高三生物金榜频道一轮课件高三生物金榜频道一轮课件必修基因的表达必修基因的表达第4章基因的表达一、一、RNARNA的结构与分类的结构与分类1.1.基本单位及组成基本单位及组成(1)(1)填写图中序号名称填写图中序号名称: :_;_;_;_;碱基碱基:_;_:_;_。(2)(2)构成构成DNADNA的基本单位与构成的基本单位与构成RNARNA的基本单位的区别在于图中的基本单位的区别在于图中_(_(填写序号填写序号) )。磷酸磷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C核糖核苷酸核糖核苷酸、2.2.结构结构一般是一般是_,_,比比DNADNA短。短。3.3.分布分布在在_内合成内合成, ,通过通过_进入细胞质。进入细胞质。4.4.分类分类 名称名称功能功能mRNAmRNA将遗传信息从将遗传信息从_传递到细胞质中传递到细胞质中tRNAtRNA_,_,识别密码子识别密码子rRNArRNA_的组成成分的组成成分细胞核内细胞核内转运氨基酸转运氨基酸核糖体核糖体单链单链细胞核细胞核核孔核孔二、遗传信息的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译1.1.试写出与试写出与有关的知识有关的知识 过程过程名称名称_场所场所主要是主要是_模板模板DNADNA的一条链的一条链_原料原料4 4种游离的种游离的_产物产物_转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAmRNA核糖核苷酸核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸RNARNA蛋白质蛋白质2.2.密码子密码子(1)(1)位置位置:_:_上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。(2)(2)作用作用: :决定决定_。(3)(3)种类种类:_:_种。其中决定氨基酸的密码子有种。其中决定氨基酸的密码子有_种种(_(_种起始种起始密码子密码子),),终止密码子有终止密码子有3 3种。种。mRNAmRNA氨基酸氨基酸646461612 2三、基因对性状的控制三、基因对性状的控制1.1.根据中心法则图解填写序号的名称根据中心法则图解填写序号的名称_;_;_;_;_;_;_;_;_。DNADNA的复制的复制转录转录翻译翻译RNARNA的复制的复制RNARNA逆转录逆转录2.2.基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系: :(1)(1)基因对性状的控制途径基因对性状的控制途径( (连线连线):):(2)(2)基因与性状的关系基因与性状的关系: :基因与性状的关系并不都是简单的基因与性状的关系并不都是简单的_关系。关系。线性线性1.1.遗传信息转录的产物只有遗传信息转录的产物只有mRNAmRNA。( )( )【分析分析】转录合成的转录合成的RNA有三种类型有三种类型:mRNA、tRNA、rRNA。2.(20112.(2011海南海南T15D)T15D)细胞中有多种细胞中有多种tRNA,tRNA,一种一种tRNAtRNA只能转运一种只能转运一种氨基酸。氨基酸。( )( )【分析分析】tRNA有有61种种,其功能是识别并转运特定的氨基酸其功能是识别并转运特定的氨基酸,即细即细胞中有多种胞中有多种tRNA,一种一种tRNA只能转运一种氨基酸。只能转运一种氨基酸。3.3.转录是以转录是以DNADNA的两条链作为模板的两条链作为模板, ,只发生在细胞核中只发生在细胞核中, ,以以4 4种核种核糖核苷酸为原料。糖核苷酸为原料。( )( )【分析分析】对于真核生物而言对于真核生物而言,RNA主要是在细胞核中主要是在细胞核中,以以4种核糖种核糖核苷酸为原料核苷酸为原料,以以DNA的一条链作为模板合成的的一条链作为模板合成的;除细胞核外除细胞核外,叶叶绿体和线粒体中也能合成绿体和线粒体中也能合成RNA。原核生物中。原核生物中RNA是在细胞质中是在细胞质中合合成的。成的。4.(20104.(2010海南海南T12D)DNAT12D)DNA病毒中没有病毒中没有RNA,RNA,其遗传信息的传递不遵其遗传信息的传递不遵循中心法则。循中心法则。( )( )【分析分析】DNA病毒中没有病毒中没有RNA,但其遗传信息的传递仍遵循中心但其遗传信息的传递仍遵循中心法则法则,包括包括DNA的复制、转录和翻译三个过程。的复制、转录和翻译三个过程。5.5.决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6464种种, ,反密码子位于反密码子位于tRNAtRNA上上, ,也有也有6464种。种。( )( )【分析分析】密码子有密码子有64种种,但决定氨基酸的密码子只有但决定氨基酸的密码子只有61种。反种。反密码子是指位于密码子是指位于tRNA上上,可以与可以与mRNA上的密码子发生碱基互补上的密码子发生碱基互补配对的三个相邻碱基配对的三个相邻碱基,当反密码子与密码子发生碱基互补配对当反密码子与密码子发生碱基互补配对时时,tRNA会携带相应氨基酸会携带相应氨基酸,进行翻译过程进行翻译过程,故反密码子的个数故反密码子的个数与决定氨基酸的密码子的个数相同与决定氨基酸的密码子的个数相同,有有61种。种。6.(20106.(2010广东广东T4B)T4B)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。( )( )【分析分析】一种氨基酸可由一种或多种密码子编码。一种氨基酸可由一种或多种密码子编码。考点一考点一 基因指导蛋白质的合成过程基因指导蛋白质的合成过程转录和翻译转录和翻译 1.1.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(1)(1)转录转录: :指以指以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA的过程的过程, ,其特点是边其特点是边解旋边转录解旋边转录( (如图一如图一) )。(2)(2)翻译翻译: :游离在细胞质中的各种氨基酸游离在细胞质中的各种氨基酸, ,以以mRNAmRNA为模板合成具为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程有一定氨基酸序列的蛋白质的过程( (如图二如图二) )。碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上密码子和上密码子和tRNAtRNA上反密码子上反密码子, ,故故A-UA-U、U-U-A A配对配对, ,不能出现不能出现T T。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2 2个个tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译起点翻译起点: :起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点翻译终点: :识别到终止密码子识别到终止密码子( (不决定氨基酸不决定氨基酸) )翻译停止。翻译停止。翻译进程翻译进程: :核糖体沿着核糖体沿着mRNAmRNA移动移动, ,读取下一个密码子读取下一个密码子, ,但但mRNAmRNA不移动。不移动。(3)mRNA(3)mRNA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: :数量关系数量关系: :一个一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体可同时结合多个核糖体, ,形成多聚核糖体。形成多聚核糖体。目的意义目的意义: :少量的少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向方向: :从左向右从左向右( (见上图见上图),),判断依据是多肽链的长短判断依据是多肽链的长短, ,长的翻长的翻译在前。译在前。结果结果: :合成的仅是多肽链合成的仅是多肽链, ,要形成蛋白质往往还需要运送至内要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。质网、高尔基体等结构中进一步加工。图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相同而相同。相同而相同。(4)DNA(4)DNA(基因基因) )、mRNAmRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解: :翻译过程中翻译过程中,mRNA,mRNA中每中每3 3个碱基决定一个氨基酸个碱基决定一个氨基酸, ,所以不考虑终所以不考虑终止密码子时止密码子时, ,经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNAmRNA中碱基数目的中碱基数目的1/3,1/3,是是DNA(DNA(基因基因) )中碱基数目的中碱基数目的1/61/6。2.DNA2.DNA自我复制、转录和翻译的联系自我复制、转录和翻译的联系【拓展延伸拓展延伸】(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同:DNA分子复制时分子复制时:亲代链与子代链间存在碱基互补配对亲代链与子代链间存在碱基互补配对;DNA分子转录时分子转录时:模板链与模板链与RNA链间存在碱基互补配对链间存在碱基互补配对;翻译过程中翻译过程中:mRNA中密码子与中密码子与tRNA中反密码子间存在碱基中反密码子间存在碱基互补配对。互补配对。(2)蛋白质合成时核糖体的特点蛋白质合成时核糖体的特点:在合成蛋白质时在合成蛋白质时,在同一条在同一条mRNA链上结合多个核糖体链上结合多个核糖体,合成若合成若干条相同多肽链干条相同多肽链,而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。 【典例典例1 1】如图为蛋白质的合成过程示意图如图为蛋白质的合成过程示意图, ,请据图回答有关问请据图回答有关问题题: :(1)(1)图一中发生在细胞核中的过程是图一中发生在细胞核中的过程是 。(2)(2)图一中基因表达的最后一阶段是在图一中基因表达的最后一阶段是在 中完成的中完成的, ,这这一过程中还需要一过程中还需要mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸、和和。(3)(3)图一中图一中称为称为, ,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与基酸种类与mRNAmRNA上的遗传信息联系起来的物质是上的遗传信息联系起来的物质是。(4)(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是的理解错误的是( () )A.XA.X在在MNMN上的移动方向是从右到左上的移动方向是从右到左, ,所用原料是氨基酸所用原料是氨基酸B.B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链成多条多肽链C.C.该过程直接合成的该过程直接合成的T T1 1、T T2 2、T T3 3三条多肽链中氨基酸的顺序相三条多肽链中氨基酸的顺序相同同D.D.合成合成MNMN的场所在细胞核的场所在细胞核, ,而而X X一定附着在内质网上一定附着在内质网上 【解析解析】(1)细胞核中细胞核中DNA分子正在进行转录。分子正在进行转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的,这一过程称为翻这一过程称为翻译译,翻译需要翻译需要mRNA、氨基酸、氨基酸、ATP、tRNA和酶。和酶。(3)为为mRNA上相邻的三个碱基上相邻的三个碱基,应该属于密码子。由于应该属于密码子。由于tRNA一端含有反密码子一端含有反密码子,另一端携带相应的氨基酸另一端携带相应的氨基酸,所以所以tRNA是将多是将多肽链中氨基酸种类与肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质。上的遗传信息联系起来的物质。(4)图二表明图二表明,多聚核糖体是以多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸核糖核酸)为模板为模板,以以20种种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的游离的氨基酸为原料合成蛋白质的,根据多肽链的长短可以判断根据多肽链的长短可以判断,X在在MN上是从左向右移动的上是从左向右移动的;由题图可看出由题图可看出,同时有多条多肽链同时有多条多肽链在合成在合成,能够加快蛋白质的合成速率能够加快蛋白质的合成速率;由于由于T1、T2、T3的模板相的模板相同同,都是都是MN,因此其上氨基酸顺序也相同因此其上氨基酸顺序也相同;mRNA的合成场所是的合成场所是细胞核细胞核,而核糖体既可附着在内质网上而核糖体既可附着在内质网上,也可游离在细胞质中。也可游离在细胞质中。答案答案:(1)转录转录(2)核糖体酶核糖体酶tRNAATP(3)密码子密码子tRNA (4)A、D【互动探究互动探究】(1)(1)根据图一分析根据图一分析, ,转录类似于转录类似于DNADNA复制过程复制过程, ,即边解旋边转录即边解旋边转录, ,两过程中关键的不同点和相同点是什么两过程中关键的不同点和相同点是什么? ?提示提示:转录时以转录时以DNA的一条链为模板的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料以核糖核苷酸为原料;而而DNA复制时则以复制时则以DNA的两条链为模板的两条链为模板,以脱氧核苷酸为原料。以脱氧核苷酸为原料。转录和转录和DNA复制过程都需要模板、酶、原料和能量。复制过程都需要模板、酶、原料和能量。(2)(2)当图二中当图二中X X或图一中或图一中在细胞内数量增多时在细胞内数量增多时, ,推断细胞核内推断细胞核内哪种结构体积增大哪种结构体积增大? ?并说明原因。并说明原因。提示提示:核仁。因为核仁。因为X和和均为核糖体均为核糖体,其合成与核仁有关。核仁的其合成与核仁有关。核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关大小与细胞合成蛋白质的多少有关,蛋白质合成旺盛的细胞核糖蛋白质合成旺盛的细胞核糖体多、核仁大。体多、核仁大。【变式训练变式训练】如图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正如图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正确的是确的是( () )A.A.因为因为中含有碱基中含有碱基U,U,所以其上有密码子所以其上有密码子B.B.和和过程均发生了碱基互补配对过程均发生了碱基互补配对C.C.甲图表示转录过程甲图表示转录过程, ,乙图表示翻译过程乙图表示翻译过程D.LD.L1 1是一个具有双螺旋结构的是一个具有双螺旋结构的DNADNA分子分子【解析解析】选选B。密码子是指。密码子是指mRNA上决定上决定1个氨基酸的个氨基酸的3个相邻个相邻的碱基的碱基;由题图可知由题图可知,甲图表示翻译过程甲图表示翻译过程,乙图表示转录过程乙图表示转录过程,在转在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生录和翻译过程中都有碱基互补配对发生;L1,L2共同构成共同构成DNA的的双螺旋结构。双螺旋结构。 基因指导蛋白质合成的相关计算基因指导蛋白质合成的相关计算【备选典例备选典例】(2013(2013晋中模拟晋中模拟) )一个一个mRNAmRNA分子有分子有m m个碱基个碱基, ,其其中中G+CG+C有有n n个个; ;由该由该mRNAmRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNADNA分子的分子的A+TA+T数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分别是别是( () )A.mA.m、(m/3)-1 B.m(m/3)-1 B.m、(m/3)-2(m/3)-2C.2(m-n)C.2(m-n)、(m/3)-1 D.2(m-n)(m/3)-1 D.2(m-n)、(m/3)-2(m/3)-2【解析解析】选选D。由。由mRNA上上G+C有有n个个,可推知整个可推知整个DNA分子上分子上G+C有有2n个个,则则DNA上含有上含有A+T=2m-2n=2(m-n);又知合成了又知合成了2条肽链条肽链,则最多脱去的水分子数则最多脱去的水分子数=(m/3)-2。【变式训练变式训练】一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译可合成一条含有通过翻译可合成一条含有1111个肽键的多肽个肽键的多肽, ,则此则此mRNAmRNA分子至少含有的碱基个数及合成分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的这段多肽需要的tRNAtRNA个数依次为个数依次为( () )A.33A.331111B.36B.361212C.12C.123636D.11D.113636【解析解析】选选B。一条含有。一条含有11个肽键的多肽个肽键的多肽,含有含有12个氨基酸。个氨基酸。mRNA中三个碱基决定一个氨基酸中三个碱基决定一个氨基酸;一个氨基酸至少由一种转一个氨基酸至少由一种转运运RNA来转运。因此来转运。因此,此此mRNA中至少含有中至少含有36个碱基个碱基,合成这段合成这段多肽需要多肽需要12个个tRNA。 考点二考点二 基因与性状的关系基因与性状的关系 1.1.中心法则图解及解读中心法则图解及解读 (1)(1)细胞生物及噬菌体等细胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法则病毒的中心法则: :(2)(2)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法则病毒的中心法则: :(3)HIV(3)HIV等逆转录病毒的中心法则等逆转录病毒的中心法则: :2.2.基因控制性状的途径基因控制性状的途径(1)(1)直接途径直接途径: :机理机理: :基因基因 蛋白质结构蛋白质结构 生物体性状。生物体性状。实例实例: :镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)(2)间接途径间接途径: :机理机理: :基因基因 酶的合成酶的合成 细胞代谢细胞代谢 生物性状。生物性状。实例实例: :白化病、豌豆的粒形。白化病、豌豆的粒形。控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制【高考警示高考警示】基因与性状并不都是一对一的关系基因与性状并不都是一对一的关系(1)一般而言一般而言,一个基因决定一种性状。一个基因决定一种性状。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响生物体的一种性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿素的如玉米叶绿素的形成至少与形成至少与50多个不同基因有关。多个不同基因有关。(3)有些基因可影响多种性状有些基因可影响多种性状,如如A B C,基因基因1可可影响影响B和和C性状。性状。(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表表现型可能不同现型可能不同;基因型不同基因型不同,表现型可能相同。表现型可能相同。 【典例典例2 2】如图表示有关遗传信息传递的模如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是拟实验。下列相关叙述中合理的是( () )A.A.若若X X是是RNA,YRNA,Y是是DNA,DNA,则试管内必须加入则试管内必须加入DNADNA连接酶连接酶B.B.若若X X是是CTTGTACAA,YCTTGTACAA,Y含有含有U,U,则试管内必须加入逆转录酶则试管内必须加入逆转录酶C.C.若若X X与与Y Y都是都是DNA,DNA,则试管内必须加入氨基酸则试管内必须加入氨基酸D.D.若若X X是是mRNA,YmRNA,Y是蛋白质是蛋白质, ,则试管内还要有其他则试管内还要有其他RNARNA【解析解析】选选D。若。若X是是RNA,Y是是DNA,表示逆转录过程表示逆转录过程,需加入逆需加入逆转录酶转录酶;若若X是是CTTGTACAA,Y含有含有U,表示转录过程表示转录过程,需加入需加入RNA聚合酶聚合酶;若若X与与Y都是都是DNA,表示表示DNA的复制过程的复制过程,需加入需加入DNA聚合酶聚合酶;若若X是是mRNA,Y是蛋白质是蛋白质,表示翻译过程表示翻译过程,则试管内则试管内还要有其他还要有其他RNA,如如tRNA。【变式训练变式训练】下列有关生物体内基因、酶与性状的关系下列有关生物体内基因、酶与性状的关系, ,正确正确的是的是( () )A.A.绝大多数酶是基因转录的产物绝大多数酶是基因转录的产物B.B.一种性状只能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制C.C.基因控制性状可通过控制酶的合成来实现基因控制性状可通过控制酶的合成来实现D.D.细胞只要含有某种酶的基因细胞只要含有某种酶的基因, ,就会有相应的酶就会有相应的酶【解析解析】选选C。绝大多数酶是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质,是基因表达的产物是基因表达的产物;一种性一种性状也可能由多种基因控制状也可能由多种基因控制;基因控制性状可通过控制酶的合成来基因控制性状可通过控制酶的合成来实现实现,也可通过控制蛋白质结构来实现也可通过控制蛋白质结构来实现;基因选择性表达基因选择性表达,不同的不同的细胞会表达不同的基因。细胞会表达不同的基因。【拓展延伸拓展延伸】遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较1.区别区别存在位置存在位置含义含义生理作用生理作用遗传遗传信息信息DNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸(碱基对碱基对)的排列顺序的排列顺序直接决定直接决定mRNA中碱基中碱基排列顺序排列顺序,间接决定氨基间接决定氨基酸排列顺序酸排列顺序密码密码子子mRNAmRNA上决定一个氨上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基酸的三个相邻的碱基基直接决定翻译的起止和直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序反密反密码子码子tRNA与密码子互补配对的与密码子互补配对的三个碱基三个碱基识别密码子识别密码子2.联系联系(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,通过转录通过转录,使遗传使遗传信息传递到信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。的核糖核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA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,反密码子则起到识别密码子的作用。反密码子则起到识别密码子的作用。3.对应关系对应关系【备选典例备选典例】根据表中的已知条件根据表中的已知条件, ,判断苏氨酸的密码子判断苏氨酸的密码子是是( () )A.TGUA.TGUB.UGAB.UGAC.ACUC.ACUD.UCU D.UCU DNADNA双链双链T TG GmRNAmRNAtRNAtRNA反密码子反密码子A A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸【解析解析】选选C。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个个这样的碱基称做这样的碱基称做1个密码子。据表个密码子。据表mRNA的密码子和的密码子和tRNA上的上的反密码子互补配对反密码子互补配对,可推知可推知mRNA的密码子最后的碱基为的密码子最后的碱基为U。DNA的一条链为的一条链为TG_,另一条链为另一条链为AC_,若若DNA转录时的模板链转录时的模板链为为TG_链链,则则mRNA的密码子为的密码子为ACU;若若DNA转录时的模板链为转录时的模板链为AC_链链,则则mRNA的密码子为的密码子为UGU。联系各选项知。联系各选项知,苏氨酸密码苏氨酸密码子为子为ACU。 中心法则过程的判断方法中心法则过程的判断方法【典例典例】为研究某病毒的致病过程为研究某病毒的致病过程, ,在实验室中做了如图所示在实验室中做了如图所示的模拟实验。的模拟实验。(1)(1)从病毒中分离得到物质从病毒中分离得到物质A A。已知。已知A A是单链的生物大分子是单链的生物大分子, ,其部其部分碱基序列为分碱基序列为-GAACAUGUU-GAACAUGUU-。将物质。将物质A A加入试管甲中加入试管甲中, ,反应后得反应后得到产物到产物X X。经测定产物。经测定产物X X的部分碱基序列是的部分碱基序列是-CTTGTACAA-,-CTTGTACAA-,则试管则试管甲中模拟的是甲中模拟的是过程。过程。(2)(2)将提纯的产物将提纯的产物X X加入试管乙加入试管乙, ,反应后得到产物反应后得到产物Y Y。产物。产物Y Y是能是能与核糖体结合的单链大分子与核糖体结合的单链大分子, ,则产物则产物Y Y是是, ,试管乙中模试管乙中模拟的是拟的是过程。过程。(3)(3)将提纯的产物将提纯的产物Y Y加入试管丙中加入试管丙中, ,反应后得到产物反应后得到产物Z Z。产物。产物Z Z是是组成该病毒外壳的化合物组成该病毒外壳的化合物, ,则产物则产物Z Z是是。(4)(4)若该病毒感染了小鼠上皮细胞若该病毒感染了小鼠上皮细胞, ,则组成子代病毒外壳的化合则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自物的原料来自, ,而决定该化合物合成的遗传信息来自而决定该化合物合成的遗传信息来自。若该病毒除感染小鼠外。若该病毒除感染小鼠外, ,还能感染其他哺乳动物还能感染其他哺乳动物, ,则说则说明所有生物共用一套明所有生物共用一套。该病毒遗传信息的传递过程为。该病毒遗传信息的传递过程为。 【解析解析】(1)A是单链的生物大分子是单链的生物大分子,且含碱基且含碱基U,由此判断由此判断A为为RNA,X含碱基含碱基T一定是一定是DNA,而以而以RNA为模板指导合成为模板指导合成DNA的的过程过程,我们称之为逆转录。我们称之为逆转录。(2)根据题干信息根据题干信息“Y是能与核糖体结合的单链大分子是能与核糖体结合的单链大分子”,推知推知Y是是mRNA,试管乙中模拟的是转录过程。试管乙中模拟的是转录过程。(3)根据题干信息根据题干信息“Z是组成该病毒外壳的化合物是组成该病毒外壳的化合物”,推知推知Z是蛋是蛋白质白质(或多肽或多肽),丙试管中模拟的是翻译过程。丙试管中模拟的是翻译过程。(4)该病毒的遗传物质是该病毒的遗传物质是RNA,经过逆转录形成经过逆转录形成DNA,再转录形成再转录形成mRNA,然后利用小鼠上皮细胞的氨基酸翻译形成蛋白质。逆转然后利用小鼠上皮细胞的氨基酸翻译形成蛋白质。逆转录病毒遗传信息的传递过程为录病毒遗传信息的传递过程为: 。答案答案:(1)逆转录逆转录(2)mRNA转录转录(3)蛋白质蛋白质(或多肽或多肽)(4)小鼠上皮细胞病毒的小鼠上皮细胞病毒的RNA密码子密码子【方法归纳方法归纳】中心法则体现了中心法则体现了DNA复制、转录、复制、转录、RNA复制、逆复制、逆转录、翻译过程转录、翻译过程,下面从模板、原料、产物三个方面来分析。下面从模板、原料、产物三个方面来分析。(1)从模板分析从模板分析:如果模板是如果模板是DNA,生理过程可能是生理过程可能是DNA复制或复制或DNA转录转录;如果模板是如果模板是RNA,生理过程可能是生理过程可能是RNA复制或复制或RNA逆转录或逆转录或翻译。翻译。(2)从原料分析从原料分析:如果原料为脱氧核苷酸如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是产物一定是DNA,生理过程可能是生理过程可能是DNA复制或逆转录复制或逆转录;如果原料为核糖核苷酸如果原料为核糖核苷酸,产物一定是产物一定是RNA,生理过程可能是生理过程可能是DNA转录或转录或RNA复制复制;如果原料为氨基酸如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质产物一定是蛋白质(或多肽或多肽),生理过程是生理过程是翻译。翻译。(3)从产物分析从产物分析:如果产物为如果产物为DNA,生理过程可能是生理过程可能是DNA复制或复制或RNA逆转录逆转录;如果产物为如果产物为RNA,生理过程可能是生理过程可能是RNA复制或复制或DNA转录转录;如果产物是蛋白质如果产物是蛋白质(或多肽或多肽),生理过程是翻译。生理过程是翻译。【易错提醒易错提醒】(1)RNA病毒产生病毒产生RNA的过程的过程,并不是都经过并不是都经过RNA复制。逆转录病毒复制。逆转录病毒(一种一种RNA病毒病毒)产生产生RNA的途径为的途径为:经过逆转经过逆转录过程产生录过程产生DNA,DNA经过转录产生经过转录产生RNA。(2)不能误认为逆转录过程和转录过程碱基互补配对原则相同。不能误认为逆转录过程和转录过程碱基互补配对原则相同。逆转录过程碱基互补配对原则存在逆转录过程碱基互补配对原则存在UA,转录过程不存在这个转录过程不存在这个过程。过程。 1.1.有关蛋白质合成的叙述有关蛋白质合成的叙述, ,不正确的是不正确的是( () )A.A.终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸B.B.每种每种tRNAtRNA只转运一种氨基酸只转运一种氨基酸C.tRNAC.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.D.核糖体可在核糖体可在mRNAmRNA上移动上移动【解析解析】选选C。终止密码子不编码氨基酸。终止密码子不编码氨基酸,每种每种tRNA只转运一只转运一种氨基酸种氨基酸,tRNA上的反密码子与上的反密码子与mRNA上的密码子之间遵循碱上的密码子之间遵循碱基互补配对原则基互补配对原则,密码子携带了氨基酸序列的遗传信息密码子携带了氨基酸序列的遗传信息;核糖体核糖体可在可在mRNA上移动。上移动。 2.tRNA2.tRNA上三个相邻碱基为上三个相邻碱基为UAC,UAC,那么它所对应的密码子和携带的那么它所对应的密码子和携带的氨基酸为氨基酸为( () )A.GUAA.GUA、缬氨酸、缬氨酸 B.CAUB.CAU、组氨酸、组氨酸C.UACC.UAC、酪氨酸、酪氨酸 D.AUGD.AUG、甲硫氨酸、甲硫氨酸【解析解析】选选D。tRNA上三个相邻碱基为上三个相邻碱基为UAC,则则mRNA上与之上与之对应的密码子为对应的密码子为AUG,故此故此tRNA上运载的氨基酸是甲硫氨酸。上运载的氨基酸是甲硫氨酸。3.3.下列关于中心法则的叙述中下列关于中心法则的叙述中, ,错误的是错误的是( () ) 选项选项模板模板原料原料产物产物过程过程A ADNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNADNADNA复制复制B BDNADNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA转录转录C CRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNARNARNA复制复制D DRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸DNADNA逆转录逆转录【解析解析】选选D。逆转录是以。逆转录是以RNA为模板、脱氧核苷酸为原料合为模板、脱氧核苷酸为原料合成成DNA的过程。该过程仅发生于某些的过程。该过程仅发生于某些RNA病毒在宿主细胞的增病毒在宿主细胞的增殖过程中。殖过程中。4.4.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病, ,起因于起因于DNADNA损伤。损伤。深入研究发现患者体内缺乏深入研究发现患者体内缺乏DNADNA修复酶修复酶,DNA,DNA损伤后不能修补从损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以而引起突变。这说明一些基因可以( () )A.A.控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成, ,从而直接控制生物性状从而直接控制生物性状B.B.控制蛋白质分子结构控制蛋白质分子结构, ,从而直接控制生物性状从而直接控制生物性状C.C.控制酶的合成来控制代谢过程控制酶的合成来控制代谢过程, ,从而控制生物的性状从而控制生物的性状D.D.直接控制生物性状直接控制生物性状, ,发生突变后生物的性状随之改变发生突变后生物的性状随之改变 【解析解析】选选C。DNA修复酶是基因控制合成的修复酶是基因控制合成的,说明基因可以控说明基因可以控制酶的合成来控制代谢过程制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。从而控制生物的性状。 5.5.大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为, ,则下则下列说法中正确的有列说法中正确的有( () )表示表示DNADNA复制过程复制过程图中共有图中共有5 5种碱基种碱基表示表示DNADNA转录过程转录过程图中共有图中共有8 8种核苷酸种核苷酸图中的图中的A A均代表同一种核苷酸均代表同一种核苷酸若若X X链中的碱基改变链中的碱基改变, ,则密码子一定改变则密码子一定改变若若Y Y链中的碱基改变链中的碱基改变, ,则氨基酸一定改变则氨基酸一定改变A.A.B. C.B. C.D.D.【解析解析】选选B。图中。图中X链代表的是链代表的是DNA分子的模板链分子的模板链,Y链代表链代表的是的是mRNA,所以表示的是转录过程所以表示的是转录过程;图中共有图中共有A、T、G、C、U 5种碱基种碱基;有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸;A在在DNA分子中分子中代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸,在在RNA中代表的是腺嘌呤核糖核中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸苷酸;由于密码子有简并性由于密码子有简并性,当密码子改变时对应的氨基酸不一当密码子改变时对应的氨基酸不一定改变。定改变。6.6.如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答: :(1)(1)过程需要的原料是过程需要的原料是, ,模板是亲代模板是亲代DNADNA的的条链。条链。(2)(2)过程表示过程表示, ,主要是在主要是在中进行的。中进行的。(3)(3)逆转录酶催化逆转录酶催化( (填序号填序号) )过程过程, ,能进行该过程的生物的能进行该过程的生物的遗传物质是遗传物质是。(4)(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的( (填序填序号号) )过程过程, ,场所是场所是。(5)(5)在实验室中在实验室中, ,科学家用链霉素可使核糖体与单链科学家用链霉素可使核糖体与单链DNADNA结合来结合来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。【解析解析】(1)是是DNA的复制的复制,模板是亲代模板是亲代DNA的两条链的两条链,原料是原料是4种游离的脱氧核苷酸。种游离的脱氧核苷酸。(2)是转录是转录,主要在细胞核中进行主要在细胞核中进行,在线粒体、叶绿体中也可进在线粒体、叶绿体中也可进行。行。(3)逆转录酶催化逆转录反应逆转录酶催化逆转录反应,即即,只发生于只发生于RNA病毒中。病毒中。(4)遗传信息表达的最后阶段是翻译遗传信息表达的最后阶段是翻译,场所是核糖体。场所是核糖体。(5)若单链若单链DNA也可指导蛋白质合成也可指导蛋白质合成,则遗传信息也可由则遗传信息也可由DNA蛋白质。蛋白质。答案答案:(1)脱氧核苷酸两脱氧核苷酸两(2)转录细胞核转录细胞核(3)RNA (4)核糖体核糖体(5)图中加一条虚线图中加一条虚线,由由DNA指向蛋白质。指向蛋白质。7.(20127.(2012新课标全国卷新课标全国卷) )同一物种的两类细胞各产生一种分泌同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白蛋白, ,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同, ,但排列顺序不但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的同。其原因是参与这两种蛋白质合成的( () )A.tRNAA.tRNA种类不同种类不同B.mRNAB.mRNA碱基序列不同碱基序列不同C.C.核糖体成分不同核糖体成分不同D.D.同一密码子所决定的氨基酸不同同一密码子所决定的氨基酸不同【解析解析】选选B。具体分析如下。具体分析如下:A项项,组成两种蛋白质的各种氨基组成两种蛋白质的各种氨基酸含量相同酸含量相同,则则tRNA的种类也相同的种类也相同;B项项,蛋白质合成过程中蛋白质合成过程中,蛋蛋白质的氨基酸排列顺序由白质的氨基酸排列顺序由mRNA的碱基排列顺序决定的碱基排列顺序决定;C项项,所所有的核糖体都是由蛋白质和有的核糖体都是由蛋白质和rRNA组成组成;D项项,所有生物共用一套所有生物共用一套密码子密码子,一个密码子只决定一种氨基酸。一个密码子只决定一种氨基酸。8.(20128.(2012安徽高考安徽高考) )图示细胞内某些重要物质的合成过程图示细胞内某些重要物质的合成过程, ,该该过程发生在过程发生在( () )A.A.真核细胞内真核细胞内, ,一个一个mRNAmRNA分子上结合多个分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链核糖体同时合成多条肽链B.B.原核细胞内原核细胞内, ,转录促使转录促使mRNAmRNA在核糖体上在核糖体上移动以便合成肽链移动以便合成肽链C.C.原核细胞内原核细胞内, ,转录还未结束便启动遗传信息的翻译转录还未结束便启动遗传信息的翻译D.D.真核细胞内真核细胞内, ,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译翻译【解析解析】选选C。从图示可看出。从图示可看出,细胞内正在发生基因的转录、翻细胞内正在发生基因的转录、翻译过程译过程,二者同时发生二者同时发生,应是原核细胞内基因的表达。真核细胞应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程内基因的转录和翻译是两个独立的过程,在细胞核内完成转录在细胞核内完成转录,mRNA经核孔到达细胞质后进行翻译经核孔到达细胞质后进行翻译,转录和翻译二者的时间、转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mRNA均能结合多个核糖体均能结合多个核糖体,同时合成多条多肽链。同时合成多条多肽链。9.(20119.(2011海南高考海南高考) )野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长。野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长。用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株, ,该突变株在基本培该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释的解释, ,不合理的是不合理的是( () )A.A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲B.B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲C.C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶D.D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失【解析解析】选选B。野生型大肠杆菌不需要添加氨基酸甲就可以生。野生型大肠杆菌不需要添加氨基酸甲就可以生长长,说明野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲说明野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲;突变株需要人工添突变株需要人工添加氨基酸甲加氨基酸甲,说明该突变株可能无法合成氨基酸甲说明该突变株可能无法合成氨基酸甲,即无形成氨即无形成氨基酸甲所需的酶或者该酶的功能丧失。基酸甲所需的酶或者该酶的功能丧失。