第三讲基因控制蛋白质的合成一、一、RNARNA的构造与分的构造与分类1.1.构造构造普通是普通是_，比，比DNADNA短。短。2.2.分布分布在在_内合成，内合成，经过_进入入细胞胞质。单链细胞核胞核核孔核孔3.3.分分类二、二、遗传信息的信息的转录和翻和翻译名称名称功能功能mRNAmRNA将将遗传信息从信息从_传递到到细胞胞质中中tRNAtRNA_，识别密密码子子rRNArRNA_的的组成成分成成分细胞核内胞核内转运氨基酸运氨基酸核糖体核糖体1.1.试写出与写出与有关的知有关的知识2.2.密密码子子(1)(1)位置：位置：_上决上决议一个氨基酸的三个相一个氨基酸的三个相邻的碱基。的碱基。(2)(2)作用：决作用：决议_。(3)(3)种种类：6464种。其中决种。其中决议氨基酸的密氨基酸的密码子有子有_种种(_(_种起始种起始密密码子子) )，终止密止密码子有子有3 3种。种。过程程名称名称_场所所主要是主要是_细胞胞质模板模板DNADNA的一条的一条链_原料原料4 4种游离的种游离的_2020种氨基酸种氨基酸产物物_转录翻翻译细胞核胞核mRNAmRNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA蛋白蛋白质mRNAmRNA氨基酸氨基酸61612 2三、基因三、基因对性状的控制性状的控制1.1.根据中心法那么根据中心法那么图解填写序号的称号解填写序号的称号_；_；_；_；_。2.2.基因控制性状基因控制性状(1)(1)基因的主要功能：把基因的主要功能：把_转变为由特定的由特定的_按按一定的一定的顺序构成的多序构成的多肽和和_，从而决，从而决议生物体的生物体的_。 DNADNA的复制的复制转录翻翻译RNARNA的复制的复制RNARNA逆逆转录遗传信息信息氨基酸氨基酸蛋白蛋白质性状性状(2)(2)生物体性状的种生物体性状的种类(3)(3)生物体性状的影响要素：生物体性状的影响要素：(4)(4)基因与性状的三种基因与性状的三种对应关系：关系：其中最常其中最常见的是：的是：_(_(即一个基因即一个基因_性状性状) )。 生理生化生理生化基因基因组成成环境境一一对一一只决只决议一种一种四、人四、人类基因基因组方案的目的及意方案的目的及意义1.1.目的目的测定人定人类基因基因组的全部的全部_，解，解读其中包含的其中包含的_。2.2.意意义认识到人到人类基因基因组的的_及其相互关系，有利及其相互关系，有利于于诊治和治和预防人防人类疾病。疾病。DNADNA序列序列组成、构造、功能成、构造、功能遗传信信息息1.(20211.(2021江江苏T2A)T2A)人体人体细胞在胞在mRNAmRNA合成的同合成的同时就会有多个核糖就会有多个核糖体体结合到合到mRNAmRNA上。上。( )( )【分析】【分析】边转录边翻翻译是原核生物的特点，而人体是原核生物的特点，而人体细胞首先合胞首先合成成mRNAmRNA，经过核孔核孔进入到入到细胞胞质中与核糖体中与核糖体结合后再合后再进展翻展翻译过程。程。2.(20212.(2021海南海南T15D)T15D)细胞中有多种胞中有多种tRNAtRNA，一种，一种tRNAtRNA只能只能转运一种运一种氨基酸。氨基酸。( )( )【分析】【分析】tRNAtRNA有有6161种，其功能是种，其功能是识别并并转运特定的氨基酸，即运特定的氨基酸，即细胞中有多种胞中有多种tRNAtRNA，一种，一种tRNAtRNA只能只能转运一种氨基酸。运一种氨基酸。3.3.转录是以是以DNADNA的两条的两条链作作为模板，只模板，只发生在生在细胞核中，以胞核中，以4 4种种核糖核苷酸核糖核苷酸为原料。原料。( )( )【分析】【分析】对于真核生物而言，于真核生物而言，RNARNA主要是在主要是在细胞核中，以胞核中，以4 4种核种核糖核苷酸糖核苷酸为原料，以原料，以DNADNA的一条的一条链作作为模板合成的；除模板合成的；除细胞核胞核外，叶外，叶绿体和体和线粒体中也能合成粒体中也能合成RNARNA。原核生物中。原核生物中RNARNA是在是在细胞胞质中合成的。中合成的。4.(20214.(2021海南海南T12D)DNAT12D)DNA病毒中没有病毒中没有RNARNA，其，其遗传信息的信息的传送不遵送不遵循中心法那么。循中心法那么。( )( )【分析】【分析】DNADNA病毒中没有病毒中没有RNARNA，但其，但其遗传信息的信息的传送仍遵照中心送仍遵照中心法那么，包括法那么，包括DNADNA的复制、的复制、转录和翻和翻译三个三个过程。程。5.5.决决议氨基酸的密氨基酸的密码子有子有6464种，反密种，反密码子位于子位于tRNAtRNA上，也有上，也有6464种。种。( )( )【分析】密【分析】密码子有子有6464种，但决种，但决议氨基酸的密氨基酸的密码子只需子只需6161种。反种。反密密码子是指位于子是指位于tRNAtRNA上，可以与上，可以与mRNAmRNA上的密上的密码子子发生碱基互生碱基互补配配对的三个相的三个相邻碱基，当反密碱基，当反密码子与密子与密码子子发生碱基互生碱基互补配配对时，tRNAtRNA会携会携带相相应氨基酸，氨基酸，进展翻展翻译过程，故反密程，故反密码子的个子的个数与决数与决议氨基酸的密氨基酸的密码子的个数一子的个数一样，有，有6161种。种。6.(20216.(2021广广东T4B)T4B)每种氨基酸每种氨基酸仅由一种密由一种密码子子编码。( )( )【分析】一种氨基酸可由一种或多种密【分析】一种氨基酸可由一种或多种密码子子编码。考点考点 一一 基因指点蛋白基因指点蛋白质的合成的合成过程程转录和翻和翻译1.1.转录、翻、翻译过程中有关程中有关图形解形解读(1)(1)转录：指以：指以DNADNA的一条的一条链为模板合成模板合成RNARNA的的过程，其特点是程，其特点是边解旋解旋边转录( (如如图一一) )。(2)(2)翻翻译：游离在：游离在细胞胞质中的各种氨基酸，以中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为模板合成具模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白有一定氨基酸序列的蛋白质的的过程程( (如如图二二) )。碱基配碱基配对双方是双方是mRNAmRNA上密上密码子和子和tRNAtRNA上反密上反密码子，故子，故A-UA-U、U-AU-A配配对，不能出，不能出现T T。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的的结合部位构成合部位构成2 2个个tRNAtRNA结合位点。合位点。翻翻译起点：起始密起点：起始密码子决子决议的是甲硫氨酸或的是甲硫氨酸或缬氨酸。氨酸。翻翻译终点：点：识别到到终止密止密码子子( (不决不决议氨基酸氨基酸) )翻翻译停停顿。翻翻译进程：核糖体沿着程：核糖体沿着mRNAmRNA挪挪动，读取下一个密取下一个密码子，但子，但mRNAmRNA不挪不挪动。(3)mRNA(3)mRNA与核糖体数量、翻与核糖体数量、翻译速度的关系速度的关系图：数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可同可同时结合多个核糖体，构成多聚核糖合多个核糖体，构成多聚核糖体。体。目的意目的意义：少量的：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从左向右方向：从左向右( (见上上图) )，判，判别根据是多根据是多肽链的的长短，短，长的的翻翻译在前。在前。结果：合成的果：合成的仅是多是多肽链，要构成蛋白，要构成蛋白质往往往往还需求运送至需求运送至内内质网、高网、高尔基体等构造中基体等构造中进一步加工。一步加工。图示中示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多条多肽链由于模板由于模板mRNAmRNA一一样而一而一样。(4)DNA(4)DNA(基因基因) )、mRNAmRNA中碱基与中碱基与肽链中氨基酸个数关系中氨基酸个数关系图解：解：翻翻译过程中，程中，mRNAmRNA中每中每3 3个碱基决个碱基决议一个氨基酸，所以不思索一个氨基酸，所以不思索终止密止密码子子时，经翻翻译合成的蛋白合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是分子中的氨基酸数目是mRNAmRNA中碱基数目的中碱基数目的1/31/3，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、自我复制、转录和翻和翻译的的联络【高考警示】【高考警示】(1)DNA(1)DNA分子复制、分子复制、转录和翻和翻译过程中的碱基互程中的碱基互补配配对不同：不同：DNADNA分子复制分子复制时：亲代代链与子代与子代链间存在碱基互存在碱基互补配配对；DNADNA分子分子转录时：模板：模板链与与RNARNA链间存在碱基互存在碱基互补配配对；翻翻译过程中：程中：mRNAmRNA中密中密码子与子与tRNAtRNA中反密中反密码子子间存在碱基互存在碱基互补配配对。(2)(2)蛋白蛋白质合成合成时核糖体的特点：核糖体的特点：在合成蛋白在合成蛋白质时，在同一条，在同一条mRNAmRNA链上上结合多个核糖体，合成假合多个核糖体，合成假设干条一干条一样多多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合的合成。成。【典例【典例1 1】以下】以下图为蛋白蛋白质的合成的合成过程表示程表示图，请据据图回答有回答有关关问题：(1)(1)图一中一中发生在生在细胞核中的胞核中的过程是。程是。(2)(2)图一中基因表达的最后一一中基因表达的最后一阶段是在段是在 中完成的，中完成的，这一一过程中程中还需求需求mRNAmRNA、氨基酸、和。氨基酸、和。(3)(3)图一中一中称称为，在蛋白，在蛋白质合成合成过程中将多程中将多肽链中氨基中氨基酸种酸种类与与mRNAmRNA上的上的遗传信息信息联络起来的物起来的物质是。是。(4)(4)图二二为该细胞中多聚核糖体合成多胞中多聚核糖体合成多肽链的的过程。程。对此此过程的程的了解了解错误的的选项是是( () )A.XA.X在在MNMN上的挪上的挪动方向是从右到左，所用原料是氨基酸方向是从右到左，所用原料是氨基酸B.B.多聚核糖体可以加速多聚核糖体可以加速细胞内蛋白胞内蛋白质合成速率的合成速率的缘由是同由是同时合合成多条多成多条多肽链C.C.该过程直接合成的程直接合成的T1T1、T2T2、T3T3三条多三条多肽链中氨基酸的中氨基酸的顺序一序一样D.D.合成合成MNMN的的场所在所在细胞核，而胞核，而X X一定附着在内一定附着在内质网上网上【解析】【解析】(1)(1)细胞核中胞核中DNADNA分子正在分子正在进展展转录。(2)(2)基因表达的最后基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的，段是在核糖体中完成的，这一一过程称程称为翻翻译，翻，翻译需求需求mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸、ATPATP、tRNAtRNA和和酶。(3)(3)为mRNAmRNA上相上相邻的三个碱基，的三个碱基，应该属于密属于密码子。由于子。由于tRNAtRNA一一端含有反密端含有反密码子，另一端携子，另一端携带相相应的氨基酸，所以的氨基酸，所以tRNAtRNA是将多是将多肽链中氨基酸种中氨基酸种类与与mRNAmRNA上的上的遗传信息信息联络起来的物起来的物质。(4)(4)图二二阐明，多聚核糖体是以明，多聚核糖体是以mRNA(mRNA(核糖核酸核糖核酸) )为模板，以模板，以2020种种游离的氨基酸游离的氨基酸为原料合成蛋白原料合成蛋白质的，根据多的，根据多肽链的的长短可以判短可以判别，X X在在MNMN上是从左向右挪上是从左向右挪动的；由的；由题图可看出，同可看出，同时有多条有多条多多肽链在合成，可以加快蛋白在合成，可以加快蛋白质的合成速率；由于的合成速率；由于T1T1、T2T2、T3T3的模板一的模板一样，都是，都是MNMN，因此其上氨基酸，因此其上氨基酸顺序也一序也一样；mRNAmRNA的合的合成成场所是所是细胞核，而核糖体既可附着在内胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在网上，也可游离在细胞胞质中。中。答案：答案：(1)(1)转录 (2) (2)核糖体核糖体 酶 tRNA tRNA ATPATP(3)(3)密密码子子 tRNA tRNA (4)A(4)A、D D【互【互动探求】探求】(1)(1)根据根据图一分析，一分析，转录类似于似于DNADNA复制复制过程，即程，即边解旋解旋边转录，两，两过程中关程中关键的不同点和一的不同点和一样点是什么？点是什么？提示：提示：转录时以以DNADNA的一条的一条链为模板，以核糖核苷酸模板，以核糖核苷酸为原料；原料；而而DNADNA复制复制时那么以那么以DNADNA的两条的两条链为模板，以脱氧核苷酸模板，以脱氧核苷酸为原料。原料。转录和和DNADNA复制复制过程都需求模板、程都需求模板、酶、原料和能量。、原料和能量。(2)(2)当当图二中二中X X或或图一中一中在在细胞内数量增多胞内数量增多时，推断，推断细胞核内胞核内哪种构造体哪种构造体积增大？并增大？并阐明明缘由。由。提示：核仁。由于提示：核仁。由于X X和和均均为核糖体，其合成与核仁有关。核核糖体，其合成与核仁有关。核仁的大小与仁的大小与细胞合成蛋白胞合成蛋白质的多少有关，蛋白的多少有关，蛋白质合成旺盛的合成旺盛的细胞核糖体多、核仁大。胞核糖体多、核仁大。 基因指点蛋白基因指点蛋白质合成的相关合成的相关计算算【备选典例】典例】(2021(2021南京模南京模拟) )一个一个mRNAmRNA分子有分子有m m个碱基，其个碱基，其中中G+CG+C有有n n个；由个；由该mRNAmRNA合成的蛋白合成的蛋白质有两条有两条肽链。那么其模板。那么其模板DNADNA分子的分子的A+TA+T数目、合成蛋白数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分脱去的水分子数目最多分别是是( () )A.mA.m、(m/3)-1(m/3)-1B.mB.m、(m/3)-2(m/3)-2C.2(m-n)C.2(m-n)、(m/3)-1(m/3)-1D.2(m-n)D.2(m-n)、(m/3)-2(m/3)-2【解析】选【解析】选D D。由。由mRNAmRNA上上G+CG+C有有n n个，可推知整个个，可推知整个DNADNA分子上分子上G+CG+C有有2n2n个，那么个，那么DNADNA上含有上含有A+T=2m-2n=2(m-n)A+T=2m-2n=2(m-n)；又知合成了；又知合成了2 2条肽条肽链，那么最多脱去的水分子数链，那么最多脱去的水分子数=(m/3)-2=(m/3)-2。【变式式训练】一段原核生物的】一段原核生物的mRNAmRNA经过翻翻译可合成一条含有可合成一条含有1111个个肽键的多的多肽，那么此，那么此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段多肽需求的需求的tRNAtRNA个数依次个数依次为( () )A.33A.331111B.36B.361212C.12C.123636D.11D.113636【解析】【解析】选B B。一条含有。一条含有1111个个肽键的多的多肽，含有，含有1212个氨基酸。个氨基酸。mRNAmRNA中三个碱基决中三个碱基决议一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种转运运RNARNA来来转运。因此，此运。因此，此mRNAmRNA中至少含有中至少含有3636个碱基，合成个碱基，合成这段多段多肽需求需求1212个个tRNAtRNA。考点考点 二二 基因与性状的关系基因与性状的关系1.1.中心法那么中心法那么图解及解解及解读(1)(1)细胞生物及噬菌体等胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法那么：病毒的中心法那么：(2)(2)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法那么：病毒的中心法那么：(3)HIV(3)HIV等逆等逆转录病毒的中心法那么：病毒的中心法那么：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：基因机理：基因 蛋白蛋白质构造构造 生物体性状。生物体性状。实例：例：镰刀型刀型细胞胞贫血症、囊性血症、囊性纤维病的病因。病的病因。(2)(2)间接途径：接途径：机理：基因机理：基因 酶的合成的合成 细胞代胞代谢 生物性状。生物性状。实例：白化病、豌豆的粒形。例：白化病、豌豆的粒形。【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)(1)普通而言，一个基因决议一种性状。普通而言，一个基因决议一种性状。(2)(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的构成至少与的构成至少与5050多个不同基因有关。多个不同基因有关。(3)(3)有些基因可影响多种性状，如有些基因可影响多种性状，如 ，基，基因因1 1可影响可影响B B和和C C性状。性状。(4)(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。生物的性状是基因和环境共同作用的结果。【典例【典例2 2】右】右图表示有关表示有关遗传信息信息传递的模的模拟实验。以下相关表达中合。以下相关表达中合理的是理的是( () )A.A.假假设X X是是RNARNA，Y Y是是DNADNA，那么，那么试管内必管内必须参与参与DNADNA衔接接酶酶B.B.假假设X X是是CTTGTACAACTTGTACAA，Y Y含有含有U U，那么，那么试管内必需参与逆管内必需参与逆转录酶酶C.C.假假设X X与与Y Y都是都是DNADNA，那么，那么试管内必需参与氨基酸管内必需参与氨基酸D.D.假假设X X是是mRNAmRNA，Y Y是蛋白是蛋白质，那么，那么试管内管内还要有其他要有其他RNARNA【解析】选【解析】选D D。假设。假设X X是是RNARNA，Y Y是是DNADNA，表示逆转录过程，需参，表示逆转录过程，需参与逆转录酶；假设与逆转录酶；假设X X是是CTTGTACAACTTGTACAA，Y Y含有含有U U，表示转录过程，需，表示转录过程，需参与参与RNARNA聚合酶；假设聚合酶；假设X X与与Y Y都是都是DNADNA，表示，表示DNADNA的复制过程，需的复制过程，需参与参与DNADNA聚合酶；假设聚合酶；假设X X是是mRNAmRNA，Y Y是蛋白质，表示翻译过程，是蛋白质，表示翻译过程，那么试管内还要有其他那么试管内还要有其他RNARNA，如，如tRNAtRNA。【变式式训练】以下有关生物体内基因、】以下有关生物体内基因、酶与性状的关系，正确与性状的关系，正确的的选项是是( () )A.A.绝大多数大多数酶是基因是基因转录的的产物物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.基因控制性状可基因控制性状可经过控制控制酶的合成来的合成来实现D.D.细胞只需含有某种胞只需含有某种酶的基因，就会有相的基因，就会有相应的的酶【解析】【解析】选C C。绝大多数大多数酶是蛋白是蛋白质，是基因表达的，是基因表达的产物；一物；一种性状也能种性状也能够由多种基因控制；基因控制性状可由多种基因控制；基因控制性状可经过控制控制酶的的合成来合成来实现，也可，也可经过控制蛋白控制蛋白质构造来构造来实现；基因；基因选择性表性表达，不同的达，不同的细胞会表达不同的基因。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含义生理作用生理作用遗传信息信息DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (碱基碱基对) )的排列的排列顺序序直接决定直接决定mRNAmRNA中碱基中碱基排列排列顺序，序，间接决定接决定氨基酸排列氨基酸排列顺序序密密码子子mRNAmRNAmRNAmRNA上决定一个氨上决定一个氨基酸的三个相基酸的三个相邻的的碱基碱基直接决定翻直接决定翻译的起止的起止和氨基酸排列和氨基酸排列顺序序反密反密码子子tRNAtRNA与密与密码子互子互补配配对的三个碱基的三个碱基识别密密码子子2.2.联络(1)(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的信息是基因中脱氧核苷酸的陈列列顺序，序，经过转录，使，使遗传信息信息传送到送到mRNAmRNA的核糖核苷酸的的核糖核苷酸的陈列列顺序上。序上。(2)mRNA(2)mRNA的密的密码子直接控制蛋白子直接控制蛋白质分子中氨基酸的分子中氨基酸的陈列列顺序，序，反密反密码子那么起到子那么起到识别密密码子的作用。子的作用。3.3.对应关系关系【备选典例】根据表中的知条件，判典例】根据表中的知条件，判别苏氨酸的密氨酸的密码子是子是 ( () )A.TGUA.TGU B.UGAB.UGA C.ACUC.ACU D.UCUD.UCUDNADNA双双链T TG GmRNAmRNAtRNAtRNA反密反密码子子A A氨基酸氨基酸苏氨酸氨酸【解析】选【解析】选C C。mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基决议个相邻的碱基决议1 1个氨基酸，每个氨基酸，每3 3个这个这样的碱基称做样的碱基称做1 1个密码子。根据个密码子。根据mRNAmRNA上的密码子和上的密码子和tRNAtRNA上的反上的反密码子互补配对，可推知密码子互补配对，可推知mRNAmRNA上的密码子最后的碱基为上的密码子最后的碱基为U U。DNADNA的一条链为的一条链为TG_TG_，另一条链为，另一条链为AC_AC_，假设，假设DNADNA转录时的模板链为转录时的模板链为TG_TG_链，那么链，那么mRNAmRNA上的密码子为上的密码子为ACUACU；假设；假设DNADNA转录时的模板链转录时的模板链为为AC_AC_链，那么链，那么mRNAmRNA上的密码子为上的密码子为UGUUGU。基因中碱基数、基因中碱基数、mRNAmRNA中碱基数及中碱基数及肽链中氨基酸数的中氨基酸数的计算方法算方法【典例】知有【典例】知有1 0001 000个碱基的一段个碱基的一段单链mRNAmRNA分子中，腺分子中，腺嘌嘌呤和呤和尿尿嘧啶之和所占比例之和所占比例为20%20%，那么，那么转录mRNAmRNA的的DNADNA中非模板中非模板链的的胞胞嘧啶的数量最多是的数量最多是( () )A.1 200A.1 200 B.800 B.800 C.400C.400 D.1 600D.1 600【解析】【解析】选B B。由于。由于该mRNAmRNA是以是以DNADNA分子的一条分子的一条链为模板模板转录来来的，所以的，所以DNADNA分子的每条分子的每条链上各有上各有1 0001 000个碱基。根据碱基互个碱基。根据碱基互补配配对原那么得出：原那么得出：mRNAmRNA上上G+CG+C与与DNADNA中非模板中非模板链上的上的G+CG+C相等。相等。又知又知mRNAmRNA分子中腺分子中腺嘌呤和尿呤和尿嘧啶之和所占比例之和所占比例为20%20%，得，得A+U=A+U=1 00020%=2001 00020%=200个，那么个，那么G+C=1 000-200=800G+C=1 000-200=800个，所以胞个，所以胞嘧啶最多最多为800800个。个。【方法【方法归纳】计算相关数目算相关数目时，首先要，首先要结合合转录和翻和翻译的的过程，了解数量关系，再程，了解数量关系，再进展展计算。算。(1)DNA(1)DNA(基因基因) )、mRNAmRNA中碱基与中碱基与肽链中氨基酸个数关系中氨基酸个数关系图解：解：即即DNADNA碱基数碱基数mRNAmRNA碱基数碱基数氨基酸个数氨基酸个数=631=631。(2)(2)计算中算中“最多和最多和“最少的分析：最少的分析：翻翻译时，mRNAmRNA上的上的终止密止密码子不决子不决议氨基酸，因此准确地氨基酸，因此准确地说，mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的中氨基酸数目的3 3倍倍还要多一些。要多一些。基因或基因或DNADNA上的碱基数目比上的碱基数目比对应的蛋白的蛋白质中氨基酸数目的中氨基酸数目的6 6倍倍还要多一些。要多一些。在回答有关在回答有关问题时，应加上加上“最多或最多或“最少等字，如最少等字，如mRNAmRNA上有上有n n个碱基，个碱基，转录产生它的基因中至少有生它的基因中至少有2n2n个碱基，个碱基，该mRNAmRNA指点合成的蛋白指点合成的蛋白质中最多有中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。(3)mRNA(3)mRNA上碱基比例：上碱基比例：mRNAmRNA上上A+UA+U的数值和比例的数值和比例= =模板链上模板链上A+TA+T的数值和比例。的数值和比例。 核酸种核酸种类的判的判别方法方法【备选典例】典例】经分析某生物体内只需一种核酸分子，碱基分析某生物体内只需一种核酸分子，碱基A A与与C C之和占碱基之和占碱基总数的数的5.5%5.5%，碱基，碱基U U占碱基占碱基总数的数的24%24%，由此可知，由此可知该生物是生物是( () )A.A.玉米玉米B.B.烟草花叶病毒烟草花叶病毒C.C.噬菌体噬菌体D.D.果果蝇【解析】【解析】选B B。由于。由于该生物体内只需一种核酸分子，且不含生物体内只需一种核酸分子，且不含T T只只含含U U，阐明明遗传物物质是是RNARNA。题中所述生物只需烟草花叶病毒是中所述生物只需烟草花叶病毒是RNARNA病毒，病毒，应选择B B项。【方法【方法归纳】确定核酸的种】确定核酸的种类时，可以从两个角度分析，可以从两个角度分析(1)(1)看看组成物成物质：假：假设核酸中出核酸中出现碱基碱基T T或脱氧核糖，那么必或脱氧核糖，那么必为DNADNA；假；假设出出现碱基碱基U U或五碳糖或五碳糖为核糖，那么必核糖，那么必为RNARNA。(2)(2)看数量关系：假看数量关系：假设ATAT，CGCG，那么，那么为单链DNADNA；假；假设A=TA=T，C=GC=G，那么普通以，那么普通以为是双是双链DNADNA。【易错提示】【易错提示】(1)(1)核酸包括核酸包括DNADNA、RNARNA，某种生物的遗传物质只，某种生物的遗传物质只能是其中的一种。能是其中的一种。(2)(2)核酸的根本组成单位是核苷酸，核酸的根本组成单位是核苷酸，DNADNA和和RNARNA的根本组成单位的根本组成单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。1.1.有关蛋白有关蛋白质合成的表达，不正确的合成的表达，不正确的选项是是( () )A.A.终止密止密码子不子不编码氨基酸氨基酸B.B.每种每种tRNAtRNA只只转运一种氨基酸运一种氨基酸C.tRNAC.tRNA的反密的反密码子携子携带了氨基酸序列的了氨基酸序列的遗传信息信息D.D.核糖体可在核糖体可在mRNAmRNA上挪上挪动【解析】选【解析】选C C。终止密码子不编码氨基酸，每种。终止密码子不编码氨基酸，每种tRNAtRNA只转运一只转运一种氨基酸，种氨基酸，tRNAtRNA上的反密码子与上的反密码子与mRNAmRNA上的密码子之间遵照碱基上的密码子之间遵照碱基互补配对原那么，密码子携带了氨基酸序列的遗传信息；核糖互补配对原那么，密码子携带了氨基酸序列的遗传信息；核糖体可在体可在mRNAmRNA上挪动。上挪动。2.tRNA2.tRNA上三个相上三个相邻碱基碱基为UACUAC，那么它所，那么它所对应的密的密码子和携子和携带的氨基酸的氨基酸为( () )A.GUAA.GUA、缬氨酸氨酸B.CAUB.CAU、组氨酸氨酸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D D。tRNAtRNA上三个相上三个相邻碱基碱基为UACUAC，那么，那么mRNAmRNA上与之上与之对应的密的密码子子为AUGAUG，故此，故此tRNAtRNA上运上运载的氨基酸是甲硫氨酸。的氨基酸是甲硫氨酸。3.3.以下关于中心法那么的表达中，以下关于中心法那么的表达中，错误的的选项是是( () )【解析】【解析】选D D。逆。逆转录是以是以RNARNA为模板、脱氧核苷酸模板、脱氧核苷酸为原料合成原料合成DNADNA的的过程。程。该过程程仅发生于某些生于某些RNARNA病毒在宿主病毒在宿主细胞的增殖胞的增殖过程中。程中。选项模板模板原料原料产物物过程程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逆逆转录4.4.着色性干皮症是一种常染色体着色性干皮症是一种常染色体隐性性遗传病，原因于病，原因于DNADNA损伤。深化研深化研讨发现患者体内缺乏患者体内缺乏DNADNA修复修复酶，DNADNA损伤后不能修后不能修补从从而引起突而引起突变。这阐明一些基因可以明一些基因可以( () )A.A.控制蛋白控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状的合成，从而直接控制生物性状B.B.控制蛋白控制蛋白质分子构造，从而直接控制生物性状分子构造，从而直接控制生物性状C.C.控制控制酶的合成来控制代的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状程，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，发生突生突变后生物的性状随之改后生物的性状随之改动【解析】【解析】选C C。DNADNA修复修复酶是基因控制合成的，是基因控制合成的，阐明基因可以控明基因可以控制制酶的合成来控制代的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。程，从而控制生物的性状。5.(20215.(2021无无锡模模拟) )以下以下图为某生物体内相互关某生物体内相互关联的三个分子的三个分子的部分构造表示的部分构造表示图。据。据图分析，以下表达分析，以下表达错误的的选项是是( () )A.A.分子分子1 1可以可以进展复制和展复制和转录B.B.分子分子2 2中含中含鸟嘌呤不含尿呤不含尿嘧啶C.C.分子分子3 3的根本构造的根本构造单位是氨基酸位是氨基酸D.D.分子分子2 2到分子到分子3 3的的过程称程称为翻翻译【解析】【解析】选B B。分子。分子1 1为DNADNA分子，可以分子，可以进展复制和展复制和转录；分子；分子2 2为mRNAmRNA，含有尿，含有尿嘧啶；分子；分子3 3为蛋白蛋白质，是由氨基酸构成的；，是由氨基酸构成的；以分子以分子2(mRNA)2(mRNA)为模板合成分子模板合成分子3(3(蛋白蛋白质) )的的过程程为翻翻译。6.(6.(多多项选择)(2021)(2021南京模南京模拟) )以下关于以下以下关于以下图中中两种分子两种分子的的说法正确的法正确的选项是是( () )A.A.为DNADNA，在正常情况下复制后形，在正常情况下复制后形成两个一成两个一样的的DNADNAB.B.为tRNAtRNA，一种，一种tRNAtRNA可携可携带不同不同的氨基酸的氨基酸C.C.遗传信息位于信息位于上，密上，密码子位于子位于上上D.D.和和共有的碱基是共有的碱基是A A、C C、G G【解析】【解析】选A A、D D。为DNADNA分子，可以分子，可以进展复制；展复制；为tRNAtRNA，具有运具有运输氨基酸的功能，一种氨基酸的功能，一种tRNAtRNA只能只能转运一种氨基酸；运一种氨基酸；遗传信息位于信息位于DNADNA上，而密上，而密码子位于子位于mRNAmRNA上；上；中有的碱基中有的碱基为A A、T T、G G、C C，中有的碱基中有的碱基为A A、U U、G G、C C，所以，所以和和都有都有A A、C C、G G三种碱基。三种碱基。7.(20217.(2021宿迁模宿迁模拟) )以下以下图为遗传信息的信息的传送送过程，程，请仔仔细察察看和分析看和分析图解，并回答以下解，并回答以下问题。(1)(1)图1 1中可以中可以发生生A A与与U U相互配相互配对的有的有( (填序号填序号) )，图1 1中可在中可在人体正常人体正常细胞内胞内发生的生的过程有。程有。( (填序号填序号) )(2)(2)与与DNADNA分子相比，分子相比，RNARNA分子中特有的化学分子中特有的化学组成是成是 和和 。(3)(3)图2 2中甘氨酸的密中甘氨酸的密码子是子是 。假。假设该蛋白蛋白质由由n n个氨基酸个氨基酸组成，指点其合成的成，指点其合成的mRNAmRNA的碱基数至少的碱基数至少为个。个。(4)(4)假假设要改要改动图2 2中合成的蛋白中合成的蛋白质分子，将分子，将图中天冬氨酸中天冬氨酸变成成缬氨酸氨酸( (缬氨酸密氨酸密码子子为GUUGUU、GUCGUC、GUAGUA、GUG)GUG)，可以，可以经过改改动DNADNA模板模板链上的一个碱基来上的一个碱基来实现，即由。，即由。(5)(5)知某知某mRNAmRNA中中(A+U)/(G+C)=0.2(A+U)/(G+C)=0.2，那么合成它的，那么合成它的DNADNA双双链中中(A+T)/(G+C)=(A+T)/(G+C)=。【解析】【解析】(1)(1)在在DNARNADNARNA、RNARNARNARNA、RNADNARNADNA、RNARNA蛋白蛋白质的的过程中均能程中均能发生生AUAU配配对；人体正常；人体正常细胞中可胞中可进展展DNADNA复制、复制、转录和翻和翻译过程。程。(2)(2)与与DNADNA分子相比，分子相比，RNARNA特有的化学特有的化学组成是核糖和尿成是核糖和尿嘧啶。(3)(3)由由图2 2中运中运输甘氨酸的甘氨酸的tRNAtRNA一端三个碱基一端三个碱基CCACCA可知，可知，mRNAmRNA上上对应密密码子子为GGUGGU。由。由mRNAmRNA中三个碱基中三个碱基对应一个氨基酸可知，一个氨基酸可知，n n个个氨基酸氨基酸对应mRNAmRNA中中3n3n个碱基。个碱基。(4)(4)天冬氨酸天冬氨酸对应的密的密码子子为GACGAC，假，假设mRNAmRNA中中对应氨基酸氨基酸变为缬氨酸氨酸(GUC)(GUC)，应是由是由DNADNA模板模板链中相中相应位置的位置的T T变为A A。(5)mRNA(5)mRNA是与是与DNADNA分子的模板分子的模板链一一一一对应的，和互的，和互补链是一是一样的，区的，区别就是将就是将T T换成成U U，(A+U)/(G+C)=0.2(A+U)/(G+C)=0.2，那么，那么(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)=0.2=0.2是非模板是非模板链中的比例，与整个中的比例，与整个DNADNA分子中分子中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)是相是相等的。等的。答案：答案：(1)(1) (2)(2)核糖核糖 尿尿嘧啶 (3)GGU(3)GGU 3n 3n (4)TA (4)TA (5)0.2(5)0.28.(20218.(2021新新课标全国卷全国卷) )同一物种的两同一物种的两类细胞各胞各产生一种分泌生一种分泌蛋白，蛋白，组成成这两种蛋白两种蛋白质的各种氨基酸含量一的各种氨基酸含量一样，但，但陈列列顺序序不同。其不同。其缘由是参与由是参与这两种蛋白两种蛋白质合成的合成的( () )A.tRNAA.tRNA种种类不同不同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.同一密同一密码子所决子所决议的氨基酸不同的氨基酸不同【解析】选【解析】选B B。A A项，组成两种蛋白质的各种氨基酸含量一样，项，组成两种蛋白质的各种氨基酸含量一样，那么那么tRNAtRNA的种类也一样；的种类也一样；B B项，蛋白质合成过程中，蛋白质的项，蛋白质合成过程中，蛋白质的氨基酸陈列顺序由氨基酸陈列顺序由mRNAmRNA的碱基陈列顺序决议；的碱基陈列顺序决议；C C项，一切的核项，一切的核糖体都是由蛋白质和糖体都是由蛋白质和rRNArRNA组成；组成；D D项，一切生物共用一套密码项，一切生物共用一套密码子，一个密码子只决议一种氨基酸。子，一个密码子只决议一种氨基酸。9.(20219.(2021江江苏高考高考) )关于关于转录和翻和翻译的表达，的表达，错误的的选项是是( () )A.A.转录时以核糖核苷酸以核糖核苷酸为原料原料B.B.转录时RNARNA聚合聚合酶能能识别DNADNA中特定碱基序列中特定碱基序列C.mRNAC.mRNA在核糖体上挪在核糖体上挪动翻翻译出蛋白出蛋白质D.D.不同密不同密码子子编码同种氨基酸可加同种氨基酸可加强密密码的容的容错性性【解【解题指南】指南】(1)(1)知知识贮藏：藏：转录需求原料及需求原料及RNARNA聚合聚合酶的作用。的作用。密密码子具有子具有简并性。并性。(2)(2)解解题关关键：RNARNA聚合聚合酶作用于作用于DNADNA的一条的一条链。不同密不同密码子可以子可以编码同种氨基酸。同种氨基酸。【解析】选【解析】选C C。A A项，转录时以项，转录时以4 4种核糖核苷酸为原料，合成种核糖核苷酸为原料，合成RNARNA。B B项，转录时，项，转录时，RNARNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反响的停顿。信号，促使聚合酶反响的停顿。C C项，核糖体在项，核糖体在mRNAmRNA上挪动翻上挪动翻译出蛋白质。译出蛋白质。D D项，不同密码子编码同种氨基酸可加强密码的项，不同密码子编码同种氨基酸可加强密码的容错性，有利于稳定遗传。容错性，有利于稳定遗传。10.(202110.(2021江江苏高考高考) )铁蛋白是蛋白是细胞内胞内储存多余存多余Fe3+Fe3+的蛋白，的蛋白，铁蛋白合成的蛋白合成的调理与游离的理与游离的Fe3+Fe3+、铁调理蛋白、理蛋白、铁应对元件等有元件等有关。关。铁应对元件是位于元件是位于铁蛋白蛋白mRNAmRNA起始密起始密码上游的特异性序列，上游的特异性序列，能与能与铁调理蛋青理蛋青丝生特异性生特异性结合，阻遏合，阻遏铁蛋白的合成。当蛋白的合成。当Fe3+Fe3+浓度高度高时，铁调理蛋白由于理蛋白由于结合合Fe3+Fe3+而而丧失与失与铁应对元件的元件的结合才干，核糖体能与合才干，核糖体能与铁蛋白蛋白mRNAmRNA一端一端结合，沿合，沿mRNAmRNA挪挪动，遇到，遇到起始密起始密码后开后开场翻翻译( (如下如下图) )。回答以下。回答以下问题：(1)(1)图中甘氨酸的密中甘氨酸的密码子是，子是，铁蛋白基因中决蛋白基因中决议“ “ 的模板的模板链碱基序列碱基序列为。(2)(2)浓度低度低时，铁调理蛋白与理蛋白与铁应对元件元件结合干合干扰了，了，从而抑制了翻从而抑制了翻译的起始；的起始；Fe3+Fe3+浓度高度高时，铁调理蛋白由于理蛋白由于结合合Fe3+Fe3+而而丧失与失与铁应对元件的元件的结合才干，合才干，铁蛋白蛋白mRNAmRNA可以翻可以翻译。这种种调理机制既可以防止理机制既可以防止对细胞的毒性影响，又可以减胞的毒性影响，又可以减少。少。(3)(3)假假设铁蛋白由蛋白由n n个氨基酸个氨基酸组成，指点其合成的成，指点其合成的mRNAmRNA的碱基数的碱基数远大于大于3n3n，主要，主要缘由是由是 。(4)(4)假假设要改造要改造铁蛋白分子，将蛋白分子，将图中色氨酸中色氨酸变成亮氨酸成亮氨酸( (密密码子子为UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUG)CUG)，可以，可以经过改改动DNADNA模板模板链上的一个碱基来上的一个碱基来实现，即由。，即由。【解【解题指南】解答此指南】解答此题应留意以下关留意以下关键点：点：(1)(1)基因表达的基因表达的详细过程。程。(2)(2)读图并提取、梳理与并提取、梳理与标题相吻合的信息。相吻合的信息。【解析】【解析】(1)(1)据据图可知，甘氨酸的反密可知，甘氨酸的反密码子子(tRNA(tRNA上上) )是是CCACCA，根，根据碱基互据碱基互补配配对原那么，甘氨酸的密原那么，甘氨酸的密码子是子是GGUGGU。据。据图可知，可知，编码“ “ 氨基酸序列的氨基酸序列的mRNAmRNA碱基序列碱基序列为GGUGACUGGGGUGACUGG，根据碱基互，根据碱基互补配配对原那么，原那么，转录该mRNAmRNA的的DNADNA模板模板链碱基序列碱基序列为CCACTGACCCCACTGACC，也可以是，也可以是CCAGTCACC(CCAGTCACC(转录方向与前者相反方向与前者相反) )。(2)(2)铁应对元件存在于铁蛋白铁应对元件存在于铁蛋白mRNAmRNA上，当上，当Fe3+Fe3+浓度低时，铁应浓度低时，铁应对元件能与铁调理蛋青丝生特异性结合，导致核糖体不能与铁对元件能与铁调理蛋青丝生特异性结合，导致核糖体不能与铁蛋白蛋白mRNAmRNA一端结合，不能沿一端结合，不能沿mRNAmRNA挪动，从而抑制了翻译的起始；挪动，从而抑制了翻译的起始；Fe3+Fe3+浓度高时，铁调理蛋白由于结合浓度高时，铁调理蛋白由于结合Fe3+Fe3+而丧失与铁应对元件而丧失与铁应对元件的结合才干，铁蛋白的结合才干，铁蛋白mRNAmRNA可以翻译，这种调理机制既可以防止可以翻译，这种调理机制既可以防止Fe3+Fe3+对细胞的毒性影响对细胞的毒性影响( (铁蛋白是细胞内储存多余铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+Fe3+的蛋白的蛋白) )，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。(3)(3)指点铁蛋白合成的指点铁蛋白合成的mRNAmRNA的碱基序列上存在一些诸如铁应对的碱基序列上存在一些诸如铁应对元件、终止密码等不能编码氨基酸的序列，故指点其合成的元件、终止密码等不能编码氨基酸的序列，故指点其合成的mRNAmRNA的碱基数远大于的碱基数远大于3n3n。(4)(4)色氨酸的密色氨酸的密码子子为UGGUGG，亮氨酸的密，亮氨酸的密码子有子有UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUGCUG，其中与色氨酸的密，其中与色氨酸的密码子相差一个碱基的是子相差一个碱基的是UUGUUG，即可由，即可由UGGUGG变为UUGUUG，故，故DNADNA模板模板链上的碱基上的碱基变化是由化是由ACCAACACCAAC，即一个碱基由，即一个碱基由CACA。答案：答案：(1)GGU(1)GGUCCACTGACC(CCAGTCACC)CCACTGACC(CCAGTCACC)(2)(2)核糖体在核糖体在mRNAmRNA上的上的结合与挪合与挪动 Fe3+Fe3+细胞内物胞内物质和能量的浪和能量的浪费(3)mRNA(3)mRNA两端存在不翻两端存在不翻译的序列的序列(4)CA(4)CA