内容正文:
专题04 基因的表达
【知识梳理】
一、遗传信息的转录和翻译
1.RNA的组成、结构与类型
2.遗传信息的转录
(1)概念:以 DNA的一条链 为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)转录过程(如图)
3.遗传信息的翻译
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)实质:将 mRNA 中的碱基序列翻译为 蛋白质 的氨基酸序列。
(3)场所或装配机器: 核糖体 。
(4)密码子
①概念: mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子。
②种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有 61 种,终止密码子有 3 种。
(5)条件
模板
原料
能量
酶
搬运工具
mRNA
氨基酸
ATP
多种酶
tRNA
(6)过程
(7)产物:多肽蛋白质。
二、中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则
(1)提出者: 克里克 。
(2)补充后的内容图解
2.基因控制性状的途径
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因 蛋白质的结构 生物体的性状
(完善实例分析如下)
囊性纤维
病的病因 一般过程 镰刀型细胞贫
血症的病因
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因 酶的合成 代谢过程 生物体的性状(完善实例分析如下)
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
3.基因与性状的关系整合
(1)一个基因 一种性状(有些性状受单基因控制)。
(2)一个基因 多种性状(如基因间相互作用)。
(3)多个基因 一种性状(如身高等)。
(4)生物体的性状是基因和 环境 共同作用的结果。基因型相同,表现型可能不同;基因型不同,表现型可能相同。
【题型突破】
题型一 DNA与RNA的比较
【例1】下列有关细胞中DNA和RNA的叙述,正确的是
( )
A.真核细胞的叶绿体、线粒体和核糖体中都含有少量的DNA和RNA
B.真核细胞和原核细胞中通常一个mRNA分子可以结合多个核糖体
C.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是DNA或RNA
D.真核细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
【解析】叶绿体和线粒体是半自主性细胞器,都含少量的DNA和RNA,核糖体中只含有RNA,A错误;真核细胞和原核细胞中通常一个mRNA分子可以结合多个核糖体,B正确;真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,只有RNA病毒的遗传物质才是RNA,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA中有非基因序列,真核细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,D错误。
【答案】B
题型二 遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
例2.下列关于遗传信息、密码子、反密码子的叙述正确的是
( )
A.mRNA上三个相邻的碱基,决定一个氨基酸,称做密码子
B.每一种密码子都与一种反密码子相互对应
C.DNA上核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息
D.每个氨基酸都对应一种密码子
【解析】密码子是指mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,A正确;终止密码子不对应任何一种氨基酸,故不是每一种密码子都与一个反密码子相互对应,B错误;DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,C错误;密码子具有简并性,一种氨基酸可以对应一种或多种密码子,D错误。
【答案】A
题型三 转录与翻译过程理解与分析
例3.如图表示某细胞中遗传信息的传递,据图分析下列相关叙述正确的是
( )
A.DNA双链在细胞核中合成,多肽链在细胞质中合成
B.图中酶a代表DNA聚合酶,酶b代表RNA聚合酶
C.转录形成mRNA时,游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞
D.结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
【解析】图中转录与翻译同时进行,可知是原核生物的基因表达过程,原核细胞没有细胞核,A错误;图中酶a代表解旋酶,酶b代表RNA聚合酶,B错误;转录形成mRNA时,游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞,C错误;核糖体与mRNA的结合部位会形成6个碱基的位置,2个tRNA的结合位点,D正确。
【答案】D
题型四 DNA复制、转录与翻译的比较与综合分析
例4.如图为细胞中遗传信息的传递过程,下列有关叙述正确的是
( )
A.图①过程为遗传信息的复制,在人体的所有细胞中都可能发生
B.图②过程为遗传信息的转录,需要四种脱氧核糖核苷酸作为原料
C.图③过程为遗传信息的翻译,最后得到的三条多肽链的结构相同
D.图④过程为染色体上基因的表达,需要多种RNA和多种酶的参与
【解析】图①是DNA的复制,②是DNA的转录,③是翻译,④是转录和翻译同时进行。图①过程为遗传信息的复制,在人体的部