浙江專版2018年高中生物第三章遺傳的分子基礎第四節(jié)遺傳信息的表達--RNA和蛋白質的合成學案浙科版必修2 .doc

第四節(jié)遺傳信息的表達RNA和蛋白質的合成1DNA具有攜帶遺傳信息、傳遞遺傳信息和表達遺傳信息的三重功能。其中基因的表達通過轉錄和翻譯兩個過程完成。2轉錄的主要場所是細胞核，條件是模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量(ATP)。3翻譯的場所是核糖體，條件是模板(mRNA)、“搬運工”(tRNA)、原料(20種氨基酸)、酶和能量。4密碼子是在信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基。密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種氨基酸可以有一種或幾種密碼子。5每種tRNA只能識別并轉運一種特定的氨基酸，同種氨基酸可以被一種或多種轉運RNA攜帶。6基因是一段有遺傳功能的核酸片段。在遺傳物質為DNA的細胞生物和DNA病毒中，基因是一段有遺傳功能的DNA片段；而在遺傳物質為RNA的RNA病毒中，基因則是一段有遺傳功能的RNA片段。 轉錄1DNA的功能DNA具有攜帶遺傳信息、傳遞遺傳信息和表達遺傳信息的三重功能，即一方面DNA儲存遺傳信息，遺傳信息是一段DNA的基因中特定的脫氧核苷酸序列；第二方面通過DNA以自身為模板的復制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性；第三方面DNA所貯存的遺傳信息通過轉錄和翻譯過程控制和決定蛋白質的結構。2轉錄(1)概念：遺傳信息由DNA傳遞到RNA上的過程，結果是形成RNA。(2)過程：結合：RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動部位結合。解旋：一個或者幾個基因的DNA片段的雙螺旋解開，暴露堿基。配對：以解開的DNA雙鏈中的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，游離的核糖核苷酸的堿基與DNA模板鏈上的堿基配對。連接：RNA聚合酶將相鄰的核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵聚合形成分子。釋放：合成的mRNA從DNA分子上釋放，DNA雙鏈恢復到雙螺旋結構。(3)條件：原料：4種游離的核糖核苷酸。酶：RNA聚合酶等。能量：ATP。模板：DNA的一條鏈。3RNA分子(1)基本單位：核糖核苷酸。與DNA的區(qū)別：五碳糖中沒有脫氧核糖，但有核糖。嘧啶堿基中沒有胸腺嘧啶(T)，但有尿嘧啶(U)。(2)結構，一般是單鏈結構。(3)種類和功能：1轉錄中模板DNA鏈的堿基A、G、C、1T是如何與信使RNA中堿基A、G、C、U互補配對呢？提示：A與U配對，T與A配對，G與C之間相互配對。2mRNA在細胞核中合成后到達細胞質的過程中共經過幾層生物膜，為什么？提示：0層。mRNA通過核孔從細胞核進入細胞質，不需要穿過生物膜。3DNA轉錄時是把所有DNA分子都轉錄出來嗎？提示：轉錄的不是整個DNA分子，而是以基因為單位進行的。4現有一核酸片段，欲確定其是DNA還是RNA，你能從哪些方面進行判斷？提示：根據五碳糖不同；根據含氮堿基不同。5下圖是一小段DNA片段，鏈是模板鏈，是編碼鏈，請寫出其轉錄生成的RNA的堿基序列，并分析RNA的堿基序列與DNA兩條鏈堿基序列的關系？ 提示：(1) (2)生成的RNA的堿基序列與模板鏈互補，與編碼鏈堿基序列基本相同(除T和U外)。1DNA與RNA的比較項目DNARNA組成成分五碳糖脫氧核糖核糖堿基胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)磷酸磷酸基本單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)產生途徑DNA復制、逆轉錄轉錄、RNA復制結構規(guī)則的雙螺旋結構常呈單鏈結構分布主要分布于細胞核，其次分布于線粒體、葉綠體主要分布于細胞溶膠、線粒體、葉綠體，核糖體，少量分布于細胞核2DNA與RNA的判定方法(1)若某核酸分子中有脫氧核糖，一定為DNA；有核糖，一定為RNA。(2)若含堿基“T”，一定為DNA或其基本單位；若含堿基“U”，一定為RNA或其基本單位。因而用放射性同位素標記堿基“T”或堿基“U”可探知DNA或RNA。若細胞中大量利用堿基“T”，一般可認為進行DNA的復制；若大量利用堿基“U”，一般可認為正進行RNA的合成。(3)若有T但TA或嘌呤嘧啶，則為單鏈DNA，因雙鏈DNA分子中AT、GC，嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(4)若發(fā)現嘌呤嘧啶，則肯定不是雙鏈DNA(可能為單鏈DNA，也可能為RNA)。3三種RNA的比較項目mRNAtRNArRNA分布部位常與核糖體結合細胞質中與蛋白質結合形成核糖體結構功能翻譯時作模板翻譯時作搬運氨基酸的工具參與核糖體的組成聯(lián)系組成相同：4種核糖核苷酸來源相同：都由轉錄產生功能協(xié)同：都與翻譯有關特別提醒(1)轉錄的基本單位是基因，而不是整個DNA，因此轉錄時只解旋基因片段，其他部位不解旋。(2)轉錄時mRNA與DNA模板鏈堿基互補，配對關系：GC、CG、TA、AU，結果mRNA與DNA模板編碼鏈上堿基序列基本相同，只是用U代替T。(3)在真核細胞內，轉錄出來的RNA需經過加工才能成為具有生物活性的成熟的mRNA。翻譯1翻譯(2)過程(3)特點：多肽鏈合成時，若干個核糖體同時進行工作，大大增加了翻譯效率。2遺傳密碼(1)概念：mRNA上3個連續(xù)的堿基，決定一種氨基酸。(2)特點：除少數密碼子外，生物界的遺傳密碼是通用(或統(tǒng)一)的。除少數氨基酸只有一種遺傳密碼外，大多數氨基酸有兩個以上的遺傳密碼。(3)種類：64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種氨基酸可以有一種或幾種密碼子，3種終止密碼子不決定氨基酸。1細胞核內能否合成蛋白質？提示：不能。因為細胞核內缺乏核糖體。細胞核內的蛋白質是在細胞質中合成后重新進入細胞核的。2密碼子、tRNA和氨基酸的種類及它們之間的數量關系如何？提示：(1)密碼子有64種，其中包括3種終止密碼子，能編碼蛋白質的密碼子有61種；tRNA有61種；氨基酸有20種。(2)一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子來決定；一種密碼子(終止密碼子除外)和一種tRNA只能決定一種氨基酸。3翻譯過程完成后得到的是蛋白質嗎？提示：不是。翻譯過程只得到了多肽，多肽經過相應的加工，形成一定的空間結構后，才成為真正的蛋白質。4一個mRNA可結合多個核糖體，每個核糖體只合成多肽鏈中的一段，還是獨立合成一條完整的多肽鏈？提示：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。5基因中的堿基數目、mRNA中的堿基數目和蛋白質中的氨基酸數目有怎樣的關系？提示：基因中的堿基數目mRNA中的堿基數目蛋白質中的氨基酸數目631。6若指導蛋白質合成的基因中某一堿基發(fā)生改變，其控制合成的氨基酸是否一定發(fā)生改變？為什么？提示：不一定。因為一種氨基酸可對應一種或多種密碼子。1DNA復制、轉錄和翻譯的比較項目復制轉錄翻譯時間細胞分裂的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質的核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的其中一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶合成酶產物2個雙鏈DNA1個單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質)產物去向傳遞到2個子細胞或子代離開細胞核進入細胞質組成細胞結構蛋白或功能蛋白特點邊解旋邊復制，半保留復制邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA恢復原狀翻譯結束后，mRNA被降解成單體 堿基配對AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC實質遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達2遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系項目遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補配對的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質中的氨基酸序列識別密碼子，轉運氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數目和排列順序的不同，決定了遺傳信息的多樣性64種。61種：能翻譯出氨基酸；3種：終止密碼子，不能翻譯氨基酸61種或tRNA也為61種聯(lián)系基因中脫氧核苷酸的序列決定mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補密碼子與相應反密碼子的序列互補配對3基因中的堿基、mRNA中的堿基和蛋白質中氨基酸的數量關系計算項目組成蛋白質的氨基酸數密碼子數 tRNA分子數(即反密碼子數)mRNA分子中：堿基(核糖核苷酸)數信息鏈(DNA單鏈)堿基(脫氧核苷酸)數DNA分子中：堿基數(脫氧核苷酸數)數據a3a(或3)6a(或6)備注“或”表示考慮終止密碼，相應要計算括號內數據特別提醒(1)從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，再經折疊、加工才能成為具有復雜空間結構的有活性的蛋白質。(2)一般認為DNA(基因)中的堿基數是mRNA堿基數的2倍，但事實上，DNA(基因)中的堿基數比mRNA堿基數多很多。(3)一般認為mRNA堿基數是蛋白質分子中氨基酸數的3倍，但事實上，mRNA堿基數至少是蛋白質分子中氨基酸數的3倍；DNA(基因)中堿基數至少是蛋白質分子中氨基酸數的6倍。中心法則與基因1中心法則(1)中心法則的提出及內容：提出者：克里克。中心法則內容連線： 圖解： (2)中心法則的發(fā)展：發(fā)展內容信息流動舉例RNA自我復制遺傳信息從RNA流向RNARNA病毒RNA逆轉錄合成DNA遺傳信息從RNA流向DNAHIV病毒、致癌的RNA病毒2基因(1)基因是遺傳的一個基本功能單位，它在適當的環(huán)境條件下控制生物的性狀。 (2)基因的本質是一段包含一個完整的遺傳信息單位的有功能的核酸分子片段，在大多數生物中基因是一段DNA，在RNA病毒中基因則是一段RNA。(3)真核生物細胞中，基因以一定的次序排列在染色體上，一條染色體上有多個基因存在。1在正常人體細胞中能否進行RNA復制和逆轉錄？遺傳信息是如何流動的？提示：不能，RNA復制和逆轉錄是RNA病毒在寄主細胞中繁殖活動中的一項遺傳活動。人體細胞內遺傳信息流動過程為： 2生物體細胞核中染色體和DNA分子數相對恒定，而生物的性狀卻是多種多樣的。這如何解釋？提示：一個DNA分子含有多個基因，可通過控制多種蛋白質的合成來控制多種性狀。3在真核細胞中，“染色體DNA基因”三者之間在遺傳上是怎樣的關系？提示：在真核細胞的遺傳關系上，DNA分子是遺傳物質；染色體是DNA的主要載體；基因是有遺傳效應的DNA片段?；虻牟煌怯捎诿撗鹾塑账岬呐帕许樞虿煌瑢е碌模换蚩刂菩誀罹褪峭ㄟ^控制RNA和蛋白質合成來完成的。4無血緣關系的兩個人的DNA分子和基因會相同嗎？ 提示：DNA分子具有多樣性和特異性，不同人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是不同的，而每個人的DNA分子中脫氧核苷酸序列是特定的，因此無血緣關系的兩個人的DNA分子是不同的；基因是有遺傳功能的DNA片段，是一段能控制生物性狀的脫氧核苷酸序列，無血緣關系的兩個人可能擁有相同的基因。1中心法則(1)過程圖示：(2)各類生物中遺傳信息的流動過程：生物種類代表生物遺傳信息的傳遞過程DNA病毒噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉錄病毒HIV病毒、勞氏肉瘤病毒原核生物藍細菌、細菌真核生物人、動植物等(3)幾個生理過程的比較：過程模板原料堿基互補DNA的復制DNADNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸ATTACGGCDNA的轉錄DNARNADNA的一條鏈A、U、G、C四種核糖核苷酸AUTACGGC翻譯RNA多肽信使RNA20種氨基酸AUUACGGCRNA的復制RNARNARNAA、U、G、C四種核糖核苷酸AUUACGGCRNA的逆轉錄RNADNARNAA、T、C、G四種脫氧核苷酸ATUACGGC特別提醒(1)中心法則中幾個生理過程準確進行的原因：前者為后者的產生提供了一個標準化的模板。嚴格的堿基互補配對原則決定了后者是以前者提供的模板為依據形成的。由此可見，準確的模板和嚴格有序的堿基互補配對關系保證了遺傳信息的正常傳遞和表達，進而保證了物種的相對穩(wěn)定性。(2)中心法則中逆轉錄和RNA復制只有某些RNA病毒才能進行。逆轉錄需要逆轉錄酶，其堿基配對方式為AT、UA、GC、CG。2對基因概念的理解(1)真核細胞中，脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關系圖解：(2)全方位理解“基因”：本質上，基因是有遺傳效應的(遺傳物質)DNA片段或RNA片段。結構上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列或核糖核苷酸序列。功能上，基因是遺傳物質的結構和功能的基本單位。位置上，真核細胞內，基因在染色體上呈線性排列。(3) 對于多細胞生物而言，同一個體的不同類型的細胞中含有相同的基因，因為它們是由同一個受精卵經有絲分裂和細胞分化形成的，而在此過程中遺傳物質不發(fā)生改變。特別提醒由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，一般而言，“平時所說”的基因是指真核細胞的基因，即基因是一段有遺傳功能的DNA片段。 以過程圖為依托，考查轉錄與翻譯例1下圖為人體內蛋白質合成的一個過程。據圖分析并回答問題：(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質合成過程中的_過程，該過程發(fā)生在細胞的_部分。(2)圖中A、B、D分別代表_、_、_。(3)圖中的C表示_，按從左到右的順序寫出mRNA區(qū)段所對應的DNA鏈的堿基排列順序_。(4)該過程不可能發(fā)生在()A神經細胞B肝細胞C成熟的紅細胞D油脂細胞思路點撥精講精析圖示是翻譯過程，A是mRNA，B是核糖體，C是tRNA，D是肽鏈。mRNA是以DNA的一條鏈為模板根據堿基互補配對原則轉錄而成的，mRNA片段從左到右是AUGGCUUCUUUC，所以DNA一條鏈上的堿基順序是TACCGAAGAAAG。成熟的紅細胞沒有細胞核及其他有膜的細胞器，也沒有核糖體，因此不能合成蛋白質。答案(1)翻譯核糖體(2)mRNA核糖體肽鏈(3)tRNATACCGAAGAAAG(4)C 中心法則與基因表達的關系(1)DNA的復制體現了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在細胞增殖或產生子代的生殖過程中。(2)DNA的轉錄和翻譯共同體現了遺傳信息的表達功能，發(fā)生在個體的發(fā)育過程中。1下面為以DNA為模板轉錄RNA的過程圖解，圖中的4、5表示兩種功能不同的酶。請據圖分析回答下列問題。(1)在玉米的葉肉細胞中，能夠進行該過程的細胞結構有_、_、_。(2)轉錄過程中，DNA首先在酶的催化作用下，將DNA分子中堿基對內的_斷開，該過程稱為_。然后在酶的催化作用下，以其中的甲鏈為模板，以_為原料，由ATP提供能量，按照_原則，合成出RNA。圖中轉錄的方向為從_。(3)在真核細胞的細胞核中，轉錄的直接產物經加工成為成熟的_ 后，再通過_進入到細胞質中，與_結合在一起指導蛋白質的生物合成。解析：圖中是DNA，其中甲為模板鏈，為新合成的RNA鏈，為游離的核糖核苷酸，與均為RNA聚合酶，根據左端RNA已脫落可判定轉錄的方向為從左向右進行。中心法則中的基因表達(轉錄和翻譯)可以在真核細胞的細胞核、線粒體、葉綠體中進行。答案：(1)細胞核、線粒體、葉綠體 (2)RNA聚合酶 氫鍵解旋核糖核苷酸堿基互補配對左向右 (3)mRNA核孔核糖體以圖形為依托，考查基因表達及其拓展內容例2下面甲、乙是真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖，圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。下列分析合理的是() A甲過程發(fā)生在細胞核內，乙過程發(fā)生在細胞質內B催化甲、乙兩過程的酶1、酶2、酶3是相同的C一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次D甲、乙過程中的堿基互補配對方式完全相同思路點撥精講精析圖甲表示DNA分子的復制過程，圖乙表示轉錄過程，乙的產物是單鏈的mRNA分子；甲、乙參與復制和轉錄的酶種類不同；在一個細胞周期中，核中DNA分子只復制一次，而轉錄可以進行多次。甲、乙中堿基配對方式不完全相同，甲中是AT配對，乙中是AU配對。 答案CDNA的復制和轉錄過程都主要在細胞核中進行，但DNA復制只發(fā)生在間期的S期，而轉錄任何時間均可進行；堿基互補配對方式等均不同：DNA復制需解旋酶和DNA聚合酶而轉錄需RNA聚合酶； DNA復制進行AT與GC的兩種堿基互補配對方式，而轉錄是進行AU、TA、CG三種堿基互補配對方式。2(海南高考)在其他條件具備情況下，在試管中加入物質X和物質Z，可得到相應產物Y。下列敘述正確的是()A若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉錄酶B若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷C若X是RNA，Y是DNA，則Z是DNA聚合酶D若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸解析：選D若X是DNA，Y是RNA，則Z是轉錄酶；若X是DNA，Y是mRNA，則Z是核糖核苷；若X是RNA，Y是DNA，則Z是逆轉錄酶；若X是mRNA，Y是在核糖體上合成的大分子，則Z是氨基酸。遺傳信息表達的相關計算例3一段信使RNA上有300個堿基，其中A和G有120個，轉錄出該信使RNA的一段DNA中的C和T的總數以及翻譯合成一條多肽鏈時脫去的水分子數分別是()A300個、100個 B.300個、99個 C180個、99個 D.129個、100個思路點撥精講精析該段信使RNA上有300個堿基，則轉錄出該信使RNA的DNA分子中共有堿基600個，由于該DNA片段中CT占了全部堿基的50%，因此該模板DNA片段中CT300個。該信使RNA翻譯的多肽鏈中有3003100個氨基酸，在脫水縮合過程中失去99個水分子。答案B基因表達蛋白質過程中，“基因堿基數mRNA堿基數多肽(氨基酸數)”一般以“631”計算，而蛋白質相關計算中“肽鍵數縮合脫去水分子數水解所需水分子數氨基酸數肽鏈數”基因表達過程中有關數量變化(1)轉錄、翻譯過程中DNA(基因)堿基數mRNA堿基數多肽鏈氨基酸數631。圖解如下： (2)以上關系應理解為：每合成1個氨基酸至少需要mRNA中3個堿基，基因中6個堿基，其原因如下：DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉錄出mRNA。在基因片段中，有的片段起調控作用，不轉錄。轉錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應氨基酸，所以基因或DNA上堿基數目比蛋白質氨基酸數目的6倍多。3已知一個蛋白質分子由3條肽鏈組成，連接蛋白質分子中氨基酸的肽鍵共有297個，翻譯成這個蛋白質分子的信使RNA中的A和G共有400個。則指導該蛋白質合成的mRNA中至少含有的堿基個數及合成該蛋白質需要的tRNA個數，以及轉錄此mRNA的基因中(C和T)的個數之和依次是()A9003001 000 B900300900C9002971 000 D900297900解析：選B因該蛋白質中有3條肽鏈，肽鍵297個，所以其中的氨基酸個數為300個。DNA中堿基mRNA堿基氨基酸個數631，故mRNA中堿基至少3003900(個)，需tRNA 300個，轉錄此mRNA的基因中CT的數為(3006)2900(個)。以圖示為依托，考查中心法則例4關于下圖所示的過程，相關敘述正確的是() A噬菌體進行過程，需將噬菌體放在含有四種游離的脫氧核糖核苷酸的溶液中B正常的真核生物細胞內可發(fā)生、過程C、過程常見于RNA病毒侵入細胞時D細胞中、過程的發(fā)生都需要解旋酶的催化作用思路點撥精講精析噬菌體不能單獨生活，必須寄生在其他活細胞內，故不能單獨培養(yǎng)噬菌體；、過程在正常的真核生物細胞內可發(fā)生；到目前為止，所有的生物體內還沒有發(fā)現過程；過程需要解旋酶的催化，過程不需要。答案B遺傳物質不同的生物，其中心法則的過程不盡相同，如RNA復制和逆轉錄過程不能同時在同種生物體內發(fā)生。(1)RNA的種類、結構和功能：種類結構功能病毒RNA單鏈遺傳物質mRNA單鏈傳遞遺傳信息；是翻譯的直接模板tRNA三葉草形結構運載氨基酸；識別密碼子rRNA單鏈組成核糖體(2)適用于以RNA為遺傳物質的生物的中心法則第一種情況：不具逆轉錄能力的RNA病毒，如煙草花葉病毒、流感病毒等 第二種情況：具有逆轉錄能力的RNA病毒，如艾滋病病毒、勞氏肉瘤病毒等4中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程，請回答下列問題： (1)a、b、c、d所表示的四個過程依次分別是_、_、_和_。(2)需要tRNA和核糖體同時參與的過程是_(用圖中的字母回答)。(3)a過程發(fā)生在真核細胞分裂的_期。(4)在真核細胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是_。(5)能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是_，后者所攜帶的分子是_。(6)RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有(用類似本題圖中的形式表達)：_；_。解析：中心法則包括五個環(huán)節(jié)，a、b、c、d、e五個過程依次是DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄、RNA復制；在翻譯的過程中需要tRNA和核糖體同時參與；a過程發(fā)生于細胞分裂的間期，場所主要是細胞核；能特異性識別信使DNA上密碼子的分子是tRNA，是翻譯的工具，攜帶氨基酸；RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑：在逆轉錄病毒中為RNADNARNA蛋白質；非逆轉錄病毒中包括RNA復制和翻譯。答案：(1)DNA復制轉錄翻譯逆轉錄 (2)c (3)間(S) (4)細胞核(5)tRNA(轉運RNA)氨基酸 (6) RNADNARNA蛋白質考查基因的本質及其拓展例5下列有關基因的敘述，正確的是()A基因是控制生物性狀的結構單位和功能單位B經測定，一個由n個脫氧核苷酸構成的DNA分子中，包含了m個基因，則每個基因的平均長度為n/2m個脫氧核苷酸對C人體細胞內的基因全部位于染色體上D基因中脫氧核苷酸的排列順序就是遺傳信息，只能通過減數分裂傳遞給后代思路點撥精講精析基因是有遺傳效應的DNA片段，是控制生物性狀的結構單位和功能單位。一個DNA分子上有許多個基因，但并非基因與基因緊密相連，那些沒有遺傳效應的DNA片段并不是基因，因此B項中基因的平均長度小于n/2m個脫氧核苷酸對。人體細胞內的基因主要在染色體上，線粒體DNA分子上也有少量基因。有性生殖的生物通過減數分裂將遺傳信息傳遞給下一代，無性生殖的生物通過有絲分裂將遺傳信息傳遞給下一代。答案A通常情況下，絕大多數生物的遺傳物質是DNA，基因是有遺傳效應的DNA片段?；蛑饕嬖谟谌旧w上，一條染色體含一個DNA分子，一個DNA分子含多個基因。基因通過減數分裂或有絲分裂DNA復制傳遞遺傳信息，通過控制蛋白質合成表達遺傳信息。5下列對基因本質的描述，正確的是()A基因的基本單位是核糖核苷酸 B一個DNA分子就是一個基因C基因是DNA分子上的特定片段D基因的化學結構不會發(fā)生改變解析：選C基因是有遺傳效應的DNA片段，其結構雖然具有穩(wěn)定性，但不是絕對的，也有可能發(fā)生改變。課堂回扣練習一、概念原理識記題1下列關于RNA的敘述，不正確的是()ARNA可分為mRNA、tRNA、rRNABmRNA的轉錄和翻譯都是在細胞核中進行的CRNA可以作為某些生物的遺傳物質DmRNA中的堿基序列直接決定蛋白質分子中氨基酸的排列順序解析：選B真核生物轉錄的主要場所是細胞核，翻譯的場所是細胞質中的核糖體，原核生物轉錄的場所是擬核。部分病毒的遺傳物質是RNA。2下列關于基因概念的敘述，錯誤的是()A基因是有遺傳效應的DNA片段B基因是DNA分子上有一定功能的特定的堿基排列順序C基因是DNA分子上任意一個片段D基因是控制生物性狀的遺傳物質的結構單位和功能單位解析：選C基因是有遺傳效應的DNA片段，是有一定功能的特定的堿基排列順序。由于DNA分子上有很多不能控制生物性狀的區(qū)段，所以基因不能是DNA分子上的任意一個片段。3基因、遺傳信息和密碼子分別是指()信使RNA上核苷酸的排列順序基因中脫氧核苷酸的排列順序DNA上決定氨基酸的3個相鄰的堿基轉運RNA上一端的3個堿基信使RNA上決定氨基酸的3個相鄰的堿基有遺傳效應的DNA片段A BC D解析：選B基因是有遺傳效應的DNA片段；遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序；密碼子是位于mRNA上決定氨基酸的3個相鄰堿基。二、易錯易混辨析題4下圖中甲、乙表示真核細胞內兩種物質的合成過程，有關敘述正確的是()A甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子B甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行CDNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次解析：選D圖甲表示DNA分子的復制過程，圖乙表示轉錄過程，乙過程的產物是單鏈的mRNA分子；甲、乙過程都主要在細胞核中進行；甲過程需要解旋酶的參與；在一個細胞周期中，細胞核中DNA分子只復制一次，而轉錄可以進行多次。 5如下圖所示，下列有關敘述中，不正確的是()A甲是DNA，乙為RNA，此過程要以甲為模板，酶為RNA聚合酶B甲是DNA，乙為DNA，此過程要以甲為模板，酶為DNA聚合酶C甲是RNA，乙為DNA，此過程為轉錄，原料為脫氧核苷酸D甲是RNA，乙為蛋白質，此過程為翻譯，原料為氨基酸解析：選C甲是RNA、乙為DNA時，圖示過程表示逆轉錄，模板為RNA，原料為脫氧核苷酸，酶為逆轉錄酶。三、基本原理應用題6下面甲、乙兩圖為真核細胞中發(fā)生的代謝過程示意圖，有關說法正確的是() A甲圖所示過程叫做翻譯，多個核糖體共同完成一條多肽鏈的合成B甲圖所示過程中核糖體移動的方向是從右到左C乙圖所示過程叫做轉錄，轉錄產物的作用一定是作為甲圖中的模板D甲圖和乙圖所示過程中都發(fā)生了堿基配對，并且堿基互補配對方式相同解析：選B甲圖所示過程為翻譯，由圖中肽鏈長短可知核糖糖體移動方向從右向左；乙圖所示過程為轉錄。翻譯過程中一條多肽鏈的合成由一個核糖體完成；轉錄產物有信使RNA、轉運RNA和核糖體RNA三種；轉錄和翻譯過程中都發(fā)生了堿基配對，但堿基互補配對方式不完全相同，如轉錄過程中有T和A的配對，翻譯過程中則沒有?；乜壑R點1RNA的種類、分布及功能。 。2基因的概念及特點。 。3基因、遺傳信息、密碼子的概念或組成。 。4易誤點提醒：DNA、RNA分布與合成場所。細胞分裂中DNA復制的次數。5易誤點提醒：中心法則的應用。6能力遷移：運用轉錄、翻譯知識解答相關生物學問題。課下綜合檢測一、選擇題1下列有關人體細胞內基因的敘述，正確的有()A基因是具有遺傳效應的DNA片段，全部位于染色體上B基因的特定核糖核苷酸的排列順序代表著遺傳信息C每一種基因都包含特定的堿基序列，具有特異性D人體內的肝臟細胞和成熟紅細胞所含的基因相同解析：選C在人體細胞內，基因主要存在于人體細胞核內染色體上，染色體是基因的主要載體，線粒體也有少量基因存在。基因的特定脫氧核苷酸的排列順序代表著遺傳信息。每一種基因都包含特定的堿基序列，具有特異性，哺乳動物的成熟紅細胞中因沒有細胞核和線粒體而不存在基因。2下列關于真核生物轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是()A轉錄時以核糖核苷酸為原料B轉錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的堿基序列CmRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質D不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性解析：選C轉錄是以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料合成RNA的過程；轉錄過程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶首先結合到基因的啟動子上，從而啟動轉錄過程；以mRNA為模板翻譯合成蛋白質時移動的是核糖體；一個氨基酸可對應幾種不同的密碼子，這樣能保證由于差錯導致的密碼子改變不會改變氨基酸，從而保持生物性狀的穩(wěn)定性。3下列關于遺傳信息的傳遞、表達的敘述正確的是()A遺傳信息可以通過減數分裂和有性生殖向下一代傳遞B信使RNA上決定一個氨基酸的一個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA種類不一定改變C遺傳物質復制時出現差錯，一定會造成生物性狀的嚴重缺陷D一個tRNA只有三個堿基并且只攜帶一個特定的氨基酸解析：選A遺傳信息是指基因中脫氧核苷酸的排列順序，可以通過DNA復制、轉錄、翻譯等過程進行傳遞和表達，減數分裂和有性生殖時，遺傳信息通過生殖細胞傳給子代；翻譯時tRNA和信使RNA互補配對，信使RNA上的一個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，tRNA種類一定改變；遺傳物質復制時出現差錯，但性狀不一定改變，因為有些氨基酸對應不止一種密碼子；tRNA有多個堿基，只是一端有三個堿基組成反密碼子。4關于RNA的敘述，錯誤的是()A少數RNA具有生物催化作用B真核細胞內mRNA和tRNA都是在細胞質中合成的CmRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基稱為密碼子D細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸解析：選B真核細胞內的mRNA和tRNA主要是在細胞核中合成的；少數RNA是酶，具催化作用；mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰堿基稱為一個密碼子；tRNA具有特異性，一種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。5(新課標全國卷)關于蛋白質合成的敘述，正確的是()A一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 BDNA聚合酶是在細胞核內合成的C密碼子是位于tRNA上相鄰的3個堿基D線粒體中的DNA能控制某些蛋白質的合成解析：選D一種tRNA只能識別并攜帶一種氨基酸；DNA聚合酶是蛋白質，應該在細胞質中核糖體上合成；密碼子由位于mRNA上的3個相鄰堿基構成；線粒體中有合成蛋白質所需的DNA、RNA、核糖體以及相關的酶，也能控制某些蛋白質的合成，是半自主性的細胞器。6一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數及合成這段多肽需要的tRNA個數，依次為()A3311 B3612C1236 D1136解析：選B一條含有11個肽鍵的多肽，是由12個氨基酸脫水縮合而成的。mRNA中三個堿基決定一個氨基酸，一個氨基酸至少有一種tRNA來轉運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，合成這段多肽需要12個轉運RNA。7基因中含有的遺傳信息通過控制合成相應的蛋白質而得以表達，下列與此過程有關的敘述，正確的是()A編碼蛋白質的基因中堿基數目是相應蛋白質中氨基酸數目的6倍B編碼氨基酸的密碼子指相應的轉運RNA中的3個堿基C信使RNA中的堿基數是相應基因中堿基數的1/3D由信使RNA上的9個堿基控制形成的多肽鏈中有3個肽鍵解析：選A編碼蛋白質的基因中堿基數目是相應蛋白質中氨基酸數目的6倍。密碼子是信使RNA中決定1個氨基酸的3個相鄰堿基。信使RNA中的堿基數是相應基因中堿基數的1/2。信使RNA上的9個堿基如果都對應氨基酸，則可編碼3個氨基酸，形成的多肽鏈中有2個肽鍵。8對下圖所示過程的敘述，正確的是()ADNA模板鏈中的密碼子能夠決定氨基酸B核糖體是蛋白質合成的場所，一個基因在短時間內可表達出多條同種多肽鏈C該圖是真核細胞中轉錄、翻譯過程的示意圖D圖中所示過程可能有64種tRNA參與解析：選B密碼子存在于mRNA上；圖中轉錄尚未結束，翻譯已開始，即轉錄和翻譯同時進行，則該圖應為原核細胞的轉錄、翻譯示意圖；密碼子共有64個，其中有3個是終止密碼子，在翻譯中不決定氨基酸，故參與的tRNA應為61種。9.右圖表示細胞內某些重要物質的合成過程，該過程發(fā)生在(