内容正文:
第19讲 基因的表达
考纲 考情
1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
2.基因与性状的关系(Ⅱ) 2022全国甲卷T4;
2020全国Ⅲ卷T1;
2020全国Ⅲ卷T3;
2019全国Ⅰ卷T2;
2018全国Ⅰ卷T2
考点一 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的种类、结构与功能
(1)RNA的种类、结构与功能。
A、U、C、G
细胞核
细胞质
氨基酸
密码子
核糖体
单链
核糖核苷酸
(2)RNA与DNA的比较。
2.转录
(1)概念:在细胞核中,以 为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)场所:主要是 ,在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。
DNA
RNA
双
单
DNA
RNA
DNA的一条链
细胞核
(3)过程(见图)。
RNA
游离的核糖核苷酸
RNA
3.翻译
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有 .
的过程。
(2)场所(或装配机器): 。
一定氨基酸
顺序的蛋白质
核糖体
氨基酸
tRNA
(4)过程。
tRNA
mRNA
tRNA
终止密码子
脱离
mRNA
[判断正误]
(1)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在,若复合物中正在进行RNA的合成,则复合物中含有RNA聚合酶。( )
(2)DNA聚合酶是在细胞核内合成的。( )
提示:DNA聚合酶本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的。
(3)一个tRNA分子中只有一个反密码子。( )
(4)一个tRNA分子中只有3个碱基。( )
提示:一个tRNA分子中有很多个碱基,其中3个是反密码子。
(5)细胞中的mRNA在核糖体上移动,指导蛋白质的合成。( )
提示:翻译过程中核糖体沿着mRNA移动。
√
×
√
×
×
[边角追踪]
(1)(必修2 P63“图4-4”)转录过程中DNA双链解开,需要解旋酶吗?
提示:不需要,RNA聚合酶有解旋的作用。
(2)(必修2 P65“思考与讨论”)密码子的简并对生物的生存发展有什么意义?
提示:从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并,可能并不会改变其对应的氨基酸;从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
复制、转录和翻译的归纳与比较
项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达
复制 转录 翻译
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 核糖体
模板 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸
模板去向 子代DNA分子中 DNA链重新聚合 降解成核糖核苷酸
产物 完全相同的两个DNA分子 RNA 蛋白质(多肽)
碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C
特点 ①半保留复制;
②边解旋边复制 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
信息
传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质
考向一 遗传信息转录与翻译过程
[例1] (2021·广东卷)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是( )
A.DNA复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
C
解析:翻译时,以mRNA为模板,tRNA是转运氨基酸的工具,通过一端的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对;金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合,故会影响翻译过程。
[例2] (2022·江苏苏州调研)关于基因表达的叙述,正确的是( )
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
C
解析:绝大多数生物的遗传物质是DNA,其RNA和蛋白质均由DNA编码,也有某些病毒的遗传物质是RNA,部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质;
RNA聚合酶催化转录过程,从启动子开始启动转录,到终止子结束,终止密码子存在于mRNA上;翻译过程中,mRNA与tRNA的碱基互补配对,从而保证遗传信息传递的准确性;多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上从起始密码子到终止密码子的碱基序列,而不是mRNA上全部碱基序列。
[技巧方法] “两看法”判断真核生物(核基因)和原核生物基因