《基因的表达复习》PPT课件.ppt

最新考纲最新考纲热点考向热点考向1.1.遗传信息的遗传信息的转录和翻译转录和翻译2.2.基因与性状基因与性状的关系的关系1.DNA1.DNA与与RNARNA的区别的区别2.2.遗传信息转录、翻遗传信息转录、翻译过程的区别和联系译过程的区别和联系3.3.中心法则的内容及中心法则的内容及应用应用本章内容主要包括三个方面：基因指导本章内容主要包括三个方面：基因指导蛋白质的合成，即相连续的两个过程，转录蛋白质的合成，即相连续的两个过程，转录和翻译；基因对性状的控制是通过基因控制和翻译；基因对性状的控制是通过基因控制酶的合成和基因直接控制蛋白质分子的结构酶的合成和基因直接控制蛋白质分子的结构来影响性状的；遗传过程中的重要规律来影响性状的；遗传过程中的重要规律中心法则，对遗传信息传递进行了高度概括。中心法则，对遗传信息传递进行了高度概括。1 1线索指导线索指导(1)(1)复习本部分内容应以复习本部分内容应以“”为主线展开复习。为主线展开复习。(2)(2)复习本部分内容可与必修复习本部分内容可与必修1“1“细胞核细胞核”“”“核糖体核糖体”“”“蛋白质蛋白质”部分联系起来，对蛋白质的部分联系起来，对蛋白质的合成有个整体的全面的认识。合成有个整体的全面的认识。2 2重点关注重点关注(1)(1)遗传信息的转录和翻译过程遗传信息的转录和翻译过程采用列表比较和图文结合法对两大生理过程进采用列表比较和图文结合法对两大生理过程进行对比，沿着遗传信息由行对比，沿着遗传信息由DNA(DNA(基因基因)mRNA)mRNA蛋蛋白质这条主线把握它们的区别和联系，并用数白质这条主线把握它们的区别和联系，并用数学方法理清相应碱基数与氨基酸数的关系。学方法理清相应碱基数与氨基酸数的关系。(2)(2)基因与性状的关系基因与性状的关系用图形记忆法分清不同种类的生物遗传信息的用图形记忆法分清不同种类的生物遗传信息的传递情况，列举实例理解基因对性状的控制。传递情况，列举实例理解基因对性状的控制。1.1.（1010广东卷）黄曲霉毒素是主要由黄曲霉广东卷）黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、因控制，也受温度、pHpH等因素影响。下列选等因素影响。下列选项正确的是项正确的是A.A.环境因子不影响生物体的表现型环境因子不影响生物体的表现型 B.B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C C黄曲霉毒素致癌是表现型黄曲霉毒素致癌是表现型 D.D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型【解析】【解析】本题考查学生的理解能力和获取本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干信息的能力。依据题干“黄曲霉毒素是主黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、合成受多个基因控制，也受温度、pHpH等因等因素影响素影响”，可知，可知，A A项是错误的；由于是多项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。2.2.（1010海南卷）下列关于遗传信息传递的海南卷）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是叙述，错误的是A A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则中心法则B BDNADNA中的遗传信息是通过转录传递给中的遗传信息是通过转录传递给mRNAmRNA的的C CDNADNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序酸的排列顺序D DDNADNA病毒中没有病毒中没有RNARNA，其遗传信息的传递，其遗传信息的传递不遵循中心法则不遵循中心法则 3.（10天津卷）天津卷）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU 思路分析：思路分析：mRNA上上3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1个氨基酸，个氨基酸，每每3个这样的碱基称作个这样的碱基称作1个密码子。个密码子。据表，据表，mRNA的密码子和的密码子和tRNA上的反密码子互补配上的反密码子互补配对，可推知对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为的密码子最后的碱基为U；DNA的的一条链为一条链为TG，另一条链为，另一条链为AC，若，若DNA转录时的模板转录时的模板链为链为TG链，则链，则mRNA的密码子为的密码子为ACU，若，若DNA转录转录时的模板链为时的模板链为AC链，则链，则mRNA的密码子为的密码子为UGU。4 4、（、（20102010江苏卷）铁蛋白是细胞内储存多余江苏卷）铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+Fe3+的蛋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的白，铁蛋白合成的调节与游离的FeFe3+3+、铁调节蛋白、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNAmRNA起起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当性结合，阻遏铁蛋白的合成。当FeFe3+3+浓度高时，铁调浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，核节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白一端结合，沿移动，遇到起始密码后糖体能与铁蛋白一端结合，沿移动，遇到起始密码后开始翻译开始翻译(如下图所示如下图所示)。回答下列问题：。回答下列问题：（1 1）图中甘氨酸的密码）图中甘氨酸的密码子是子是 ，铁蛋白基因中决定的模铁蛋白基因中决定的模板链碱基序列为：板链碱基序列为：-GGUGACUGG-CCACTGACC-GGU（2）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ，从而抑制了翻译的起始；浓度高时，铁调节蛋白由，从而抑制了翻译的起始；浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白能够于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白能够翻译。这种调节机制既可以避免翻译。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性对细胞的毒性影响，又可以减少影响，又可以减少 。核糖体上的核糖体上的mRNAmRNA上的结合于移动上的结合于移动 FeFe3+3+细胞内物质和能量的浪费细胞内物质和能量的浪费（3）若铁蛋白由）若铁蛋白由n个氨基酸组成指导其合成的的碱基个氨基酸组成指导其合成的的碱基数远大于数远大于3n，主要原因是，主要原因是 。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密密码子为码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以，可以通过改变通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由模板链上的一个碱基来实现，即由 。mRNAmRNA两端存在不翻译的序列两端存在不翻译的序列CA 解析：解析：本题考察了遗传信息的传递过程及同学们的识图能力以及本题考察了遗传信息的传递过程及同学们的识图能力以及从新情景中获取信息分析问题、解决问题的能力，从新情景中获取信息分析问题、解决问题的能力，（1）根据携带甘氨酸的）根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子的反密码子CCA可以判断甘氨酸可以判断甘氨酸的密码子为的密码子为GGU,甘甘-色色-天对应的密码子为天对应的密码子为-GGUGACUGG-判断模板链碱基序列为判断模板链碱基序列为-CCACTGACC-（2）当）当Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，使蛋浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，使蛋白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在mRNA上移动，遏上移动，遏制铁蛋白的合成，由于制铁蛋白的合成，由于Fe3+具有很强的氧化性，因此这种机制能具有很强的氧化性，因此这种机制能减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的消耗。胞内物质和能源的消耗。（3）mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。不具有遗传效应的。（4）色氨酸密码子为）色氨酸密码子为UUG,对应模式链碱基序列为对应模式链碱基序列为ACC,当第二当第二个碱基个碱基C-A时，此序列对应的密码子变为时，此序列对应的密码子变为UUG,恰为亮氨酸密码恰为亮氨酸密码子。子。从近年高考情况看：从近年高考情况看：1 1）高考常从转录和翻译的过程、）高考常从转录和翻译的过程、DNADNA的复的复制与转录和翻译过程的比较进行立意命题，制与转录和翻译过程的比较进行立意命题，考查密码子、反密码子的位置及功能、考查密码子、反密码子的位置及功能、tRNAtRNA与氨基酸间的联系。与氨基酸间的联系。2 2）运用基因的表达过程、）运用基因的表达过程、DNADNA模板链与模板链与mRNAmRNA间的碱基互补配对原则立意命题，考查间的碱基互补配对原则立意命题，考查分析情景材料、从生物图形中获取信息、解分析情景材料、从生物图形中获取信息、解决问题的能力，近年成为高考的热点。决问题的能力，近年成为高考的热点。3 3）运用中心法则解释不同生物遗传信息）运用中心法则解释不同生物遗传信息的具体传递与表达途径。的具体传递与表达途径。4 4）结合）结合DNADNA的复制、转录、翻译、细胞分的复制、转录、翻译、细胞分裂等知识，综合考察各阶段的名称、所需条裂等知识，综合考察各阶段的名称、所需条件、原料、场所、细胞分裂时期等。件、原料、场所、细胞分裂时期等。5 5）运用基因、蛋白质与性状间的关系，）运用基因、蛋白质与性状间的关系，分析情景材料，归纳现象，得出相应结论成分析情景材料，归纳现象，得出相应结论成为高考的热点。为高考的热点。6 6）考查题型上，选择题、非选择题都有）考查题型上，选择题、非选择题都有出现，但非选择题出现的几率较大。出现，但非选择题出现的几率较大。本部分知识仍是本部分知识仍是20112011年高考的热点和命题点。年高考的热点和命题点。1 1以以DNADNA德复制、转录和翻译过程的比较为德复制、转录和翻译过程的比较为问题情境，以选择题的呈现形式命制试题，考问题情境，以选择题的呈现形式命制试题，考查转录和翻译的过程，考查查转录和翻译的过程，考查DNADNA、RNARNA、密码子、密码子及氨基酸之间数量关系的计算。及氨基酸之间数量关系的计算。2 2以人类社会的热点问题和生命科学成果以人类社会的热点问题和生命科学成果为情景，以考查基因、蛋白质和性状之间的关为情景，以考查基因、蛋白质和性状之间的关系为目的，结合减数分裂、遗传规律的应用等系为目的，结合减数分裂、遗传规律的应用等综合命制非选择题将是高考的趋势，很可能出综合命制非选择题将是高考的趋势，很可能出现在高考题中。现在高考题中。1 1RNARNA的结构的结构(1)(1)基本单位：基本单位：。五碳糖为。五碳糖为，含氮碱基为，含氮碱基为。(2)(2)结构：一般是结构：一般是。(3)(3)种类种类 (mRNA)(mRNA)：蛋白质合成的模板。：蛋白质合成的模板。(tRNA)(tRNA)：运载氨基酸。：运载氨基酸。(rRNA)(rRNA)：核核糖糖体体的的组组成成成成分分。一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖AA、U U、C C、G G单链单链信使信使RNARNA转运转运RNARNA核糖体核糖体RNARNA2 2转录转录(1)(1)场所：场所：。(2)(2)模板：模板：。(3)(3)原料：原料：4 4种游离的种游离的。(4)(4)配对原则：配对原则：、CGCG、GCGC、。(5)(5)产物：产物：(主要是主要是mRNA)mRNA)。细胞核细胞核DNADNA的一条链的一条链核糖核苷酸核糖核苷酸AUAUTATARNARNA1 1RNARNA都是怎样形成的？都是怎样形成的？提示提示 都是以都是以DNADNA一条链为模板转录来的。一条链为模板转录来的。(1)(1)场所：场所：。(2)(2)模板：模板：。(3)(3)原料：原料：2020种游离的种游离的。(4)(4)运载工具：运载工具：。(5)(5)产物：有一定产物：有一定的蛋白质。的蛋白质。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译核糖体核糖体mRNAmRNA氨基酸氨基酸tRNAtRNA氨基酸顺序氨基酸顺序1 1密码子密码子(1)(1)概念：概念：上上3 3个个相相邻邻的的碱碱基基决决定定1 1个个氨基酸，这氨基酸，这3 3个相邻的碱基称做个相邻的碱基称做。(2)(2)位置：位置：.(3)(3)种类：种类：种，决定氨基酸的密码子有种，决定氨基酸的密码子有 种。种。2 2反密码子反密码子(1)(1)概念：每个概念：每个tRNAtRNA上的上的3 3个碱基可以与个碱基可以与 上上的的密密码子互补配对，称为反密码子码子互补配对，称为反密码子位置：位置：.种类：种类：6161种种三、密码子与反密码子三、密码子与反密码子mRNAmRNA密码子密码子mRNA6461mRNAtRNA2 2转运转运RNARNA与氨基酸有怎样的对应关系？与氨基酸有怎样的对应关系？提提示示 一一种种转转运运RNARNA只只能能搬搬运运一一种种氨氨基基酸酸，一一种种氨氨基基酸酸可可由由一一种种或或多多种种转转运运RNARNA搬运。搬运。1 1中心法则中心法则(信息流信息流)四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制2 2基因对性状控制的方式基因对性状控制的方式(1)(1)基因通过控制酶的合成来控制基因通过控制酶的合成来控制过程，进而控制生物体的性状过程，进而控制生物体的性状(2)(2)基因通过控制基因通过控制的的结结构构，直直接控制生物体的性状接控制生物体的性状3 3细胞质基因：线粒体基因、细胞质基因：线粒体基因、，遗传特点：，遗传特点：.细胞代谢细胞代谢蛋白质蛋白质叶绿体基因叶绿体基因母系遗传母系遗传3 3中中心心法法则则中中几几个个生生理理过过程程准准确确进进行行的的原因是什么？原因是什么？提提示示 前前者者为为后后者者的的产产生生提提供供了了一一个个准确模板。准确模板。严严格格的的碱碱基基互互补补配配对对原原则则决决定定了了后后者者是是以前者提供的模板为依据形成的。以前者提供的模板为依据形成的。一、DNA与RNA的比较项目项目DNADNARNARNA全称全称脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸组成组成成分成分碱基碱基A A、T T、C C、G GA A、U U、C C、G G磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸磷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖基本单位基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸项目项目DNADNARNARNA空间结构空间结构规则的双螺旋结规则的双螺旋结构构通常是单链结通常是单链结构构类型类型通常只有一种通常只有一种三种：三种：mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA分布分布主要在细胞核中，主要在细胞核中，少数在线粒体、少数在线粒体、叶绿体中叶绿体中主要在细胞质主要在细胞质中中产生途径产生途径DNADNA复制、逆转录复制、逆转录转录、转录、RNARNA复复制制项目项目DNADNARNARNA功能功能主要的遗传物质，主要的遗传物质，只要生物体内有只要生物体内有DNADNA，DNADNA就是遗就是遗传物质传物质生物体内无生物体内无DNADNA时，时，RNARNA是是遗传物质；遗传物质；参与蛋白质的合成，即翻参与蛋白质的合成，即翻译工作；译工作；少数少数RNARNA有催化作用有催化作用鉴定鉴定被甲基绿染成绿被甲基绿染成绿色色被吡罗红染成红色被吡罗红染成红色相同点：相同点：化学组成成分中都有磷酸及碱基化学组成成分中都有磷酸及碱基A A、C C、G G；二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息联系：联系：RNARNA是以是以DNADNA的一条链为模板转录产生的，即的一条链为模板转录产生的，即RNARNA的遗传信息来自的遗传信息来自DNADNA(1)DNA(1)DNA特特有有碱碱基基T T，RNARNA特特有有碱碱基基U U，据据此此可可判断核酸的种类。判断核酸的种类。(2)(2)细细胞胞中中因因有有DNADNA和和RNARNA两两种种核核酸酸，所所以以就就整整个个细细胞胞而而言言，嘌嘌呤呤与与嘧嘧啶啶未未必必相相等等；整整个个DNADNA分子中，嘌呤等于嘧啶。分子中，嘌呤等于嘧啶。(3)(3)构构成成核核酸酸的的碱碱基基共共5 5种种，构构成成DNADNA、RNARNA的的碱碱基基分分别别是是4 4种种。构构成成核核酸酸的的核核苷苷酸酸共共8 8种种，四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸。四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸。(4)mRNA(4)mRNA：传传递递遗遗传传信信息息，作作为为合合成成蛋蛋白白质的模板。质的模板。tRNAtRNA：转运特定的氨基酸，识别密码子。：转运特定的氨基酸，识别密码子。rRNArRNA：是核糖体的成分。：是核糖体的成分。1 1对于下列图解，对于下列图解，正确的说法有正确的说法有表表示示DNADNA复复制制过过程程表表示示DNADNA转转录录过过程程共共有有5 5种种碱碱基基共共有有8 8种种核核苷苷酸酸共共有有5 5种核苷酸种核苷酸AA均代表同一种核苷酸均代表同一种核苷酸A A B BC C D D 解解析析 由由图图可可知知，此此过过程程是是DNADNA转转录录过过程程，整整个个过过程程涉涉及及5 5种种碱碱基基：A A、T T、C C、G G、U U，但但由由于于组组成成DNADNA和和RNARNA的的五五碳碳糖糖不不同同，故故分分别别有有4 4种核苷酸，共种核苷酸，共8 8种核苷酸。种核苷酸。2 2(2010(2010年年潍潍坊坊模模拟拟)关关于于RNARNA的的叙叙述述，不不正确的是正确的是A ARNARNA可作为逆转录的模板可作为逆转录的模板B B转运转运RNARNA是翻译的模板是翻译的模板C C信使信使RNARNA上有密码子上有密码子D DRNARNA中没有中没有T T 解析解析 mRNAmRNA是翻译的模板。是翻译的模板。变式训练变式训练：甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤：甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占占46%46%、嘧啶占、嘧啶占54%54%，乙生物遗传物质的碱基，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占比例为：嘌呤占34%34%、嘧啶占、嘧啶占66%66%，则以下分，则以下分别表示甲、乙生物正确的是别表示甲、乙生物正确的是()A A蓝藻、变形虫蓝藻、变形虫B BT T2 2噬菌体、豌豆噬菌体、豌豆C C硝化细菌、绵羊硝化细菌、绵羊D D肺炎双球菌、烟草花叶病毒肺炎双球菌、烟草花叶病毒解析：解析：对有细胞结构的生物，其遗传物质一对有细胞结构的生物，其遗传物质一定是定是DNADNA，且碱基组成中嘌呤嘧啶，且碱基组成中嘌呤嘧啶50%50%，据此将据此将A A、B B、C C排除。排除。二、DNA分子的复制、转录、翻译的比较复制复制转录转录翻译翻译时间时间细胞分裂细胞分裂(有丝有丝分裂和减数第分裂和减数第一次分裂一次分裂)的间的间期期个体生长发育的整个过程个体生长发育的整个过程场所场所 主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核细胞质的核糖体糖体模板模板 DNADNA的两条链的两条链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA原料原料 4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸复制复制转录转录翻译翻译条件条件酶酶(DNA(DNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等)、ATPATP酶酶(RNA(RNA聚合酶聚合酶等等)、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA产物产物 2 2个双链个双链DNADNA一个单链一个单链RNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNA、rRNA)rRNA)多肽链多肽链模板模板去向去向分别进入分别进入2 2个个子代子代DNADNA分子分子中中恢复原样，与恢复原样，与非模板链重新非模板链重新绕成双螺旋结绕成双螺旋结构构分解成单个核分解成单个核苷酸苷酸复制复制转录转录翻译翻译特点特点半保留复制，半保留复制，边解旋边复制边解旋边复制边解旋边转边解旋边转录录一个一个mRNAmRNA上上结合多个核结合多个核糖体，顺次糖体，顺次合成多条肽合成多条肽链链碱基配碱基配对对ATAT，TATA，CGCG，GCGCAUAU，TATA，CGCG，GGC CAUAU，UAUA，CGCG，GGC C遗传信遗传信息传递息传递DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白蛋白质质意义意义使遗传信息从使遗传信息从亲代传给子代亲代传给子代表达遗传信息，使生物表表达遗传信息，使生物表现出各种性状现出各种性状1 1遗传信息、密码子、反密码子的区别遗传信息、密码子、反密码子的区别F(1)(1)存在位置不同存在位置不同：遗传信息存在于基因：遗传信息存在于基因(DNA)(DNA)中，中，是指基因是指基因(DNA)(DNA)中的脱氧核苷酸的排列顺序；密码子中的脱氧核苷酸的排列顺序；密码子位于位于mRNAmRNA上，是指上，是指mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基；反密码子位于的碱基；反密码子位于tRNAtRNA上，是指上，是指tRNAtRNA中与密码子中与密码子相互配对的三个碱基。相互配对的三个碱基。F(2)(2)作用不同作用不同：遗传信息决定氨基酸的排列顺序是：遗传信息决定氨基酸的排列顺序是间接作用；密码子直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺间接作用；密码子直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序；反密码子是识别密码子的。序；反密码子是识别密码子的。2 2密码子与氨基酸的关系密码子与氨基酸的关系F密码子共有密码子共有6464种种，但是，但是编码氨基酸编码氨基酸的密码子只有的密码子只有6161种，有种，有3 3种终止密码子；一种氨基酸可以有一种或多种种终止密码子；一种氨基酸可以有一种或多种密码子，但是一种密码子只能决定一种氨基酸；起始密码子，但是一种密码子只能决定一种氨基酸；起始密码子也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其密码子也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其他碱基隔开，无论是病毒，还是原核生物和真核生物他碱基隔开，无论是病毒，还是原核生物和真核生物共用一套遗传密码子。共用一套遗传密码子。3 3tRNAtRNA的功能的功能F一是转运氨基酸，二是识别密码子一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种，且一种tRNAtRNA只只能识别并转运一种氨基酸。所以能识别并转运一种氨基酸。所以tRNAtRNA有有6161种，一种氨种，一种氨基酸可有一种或几种基酸可有一种或几种tRNAtRNA来转运。来转运。tRNAtRNA并非只有三个并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。4 4基因中的碱基、基因中的碱基、RNARNA中的碱基和蛋白质中的氨中的碱基和蛋白质中的氨基酸的数量关系基酸的数量关系F(1)(1)转录时只以基因中的一条链为模板，因此转录转录时只以基因中的一条链为模板，因此转录形成的形成的mRNAmRNA分子中的碱基数目是基因中碱基数目的分子中的碱基数目是基因中碱基数目的1/21/2。F在转录时，基因模板链中的在转录时，基因模板链中的A AT(T(或或G GC)C)与与RNARNA分子中的分子中的U UA(A(或或C CG)G)相等。相等。F在在DNADNA分子中：分子中：n n，在，在mRNAmRNA链中：链中：n n。F无论在无论在DNADNA分子中，还是在每一条链中以及分子中，还是在每一条链中以及RNARNA中，互补配对的两碱基之和中，互补配对的两碱基之和(A(AT T或或G GC C或或A AU)U)所占所占总碱基的量也都是相同的。总碱基的量也都是相同的。F(2)(2)翻译过程中，翻译过程中，mRNAmRNA中每中每3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNAmRNA碱基数目的碱基数目的1/31/3。F(3)(3)基因基因(DNA)(DNA)的碱基数的碱基数:mRNAmRNA的碱基数的碱基数:氨基酸数氨基酸数6:3:16:3:1。但是因为基因中有非编码区，真核生物的基。但是因为基因中有非编码区，真核生物的基因有内含子，因有内含子，mRNAmRNA中有终止密码子，实际上基因中有终止密码子，实际上基因(DNA)(DNA)的碱基数目要大于的碱基数目要大于6n6n，mRNAmRNA中的碱基数目要大于中的碱基数目要大于3n3n，因此在分析时常常有因此在分析时常常有“至少至少”或或“最多最多”字样。字样。F常见的有关计算等式还有：蛋白质中常见的有关计算等式还有：蛋白质中肽链肽链的条数的条数蛋白质中的蛋白质中的肽键肽键数数(或缩合时脱下的水分子数或缩合时脱下的水分子数)蛋蛋白质中氨基酸的数目参加转运的白质中氨基酸的数目参加转运的tRNAtRNA数目数目1/3mRNA1/3mRNA的碱基数的碱基数1/61/6基因基因中碱基数。中碱基数。3 3下下列列为为某某一一段段多多肽肽链链和和控控制制它它合合成成的的DNADNA双双链链的的一一段段。“甲甲硫硫氨氨酸酸脯脯氨氨酸酸苏苏氨氨酸酸甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸”密密码码子子表表：甲甲硫硫氨氨酸酸AUGAUG脯脯氨氨酸酸CCACCA、CCCCCC、CCU CCU 苏苏氨氨酸酸ACUACU、ACCACC、ACAACA甘甘氨氨酸酸GGUGGU、GGAGGA、GGG GGG 缬氨酸缬氨酸GUUGUU、GUCGUC、GUAGUA根据上述材料，下列描述错误的是根据上述材料，下列描述错误的是A A这段这段DNADNA中的中的链起了转录模板的作用链起了转录模板的作用B B决决定定这这段段多多肽肽链链的的遗遗传传密密码码子子依依次次AUGAUG、CCCCCC、ACCACC、GGGGGG、GUAGUAC C这这条条多多肽肽链链中中有有4 4个个“CONH”“CONH”的的结结构构D D若若这这段段DNADNA的的链链右右侧侧第第二二个个碱碱基基T T被被G G替替代，这段多肽链中将会出现两个脯氨酸代，这段多肽链中将会出现两个脯氨酸4 4下下列列关关于于遗遗传传密密码码子子的的叙叙述述中中，错错误误的的是是()A A一一种种氨氨基基酸酸可可能能有有多多种种与与之之相相对对应应的的遗遗传密码传密码B BGTAGTA肯定不是遗传密码子肯定不是遗传密码子C C每种密码子都有与之对应的氨基酸每种密码子都有与之对应的氨基酸D D信信使使RNARNA上上的的GCAGCA在在人人细细胞胞中中和和小小麦麦细细胞胞中决定的是同一种氨基酸中决定的是同一种氨基酸 解解析析 密密码码子子是是信信使使RNARNA上上决决定定一一个个氨氨基基酸酸的的三三个个相相邻邻的的碱碱基基，RNARNA分分子子中中不不含含碱碱基基T T。由由于于信信使使RNARNA上上的的四四种种碱碱基基组组合合成成的的遗遗传传密密码码子子有有6464种种，氨氨基基酸酸只只有有2020种种，所所以以一一种种氨氨基基酸酸可可能能有有多多种种遗遗传传密密码码子子，遗遗传传密密码码子子在在一一切切生生物物体体内内都都是是一一样样的的。因因为为密密码码子子有有UAAUAA等等终终止止密密码码子子，终终止止密密码码子子没没有与之对应的氨基酸。有与之对应的氨基酸。变式训练(2008山东模拟)基因是有遗传效应的DNA片段，通过转录和翻译控制合成相应的蛋白质。若一个信使RNA中有m个碱基，其中GC有n个，该mRNA合成的蛋白质由一条肽链构成。则其模板DNA分子中的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是解析解析在信使在信使RNARNA中中G GC C有有n n个，则含有个，则含有A AU U数为数为(m(mn)n)个，个，DNADNA中含有中含有A AT T数应为数应为2(m2(mn)n)个；控制合成的蛋白质中含有氨基酸的个数个；控制合成的蛋白质中含有氨基酸的个数为为m/3m/3，形成一条肽链，所以脱去的水分子数，形成一条肽链，所以脱去的水分子数为为m/3m/31 1。三、中心法则与基因对性状的控制三、中心法则与基因对性状的控制1 1内容图解内容图解a a表示表示DNADNADNADNA(或基因到基因或基因到基因)：主要发生在：主要发生在细胞核中的细胞核中的DNADNA自我复制过程，表示遗传信息的传递。自我复制过程，表示遗传信息的传递。b b表示表示DNARNADNARNA：主要发生在细胞核中的转录：主要发生在细胞核中的转录过程。过程。c c表示表示RNARNA蛋白质蛋白质：发生在细胞质核糖体上的：发生在细胞质核糖体上的翻译过程，翻译过程，b b、c c共同完成遗传信息的表达。共同完成遗传信息的表达。d d表示表示RNADNARNADNA：少数：少数RNARNA病毒、甲型病毒、甲型H1N1H1N1病毒、病毒、SARSSARS病毒、病毒、HIVHIV在宿主细胞内的逆转录过程。在宿主细胞内的逆转录过程。e e表示表示RNARNARNARNA：以：以RNARNA作为遗传物质的生物作为遗传物质的生物(如如RNARNA病毒病毒)的的RNARNA自我复制过程。自我复制过程。(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递(2)(2)以以RNARNA为遗传物质的生物遗传信息传递为遗传物质的生物遗传信息传递的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生物体内能发生吗？物体内能发生吗？不能。正常细胞结构的生物体内能发生DNA的复制、转录和翻译过程。2 2何时才能发生？何时才能发生？只有在只有在RNARNA病毒寄生到寄主细胞中以后才能病毒寄生到寄主细胞中以后才能发生发生RNARNA的自我复制和逆转录。的自我复制和逆转录。(3)(3)中心法则体现了中心法则体现了DNADNA的两大基本功能的两大基本功能DNADNA的的复复制制体体现现了了遗遗传传信信息息的的传传递递功功能能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。DNADNA的的转转录录和和翻翻译译共共同同体体现现了了遗遗传传信信息息的的表达表达功能，发生在个体的发育过程中。功能，发生在个体的发育过程中。DNADNA复复制制、转转录录和和翻翻译译是是所所有有具具有有细细胞胞结构的生物所遵循的法则。结构的生物所遵循的法则。RNARNA复复制制和和逆逆转转录录只只发发生生在在被被RNARNA病病毒毒寄寄生的细胞中。生的细胞中。逆逆转转录录酶酶在在基基因因工工程程中中是是一一种种很很重重要要的的酶酶，它它能能以以已已知知的的mRNAmRNA为为模模板板合合成成目目的的基基因。因。2 2基因对性状控制的方式基因对性状控制的方式基基因因控控制制性性状状需需经经过过一一系系列列步步骤骤，基基因因控控制性状有如下两种方式：制性状有如下两种方式：.控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状控制生物的性状(1)(1)苯丙酮尿症及白化病苯丙酮尿症及白化病(2)(2)豌豆粒型豌豆粒型.控制蛋白质的结构，直接控制生物体的控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状性状(1)(1)镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症(2)(2)囊性纤维病囊性纤维病1中心法则与基因表达的关系2 2等位基因和性状的关系等位基因和性状的关系3 3生物的有些性状是受单基因控制的生物的有些性状是受单基因控制的(如如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制)，而有些性状是由多对基因来决定的而有些性状是由多对基因来决定的(如人的身如人的身高高)。4 4生物的性状由基因决定，还受环境条件生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型基因型环境条件。即表现型基因型环境条件。5 5细胞质基因与细胞核基因的比较细胞质基因与细胞核基因的比较细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核细胞核是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合否，否，DNADNA分子裸露分子裸露与蛋白质结合为染色与蛋白质结合为染色体体结构结构双链双链DNADNA双链双链DNADNA功能功能复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译基因数量基因数量少少多多遗传方式遗传方式母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因联系联系线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受到核基因的些部位的基因的活动还要受到核基因的控制、制约控制、制约核基因的复制、转录在细胞核内进行，核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中有自己的核糖体中有自己的核糖体5 5如下图所示的过程，下列说法错误的是如下图所示的过程，下列说法错误的是A A正正常常情情况况下下，在在动动植植物物细细胞胞中中都都不不可能发生可能发生B B过程的产物相同，催化的酶也相同过程的产物相同，催化的酶也相同C C真真核核细细胞胞中中，进进行行的的场场所所有有细细胞胞核核、线粒体、叶绿体；线粒体、叶绿体；进行的场所为核糖体进行的场所为核糖体D D所所需需的的原原料料分分别别为为脱脱氧氧核核苷苷酸酸、核核糖核苷酸、氨基酸糖核苷酸、氨基酸 解解析析 图图中中是是逆逆转转录录过过程程，除除需需DNADNA聚合酶外，还需要特定的逆转录酶。聚合酶外，还需要特定的逆转录酶。6 6(2009(2009年年广广州州模模拟拟)下下列列关关于于基基因因与与性性状状关关系的叙述，错误的是系的叙述，错误的是A A一对相对性状可由多对基因控制一对相对性状可由多对基因控制B B基基因因可可通通过过控控制制酶酶的的合合成成进进而而控控制制生生物物的的性状性状C C隐性基因控制的性状不一定得到表现隐性基因控制的性状不一定得到表现D D基因型相同，表现型就相同基因型相同，表现型就相同 解解析析 基基因因与与性性状状的的关关系系是是，基基因因型型与与环环境境条条件件共共同同决决定定生生物物性性状状，因因此此基基因因型型相相同同，环境不同时，表现型不一定相同。环境不同时，表现型不一定相同。7.7.人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是其根本原因是A A、DNADNA碱基排列顺序不同碱基排列顺序不同B B、核糖体不同、核糖体不同C C、转运、转运RNARNA不同不同D D、信使、信使RNARNA不同不同解析：解析：人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，是基因选择性表达的结果，是转录的信使同，是基因选择性表达的结果，是转录的信使RNARNA不不同。此题易误选为同。此题易误选为A A。个体发育过程中产生的众多体。个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，也就是的遗传物质或基因，也就是DNADNA碱基排列顺序是相同碱基排列顺序是相同的。的。8 8、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则右图所示的终翻译的氨基酸如下表，则右图所示的tRNAtRNA所携带所携带的氨基酸是的氨基酸是GCAACGCGTTGC赖氨酸赖氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸苏氨酸苏氨酸 A、