【狀元之路】（新課標(biāo)通用）2014高考生物一輪復(fù)習(xí) 第20講 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成及對性狀的控制課件

第20講基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成及對性狀的控制探究命題回扣教材整合考點課后練習(xí)輕輕松松讀教材提綱挈領(lǐng)學(xué)要點01回扣教材夯實基礎(chǔ)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1．RNA的結(jié)構(gòu)1.真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的(

)2．原核生物的mRNA轉(zhuǎn)錄的同時就與核糖體結(jié)合(

)3．一個密碼子決定一個氨基酸，一個氨基酸只有一個密碼子(

)4．基因是DNA分子攜帶的遺傳信息(

)5．DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板(

)思維判斷

6．mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)(

)

答案：1．×

2.√

3.×

4.×

5.×

6.×考點分類抓基礎(chǔ)點點擊破我能行02整合考點破解疑難比較項目DNARNA全稱脫氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于細(xì)胞核中主要存在于細(xì)胞質(zhì)中基本組成單位脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸堿基A、T、C、GA、U、C、G五碳糖脫氧核糖核糖空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈結(jié)構(gòu)分類通常只有一類mRNA、tRNA、rRNA三類比較項目DNARNA相同點①化學(xué)組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G②二者都是核酸，核酸中的堿基序列代表遺傳信息聯(lián)系：RNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，即RNA的遺傳信息來自DNA特別提醒

DNA與RNA的判定方法(1)若有核糖，一定為RNA；若有脫氧核糖，一定為DNA。(2)若含T，一定為DNA；若含U，一定為RNA。所以用放射性同位素標(biāo)記T或U，可探知DNA或RNA，若大量利用T，可認(rèn)為進(jìn)行DNA的合成；若大量利用U，可認(rèn)為進(jìn)行RNA的合成。(3)若嘌呤≠嘧啶，肯定不是雙鏈DNA(如果含有T那么可能為單鏈DNA，否則可能為RNA)。但若是細(xì)胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶，則可能既有雙鏈DNA又有RNA。[應(yīng)用訓(xùn)練1]對于下列圖解，正確的說法有(

)①表示DNA復(fù)制過程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程③共有5種堿基④共有8種核苷酸⑤共有5種核苷酸⑥A均代表同一種核苷酸A．①②③

B．④⑤⑥C．②③④

D．①③⑤[解析]

由圖可知，此過程是DNA的轉(zhuǎn)錄過程，整個過程涉及5種堿基：A、T、C、G、U，但由于組成DNA和RNA的五碳糖不同，故分別有4種核苷酸，共8種核苷酸。[答案]

C復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間細(xì)胞分裂(有絲分裂和減數(shù)第一次分裂)的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件都需要特定的酶和ATP產(chǎn)物2個雙鏈DNA一個單鏈RNA(mRNA，tRNA，

rRNA)多肽鏈(或蛋白質(zhì))復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯產(chǎn)物去向傳遞到2個子細(xì)胞離開細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)或功能蛋白質(zhì)特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu)翻譯結(jié)束后，mRNA分解堿基配對A－T，T－A，C－G，G－CA－U，T－A，C－G，G－CA－U，U－A，C－G，G－C遺傳信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義使遺傳信息從親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種性狀

特別提醒

①復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。②轉(zhuǎn)錄的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。③一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條相同肽鏈。④從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈往往還要在相應(yīng)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)內(nèi)加工，最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。[應(yīng)用訓(xùn)練2]下圖表示某基因的片段及其轉(zhuǎn)錄出的信使RNA，請據(jù)圖回答問題(幾種相關(guān)氨基酸的密碼子見下表)。(1)形成③鏈的過程叫做__________，場所是__________，需要的原料是________________________。(2)形成③鏈的過程與DNA復(fù)制的過程，都是遵循__________原則。亮氨酸CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG纈氨酸GUA、GUC、GUG、GUU甘氨酸GGU甲硫氨酸AUG(3)③鏈進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與__________結(jié)合，在合成蛋白質(zhì)的過程中，轉(zhuǎn)運RNA運載的氨基酸依次是__________(依次填寫兩個氨基酸的名稱)。(4)若該基因復(fù)制時發(fā)生差錯，當(dāng)上圖a處所指由A變成G時，這種突變對該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有無影響？__________。(5)若該基因有100個堿基對，可編碼的氨基酸最多有__________個。[解析]

(1)③為RNA單鏈，是以DNA分子的一條鏈轉(zhuǎn)錄形成的，轉(zhuǎn)錄的場所為細(xì)胞核，需以核糖核苷酸為原料。(2)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過程都要遵循堿基互補配對原則：A—T，G—C，A—U。(3)信使RNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，以氨基酸為原料，以轉(zhuǎn)運RNA為運載工具合成蛋白質(zhì)，mRNA中有AUG對應(yīng)甲硫氨酸，GUG對應(yīng)纈氨酸。(4)當(dāng)a處A變成G時，信使RNA上此處的堿基序列由GUU變?yōu)镚UC，對應(yīng)的氨基酸仍為纈氨酸，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)無影響。[答案]

(1)轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核四種核糖核苷酸(2)堿基互補配對(3)核糖體甲硫氨酸、纈氨酸(4)無影響(5)33圖解表示出遺傳信息傳遞的5個途徑(1)a表示DNA→DNA(或基因到基因)：主要發(fā)生在細(xì)胞核中的DNA自我復(fù)制過程，表示遺傳信息的傳遞。(2)b表示DNA→RNA：主要發(fā)生在細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄過程。(3)c表示RNA→蛋白質(zhì)：發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)核糖體上的翻譯過程，b、c共同完成遺傳信息的表達(dá)。(4)d表示RNA→DNA：少數(shù)RNA病毒，例如SARS病毒、HIV在宿主細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄過程。(5)e表示RNA→RNA：某些以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物(如RNA病毒)的RNA自我復(fù)制過程。特別提醒

①圖中d(RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄)和e(RNA→RNA的RNA自我復(fù)制)過程，在病毒單獨存在時不能進(jìn)行，只有當(dāng)病毒寄生到寄主細(xì)胞中以后才能發(fā)生。②逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化。逆轉(zhuǎn)錄酶在基因工程中是一種很重要的酶，它能以已知mRNA為模板合成目的基因。這是獲得目的基因的重要手段。③中心法則的5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補配對原則。2．中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系(1)DNA的復(fù)制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在細(xì)胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過程中。(2)DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個體的發(fā)育過程中。[應(yīng)用訓(xùn)練3]如下圖所示，紅色面包霉(一種真菌)通過一系列酶將原料合成為它所需要的氨基酸。據(jù)圖分析，以下敘述正確的是(

)基因a基因b基因c

酶a酶b酶c

原料―→鳥氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸ＫA．若基因a被破壞，則向培養(yǎng)基中加入鳥氨酸，面包霉仍能存活B．若基因b被破壞，則向培養(yǎng)基中加入鳥氨酸，面包霉仍能存活C．若基因b不存在，則瓜氨酸仍可以由鳥氨酸合成D．基因c不能控制酶c的合成[解析]

基因可通過控制酶的合成來控制代謝，從而控制生物性狀。從圖示可知，基因a、b、c分別控制酶a、b、c的合成，進(jìn)而控制三個連續(xù)的化學(xué)反應(yīng)。基因a被破壞，由原料→鳥氨酸的途徑被切斷，若不加入鳥氨酸，則面包霉不能存活；同理若基因b被破壞，則向培養(yǎng)基中加入瓜氨酸，面包霉才可存活；若基因b不存在，則酶b不能合成，則由鳥氨酸→瓜氨酸途徑不能進(jìn)行。[答案]

A[應(yīng)用訓(xùn)練4]在遺傳信息的傳遞過程中不可能發(fā)生的是(

)A．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則B．核基因轉(zhuǎn)錄形成mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過程C．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板D．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸[解析]

DNA復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行的，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的；組成DNA、RNA、蛋白質(zhì)的基本單位分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。[答案]

C高端突破巧思維攻艱克難攀高峰03探究命題剖解實驗【導(dǎo)例】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(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含堿基數(shù)，依次為(

)A．32，11，66

B．36，12，72C．12，36，24 D．11，36，72[解析]

此多肽含有11個肽鍵，所以含有氨基酸12個，所以mRNA上的密碼子至少12個，mRNA上的堿基數(shù)至少12×3＝36個。決定氨基酸的密碼子是12個，所以需要的tRNA也是12個。因為mRNA中堿基至少有36個，所以轉(zhuǎn)錄它的基因中堿基數(shù)至少為36×2＝72。[答案]

B[方法規(guī)律]

(1)轉(zhuǎn)錄時，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是DNA分子中堿基數(shù)目的一半，且模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA分子中U＋A(或C＋G)相等。(2)翻譯過程中，mRNA中每3個相鄰堿基決定1個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6。(3)蛋白質(zhì)的有關(guān)計算：①蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)。(肽鍵數(shù)＝失去的水分子數(shù))②蛋白質(zhì)平均相對分子質(zhì)量＝氨基酸的平均相對分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)－(肽鍵數(shù)×18)。[應(yīng)用解題]

已知AUG、GUG為起始密碼，UAA、UGA、UAG為終止密碼。假設(shè)編碼某多肽分子的基因中一條鏈的堿基排列順序為ACCACAGTC……AGGAACTTCGAT(其中“……”表示省略了214個堿基，并且不含有編碼終止密碼的序列)，若以此鏈為模板轉(zhuǎn)錄，最終形成的多肽分子中肽鍵的數(shù)目最多是(

)A．74

B．75

C．77

D．78[解析]從題中基因的堿基序列中首先找到CAC，由此轉(zhuǎn)錄出的堿基即為GUG(起始密碼)；再找到ACT，由此堿基則可轉(zhuǎn)錄出UGA(終止密碼)，所以該mRNA為7＋214＋7＝228個堿基，最終形成的多肽分子中氨基酸的個數(shù)為(228－3)/3＝75，肽鍵為75－1＝74。[答案]

A[理論指導(dǎo)]遺傳信息的傳遞與表達(dá)、基因?qū)π誀畹目刂剖沁z傳學(xué)的重要基礎(chǔ)知識，通過相關(guān)實驗，探究基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)合成過程的控制機理或基因?qū)π誀畹目刂七^程可有助于加強對轉(zhuǎn)錄、翻譯過程、基因與性狀、環(huán)境因子對性狀的影響等重點知識的理解與掌握，因此在復(fù)習(xí)中，可有意嘗試相關(guān)內(nèi)容的實驗設(shè)計與探究訓(xùn)練，特別要關(guān)注“高起點、低落點”的基礎(chǔ)性較強的實驗探究題型的訓(xùn)練。[典例分析]

在克里克得出3個堿基可以排列成1個遺傳密碼的實驗結(jié)論后，科學(xué)家們開始探索一個特定的遺傳密碼所對應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個。尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，在每一個試管中加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，結(jié)果在加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈，如圖所示，請回答：(1)實驗中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是___________________________________。(2)細(xì)胞提取液為該實驗具體提供了__________________________。(3)實驗中所用的細(xì)胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是______________________。(4)要確保實驗結(jié)論的科學(xué)性，需設(shè)計對照實驗。本題目所給實驗中，對照實驗是_________