1、考点 一遗传信息的转录和翻译考点 二中心法则及基因与性状的关系二级训练达标冲关第 3 讲 基因的表达 先做学案落实知能 1RNA 的组成、结构与类型考点一 遗传信息的转录和翻译 2遗传信息的转录和翻译(1)转录：(2)翻译：(3)密码子与反密码子：密码子反密码子位置_作用直接决定蛋白质中_的序列识别_，转运_特点与_上的碱基互补与_的碱基互补mRNA氨基酸tRNA氨基酸密码子DNA 模板链mRNA 中密码子3.比较复制、转录、翻译项目复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的_过程场所主要在细胞核主要在细胞核_模板DNA的两条单链_mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件解旋
2、酶、DNA聚合酶、ATP_酶、ATP酶、ATP、tRNADNA 的一条链RNA 聚合整个核糖体项目复制转录翻译产物_1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，重新组成_水解成单个核糖核苷酸碱基配对AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC意义传递遗传信息 _遗传信息，使生物表现出各种性状双螺旋2 个双链 DNA表达结构小题查验1判断正误(1)细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与()(2)tRNA 分子中含有一定数量的氢键()(3)反密码子是位于 mRNA 上相邻的三个碱基()(4)一条 mRNA 只能翻译出一条肽链()(5)细胞中有多种
3、 tRNA，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸()(6)真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译()(7)转录和翻译都是以 mRNA 为模板合成生物大分子的过程()(8)少数 RNA 具有生物催化作用()(9)真核生物的 tRNA 呈三叶草结构()(10)细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为模板，提高转录效率()(11)一个含 n 个碱基的 DNA 分子，转录的 mRNA 分子的碱基数是 n/2 个()(12)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料()(13)tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息()(14)每种氨基酸仅由一种密码子编程()(15)DNA 复制就是基因
4、表达的过程()(16)密码子种类为 64 种，决定氨基酸的共 61 种，终止密码子有 3 种()(17)反密码子存在于 tRNA 上，有 64 种()2下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题(1)mRNA 与核糖体的数量关系：一个 mRNA 上可同时结合核糖体。(2)存在上述关系的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出。多个大量的蛋白质(3)核糖体在 mRNA 上移动的方向：(据上图)，判断依据是根据是，长的翻译在前。(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至等结构中进一步加工。从左向右多肽链的长短内质网、高尔基体提示：图示中 4 个核糖体合成 4 条多肽链。因为模
5、板 mRNA相同，所以合成了 4 条相同的肽链，而不是 4 个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出 4 条不同的肽链。(5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？再研考向学考贯通 考向一 DNA 与 RNA 的区别1(2013全国卷)关于 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是()ADNA 有氢键，RNA 没有氢键B一种病毒同时含有 DNA 和 RNAC原核细胞中既有 DNA，也有 RNAD叶绿体、线粒体和核糖体都含有 DNA解析：DNA 为双链结构，通过碱基对间的氢键结合在一起；tRNA 为单链，但通过一定方式折叠为三叶草状，部分区域存在着碱基对的互补配对，故也含有氢键。一种病毒中只含一
6、种核酸，即只含有 DNA 或 RNA。叶绿体、线粒体中既有 DNA 又有 RNA，而核糖体中只有 RNA，没有DNA。答案：C2下列有关 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是()A从分布上，真核细胞中的 DNA 全部存在于细胞核中，RNA 全部存在于细胞质中B从化学组成上，DNA 与 RNA 的碱基完全不同C从结构上，DNA 通常由两条链构成，RNA 通常由一条链构成DDNA 与吡罗红的亲和力强，RNA 与甲基绿的亲和力强解析：真核生物的 DNA 主要存在于细胞核中，RNA 主要存在于细胞质中。组成 DNA 与 RNA 的碱基有 3 种相同。DNA 与甲基绿的亲和力强，RNA 与吡罗红的亲和力
7、强。答案：CDNA和RNA的区分技巧(1)DNA 和 RNA 的判断：含有碱基 T 或脱氧核糖DNA。含有碱基 U 或核糖RNA。(2)单链 DNA 和双链 DNA 的判断：若：AT，GC且AGTC双链 DNA。若：嘌呤嘧啶单链 DNA。(3)DNA 和 RNA 合成的判断：用放射性同位素标记 T或 U可判断 DNA和 RNA的合成。若大量消耗 T，可推断正发生 DNA 的合成；若大量利用 U，可推断正进行 RNA 的合成。考向二 遗传信息、密码子、反密码子的区别3.下列说法正确的是()A遗传信息蕴藏在基因的碱基排列顺序之中BrRNA 上相邻的 3 个碱基称作密码子CtRNA 上相邻的 3 个
8、碱基叫做反密码子D终止密码子位于 DNA 上，起到终止转录的作用解析：遗传信息是指基因中的碱基排列顺序；mRNA上相邻的 3 个碱基称作密码子；tRNA 只有一端相邻的3 个碱基称为反密码子；终止密码子位于 mRNA 上。答案：A 4(2016南阳二模)在试管内离体合成多肽时，若加入若干碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的 mRNA，合成的多肽中有缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸。若加入若干碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的 mRNA，合成的多肽含有甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。则缬氨酸的密码子是()AGUG BUGUCGGUDUGG解析：碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的
9、mRNA中含有 GUG、UGU 两种密码子，编码缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸；碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的mRNA 中含有的密码子是 GGU 或 GUG 或 UGG，编码甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。因此，缬氨酸的密码子可能是 GUG。答案：A考向三 DNA 复制、转录和翻译的过程5(2016唐山模拟)下图中 a、b 表示某生物体内两种生理过程。下列叙述不正确的是()A原核细胞中 a、b 过程可在相同的时间和空间内进行B真核生物在不同功能细胞中进行 a 过程的基因存在差异C转运 1 号氨基酸的 RNA 含有起始密码子序列D分生区细胞分裂中期能进行 b 过程，不能进行 a 过程解析：原
10、核细胞中没有核膜，所以 a、b 过程可在相同的时间和空间内进行；真核生物在不同功能细胞中进行 a 过程的基因存在差异，其实质是基因选择性表达；密码子位于信使 RNA 上，在转运 RNA 上无密码子；分生区细胞分裂中期能进行 b 过程，但由于染色体高度螺旋，所以不能进行 a(转录)过程。答案：C6(2016宿州质检)下图表示菠菜体细胞内的四个重要生理过程。相关叙述正确的是()A细胞核内能完成甲、乙、丙、丁生理过程B叶肉细胞线粒体内能完成甲、乙、丙、丁生理过程C根细胞核糖体内进行乙、丙过程D叶肉细胞叶绿体内能进行甲、乙、丙生理过程解析：由图可知，甲为 DNA 的复制，乙为转录，丙为翻译，丁为有氧呼
11、吸的过程。DNA 的复制和转录可在细胞核中进行，翻译在细胞质的核糖体上完成，有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成；叶肉细胞线粒体内能完成 DNA 的复制、转录和翻译，以及将丙酮酸分解，完成有氧呼吸的二、三阶段，但葡萄糖分解为丙酮酸是在细胞质基质中完成的；根细胞核糖体上只能进行翻译过程；叶肉细胞叶绿体内能进行DNA 的复制、转录和翻译过程。答案：D7下图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是()A图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译可同时发生B图中所示的遗传信息都是从 DNA 传递给 mRNA 再传递给蛋白质的C两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料D
12、图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由 5到 3端解析：图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完成的时候翻译过程就开始了，两个过程能同时发生。图甲、乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从 DNA 传递给 mRNA 再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体，能量只能由细胞质基质提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的。模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是从核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。答案：C“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达考向四 与基因表达有关的计算8.合成一条含 1 000 个氨基酸的多肽链，需要转运 RNA 的个数、信
13、使 RNA 上的碱基个数和双链 DNA 上的碱基对数至少依次是()A1 000 个、3 000 个和 3 000 对B1 000 个、3 000 个和 6 000 对C300 个、300 个和 3 000 对D1 000 个、3 000 个和 1 000 对解析：DNA 分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目tRNA的个数信使 RNA 的碱基个数DNA 的碱基对数1133，本题中即为 1 0001 0003 0003 000。答案：A 9一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽，则此 mRNA 分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的 tRNA个数及转录此 mRNA的基因中
14、碱基个数至少依次为()A33 11 66B36 12 72C12 36 72D11 36 66解析：一条含有 11 个肽键的多肽，则含有 12 个氨基酸。mRNA 中每 3 个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种 tRNA 来转运。因此，mRNA 中至少含有 36 个碱基，至少需要 12 个 tRNA，DNA 中至少含有 72 个碱基。答案：B 基因表达过程中相关计算(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下，转录、翻译过程中 DNA(基因)碱基数mRNA 碱基数多肽链氨基酸数631，即：基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转运的tRNA 数目1/3 mRNA 的碱基数目1/6 基因
15、中的碱基数。(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算：若基因中有 n 个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为 a，合 成 含 m 条 多 肽 的 蛋 白 质 的 相 对 分 子 质 量 n6 a 18n6m；若改为 n 个碱基对，则公式为n3a18n3m。基础知识记全记牢 1中心法则的内容与发展(1)总表达式：DNA 的复制；翻译；。转录RNA 的复制RNA 逆转录考点二 中心法则及基因与性状的关系(2)写出下列各类生物遗传信息的传递过程(中心法则)：生物种类遗传信息的传递过程病毒类生物DNA病毒某些RNA病毒逆转录病毒细胞类生物2.基因控制生物性状的方式(1)直接控制途径：基因控制 生物体
16、的性状。(2)间接控制途径：基因控制 控制 代谢过程生物体的性状。蛋白质的结构酶的合成(3)连线基因控制性状的实例：细微题点练全练透 一、基础散点全练清1判断下列叙述的正误(1)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则()(2)DNA 病毒中没有 RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则()(3)原核生物的 tRNA 合成无需基因指导()(4)线粒体中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成()(5)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为：()(6)基因与性状之间是一一对应的关系()2利用图示分类剖析中心法则及补充内容：(1)图示中 1、8 为过程；2、5、9 为过程；3、10为_过程
17、；4、6 为过程；7 为过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为病毒，如噬菌体；乙为_ _病毒，如烟草花叶病毒；丙为病毒，如 HIV。转录翻译RNA 复制逆转录DNADNA 复制RNA逆转录提示：受基因控制。基因通过控制酶的合成，间接控制生物的性状。3生长素、赤霉素等不是蛋白质，它们的合成受基因控制吗？是通过基因控制性状的哪一途径实现的？二、考查题点全练透1(2015重庆高考)结合下图分析，下列叙述错误的是()A生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中B核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析：
18、对于以 DNA 为遗传物质的细胞生物及部分 DNA 病毒来说，遗传信息储存在 DNA 的脱氧核苷酸序列中；对于RNA 病毒来说，遗传信息储存在 RNA 的核糖核苷酸序列中。由于密码子的简并性(即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸)等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表达出相同的蛋白质。蛋白质是生物性状的主要体现者，基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。具有转录功能的链叫模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫编码链或有义链。两条链之间的碱基互补配对，核苷酸排列顺序不同，含有不同的遗传信息。答案：D 2(2016聊城模拟)下图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是()A.若
19、X 是 RNA，Y 是 DNA，则试管内必须加入 DNA 连接酶B.若 X 是 CTTGTACAA，Y 含有 U，则试管内必须加入逆转录酶C.若 X 与 Y 都是 DNA，则试管内必须加入氨基酸D.若 X 是 mRNA，Y 是蛋白质，则试管内还要有其他 RNA解析：若 X 是 RNA，Y 是 DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若 X 是 CTTGTACAA，Y 含有 U，表示转录过程，需加入 RNA 聚合酶；若 X 与 Y 都是 DNA，表示 DNA的复制过程，需加入 DNA 聚合酶；若 X 是 mRNA，Y 是蛋白质，表示翻译过程，则试管内还要有其他 RNA，如 tRNA。答案：D 谨
20、记方法“三看法”判断中心法则的过程练 3 年高考知命题热点1(2015上海高考)大多数生物的翻译起始密码子为 AUG 或GUG。在下图所示的某 mRNA 部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该 mRNA 的起始密码子可能是()A1 B2C3 D4解析：从核糖体移动方向分析，该起始密码子应在下划线“0”的左侧，由下划线“0”开始以 3 个碱基为单位往左推，得出“2”GUG 为起始密码子。答案：B 2(2015安徽高考)Q 噬菌体的遗传物质(Q RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，Q RNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和 RNA 复制酶(如下图所示)
21、，然后利用该复制酶复制 Q RNA。下列叙述正确的是()AQ RNA 的复制需经历一个逆转录过程BQ RNA 的复制需经历形成双链 RNA 的过程C一条 Q RNA 模板只能翻译出一条肽链DQ RNA 复制后，复制酶基因才能进行表达解析：根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，Q RNA 翻译出了 RNA 复制酶，没有逆转录酶，因此 Q RNA 的复制没有经历逆转录形成 DNA 的过程。Q 噬菌体在 RNA 复制酶的作用下，以单链 RNA 为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因此会经历形成双链 RNA 的过程。据图中信息可知，该 Q 噬菌体的单链 RNA 在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链。复制
22、酶基因表达后生成 RNA 复制酶，才能催化 RNA 的复制。答案：B 3(2015四川高考)M 基因编码含 63 个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使 mRNA 增加了一个三碱基序列 AAG，表达的肽链含 64 个氨基酸。以下说法正确的是()AM 基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在 M 基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有 2 个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要 64 种 tRNA 参与解析：双链 DNA 中嘌呤与嘧啶的比例恒等于 1，突变前后此比例不会发生变化。转录过程中，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连。由于突变位置的差异，
23、突变前后编码的两条肽链可能在原有氨基酸序列中增加 1 个氨基酸，也可能原有序列中的 1 个氨基酸被替换成 2 个氨基酸，故最多有 2 个氨基酸不同。密码子虽然有 64 种，但是 tRNA 只有 61 种，因为 3 种终止密码子无相应的 tRNA。答案：C 4(2014江苏高考)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(如下图)，下列相关叙述错误的是()A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C通过形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上D科学家可以研发特异性抑制逆转
24、录酶的药物来治疗艾滋病解析：HIV 的遗传物质是 RNA，经逆转录形成 DNA 可以整合到患者细胞的基因组中，再通过转录和翻译合成子代病毒的蛋白质外壳；侵染细胞时，HIV 中的逆转录酶能进入宿主细胞；若抑制逆转录过程，则不能产生子代病毒的蛋白质和 RNA，故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。答案：B 5某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与该图相符的是()A在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开BDNARNA 杂交区域中 A 应与 T 配对CmRNA 翻译只能得到一条肽链D该过程发生在真核细胞中解析：本题考查基因表达的相关知识点，意在考查识图能力、知识运用能力和分析推
25、理能力。在进行转录时，RNA聚合酶与 DNA 分子的某一启动部位相结合，使 DNA 片段的双螺旋解开，选项 A 正确；图示 DNA 上的碱基 A 应与RNA 上的碱基 U 配对，选项 B 错误；图示一个 mRNA 分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成，故选项 C错误；由图示知，转录该细胞和翻译是同时进行的，只能发生在原核细胞内，选项 D 错误。答案：A 6(2013江苏高考)下图分别表示人体细胞中发生的 3 种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细胞中过程发生的主要场所是_。(2)已知过程的 链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 2
26、9%、19%，则与 链对应的 DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程合成的肽链中第 8 位氨基酸由异亮氨酸(密码子有 AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有 ACU、ACC、ACA、ACG)，则该基因的这个碱基对替换情况是_。(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应 T 细胞中，能发生过程、而不能发生过程的细胞是_。(5)人体不同组织细胞的相同 DNA 进行过程时启用的起始点_(在“都相同”“都不同”或“不完全相同”中选择)，其原因是_。解析：(1)细胞中过程是以 DNA 一条链为模板合成 RNA 的转录过程，转录的主要场所是细胞核
27、。(2)链中 GU54%，G29%，则 U25%，故其模板链对应区段中 C29%，A25%；又其模板链对应区段中 G19%，则 T154%19%27%，故另一条链对应区段中，A27%，则整个 DNA 区段中 A(27%25%)/226%。(3)根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮氨酸变为苏氨酸很可能是 TA 替换为 CG 造成的。(4)能够增殖的细胞可以发生 DNA 复制，不能增殖的细胞不能够进行 DNA复制，因此浆细胞和效应 T 细胞不能发生 DNA 复制，但能够发生基因的表达。(5)由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故DNA 进行转录过程启用的起始点不完全相同。答案：(1)细胞核(2)26%(3)TA 替换为 CG(AT 替换为 GC)(4)浆细胞和效应 T 细胞(5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达“练2年模拟”见“课时跟踪检测（二十四）”(单击进入电子文档)
