内容正文:
考点12 遗传信息的表达
【重要考向】
一、DNA的功能、转录;
二、翻译;
三、中心法则、基因的概念
DNA的功能、转录
1.DNA的功能
(1)携带遗传信息:遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。
(2)传递遗传信息:以自身为模板,半保留地进行复制,保持遗传信息的稳定性。
(3)表达遗传信息:DNA能根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。
2.RNA的结构与分类
3.DNA与RNA的异同
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构,在极少数病毒中是单链结构
通常是单链结构
基本单位
脱氧核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
产生途径
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
存在部位
主要位于细胞核中的染色体上,极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上
主要位于细胞质中
功能
传递和表达遗传信息
mRNA:转录遗传信息,翻译的模板;tRNA:运输特定氨基酸;rRNA:核糖体的组成成分
4.遗传信息的转录
(1)概念:是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程,转录的结果是形成RNA。
(2)过程
第1步:DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
第2步:游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的
碱基互补时,两者以氢键结合。
第3步:在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上。
第4步:合成的RNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。
(3)三种转录产物及其功能
①mRNA:传达DNA上的遗传信息。
②tRNA:把氨基酸运送到核糖体上。
③rRNA:核糖体的重要成分。
【典例】
1.科学家将某细菌抗除草剂基因转入大豆细胞中,并成功培育出抗除草剂的大豆植株。下图是此基因的部分片段,其中a、b、c表示特定的碱基对。下列叙述正确的是( )
A.γ 链是以 β 链为模板半保留复制形成的
B.b碱基对“A-T”变为“T-A”,基因的遗传信息不变
C.c碱基对“G-C”变为“A-T”,细菌仍具有抗除草剂性状
D.该基因在大豆细胞中成功表达说明生物在细胞水平具有统一性
【答案】C
【分析】
图示表示某细菌的抗除草剂基因的部分片段,其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对。由于密码子具有简并性,因此基因突变后生物的性状可能不变。
【详解】
A、γ 链含有碱基U,是转录形成的RNA,根据转录过程中遵循碱基互补配对可知,γ链是以α链为模板转录形成的,A错误;
B、b碱基对“A-T”变为“T-A”,基因中碱基对的排列顺序发生了变化,因此基因的遗传信息发生了改变,B错误;
C、c碱基对“G-C”变为“A-T”,则转录形成的密码子由CUA变为UUA,而CUA和UUA都对应亮氨酸,因此生物性状不会改变,即细菌仍具有抗除草剂性状,C正确;
D、该基因在大豆细胞中成功表达说明生物在分子水平具有统一性,D错误。
故选C。
2.下列关于真核细胞中基因表达的叙述,正确的是( )
A.RNA聚合酶识别起始密码子
B.核糖体认读编码链上的遗传信息
C.tRNA认读终止密码并结束翻译
D.碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性
【答案】D
【分析】
RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。包括mRNA、tRNA,以及rRNA。通过 RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。当细胞开始合成某种蛋白质时,RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合,使DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与 DNA模板链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,然后形成一个mRNA分子。
遗传信息的翻译:mRNA合成以后,通过核孔进入细胞质中。游离在级胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定复 A 基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。核酸的碱基序列蕴含着遗传信息。翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
【详解】
A、RNA聚合酶识别转录的模板(一条DNA链),起始密码子位于mRNA上,A错误;
B、核糖体与mRNA结合,沿着mRNA 移动,可以读取mRNA上的遗传密码,B错误;
C、tRNA上有反密码子,与密码子碱基互补配对,可以识别转运氨基酸,核糖体可以识别mRNA上的终止密码子,终止翻译过程,C错误;
D、DNA中碱基的排列顺序就是遗传信息,碱基互补配对原则保证了转录过程中遗传信息的准确传递,D正确。
故选D。
3.遗传信息的传递过程如图所示,其中①-④表示四种不同的物质。下列叙述错误的是( )
A.①复制时,可以多个起点同时进行
B.②出核孔前需要进行加工才能进行翻译
C.③分子内存