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1、第4章 基因的表达 考纲内容及能力要求 考向定位 1遗传信息的转录和翻译 2.基因对性状的控制 1.遗传信息的转录和翻译过程及相关计算2.基因与蛋白质及性状的关系第1节 基因指导蛋白质的合成 基础梳理 基因指基因指导蛋白蛋白质的合成的合成过程的基本概念理解程的基本概念理解 基础梳理1遗传信息是指_中控制遗传性状的脱氧核苷酸的排列顺序。脱氧核苷酸的_、_、 _ 决定了遗传信息的多样性，从而决定了_的多样性。2遗传学上把_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_种，其中决定氨基酸的密码子有_种。基因 种类 数量 排列顺序 蛋白质 mRNA 64 61 3每种tRNA只能识别并转运一
2、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_，tRNA共有_种，而氨基酸只有_种，故一种氨基酸可由一种或多种tRNA来转运。反密码子 61 20 密码子种类 起始密码子：2种，即AUG、GUG， 也编码氨基酸 普通密码子：59种，只编码氨基酸 61种编码氨基酸 终止密码子：3种，即UAA、UGA、UAG，不编码氨基酸，只是终止信号 易错提示：归纳整合 一、三种RNA的比较mRNAtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体特点带有从DNA转录下来的遗传信息一端能与氨基酸结合，另一端有反密码子，这些反密码子与mRNA上的遗传密码子互相配对由核仁组织区的DN
3、A转录而来，是核糖体的组成物质功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具它与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”结构单链单链，常有部分碱基对形成三叶草结构单链共同点都是转录产生；基本单位相同；都与翻译过程有关二、遗传信息、密码子和反密码子的区别1.遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序。反密码子是指转运RNA上的一端的三个碱基的排列顺序。2.密码子的特点(1)三个碱基合在一起（三联体密码）决定一个氨基酸。(2)密码的解读是从mRNA上某一个固定的碱基排列开始的，按53的取向，每三个碱基为一区段进
4、行解读。(3)蛋白质合成的终止是由不对应任何氨基酸的无义密码子决定。(4)三联体单位中三个碱基都不重复解读，密码子与密码子之间不存在多余的碱基。(5)有的氨基酸具有两种以上的密码子。(6)遗传密码对于所有生物都是共通的。3.遗传信息、密码子和反密码子的区别(1)位置不同。遗传信息位于DNA分子的基因上，密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上。这里要注意的是，DNA 分子上并不是所有片段都代表着遗传信息，非基因上的脱氧核苷酸的排列不含遗传信息。(2)作用不同。遗传信息决定着mRNA上密码子的排序，密码子决定着氨基酸的种类，tRNA 上的反密码子则保证了 tRNA 准确地运载相应的氨
5、基酸。 (3)不同的生物个体具有不同的基因遗传信息，从而转录成不同的 mRNA，但由于生物个体共用一套密码子与反密码子，因此不同生物的密码子、反密码子和tRNA 的种类是相同的。 跟踪训练 1 （2009年山东卷）细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是（ ）A血红蛋白基因 BATP合成酶基因CDNA解旋酶基因 D核糖体蛋白基因 解解析析：本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选择性地表达。而其他选项中，ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体
6、蛋白的。 答案：答案： A 2.(双选) （2009年广东卷，改编）有关蛋白质合成的叙述，正确的是（ ） A.起始密码子不编码氨基酸 B.每种tRNA只运转一种氨基酸 C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D.核糖体可在mRNA上移动 解析：解析：携带遗传信息的是DNA。 答案：答案： BD转录和翻和翻译 基础梳理1遗传信息的转录DNA主要存在于细胞核中，因此，转录过程主要发生在_中，RNA是在细胞核中以DNA的_为模板合成的，在此过程中用到_酶，在转录的过程中也存在着碱基互补配对，配对关系是 。细胞核 一条链 RNA聚合 A-U，G-C，T-A，C-G 转录过程：第一步：DNA双
7、链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步：游离的_随机地与DNA链上的碱基碰撞，当两者_时，便以_相结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的_上。第四步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后，_恢复。 核糖核苷酸 碱基互补 氢键 mRNA分子 DNA双链 2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_ 为模板合成具有一定氨基酸顺序的_，这一过程叫_。在此过程中用到的“工人”是_。mRNA 多肽 翻译 tRNA 翻译过程：（以课本的图解为例）第一步：mRNA进入细胞质，与_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
8、_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 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_，原占据位点 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，直至核糖体读取到mRNA的_。终止密码核糖体 tRNA 肽键 密码子 归纳整合一、复制、转录、翻译的比较 复制转录翻译时期细胞分裂的间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体细胞质中核糖体上模板以DNA解旋的两条链为模板以DNA解旋的一条链为模板以mRNA为模板
9、原料4种脱氧核苷酸4种核糖核酸20种氨基酸条件酶、能量酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式A-T T-AC-G G-CA-U T-AC-G G-CA-U U-AC-G G-C遗传信息传递方向DNADNADNARNARNA蛋白质特点边解旋边复制半保留复制边解旋边转录，转录后的DNA仍然保留原来的双链结构mRNA分子可被多个核糖体结合进行多肽链的合成产物两个双链DNA分子1条单链的mRNA多肽或蛋白质跟踪训练 1（2009年上海卷）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
10、D93对碱基 解解析析：设氨基酸为N个，110N-18(N-1)=2778，解得N=30，所以密码子数为31，多肽的基因长度至少是93对碱基。 答案：答案： D 2 （2009年海南卷）有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（ ） A两种过程都可在细胞核中发生 B两种过程都有酶参与反应 C两种过程都以脱氧核苷酸为原料 D两种过程都以DNA为模板 解解析析：两种过程都可在细胞核中发生；两种过程都有酶参与反应；两种过程都以DNA为模板；DNA复制以脱氧核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料。 答案：答案： C热点聚焦 对基因表达的理解基因表达的理解 （2009年重庆卷）下表有关基因表
11、达的选项中，不可能的是（ ）基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞 动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白 解解析析：抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核，所以其细胞内无兔血红蛋白基因，不能表达产生兔血红蛋白。 答案：答案： 名名师点点睛睛 ：1转录中DNA（基因）决定R
12、NA的性质，遵循碱基互补配对原则；而翻译中，mRNA上密码子的排列顺序决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。2翻译中，tRNA既转运氨基酸，又能与mRNA上的密码子互补配对，起了翻译者的作用。3翻译中，形成的肽键数=氨基酸个数-肽链条数。4mRNA、rRNA、tRNA都是由DNA转录产生的，在翻译过程中一起发挥作用。 热点训练下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是（ ）A一种密码子可以编码多种氨基酸B基因的内含子能翻译成多肽C编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸D DNA分 子 经 过 复 制 后 ， 子 代 DNA分 子 中（C+T）/（A+G）=1 解解析析：本题考查的是DNA复制
13、和基因表达的相关知识。一种密码子只能编码一种氨基酸，故A不正确。内含子不编码蛋白质，故B不正确。编码区增加一个碱基对可能改变一个或多个氨基酸，也可能不改变氨基酸的排列顺序，故C不正确。 答案：答案： D 课时作业 1.（2009年深圳一模）下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是（ ）A三个过程在所有生活细胞都能进行B三个过程发生的场所都是细胞质C三个过程都要通过碱基互补配对来完成D复制与转录的模板相同，而与翻译的模板不同 解解析析：高度分化的细胞一般不能进行DNA复制，A错；DNA复制主要发生在细胞核，B错；DNA复制是以解旋的两条母链为模板，转录是以DNA片段(基因)的一条链为模板，翻译是以
14、mRNA为模板，D错。 答案：答案：C2.（2009年佛山一模，改编）下列有关mRNA的描述，错误的是（ ）AmRNA可作为蛋白质合成的直接模板BmRNA上的三个相邻的碱基可组成一个密码子CmRNA上的四种脱氧核苷酸可组合成64种密码子，代表20种氨基酸DmRNA只有与核糖体结合后才能发挥它的作用 解解析析：mRNA上的核苷酸不是脱氧核苷酸，而是核糖核苷酸。 答案：答案：C4.（2009年惠州一模）某蛋白质分子由一条含176个氨基酸的肽链构成。下列叙述中正确的是（ ）A参与合成该多肽的tRNA最多可有61种B参与合成该多肽的细胞器应该有4种C组成该多肽的氨基酸应该有20种D该多肽的模板mRNA
15、上能被翻译的密码子最多可有64种 解解析析：参与合成该多肽的细胞器是核糖体和线粒体，选4种是误以为是蛋白质的分泌过程。组成该多肽的氨基酸不一定有20种；终止密码子UAA、UAG、UGA并不编码任何氨基酸，起着终止肽链合成的作用。 答案：答案：A8.（2009年深圳一模）下列有关基因表达的叙述，正确的是（ ）A基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达B细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成来进行表达C蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA多，mRNA也多D细胞出现生理功能上稳定的差异，根本原因是基因表达的差异 解解析析：细胞中的基因表达具有选择性；蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA不变，mRNA增多
16、。 答案：答案：AD 9.（2009年湛江一模）美国某研究小组最新发现抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞癌变，如下图所示。请据图回答下列问题： （1）过程称为 ，主要在 中进行。（2）与过程直接有关的核酸除图中所示外还有 。需要的原料是 。（3）与邻近基因或抑癌基因相比，杂交分子中特有的碱基对是 ，如果细胞中出现了杂交分子，则抑癌基因被沉默，此时 （填序号）过程被抑制。（4）抑癌基因的主要作用是 。答答案案：（1）转录 细胞核 （2）tRNA（或tRNA和rRNA） 氨基酸 （3）AU （4）阻止细胞的不正常增殖 10.（2009年汕头二模）下图表示真核生物体内DNA传递遗传信息的某过程，请据图回答： （1）该图表示的是遗传信息的 过程，在小麦根细胞中发生该过程的场所有，在细胞 周期中该过程发生在 期。（2）是以、中的哪一条链为模板形成的？ 。写出的碱基序列： 。中的C所形成的基本单位与 中 的 C所 形 成 的 基 本 单 位 是 同 种 物 质 吗 ？ 说 明 理 由 ： 。 答案：（答案：（1）转录 细胞核和线粒体 间 （2） CAUGCA 不是。中的C所形成的基本单位是胞嘧啶核糖核苷酸，中的C是胞嘧啶脱氧核苷酸祝祝您
