1、第六单元遗传的物质基础11涵盖范围涵盖范围本单元包括必修本单元包括必修22第三章基因的本质第三章基因的本质DNADNA的发现、结构的发现、结构与复制和第四章基因的表达与复制和第四章基因的表达转录、翻译过程以及中心法则转录、翻译过程以及中心法则和基因对生物性状的控制两大部分内容。和基因对生物性状的控制两大部分内容。单元教学分析单元教学分析22考情分析考情分析(1)(1)考查力度：考查力度：本单元在高考中所占比重较大，易与其他单本单元在高考中所占比重较大，易与其他单元的内容相联系。元的内容相联系。(2)(2)考查内容考查内容 两个经典实验的设计原理、材料、流程、现象及结论。两个经典实验的设计原理、
2、材料、流程、现象及结论。碱基互补配对原则相关的计算。碱基互补配对原则相关的计算。DNADNA复制的特点、条件、原料、结果、意义等。复制的特点、条件、原料、结果、意义等。转录和翻译过程的比较。转录和翻译过程的比较。(3)(3)考查题型：考查题型：选择题考查以上各考点。选择题考查以上各考点。简答题主要考查简答题主要考查DNADNA的复制及中心法则，多以图解的形式的复制及中心法则，多以图解的形式出现。出现。33复习指导复习指导(1)(1)复习线索复习线索以以“DNADNA的发现的发现结构结构复制复制功能功能”为主线，系统复习为主线，系统复习两个经典实验、两个经典实验、DNADNA的结构及与的结构及与
3、RNARNA的比较，的比较，DNADNA的复制及相关计的复制及相关计算。算。以以“中心法则中心法则”为纽带，比较转录、翻译、为纽带，比较转录、翻译、DNADNA复制、复制、RNARNA复制、逆转录过程的区别，尤其是转录、翻译与蛋白质、性复制、逆转录过程的区别，尤其是转录、翻译与蛋白质、性状的关系。状的关系。(2)(2)复习方法复习方法 借助实验流程图和列表比较法突破两大经典实验。借助实验流程图和列表比较法突破两大经典实验。采用图文结合法理解记忆采用图文结合法理解记忆DNADNA的组成、结构。的组成、结构。列表比较法和图文结合法理解基因的表达。列表比较法和图文结合法理解基因的表达。第 20 课时
4、基因指导蛋白质的合成及对性状的控制回扣基础构建网络基础导学基础导学磷酸磷酸含氮碱基：含氮碱基：五碳糖：核糖五碳糖：核糖基本单位：基本单位：空间结构：一般是链空间结构：一般是链,不稳定不稳定,变异频率高变异频率高信使信使RNA(RNA()：翻译：翻译(tRNAtRNA)：搬运氨基酸：搬运氨基酸核糖体核糖体RNA(RNA()：组成成分：组成成分少数少数RNARNA还有功能还有功能结构结构RNARNA种类种类及及功能功能一、一、DNADNA和和RNARNA RNA RNA的结构、种类和功能的结构、种类和功能AA、UU、CC、GG核糖核苷酸核糖核苷酸单单模板模板转运转运RNARNA核糖体核糖体rRNA
5、rRNA催化催化mRNAmRNA 想一想想一想 1 1结合中心法则考虑结合中心法则考虑DNADNA、RNARNA产生的途径有哪些？产生的途径有哪些？22DNADNA和和RNARNA在真核细胞中存在部位有何区别？在真核细胞中存在部位有何区别？33若某生物全部核酸中嘌呤若某生物全部核酸中嘌呤嘧啶，则可能是哪类生物，嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？不可能是哪类生物？44若某生物遗传物质中嘌呤若某生物遗传物质中嘌呤嘧啶，则可能是哪类生物，嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？不可能是哪类生物？提示提示 产生 产生DNADNA的途径有的途径有DNADNA复制和逆转录；产生复制和逆转录；产生
6、RNARNA的途径的途径有有RNARNA复制和转录。复制和转录。提示提示 共有细胞结构 共有细胞结构细胞核、叶绿体和线粒体，而细胞核、叶绿体和线粒体，而RNARNA可存在于核糖体中。可存在于核糖体中。提示提示 可能是细胞生物或 可能是细胞生物或RNARNA病毒，不可能是病毒，不可能是DNADNA类病毒，类病毒，如噬菌体等。如噬菌体等。55若某些核酸中共有若某些核酸中共有88种核苷酸，种核苷酸，55种碱基，种碱基，44条链，则推条链，则推断可能的核酸情况。断可能的核酸情况。提示提示 可能是 可能是RNARNA类病毒，如类病毒，如HIVHIV、SARSSARS、烟草花叶病毒等；、烟草花叶病毒等；不
7、可能是细胞生物和不可能是细胞生物和DNADNA类病毒。类病毒。提示提示11个个DNADNA分子分子22个个RNARNA分子。分子。判一判判一判 1 1若核酸中出现碱基若核酸中出现碱基TT或五碳糖为脱氧核糖，则必为或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNADNA ()()2 2若若ATAT、CGCG，则为单链，则为单链DNADNA；若；若AATT、CCGG，则一般，则一般认为是双链认为是双链DNA()DNA()3 3若出现碱基若出现碱基UU或五碳糖为核糖，则必为或五碳糖为核糖，则必为RNA()RNA()4 4要确定是要确定是DNADNA还是还是RNARNA，必须知道碱基的种类或五碳糖的，必须知道碱基的种类
8、或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率()()练一练练一练 经测定，甲、乙、丙 经测定，甲、乙、丙33种生物的核酸中碱基之比种生物的核酸中碱基之比如下表，这如下表，这33种生物的核酸分别为种生物的核酸分别为()A.A.双链双链DNADNA、单链、单链DNADNA、RNARNA B B单链单链DNADNA、双链、双链DNADNA、RNARNA C C双链双链DNADNA、RNARNA、单链、单链DNADNA D DRNARNA、单链、单链DNADNA、双链、双链DNADNAAAGGCCTTUU甲甲6060404060604040乙乙303020
9、2020203030丙丙4141232344442828答案答案BB 二、遗传信息的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译项项目目转录转录翻翻译译场场所所主要是主要是细细胞胞质质中的中的模板模板DNA(DNA(基因基因)的一条的一条链链原料原料44种种2020种种其他条件其他条件酶酶(RNA(RNA聚聚)和和ATPATP酶酶、ATPATP和和(搬运工具搬运工具)碱基配碱基配对对方式方式信息信息传递传递DNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白蛋白质质产产物物RNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNA、rRNA)rRNA)有一定氨基酸排列有一定氨基酸排列顺顺序的序的多多肽肽核糖核苷酸核
10、糖核苷酸氨基酸氨基酸细胞核细胞核核糖体核糖体mRNAmRNADNADNAmRNAmRNA A A A A CG CG GC GCmRNAmRNAtRNAtRNA A A A A CG CG GCGC合酶等合酶等tRNAtRNAUUUUTTUU 2.2.密码子和反密码子密码子和反密码子 密码子存在于密码子存在于上，共有上，共有种。决定氨基酸的密码子种。决定氨基酸的密码子有有种；终止密码子有种；终止密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，不决定氨基酸；起始密码子有种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。反密码子存在于反密码子存在于上上(如图如图)结构：三叶草状，有四条臂结构：三叶草状，有四条臂和四个环。
11、和四个环。位点位点 种类：种类：种。种。单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，不能出现不能出现“”碱基。碱基。氨基酸结合位点氨基酸结合位点反密码子反密码子mRNAmRNA64646161tRNAtRNA226161TT33 名师点拨名师点拨一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子不决定氨基酸。一种密码子只决定一种氨基酸；终止密码子不决定氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA转运，但一种转运，但一种tRNAtRNA只能只能转运一种氨基酸。转运一种氨基酸。判一判判一判DNADNA是
12、蛋白质合成的直接模板是蛋白质合成的直接模板()()每种氨基酸仅由一种密码子编码每种氨基酸仅由一种密码子编码()()DNA DNA复制就是基因表达的过程复制就是基因表达的过程()()提示提示mRNAmRNA是翻译的直接模板。是翻译的直接模板。提示提示 密码子有简并性，即每种氨基酸可由一种或几种密 密码子有简并性，即每种氨基酸可由一种或几种密码子决定。码子决定。提示提示 基因表达是指转录、翻译的过程。基因表达是指转录、翻译的过程。三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展11提出人：提出人：。22完善的中心法则内容完善的中心法则内容(用简式表示用简式表示)3 3最初提出的内容包括最初提出的内
13、容包括、转录和、转录和，补充完善，补充完善的内容为的内容为RNARNA复制和复制和。44RNARNA的自我复制和逆转录只发生在的自我复制和逆转录只发生在病毒在宿主细病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有的参与。高的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。等动植物体内只能发生另外三条途径。四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系11基因对性状的控制基因对性状的控制克里克克里克DNADNA复制复制翻译翻译逆转录逆转录RNARNA逆转录酶逆转录酶 连一连连一连规律规律 色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。色素等非蛋白质类
14、物质体现生物性状都属于间接控制途径。22基因与性状的关系基因与性状的关系11教材教材6363页图页图4444转录过程图解。转录过程图解。22教材教材6565页学会使用密码子表并关注特殊密码子及与氨基页学会使用密码子表并关注特殊密码子及与氨基酸的关系。酸的关系。33教材教材6262页图页图4411，教材，教材6363页图页图4433和教材和教材6666页图页图4455，借图识别不同借图识别不同RNARNA及五碳糖。及五碳糖。44教材教材6666页图页图4466蛋白质合成示意图。蛋白质合成示意图。55教材教材6767页图示及左边小字部分。页图示及左边小字部分。66教材教材7171页页技能训练技能训
15、练。77经典好题：教材经典好题：教材6767页中二拓展题；教材页中二拓展题；教材7777页一中识图作页一中识图作答题和教材答题和教材7878页四中页四中11题。题。回扣教材回扣教材知识网络知识网络DNADNAmRNAmRNA密码子密码子翻译翻译rRNArRNAmRNAmRNAtRNAtRNA突破考点提炼方法11(20112011江苏卷，江苏卷，77)关于转录和翻译的叙述，错误的是关于转录和翻译的叙述，错误的是()A A转录时以核糖核苷酸为原料转录时以核糖核苷酸为原料BB转录时转录时RNARNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNADNA中特定碱基序列中特定碱基序列CCmRNAmRNA在核糖体上移动翻译
16、出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质DD不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性提升分析推断能力提升分析推断能力基因指导蛋白质合成的过程基因指导蛋白质合成的过程转录和翻译转录和翻译典例引领典例引领考点考点6060解析解析 转录是以 转录是以DNADNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成合成RNARNA的过程，的过程，AA项正确；转录过程需要项正确；转录过程需要RNARNA聚合酶的催化，聚合酶的催化，RNARNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNAm
17、RNA，BB项正确；以项正确；以mRNAmRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，CC项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，性状的相对稳定，DD项正确。项正确。答案答案CC排雷排雷基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表基因表达的含义：包括转录和翻译两个过程；表达的产物为蛋白质达的产物为蛋白质(包括结构蛋白和有催化作用的酶包括结构蛋白和有催化作用的酶)。转录的产物有三
18、种转录的产物有三种RNARNA，但只有，但只有mRNAmRNA携带遗传信息，并且携带遗传信息，并且三种三种RNARNA都参与翻译过程，只是分工不同。都参与翻译过程，只是分工不同。密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。构及遗传性状的稳定性。考点剖析考点剖析11转录、翻译过程中有关图形解读转录、翻译过程中有关图形解读 转录：转录：RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA的一条链为模板合成的，的一条链为模板合成的，这一过程称为转录这一过程称为转录(如左下图如左下图)。翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以翻
19、译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程(如右上图如右上图)。提醒提醒碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上的密码子和上的密码子和tRNAtRNA上的反密上的反密码子，故码子，故AAUU，UUAA配对，不能出现配对，不能出现TT。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的结合部位形成的结合部位形成22个个tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基
20、酸不决定氨基酸)翻译停止。翻译停止。翻译进程：核糖体沿着翻译进程：核糖体沿着mRNAmRNA移动，读取下一个密码子，移动，读取下一个密码子，但但mRNAmRNA不移动。不移动。mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的、意义：少量的目的、意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋分子可以迅速合成出大量的蛋白质。白质。方向：从左向右方向：从左向右(见上图见上图)，判断依据是根据多肽链的长，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。短，长的翻译在前。结果：合成的
21、仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。内质网、高尔基体等结构中进一步加工。提醒提醒 图示中 图示中44个核糖体合成的个核糖体合成的44条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相相同，所以合成了同，所以合成了44条相同的肽链，而不是条相同的肽链，而不是44个核糖体共同完成一个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出条肽链的合成，也不是合成出44条不同的肽链。条不同的肽链。22转录、翻译过程中碱基互补配对关系转录、翻译过程中碱基互补配对关系DNADNAACGACGGATGATCTTCTTTGCTGCCTAC
22、TAGAAGAAmRNA(mRNA(密密码码子子)UGCUGCCUACUAGAAGAA反密反密码码子子ACGACGGAUGAUCUUCUU氨基酸氨基酸半胱氨酸半胱氨酸亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸 提醒提醒决定氨基酸的三个碱基应为决定氨基酸的三个碱基应为mRNAmRNA上的密码子，查上的密码子，查密码子表也以此为依据。密码子表也以此为依据。数密码子个数的规则：数密码子个数的规则：从左向右；从左向右；每相邻的每相邻的33个碱基个碱基构成构成11个密码子；个密码子；不能重叠数，即第二个密码子必须为第不能重叠数，即第二个密码子必须为第4466个碱基。个碱基。示例：示例：图示图示mRNAmRNA中包含三个遗
23、传密码子，分别为中包含三个遗传密码子，分别为UAGUAG、CUACUA、GAAGAA。11如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA(AA代表氨基代表氨基酸酸)，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是()A A能给该过程提供遗能给该过程提供遗传信息的只能是传信息的只能是DNADNA B B该过程合成的产物该过程合成的产物一定是酶或激素一定是酶或激素CC有多少个密码子就有多少个密码子就有多少个反密码子与之对应有多少个反密码子与之对应DD该过程中有水产生该过程中有水产生对位训练对位训练 答案答案DD解析解析 翻译的直接模板是 翻译的直接模板是mRNAmRNA而不是而
24、不是DNADNA，AA项错误；翻译项错误；翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，白质，BB项错误；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止项错误；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，密码子对应的反密码子，CC项错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，项错误；氨基酸脱水缩合形成多肽，DD项正确。项正确。22某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2 7782 778，若氨基酸的平均相，若氨基酸的平均相对分子质量为对分子质量为110110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长，如考虑终止密码子
25、，则编码该多肽的基因长度至少是度至少是()A A7575对碱基对碱基BB7878对碱基对碱基CC9090对碱基对碱基DD9393对碱基对碱基提升计算能力提升计算能力基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算典例引领典例引领考点考点6161解析解析 设多肽是由 设多肽是由mm个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子量个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子量110110mm18(18(mm1)1)2 7782 778，则，则mm等于等于3030。那么控制该多肽的密。那么控制该多肽的密码子有码子有3131个个(终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的，则控制该多肽合成的基因
26、有基因有9393对碱基。对碱基。答案答案DD 排雷排雷 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转 基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目参加转移的移的tRNAtRNA数目数目1/3mRNA1/3mRNA的碱基数目的碱基数目1/61/6基因中的碱基数。这基因中的碱基数。这个比例关系都是最大值，原因如下：个比例关系都是最大值，原因如下：DNADNA中有的片段无遗传效应，不能转录出中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNAmRNA。在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。转录出的转录出的mRNAmRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基中有终止密码子，终止
27、密码子不对应氨基酸，所以基因或酸，所以基因或DNADNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的66倍倍多。多。11转录时，以转录时，以DNADNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链则，产生一条单链mRNAmRNA，则转录产生的，则转录产生的mRNAmRNA分子中碱基数目是分子中碱基数目是DNADNA分子中碱基数目的一半，且模板链中分子中碱基数目的一半，且模板链中AAT(T(或或CCG)G)与与mRNAmRNA分分子中子中UUA(A(或或CCG)G)相等。相等。22翻译过程中，翻译过程中，mRNAmRNA中每中每33
28、个相邻碱基决定个相邻碱基决定11个氨基酸，所个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNAmRNA中碱基数目的中碱基数目的1/31/3，是双链，是双链DNADNA碱基数目的碱基数目的1/61/6。考点剖析考点剖析 33蛋白质的有关计算蛋白质的有关计算 蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数。蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数。(肽键数失肽键数失去的水分子数去的水分子数)蛋白质平均相对分子质量氨基酸的平均相对分子质量蛋白质平均相对分子质量氨基酸的平均相对分子质量氨基酸数氨基酸数(肽键数肽键数18)18)。若基因中有若基因中有nn个碱基，氨基酸的平均相对分
29、子质量为个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为aa，合成含合成含mm条多肽链的蛋白质的相对分子质量条多肽链的蛋白质的相对分子质量 nn/6/6aa18(18(nn/6/6mm)，若改为，若改为nn个碱基对，则公式为个碱基对，则公式为nn/3/3aa18(18(nn/3/3mm)。提醒提醒 解题时应看清是 解题时应看清是DNADNA上上(或基因中或基因中)的碱基对数还是个的碱基对数还是个数；是数；是mRNAmRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。氨基酸的个数还是种类。22一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译
30、可合成一条含有通过翻译可合成一条含有1111个肽个肽键的多肽，则此键的多肽，则此mRNAmRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的需要的tRNAtRNA个数及转录此个数及转录此mRNAmRNA的基因中碱基数至少依次为的基因中碱基数至少依次为()()A A333311116666 B B363612127272 C C121236367272 D D111136366666对位训练对位训练答案答案BB解析 解析 一条含有一条含有1111个肽键的多肽，则含有个肽键的多肽，则含有1212个氨基酸。个氨基酸。mRNAmRNA中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨基
31、酸至少有一种转运中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少有一种转运RNARNA来转运。因此，来转运。因此，mRNAmRNA中至少含有中至少含有3636个碱基，个碱基，1212个转运个转运RNARNA，DNADNA中至少中至少7272个碱基。个碱基。33下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是下图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是()A A过程过程只发生在含有逆转录酶的病毒中只发生在含有逆转录酶的病毒中BB转基因生物中能够体现转基因生物中能够体现过程过程CC过程中都能发生碱基互补配对过程中都能发生碱基互补配对DD过程中碱基互补配对时，遵循过程中碱基互补配对时，遵循AAUU、UUAA
32、、CCGG、GGCC的原则的原则提升识图析图及分析推断能力提升识图析图及分析推断能力中心法则解读中心法则解读典例引领典例引领考点考点6262 答案答案CC排雷排雷DNADNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其所遵循的法则。含有逆转录酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生逆转录过宿主细胞中才能发生逆转录过程，在病毒中不能发生逆转录过程。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生复制、转录和翻程。现有的转基因生物是细胞生物，只能发生复制、转录和翻译过程，不能发生逆转录
33、和译过程，不能发生逆转录和RNARNA分子的复制过程。逆转录时，遵分子的复制过程。逆转录时，遵循循AATT、UUAA、CCGG、GGCC的配对原则。的配对原则。大分子有机物大分子有机物DNADNA、mRNAmRNA与蛋白质的核苷酸或氨基酸序列，与蛋白质的核苷酸或氨基酸序列，都可蕴含遗传信息，但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蕴含遗都可蕴含遗传信息，但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蕴含遗传信息。传信息。中心法则中每一过程能准确进行，主要取决于两个方面：中心法则中每一过程能准确进行，主要取决于两个方面：前者为后者的产生提供了一个标准化的模板；严格的碱基互补前者为后者的产生提供了一个标准化的模板；严格的碱
34、基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。需解旋酶的过程需解旋酶的过程转录和转录和DNADNA复制；需复制；需RNARNA聚合酶的过聚合酶的过程程转录和转录和RNARNA复制；需复制；需DNADNA聚合酶的过程聚合酶的过程逆转录和逆转录和DNADNA复复制。制。11中心法则图解中心法则图解22中心法则五个过程的比较中心法则五个过程的比较考点剖析考点剖析过过程程模板模板原料原料碱基互碱基互补补产产物物实实例例DNADNA复制复制DNADNADNADNADNADNA的的两条两条链链AA、TT、CC、GG四种四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸A-
35、T T-A A-T T-A C-G G-CC-G G-CDNADNA绝绝大多数生物大多数生物DNADNA转录转录DNARNADNARNADNADNA的的一条一条链链AA、UU、CC、GG四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸A-U T-A A-U T-A C-G G-CC-G G-CRNARNA绝绝大多数生物大多数生物翻翻译译RNARNA多多肽肽mRNAmRNA2020余种氨基酸余种氨基酸A-U U-A A-U U-A C-G G-CC-G G-C多多肽肽所有生物所有生物(病毒病毒依依赖赖宿主宿主细细胞胞)RNARNA复制复制RNARNARNARNARNARNAAA、UU、CC、GG四种四种核糖核苷酸核
36、糖核苷酸A-U U-A A-U U-A C-G G-CC-G G-CRNARNA以以RNARNA为遗传为遗传物物质质的生物的生物RNARNA逆逆转录转录RNADNARNADNARNARNAAA、TT、CC、GG四种四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸A-T U-A A-T U-A C-G G-CC-G G-CDNADNA某些致癌病毒、某些致癌病毒、HIVHIV等等 33识图析图识图析图解读解读：图示中图示中11、88为转录过程；为转录过程；22、55、99为翻译过程；为翻译过程；33、1010为为DNADNA复制过程；复制过程；44、66为为RNARNA复制过程；复制过程；77为逆转录过程。为逆转录过程。
37、若甲、乙、丙为病毒，则甲为若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNADNA病毒，如噬菌体；乙为病毒，如噬菌体；乙为RNARNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIVHIV。注意注意逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板板DNADNA，原料脱氧核糖核苷酸，原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸核糖核苷酸)即可确定为即可确定为DNADNA复制复制(转录转录)。33中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNADNA向蛋白质
38、传递与表向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：达的过程，请回答下列问题：对位训练对位训练 aa、bb、cc、dd所表示的四个过程依次分别是、所表示的四个过程依次分别是、和。、和。需要需要tRNAtRNA和核糖体同时参与的过程是和核糖体同时参与的过程是(用图中的字母用图中的字母回答回答)。aa过程发生在真核细胞分裂的期。过程发生在真核细胞分裂的期。在真核细胞中，在真核细胞中，aa和和bb两个过程发生的主要场所是。两个过程发生的主要场所是。DNADNA复制复制转录 翻译 逆转录转录 翻译 逆转录cc间间(S)(S)细胞核细胞核 能特异性识别信使能特异性识别信使RNARNA上密码子的分子是，后者
39、所上密码子的分子是，后者所携带的分子是。携带的分子是。RNARNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的用类似本题图中的形式表达形式表达)：；。如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则试如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则试管管分别模拟上图中哪个过程？分别模拟上图中哪个过程？；。RNADNARNARNADNARNA蛋白质蛋白质tRNAtRNA氨基酸氨基酸aab b eed d cc 解析解析 由图可知，由图可知，aa过程为过程为DNADNA的复制，发生在细胞分裂的的复制，发生在细胞分裂的间期；间期；bb为转录，在真核细胞中，主要发生在
40、细胞核中，另外还为转录，在真核细胞中，主要发生在细胞核中，另外还发生在绿色植物的叶绿体和线粒体中；发生在绿色植物的叶绿体和线粒体中；cc为翻译过程，发生在细为翻译过程，发生在细胞质中；胞质中；dd过程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生过程为逆转录，主要是少数病毒侵入宿主细胞后发生的遗传信息传递过程；的遗传信息传递过程；ee为为RNARNA的复制；的复制；tRNAtRNA在翻译过程中能识在翻译过程中能识别别mRNAmRNA上的密码子；上的密码子；RNARNA病毒遗传信息的传递和表达途径有病毒遗传信息的传递和表达途径有或或RNADNARNARNADNARNA蛋白质。蛋白质。遗传信息、密码子
41、和反密码子的区别与联系遗传信息、密码子和反密码子的区别与联系 含义及作用含义及作用 遗传信息：基因中脱氧核苷酸遗传信息：基因中脱氧核苷酸(或碱基或碱基)的排列顺序。的排列顺序。密码子：密码子：mRNAmRNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的33个相邻碱基，决定氨个相邻碱基，决定氨基酸的排列顺序。基酸的排列顺序。反密码子：与反密码子：与mRNAmRNA中的密码子互补的中的密码子互补的tRNAtRNA一端的一端的33个碱基，个碱基，起识别密码子的作用。起识别密码子的作用。联系联系 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，可传递到可传递到m
42、RNAmRNA的核糖核苷酸上。的核糖核苷酸上。mRNAmRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子与密码子互补配对，在翻译中起作用。反密码子与密码子互补配对，在翻译中起作用。方法体验方法体验基因控制蛋白质合成基因控制蛋白质合成 对应关系对应关系典例典例(20102010江苏卷，江苏卷，3434)铁蛋白是细胞内储存多余铁蛋白是细胞内储存多余FeFe33的的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的FeFe33、铁调节蛋白、铁应答元、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白
43、mRNAmRNA起始密码上游的特异起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。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。当当FeFe33浓度高时，铁调节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白由于结合FeFe33而丧失与铁应答元件而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNAmRNA一端结合，沿一端结合，沿mRNAmRNA移动，移动，遇到起始密码后开始翻译遇到起始密码后开始翻译(如下图所示如下图所示)。回答下列问题：。回答下列问题：图中甘氨酸的密码子是，铁蛋白基因中决定图中甘氨酸的密码子是，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基
44、序列为的模板链碱基序列为 FeFe33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；从而抑制了翻译的起始；FeFe33GGUGGUCCACTGACCCCACTGACC核糖体在核糖体在mRNAmRNA上的结合与移动上的结合与移动浓度高时，铁调节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白由于结合FeFe33而丧失与铁应答元件的结合而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白能力，铁蛋白mRNAmRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免对能够翻译。这种调节机制既可以避免对细胞的毒性影响，又可以减少。细胞的毒性影响，又可以减少。若铁蛋白由若铁蛋白由nn个氨基酸
45、组成，指导其合成的个氨基酸组成，指导其合成的mRNAmRNA的碱基数的碱基数远大于远大于33nn，主要原因是。，主要原因是。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(密码子密码子为为UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUG)CUG)，可以通过改变，可以通过改变DNADNA模板链模板链上的一个碱基来实现，即由。上的一个碱基来实现，即由。FeFe33细胞内物质和能量的浪费细胞内物质和能量的浪费mRNAmRNA两端存在不翻译的序列两端存在不翻译的序列CACA 解析解析 从图中可以看出：甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密 从图中
46、可以看出：甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密码子之前，其密码子应该为码子之前，其密码子应该为mRNAmRNA上的上的GGUGGU；“”在在mRNAmRNA上的碱基序列为上的碱基序列为GGUGACUGGGGUGACUGG，所以对应模板链的，所以对应模板链的DNADNA碱基序列应为碱基序列应为CCACTGACCCCACTGACC；FeFe33浓度较低时，铁调节蛋白浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，阻止了核糖体在与铁应答元件结合，阻止了核糖体在mRNAmRNA上的结合与移动，抑上的结合与移动，抑制了翻译的正常进行；当制了翻译的正常进行；当FeFe33浓度高时翻译能够正常进行，既能浓度高时翻译能够正常
47、进行，既能有效减小有效减小FeFe33对细胞的毒性，又不致造成细胞内物质和能量的浪对细胞的毒性，又不致造成细胞内物质和能量的浪费；图中显示：费；图中显示：mRNAmRNA的碱基数量远远大于的碱基数量远远大于33nn(nn为氨基酸数为氨基酸数)，是，是因为因为mRNAmRNA的两端存在不翻译氨基酸的碱基序列；要使色氨酸的两端存在不翻译氨基酸的碱基序列；要使色氨酸(密密码子为码子为UGG)UGG)变为亮氨酸变为亮氨酸(密码子为密码子为UUG)UUG)，只要模板链上的，只要模板链上的ACCAACACCAAC，即中间的碱基，即中间的碱基CACA。体会体会 解答此题关键是能够准确结合图像理解基因表达过
48、解答此题关键是能够准确结合图像理解基因表达过程及基本概念程及基本概念(遗传信息、密码子与反密码子遗传信息、密码子与反密码子)的内涵和外延。的内涵和外延。由此提醒考生要充分利用教材中过程图像直观地表达和理解相由此提醒考生要充分利用教材中过程图像直观地表达和理解相关生理过程。关生理过程。典例典例 结合图表分析，下列有关说法正确的是 结合图表分析，下列有关说法正确的是()易错警示易错警示对中心法则相关知识模糊不清对中心法则相关知识模糊不清AA可发生在人体健康细胞中可发生在人体健康细胞中BB青霉素和利福平能抑制青霉素和利福平能抑制DNADNA的复制的复制CC结核杆菌的结核杆菌的和和都发生在细胞质中都发
49、生在细胞质中DD环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和和抗菌抗菌药药物物抗菌机理抗菌机理青霉素青霉素抑制抑制细细菌菌细细胞壁的合成胞壁的合成环环丙沙星丙沙星抑制抑制细细菌菌DNADNA解旋解旋酶酶(可促可促进进DNADNA螺旋化螺旋化)的活性的活性红红霉素霉素能与核糖体能与核糖体结结合合利福平利福平抑制抑制RNARNA聚合聚合酶酶的活性的活性解析解析 不同抗菌药物的抗菌机理不同，青霉素能抑制细菌 不同抗菌药物的抗菌机理不同，青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，红霉素能抑制翻译过程，中心法则中的细胞壁的合成，红霉素能抑制翻译过程，中心法则中的和和发生在以发生在以RNARNA为遗
50、传物质的病毒在宿主细胞内的增殖过程中，为遗传物质的病毒在宿主细胞内的增殖过程中，人体的健康细胞中是不存在该过程的。人体的健康细胞中是不存在该过程的。答案答案D D 错因分析错因分析 本题易错之处有三：一是混淆原核细胞与病毒 本题易错之处有三：一是混淆原核细胞与病毒遗传信息在增殖过程中的异同，误选遗传信息在增殖过程中的异同，误选CC；二是不能将表格中的抗；二是不能将表格中的抗菌机理与中心法则中的菌机理与中心法则中的DNADNA复制、转录和翻译有机联系起来，误复制、转录和翻译有机联系起来，误选选BB；三是不清楚不同生物遗传信息传递与表达的途径有所不同，；三是不清楚不同生物遗传信息传递与表达的途径有
51、所不同，误选误选AA。纠错笔记纠错笔记高等动植物只有高等动植物只有DNADNA复制、转录、翻译三条途复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞无细胞无DNADNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。的红细胞无信息传递。RNARNA复制和逆转录只发生在复制和逆转录只发生在RNARNA病毒中，是后来发现的，病毒中，是后来发现的
52、，是对中心法则的补充和完善。是对中心法则的补充和完善。进行碱基互补配对的过程进行碱基互补配对的过程上述五个都有；进行互补上述五个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。需要解旋酶的过程：需要解旋酶的过程：DNADNA复制复制(两条链都作模板两条链都作模板)和转录和转录(DNA(DNA一条链作模板一条链作模板)。答案答案CC解析解析 由题意可知，遗传信息可直接从 由题意可知，遗传信息可直接从DNADNA流向蛋白质，流向蛋白质，而不需要通过而不需要通过mRNAmRNA。纠错训练纠错训练 用链霉素或新霉素，可使核糖体与单链
53、的 用链霉素或新霉素，可使核糖体与单链的DNADNA结合，这一单链结合，这一单链DNADNA就可代替就可代替mRNAmRNA翻译成多肽，说明翻译成多肽，说明()A A遗传信息可从遗传信息可从RNARNA流向流向DNADNA B B遗传信息可从蛋白质流向遗传信息可从蛋白质流向DNADNA C C遗传信息可从遗传信息可从DNADNA流向蛋白质流向蛋白质DD遗传信息可从遗传信息可从RNARNA流向蛋白质流向蛋白质检测落实体验成功1.(1.(20112011海南卷，海南卷，1515)关于关于RNARNA的叙述，错误的是的叙述，错误的是()A A少数少数RNARNA具有生物催化作用具有生物催化作用BB真
54、核细胞内真核细胞内mRNAmRNA和和tRNAtRNA都是在细胞质中合成的都是在细胞质中合成的CCmRNAmRNA上决定上决定11个氨基酸的个氨基酸的33个相邻碱基称为密码子个相邻碱基称为密码子DD细胞中有多种细胞中有多种tRNAtRNA，一种，一种tRNAtRNA只能转运一种氨基酸只能转运一种氨基酸题组一 题组一 关于关于RNARNA的考查的考查答案答案BB解析解析mRNAmRNA和和tRNAtRNA都是在细胞核内转录形成的。都是在细胞核内转录形成的。22(2011(2011上海卷，上海卷，20)20)原核生物的原核生物的mRNAmRNA通常在转录完成通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，
55、但真核生物的核基因必须在之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNAmRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是()A A原核生物的原核生物的tRNAtRNA合成无需基因指导合成无需基因指导BB真核生物真核生物tRNAtRNA呈三叶草结构呈三叶草结构CC真核生物的核糖体可进入细胞核真核生物的核糖体可进入细胞核DD原核生物的核糖体可以靠近原核生物的核糖体可以靠近DNADNA答案答案DD解析解析 原核生物无核膜阻隔，核糖体可以靠近 原核生物无核膜阻隔，核糖体可以靠近DNADNA，故可，故可转录、翻译同时进行。转录、翻译同时进
56、行。33下面关于下面关于tRNAtRNA和氨基酸相互关系的说法，正确的是和氨基酸相互关系的说法，正确的是()A A每种氨基酸都由一种特定的每种氨基酸都由一种特定的tRNAtRNA携带携带BB每种氨基酸都可由几种每种氨基酸都可由几种tRNAtRNA携带携带CC一种转运一种转运RNARNA可以携带几种结构相似的氨基酸可以携带几种结构相似的氨基酸DD一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA携带携带题组二 题组二 核心概念核心概念密码子、反密码子的考密码子、反密码子的考答案答案DD解析解析tRNAtRNA中的反密码子和中的反密码子和mRNAmRNA中的密码子一一对应，中的密码子
57、一一对应，由于密码子存在简并性的特点，一种氨基酸可由一种或几种由于密码子存在简并性的特点，一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA携带。携带。44已知已知AUGAUG、CUGCUG为起始密码子，为起始密码子，UAAUAA、UGAUGA、UAGUAG为终止为终止密码子。某原核生物的一个信使密码子。某原核生物的一个信使RNARNA碱基排列顺序如下：碱基排列顺序如下：AAUUUUCCGGAAUUGGAACC(40(40个碱基个碱基)CCUUCCUUAAGGAAUUCCUU，此信使，此信使RNARNA控制合成的蛋白质含氨基控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为酸的个数为()A A2020个个BB1515个个
58、CC1616个个DD1818个个答案答案CC解析解析 先找到起始密码子，再找到终止密码子，中间的一 先找到起始密码子，再找到终止密码子，中间的一共共4545个碱基对应个碱基对应1515个密码子决定个密码子决定1515个氨基酸，注意起始密码子个氨基酸，注意起始密码子决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故为决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故为1616个。个。55(20102010上海卷，上海卷，2121)1983)1983年科学家证实，引起艾滋病年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒的人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示是一种逆转录病毒。下列正确表示HIVHI
59、V感染人体过程的感染人体过程的“遗传信息流遗传信息流”示意图是示意图是()A.A.B.B.C.C.D.D.题组三 题组三 中心法则的考查中心法则的考查答案答案DD解析解析HIVHIV病毒是以病毒是以RNARNA为遗传物质的病毒，能控制宿主为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以细胞合成逆转录酶，以RNARNA为模板逆转录成为模板逆转录成DNADNA，该，该DNADNA又和人又和人体细胞核内的体细胞核内的DNADNA整合在一起，整合后的整合在一起，整合后的HIV DNAHIV DNA分子在人体分子在人体细胞内又可以复制，还可以转录出细胞内又可以复制，还可以转录出RNARNA，以，以RNA
60、RNA为模板翻译成为模板翻译成病毒的蛋白质。该病毒的蛋白质。该DNADNA转录而来的转录而来的RNARNA可作为可作为HIVHIV的遗传物质。的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成该病毒无法控制宿主细胞合成RNARNA复制酶，故复制酶，故HIVHIV的的RNARNA不能复不能复制，所以制，所以AA、BB、CC错误。错误。66(2010(2010天津卷，天津卷，2)2)根据下表中的已知条件，判断苏根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是氨酸的密码子是()A.TGU B A.TGU BUGA CUGA CACU DACU DUCU UCU 题组四 题组四 转录、翻译过程的考查转录、翻译过程的考查
61、答案答案CC解析解析 密码子是指 密码子是指mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。根据碱基互补配对原则和基。根据碱基互补配对原则和DNADNA上的碱基序列可知，苏氨酸上的碱基序列可知，苏氨酸DNADNA双双链链TTGGmRNAmRNAtRNAtRNA反密反密码码子子AA氨基酸氨基酸苏苏氨酸氨酸的密码子前两个碱基分别是的密码子前两个碱基分别是ACAC或或UGUG，根据反密码子的碱基序列，根据反密码子的碱基序列可知第三个碱基是可知第三个碱基是UU，结合选项可知，只有，结合选项可知，只有CC项正确。解题过程项正确。解题过程中要注意中要注意mRNAmRNA上与
62、反密码子中的碱基上与反密码子中的碱基AA配对的碱基是配对的碱基是UU。77阅读下图，回答问题：阅读下图，回答问题：乙图过程发生的场所是；乙图过程发生的场所是；GGUGGU称为。称为。合成合成的场所是，丙图中的场所是，丙图中的名称为。的名称为。从图中可以看出，从图中可以看出，tRNAtRNA与氨基酸结合的过程中可能有与氨基酸结合的过程中可能有生成。生成。细胞中细胞中分子比分子比分子分子(填填“大大”或或“小小”)得多，分得多，分核糖体 核糖体 反密码子反密码子细胞核 细胞核 腺嘌呤腺嘌呤水水小小子结构也很特别。子结构也很特别。在整个翻译过程中，下列事件发生的先后顺序是。在整个翻译过程中，下列事件发生的先后顺序是。tRNAtRNA与氨基酸的结合 与氨基酸的结合 氨基酸与下一个氨基酸形成肽氨基酸与下一个氨基酸形成肽键 键 tRNAtRNA与氨基酸分离与氨基酸分离 图示图示tRNAtRNA中，中，GG和和CC的数目是否相等？。从图中还的数目是否相等？。从图中还可以看出可以看出tRNAtRNA具有和的功能。具有和的功能。不一定不一定识别 携带氨基酸识别 携带氨基酸解析解析 图中 图中分别是分别是tRNAtRNA、mRNAmRNA、腺嘌呤；丙图表示、腺嘌呤；丙图表示氨基酸和氨基酸和tRNAtRNA的结合；的结合；mRNAmRNA比比tRNAtRNA的长度要长。的长度要长。
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