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1、学习必备 欢迎下载 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 课标要求 1理解基因的概念。2掌握基因控制蛋白质的合成过程。3了解基因对性状控制的表现 复习重难点 基因控制蛋白质的合成过程 知识网络体系 一、遗传信息的转录 1DNA与 RNA的异同点 核酸 项目 DNA RNA 结构 通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构 通常是单链结构 基本单位 脱氧核苷酸（4 种）核糖核苷酸（4 种）五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A、G、C、T A、G、C、U 产生途径 DNA复制、逆转录 转录、RNA复制 存在部位 主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中 功能 传递和表达
2、遗传信息 mRNA：转录遗传信息，翻译的模板 tRNA：运输特定氨基酸 rRNA：核糖体的组成成分 2RNA的类型 信使 RNA（mRNA）转运 RNA（tRNA）核糖体 RNA（rRNA）3转录 转录的概念：画图：转录的场所 主要在细胞核 转录的模板 以 DNA的一条链为模板 转录的原料 4种核糖核苷酸 转录的产物 一条单链的 mRNA 转录的原则 碱基互补配对 转录与复制的异同（下表：）阶段 项目 复制 转录 时间 细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程 进行场所 主要细胞核 主要细胞核 模板 以 DNA的两条链为模板 以 DNA的一条链为模板 学习必备 欢迎下载 原料
3、 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 条件 需要特定的酶和 ATP 需要特定的酶和 ATP 过程 在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、CG、TA、GC）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构 在细胞核中，以 DNA 解旋后的一条链为模板，按照 AU、GC、TA、CG 的碱基互补配对原则，形成 mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合 产物 两个双链的 DNA分子 一条单链的 mRNA 特点 边解旋边复制；半保留式复制（每个子代 DNA含一条母链和一条子链）边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后 DNA仍保留
4、原来的双链结构）遗 传 信 息 的传递方向 遗传信息从亲代 DNA传给子代 DNA分子 遗传信息由 DNA传到 RNA 注：细胞中因有 DNA和 RNA，所以就整个细胞而言，嘌呤和嘧啶未必相等。复制和转录发生在有 DNA的部位，如：拟核，细胞核，线粒体，叶绿体等。二、遗传信息的翻译 1翻译 定义：画图：翻译的场所 细胞质的核糖体上 翻译的模板 mRNA 翻译的原料 20 种氨基酸 翻译的产物 多肽链（蛋白质）翻译的原则 碱基互补配对 2遗传信息、密码子和反密码子 遗传信息 密码子 反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA 中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与 mRNA密码子
5、互补配对的三个碱基 作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸 种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 64种 61种：能翻译出氨基酸 3 种：终止密码子，不能翻译氨基酸 61种或 tRNA也为 61 种 联系 基因中脱氧核苷酸的序列决定 mRNA中核糖核苷酸的序列 mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对 3翻译与转录的异同点（下表）：阶段 项目 转录 翻译 定义 在细胞核中，以 DNA的一条链为模板合成 mRNA的过程 以信使 RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 对
6、性状控制的表现复习重难点基因控制蛋白质的合成过程知识网络体系一遗传信息的转录与的异同点核酸项目结构通常是双螺旋结构极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸种核糖核苷酸种五碳糖碱基脱氧核糖核能传递和表达遗传信息主要位于细胞质中转录遗传信息翻译的模板运输特定氨基酸核糖体的组成成分的类型信使转运核糖体转录转录的概念画图转录的场所主要在细胞核转录的模板以的一条链为模板转录的原料种核糖核苷酸转录的数第一次分裂间期进行场所主要细胞核以的两条链为模板模板生长发育的连续过程主要细胞核以的一条链为模板学习必备欢迎下载原料条件过程产物种脱氧核苷酸种核糖核苷酸需要特定的酶和需要特定的酶和在酶的作用下两条
7、扭成学习必备 欢迎下载 场所 细胞核 细胞质的核糖体 模板 DNA的一条链 信使 RNA 信息传递的方向 DNAmRNA mRNA蛋白质 原料 含 A、U、C、G 的 4 种核苷酸 合成蛋白质的 20 种氨基酸 产物 信使 RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达 注：DNA复制只发生在细胞分裂的间期，而在高度分化的细胞（不具分裂能力）中不发生，而转录和翻译只要是活细胞均可能发生（哺乳动物成熟红细胞除外），而且是是所有时期均存在。重难热点归纳 1基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的计算 转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单
8、链 mRNA，则转录产生的 mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中 A+T（或 C+G）与 mRNA分子中 U+A（或 C+G）相等。翻译过程中，mRNA中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的 1/3，是双链 DNA碱基数目的 1/6。2遗传信息、遗传密码和密码子 遗传信息：指基因中的（功 DNA中的）控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序。遗传密码：指 mRNA中决定氨基酸排列顺序的碱基序列。密码子：指 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的、连续的碱基。密码子具有通用性、简并性和不间断性（连续性）。
9、经典例题剖析 例不属于基因功能的是 A携带遗传信息 B携带遗传密码 C能转录信使 RNA D能控制蛋白质的合成 解析：DNA携带、传递遗传信息，mRNA上携带着从 DNA上转录获得的遗传密码。答案：B 例 2(08广东理基)37核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于 DNA和 RNA特点的比较，叙述正确的是 A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基相同 解析：考查对 DNA和 RNA的基本知识的掌握情况。答案：B 例 3（2008 江苏卷10）叶绿体的 DNA能指导自身 小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是（）A叶绿体 DNA能够
10、转录 B叶绿体 DNA是遗传物质 C叶绿体内存在核糖体 D叶绿体功能不受细胞核调控 例 4、（2008 江苏卷24）下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（）A图中表示 4 条多肽链正在合成 B转录尚未结束，翻译即已开始 C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 对性状控制的表现复习重难点基因控制蛋白质的合成过程知识网络体系一遗传信息的转录与的异同点核酸项目结构通常是双螺旋结构极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸种核糖核苷酸种五碳糖碱基脱氧核糖核能传递和表达遗传信息主要位于细胞质中转录遗传信息翻译的模板运输特定氨基酸核糖体的组成成分的类型信使转运核糖体转录
11、转录的概念画图转录的场所主要在细胞核转录的模板以的一条链为模板转录的原料种核糖核苷酸转录的数第一次分裂间期进行场所主要细胞核以的两条链为模板模板生长发育的连续过程主要细胞核以的一条链为模板学习必备欢迎下载原料条件过程产物种脱氧核苷酸种核糖核苷酸需要特定的酶和需要特定的酶和在酶的作用下两条扭成学习必备 欢迎下载 D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 解析：一个 DNA 分子上含有成百上千个基因，基因是有遗传效应的 DNA 片段，一个基因转录形成的mRNA控制合成一种蛋白质分子，一个 mRNA可以与多个核糖体串联（称之为多核糖体）。答案：BD 基础试题训练 1(08广东生物)（多选）DNA复制和
12、转录的共同点是（）A需要多种酶参与 B在细胞核内进行 C遵循碱基互补配对原则 D不需要 ATP提供能量 2(08广东理基)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于 DNA和 RNA特点的比较，叙述正确的是 A在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同 C核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基相同 3(08上海生物)下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（）染色体 中心体 纺锤体 核糖体 A B C D 4(08 上海生物)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）()A第 6 位的 C被替换为 T B第 9 位与第 10 位
13、之间插入 1 个 T C第 100、101、102 位被替换为 TTT D第 103 至 105 位被替换为 1 个 T 5(07 天津理综)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、编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸 C、基因的内含子能翻译成多肽 D、DNA 分子经过复制后，子代DNA 分子中（C+T）/（A+G）=1 6(07北京理综)利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目 的基因完成了在受体细胞中表达的是（）A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C山羊乳
14、腺细胞中检测到人生长激素DNA 序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 7(07上海生物)密码子存在于（）ADNA BmRNA CtRNA D核糖体 8（07四川理综 31（22）（1）下面是某基因的部分碱基序列，序列 I为内含子的一部分，序列 II为外显子的一部分。上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸”（甲硫氨酸的密码子是 AUG）。该基因表达过程中，RNA的合成在 中完成，此过程称为 。请写出编码上述氨基酸序列的 mRNA序列：。如果序列 I中箭头所指碱基对 被替换为 该基因上列片段编码的氨基酸序列为：如果序列 II中箭头所指碱基对 缺失，该基因上列
15、片段编码的氨基酸序列为：序列 序列 TACGTCGACCGTCTACTG ATGCGGGAGGCGGATGTC ATGCAGCTGGCAGATGAC TACGCCCTCCGCCTACAG C G A T C G 对性状控制的表现复习重难点基因控制蛋白质的合成过程知识网络体系一遗传信息的转录与的异同点核酸项目结构通常是双螺旋结构极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸种核糖核苷酸种五碳糖碱基脱氧核糖核能传递和表达遗传信息主要位于细胞质中转录遗传信息翻译的模板运输特定氨基酸核糖体的组成成分的类型信使转运核糖体转录转录的概念画图转录的场所主要在细胞核转录的模板以的一条链为模板转录的原料种
16、核糖核苷酸转录的数第一次分裂间期进行场所主要细胞核以的两条链为模板模板生长发育的连续过程主要细胞核以的一条链为模板学习必备欢迎下载原料条件过程产物种脱氧核苷酸种核糖核苷酸需要特定的酶和需要特定的酶和在酶的作用下两条扭成学习必备 欢迎下载 课后检测：1与“阿波罗”登月计划相提并论的“人类基因组计划”主要任务有基因组整体序列的测序工作。其序列是指（）ADNA的碱基排列顺序 B信使 RNA的碱基排列顺序 C转运 RNA的碱基排列顺序 D蛋白质的氨基酸排列顺序 2下列关于密码子的叙述中，错误的是（）A一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子 B每种密码子都有与之对应的氨基酸 CGTA肯定不是密码子 D信使
17、 RNA上的 GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸 3某 DNA分子的 S片段含 900 个碱基，问由该片段所控制合成的多肽链中，最多有多少种氨基酸（）A、150 B、450 C、600 D、20 4对于右边式子，正确的说法有（）表示 DNA复制过程 表示 DNA转录过程 图中共有 5 种碱基 图中共有 8 种核苷酸 图中共有 5 种核苷酸 图中的 A均代表同一种核苷酸 A B C D 5治疗艾滋病（其遗传物质为 RNA）的药物 AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似，试问AZY抑制病毒繁殖的机制是（）A抑制艾滋病 RNA基因的转录 B抑制艾滋病 RNA基因的逆转录 C抑制
18、艾滋病毒蛋白质的翻译过程 D抑制艾滋病毒 RNA基因的自我复制 6在遗传密码研究的早期，有人从数学的角度推测只有 mRNA上三个碱基决定一个蛋白质中一个氨基酸才能满足编码 20 种氨基酸的需要（43=6420）。这种推论很快被离体实验所证实。Matthaei 和 Nirenbeng把大量的大肠杆菌细胞磨碎，制成无细胞提取液，用 DNA酶处理这种提取液，使细菌的 DNA水解，除去细胞壁等。将上清液装入试管，再加上 20 种氨基酸和必要的其他物质，其中至少有一种氨基酸用14C标记，最后在这种无细胞提取液中加入人工合成的多聚核苷酸 最后通过分析试管内多肽链中氨基酸的种类和含量并结合数学分析来确定遗传
19、密码的组成和方式。具体结果如下：编号 碱基种类和比例 多聚核苷酸 氨基酸种类和比例 1 100%U 多聚 U 100%苯丙氨酸 2 70%U 30%A 多聚 U、A 34%苯丙氨酸 2.7%赖氨酸 15%异亮氨酸 15%亮氨酸 3 U、C UCUCUC 丝氨酸、亮氨酸 根据上述信息回答下列问题：（1）上述上清液中与实验直接有关的物质或结构有_。_。_。（2）上述必要的其他物质是_。（3）实验中多聚核苷酸的作用是_。对性状控制的表现复习重难点基因控制蛋白质的合成过程知识网络体系一遗传信息的转录与的异同点核酸项目结构通常是双螺旋结构极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸种核糖核苷酸种
20、五碳糖碱基脱氧核糖核能传递和表达遗传信息主要位于细胞质中转录遗传信息翻译的模板运输特定氨基酸核糖体的组成成分的类型信使转运核糖体转录转录的概念画图转录的场所主要在细胞核转录的模板以的一条链为模板转录的原料种核糖核苷酸转录的数第一次分裂间期进行场所主要细胞核以的两条链为模板模板生长发育的连续过程主要细胞核以的一条链为模板学习必备欢迎下载原料条件过程产物种脱氧核苷酸种核糖核苷酸需要特定的酶和需要特定的酶和在酶的作用下两条扭成学习必备 欢迎下载（4）通过表中的实验结果可确定苯丙氨酸的遗传密码是_。（5）通过表中的实验结果可确定赖氨酸的遗传密码是_。（6）通过表中的实验结果可初步确定异亮氨酸或亮氨酸的
21、遗传密码可能是_。基础题 1、ABC 2、B 3、B 4、B 5D 6、D 7、B 8、（1）细胞核 转录 AUG CGG GAG GCG GAU GUC 甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸 甲硫氨酸精氨酸谷氨酸精氨酸甲硫氨酸 课后检测 1、A 2、C 3、D 4、C 5、B 6、（1）酶。核糖体。转运 RNA。（2）ATP。（3）翻译时的模板。（4）UUU。（5）AAA。（6）UUA、AUU、UAU。对性状控制的表现复习重难点基因控制蛋白质的合成过程知识网络体系一遗传信息的转录与的异同点核酸项目结构通常是双螺旋结构极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸种核糖核苷酸种五碳糖碱基脱氧核糖核能传递和表达遗传信息主要位于细胞质中转录遗传信息翻译的模板运输特定氨基酸核糖体的组成成分的类型信使转运核糖体转录转录的概念画图转录的场所主要在细胞核转录的模板以的一条链为模板转录的原料种核糖核苷酸转录的数第一次分裂间期进行场所主要细胞核以的两条链为模板模板生长发育的连续过程主要细胞核以的一条链为模板学习必备欢迎下载原料条件过程产物种脱氧核苷酸种核糖核苷酸需要特定的酶和需要特定的酶和在酶的作用下两条扭成