子中，C和G之間有3個(gè)氫鍵，

A和T之間有2個(gè)氫鍵，因此堿基G、C含量越高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

性相對(duì)越大，B正確；含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA,

而不是RNA,C正確；含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是RNA或

DNA,D錯(cuò)誤。

答案：ABC

4.解析：圖中①鏈為模板鏈，②鏈為RNA,①鏈中的堿基A

與②鏈中的堿基U互補(bǔ)配對(duì)；③表示RNA聚合酶；轉(zhuǎn)錄完成后，

②通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過(guò)0層生物膜。

答案：BC

探究點(diǎn)二

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

1.提示：(l)mRNA上的堿基有4種，如果1個(gè)堿基決定1

個(gè)氨基酸,能決定41=4種氨基酸。

(2)如果2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸則能決定42=16種氨基酸。

(3)當(dāng)由3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸時(shí)，可以編碼少=64種氨基

酸，所以至少需要3個(gè)堿基決定1種氨基酸才足以編碼出構(gòu)成蛋

白質(zhì)的21種氨基酸。

2.(1)提示：密碼子共有64種，但有3種為終止密碼子，正

常情況下不決定氮基酸，決定氨基酸的密碼子共有61種。

(2)提示：密碼子的簡(jiǎn)并性在遺傳的穩(wěn)定性和提高翻譯速率上

有一定的意義，具體如下：

①當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可

能不會(huì)改變對(duì)應(yīng)的氨基酸。

②當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一

種氨基酸可以保證翻譯的速率。

3.(1)提示：基因中的堿基、mRNA分子中的堿基與蛋白質(zhì)分

子中的氨基酸三者之間的數(shù)量比為6:3:lo

(2)提示：不一定。這是由于，在一段多肽鏈對(duì)應(yīng)的mRNA中

含有不編碼氨基酸的終止密碼子，而在其對(duì)應(yīng)的DNA中，還含有

一些不能轉(zhuǎn)錄為mRNA的DNA片段。

4.(1)提示：I、II、IV分別是tRNA、核糖體、多肽鏈。

(2)提示：起始密碼子：AUG,編碼甲硫氨酸；終止密碼子：

UAA,不編碼氨基酸。

(3)提示：①、⑥分別是mRNA、核糖體；核糖體移動(dòng)的方向

是由右向左。

(4)提示：相同；因?yàn)樗鼈兊哪０迨峭粭lmRNA。

(5)提示：運(yùn)輸氨基酸的工具是tRNA,它一端有反密碼子，能

和mRNA上的密碼子相識(shí)別，另一端能攜帶氨基酸，是真正起“翻

譯”作用的結(jié)構(gòu)。

【針對(duì)檢測(cè)】

1.解析：翻譯是以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序

的蛋白質(zhì)的過(guò)程，B錯(cuò)誤；由于蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,

A、D正確；在翻譯過(guò)程中，搬運(yùn)工具是tRNA,C正確。

答案：B

2.解析：DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA為模板，DNAi

要在細(xì)胞核中，故DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所主要是細(xì)胞核，翻譯是

在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上完成的。

答案：A

3.解析：轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA雙鏈?zhǔn)窃赗NA聚合酶作用下解旋的，

A正確；轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是A—U、T—A、G—C、C

一G,所以DNA—RNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與U配對(duì)，B錯(cuò)誤；圖

中mRNA上連接有2個(gè)核糖體且已合成出2條多肽鏈，C錯(cuò)誤；

轉(zhuǎn)錄、翻譯同時(shí)進(jìn)行，故圖示過(guò)程發(fā)生在原核細(xì)胞中，D錯(cuò)誤。

答案：A

4.解析：翻譯過(guò)程中，在一個(gè)mRNA分子上可以先后結(jié)合

多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈，依據(jù)題干中信息，*Ala—tRNACys

參與翻譯過(guò)程，因此可以同時(shí)合成多條被14c標(biāo)記的肽鏈,A正確；

tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對(duì)是由二者的堿基序

列決定的，B錯(cuò)誤；由于半胱氨酸在鎂的催化作用下還原成丙氨

酸，但tRNA未變，所以該*Ala—tRNACys參與翻譯時(shí)，新合成的

肽鏈中原來(lái)Cys的位置會(huì)被替換為14c標(biāo)記的Ala,但原來(lái)Ala的

位置不會(huì)被替換為14c標(biāo)記的Cys,C正確、D錯(cuò)誤。

答案：AC

探究點(diǎn)三

【師問(wèn)導(dǎo)學(xué)】

(1)提示

轉(zhuǎn)錄翻譯

>RNA吧‘蛋白質(zhì)。

翻譯

---＞蛋白質(zhì)o

②7K

轉(zhuǎn)錄翻譯

RNA—＞RNA--＞蛋白質(zhì)

2.提示：不能。只能發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)。

3.(1)提示：DNA的產(chǎn)生途徑有DNA的復(fù)制及逆轉(zhuǎn)錄；RNA

的產(chǎn)生途徑有RNA的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄。

(2)提示：遵循，在線(xiàn)粒體和葉綠體中也有DNA的復(fù)制及基因

的表達(dá)過(guò)程。

(3)提示：原因有二：一是每個(gè)過(guò)程都有精確的模板；二是嚴(yán)

格遵守堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

4.(1)提示：a:DNA的復(fù)制；b:轉(zhuǎn)錄；c:RNA的復(fù)制；d:

逆轉(zhuǎn)錄。

(2)提示：a:解旋酶和DNA聚合酶；b:RNA聚合酶；c:RNA

復(fù)制酶；d:逆轉(zhuǎn)錄酶。

5.(1)提示：HIV:丙；噬菌體：甲；流感病毒：乙。

(2)提示：甲：1——轉(zhuǎn)錄，2——翻譯，3——DNA的復(fù)制；

乙:4----RNA的復(fù)制，5——翻譯，6——RNA的復(fù)制；丙：7——

逆轉(zhuǎn)錄，8——轉(zhuǎn)錄，9——翻譯，10——DNA的復(fù)制。

(3)提示：由宿主細(xì)胞提供。

【針對(duì)檢測(cè)】

1.解析：中心法則揭示了生物體內(nèi)遺傳信息傳遞的一般規(guī)律,

在遺傳信息傳遞過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，基因的遺傳

定律則揭示了基因的傳遞規(guī)律。

答案：C

2.解析：由RNA-RNA說(shuō)明發(fā)生了RNA的復(fù)制，該過(guò)程只

發(fā)生在RNA病毒中。煙草、噬菌體以及大腸桿菌都是以DNA為

遺傳物質(zhì)的生物，其遺傳信息是通過(guò)DNAfRNA一蛋白質(zhì)途徑傳

遞的。

答案：B

3