第3章 第4节 基因控制蛋白质合成（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第三章　遗传的分子基础 第四节　基因控制蛋白质合成 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 栏目索引 预习案 自主读教材 探究案 互动探疑难 巩固案 总结与应用 预习案 自主读教材 遗传效应 携带遗传信息 表达遗传信息 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 磷酸 核糖 A、U、G、C 核糖核苷酸 单链 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 规则的双螺旋结构 单链 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 64 61 mRNA tRNA 3个相邻的碱基 密码子 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 核糖体 tRNA mRNA tRNA 终止密码子 空间结构 功能 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 基因与环境 蛋白质 酶的合成 尿黑酸氧化酶 蛋白质 血红蛋白 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 RNA分子 催化 基因表达 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 单链DNA 逆转录酶 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 × × √ × 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 × × × × 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 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第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 巩固案 总结与应用 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 课时作业(12) 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 谢谢观看！ 课程内容标准 核心素养对接 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。 1.利用对比分析，归纳、概括并辨别三种RNA的结构和组成。(科学思维) 2．通过图示和列表比较转录和翻译的异同。(科学思维) 3．从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。(生命观念) 4．通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。(科学思维) 5．通过对中心法则的理解记忆，认同遗传信息流动的观念。(生命观念) eq \a\vs4\al(一、基因通常是DNA分子的功能片段) 1．基因是具有________的DNA片段或RNA片段。 2．DNA具有____________和____________的双重功能：一方面，以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性；另一方面，根据它所存储的遗传信息决定蛋白质的结构。 二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1．RNA的结构 (1)基本单位及组成 ①____；②____；③碱基：______________；④__________。 (2)空间结构：一般是____，且比DNA短。 2．RNA与DNA的比较 项目 DNA RNA 组成单位 基本组成 单位不同 __________ __________ 五碳糖不同 ________ ____ 碱基不同 特有的是 ______________ 特有的是 ____________ 结构不同 ________________ 通常为____ 3.转录的过程 eq \a\vs4\al(三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成) 1．密码子与反密码子 密码子 反密码子 种类 ____种 ____种 位置 ________ ________ 实质 决定一个氨基酸的______________(终止密码子除外) 与______发生碱基互补配对的3个相邻的碱基 2.翻译的过程 (1)概念的理解 (2)过程 起始：mRNA与______结合 ↓ 运输：________携带氨基酸置于特定位置 ↓ 延伸：核糖体沿________移动，读取下一个密码子，由对应________运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA分子上可以结合多个核糖体) ↓ 终止：当核糖体读取到mRNA上的__________时，合成终止 ↓ 脱离：肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定________和____的蛋白质分子 四、基因控制生物性状(基因—蛋白质—性状) 1．生物的性状是__________共同作用的结果。生物的性状主要通过______来体现。 2．基因控制性状的两条途径 (1)基因通过控制________来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状。如尿黑症是由于体内不能合成有活性的____________。 (2)基因控制合成的______决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。如人的镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因改变导致其合成的________异常。 3．细胞内有多种功能性__________也参与性状表现。例如tRNA、rRNA，它们直接参与蛋白质的合成。另外，细胞内还有一些RNA具有____功能；还有一些RNA具有调控________的功能等。 五、遗传信息流从DNA—RNA—蛋白质 1．中心法则图解 2．RNA病毒(如劳氏肉瘤病毒)能以RNA为模板反向地合成__________，因为它们具有能够催化此反应过程的________。 (3)一个tRNA分子中只有一个反密码子。( ) (4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。( ) 提示　核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。 1．判正误 (1)遗传信息转录的产物只有mRNA。( ) 提示　转录合成的RNA有三种类型：mRNA、tRNA、rRNA。 (2)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。( ) 提示　转录的模板是DNA分子的一条单链，不是mRNA。 (7)正常情况下，真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。( ) 提示　正常情况下，真核细胞内只发生DNA的复制、转录和翻译过程，RNA复制和逆转录的过程发生在某些被病毒侵染后的细胞内。 (8)RNA病毒都能进行逆转录。( ) 提示　不是所有RNA病毒都能进行逆转录，只有含逆转录酶的RNA病毒才能进行逆转录，如HIV。 (5)在蛋白质合成过程中密码子都决定氨基酸。( ) 提示　正常情况下，3种终止密码子不决定氨基酸。 (6)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。( ) 提示　DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心法则，包括DNA的复制、转录和翻译三个过程。 2．微思考 现有一核酸分子，若从化学组成入手，如何判断其是DNA还是RNA？(不考虑特殊情况) 提示　(1)根据五碳糖种类判断：若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。 (2)根据含氮碱基种类判断：若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。 (3)根据含氮碱基含量的比较判断：若嘌呤数≠嘧啶数，则肯定不是双链DNA。 提示　不相同。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。 任务驱动一　 基因通常是DNA分子的功能片段 1．阅读教材P69～P70内容分析，讨论下列问题： (1)生物体内的DNA分子数与基因数目相同吗？ 提示　不相同。生物体内的DNA分子数少于基因数目。 (2)生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？ (3)由(1)(2)你能得出什么结论？ 提示　基因是DNA的片段，基因不是连续地分布在DNA上的，而是由碱基序列分隔开的。 2．基因是有遗传效应的DNA片段，对于不含DNA的RNA病毒而言，该定义准确吗？试完善基因的定义。 提示　不准确。对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。准确地说，基因是有遗传效应的核酸片段。 3．下图甲表示果蝇某一条染色体上的几个基因，图乙表示物质或结构的从属关系，请分析回答： (1)图甲体现了基因与染色体的什么关系？基因都在染色体上吗？ 提示　①基因在染色体上呈线性排列；②一条染色体上含有多个基因；③染色体是基因的载体。不是，真核生物的核基因位于染色体上，质基因位于叶绿体或线粒体中，原核生物的基因位于拟核或质粒中，病毒的基因位于核酸分子中。 (2)一条染色体上有几个DNA分子？一个DNA分子中有很多个基因，这些基因是不是连续排列的？ 提示　一条染色体上有1个或2个DNA分子。一个DNA分子中基因并非连续排列的，基因之间有一些碱基序列不属于基因。 (3)图乙表示染色体、基因、DNA、脱氧核苷酸之间的关系，则a、b、c、d分别是什么？ 提示　a为染色体，b为DNA，c为基因，d为脱氧核苷酸。 1．全方位理解“基因” (1)本质上，基因是有遗传效应的核酸片段。 (2)结构上，基因是含有特定遗传信息的核苷酸序列。 (3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。 (4)位置上，基因主要在染色体上呈线性排列。 2．染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 3.基因、染色体、蛋白质、性状的关系 (1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。 (2)对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。 下列关于基因的叙述中，不正确的是(　　) A．同种生物不同个体之间DNA完全相同 B．一个DNA分子可以控制许多性状 C．基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息 D．基因中的脱氧核苷酸共有4种 A　[DNA分子具有多样性，不同种生物、同种生物的不同个体之间DNA分子不同；每一个体的DNA分子又具有特异性，基因能控制性状，一个DNA分子上有多个基因，可以控制多种性状；遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序；脱氧核苷酸是构成基因的基本组成单位，有4种。] 染色体、DNA和基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是(　　) A．正常细胞中每个染色体含有一个或两个DNA分子，每个DNA分子含有很多个基因 B．复制、分离和传递，三者都能相伴而进行 C．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用 D．在进行有性生殖的生物传种接代的过程中，染色体行为决定后两者 C　[DNA是主要的遗传物质；基因是有遗传效应的DNA片段；染色体是DNA与基因的载体，而不是遗传物质。] [借题发挥]　 基因、染色体、蛋白质、性状的关系(科学思维) 1．下列有关基因、DNA和染色体的说法，正确的是(　　) A．基因一定是具有遗传效应的DNA片段 B．基因中4种碱基的排列顺序可代表遗传信息 C．每条染色体上均只含一个DNA分子 D．生物的染色体均分为常染色体和性染色体 B　[基因一定是具有遗传效应的DNA或RNA片段，A错误；基因中4种碱基的排列顺序可代表遗传信息，B正确；每条染色体上含一个或两个DNA分子，C错误；雌雄同体的生物的染色体没有常染色体和性染色体之分，如豌豆、玉米等，D错误。] 2．科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，说明(　　) A．基因在DNA上　　　　 B．基因在染色体上 C．基因具有遗传效应 D．DNA具有遗传效应 C　[缺乏HMGIC基因，小鼠体重保持正常；含有HMGIC基因，小鼠变得肥胖，说明基因具有遗传效应。] 任务驱动二　DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1.仔细分析教材P70～P72，结合图3－14，探究下列问题： 如下所示为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录，试回答下列问题： (1)写出对应的mRNA的碱基序列。 提示　……AUGAUAGGGAAAC…… (2)转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列相比有哪些异同？ 提示　①转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列互补配对。 ②相同点：a．碱基数目相等；b．都含A、G、C 3种碱基。 不同点：RNA中含有U，DNA中含有T。 2．经测定，甲、乙、丙、丁4种生物核酸中碱基所占的比例如下表： A G C T U 甲 60 40 60 40 乙 30 20 20 30 丙 41 23 44 28 丁 32 15 16 24 13 (3)丁的核酸中含有几种核苷酸？ 提示　丁的核酸既有DNA又有RNA，因此含有8种核苷酸。 (1)甲、乙含有哪种核酸？二者有什么区别？ 提示　甲、乙中含有碱基T，因此为DNA；在甲中A与T不相等，G与C不相等，因此甲只能为单链DNA。在乙中A与T相等，G与C相等，最可能是双链DNA。 (2)丙中含有的核酸是哪种？依据是什么？ 提示　RNA；丙的核酸中含有碱基U，不含碱基T。 (4)RNA为什么适合做DNA的信使？ 提示　①RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。 ②RNA是另一种核酸，也是由四种核苷酸组成的，也可以储存大量的遗传信息。 ③RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。 1．核糖核酸 种类 mRNA tRNA rRNA 结构 单链 单链，呈三叶草形 单链 特点 携带从DNA上转录来的遗传信息 一端携带特定的氨基酸，另一端的特定的三个碱基可与mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子 核糖体的 组成成分 种类 mRNA tRNA rRNA 功能 作为翻译的模板 识别密码子，转运特定的氨基酸 参与构成 核糖体 图示 共同点 都是经过转录产生的，基本单位都相同，都与翻译的过程有关 2.转录有关问题分析 (1)碱基互补配对关系：G—C、C—G、T—A、A—U。 (2)mRNA与DNA模板链碱基互补，与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。 (3)转录特点：边解旋边转录，单链转录。 下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法，错误的是(　　) A．区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以依据碱基比率和种类 B．双链DNA分子中碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大 C．含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA D．含有RNA的生物，遗传物质是RNA不是DNA D　[组成DNA和RNA的碱基种类不完全相同，且双链DNA和RNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以根据碱基比率和种类，A正确；双链DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此碱基G、C含量越高，其结构稳定性相对越大，B正确；含有DNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA，C正确；含有RNA的生物，遗传物质是RNA或DNA，D错误。] 下图为真核细胞内的转录过程示意图，①②表示两条多聚核苷酸链，下列叙述正确的是(　　) A．①为DNA上的模板链，②链的左侧为5′端 B．RNA聚合酶催化①②之间形成磷酸二酯键 C．图中甲乙两处圆圈内均代表腺嘌呤核糖核苷酸 D．RNA聚合酶与DNA上起始密码子结合后开始转录 A　[①为DNA上的模板链，RNA聚合酶只能在3′端进行链的延伸，故②链的右侧为3′端，左侧为5′端，A正确；RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；图中甲处圆圈内为腺嘌呤脱氧核苷酸，乙处为腺嘌呤核糖核苷酸，C错误；RNA聚合酶与DNA上启动子结合后开始转录，D错误。] [借题发挥]　DNA与RNA的判定方法(科学思维) (1)根据五碳糖种类判定：若核酸分子中含核糖，一定为RNA；含脱氧核糖，一定为DNA。 (2)根据含氮碱基判定：含T的核酸一定是DNA；含U的核酸一定是RNA。 (3)DNA中单、双链的判定：若A≠T、G≠C或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA；若A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C，则一般认为是双链DNA。 1．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　) A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成 C．RNA参与构成核糖体 D．RNA参与构成细胞膜 D　[有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。] 2．如图为真核细胞内RNA合成示意图，下列叙述正确的是(　　) A．①②链中嘌呤碱基所占的比例相同 B．③为解旋酶，它在图中的移动方向是自左向右 C．同一个体的不同细胞中可以合成相同的④ D．区域⑤和⑥中的碱基配对方式相同 C　[①②链为同一个DNA分子的两条链，①链中嘌呤碱基(A＋G)所占的比例与②链中嘧啶碱基(C＋T)所占比例相同，但两链嘌呤碱基(A＋G)所占比例不一定相同，A错误；③为RNA聚合酶，它在图中的移动方向是自左向右，B错误；ATP合成酶基因在不同细胞中几乎都能表达，故同一个体不同细胞中可以合成相同的mRNA，C正确；区域⑤是DNA与RNA的杂交区域，碱基配对方式为A—U、G—C、C—G、T—A，区域⑥是DNA双链区域，碱基配对方式为A—T、T—A、C－G、G—C，区域⑤和⑥中的碱基配对方式不完全相同，D错误。] 任务驱动三　遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 1．组成生物体的氨基酸有20种，如果mRNA上的1个碱基决定1个氨基酸，能决定多少种氨基酸？2个碱基决定1个氨基酸能决定多少种氨基酸？试推测mRNA上至少几个碱基决定1个氨基酸才能决定20种氨基酸。 提示　(1)mRNA上的碱基有4种，如果1个碱基决定1个氨基酸，能决定41＝4种氨基酸。 (2)2个碱基决定1个氨基酸能决定42＝16种氨基酸。 (3)当由3个碱基决定一个氨基酸时，可以编码43＝64种氨基酸，所以至少需要3个碱基决定1种氨基酸才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。 2．结合教材相关内容，回答问题。 (1)密码子有多少种？在蛋白质合成过程中都决定氨基酸吗？ 提示　密码子共有64种，但有3种为终止密码子，正常情况下不决定氨基酸。 (2)一种氨基酸可能对应几个密码子，这一现象称为密码子的简并性，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？ 提示　密码子的简并性在保持遗传的稳定性和提高翻译速率上有一定的意义，具体如下： ①当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变对应的氨基酸。 ②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率。 3．下图是翻译过程的示意图，请据图分析： 图甲 图乙 (1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？ 提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。 (2)Ⅲ是mRNA，其中的起始密码子和终止密码子分别是什么？它们都能决定氨基酸吗？ 提示　起始密码子：AUG，编码甲硫氨酸；终止密码子：UAA，不编码氨基酸。 (3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？ 提示　①⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。 (4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示　相同；因为它们的模板是同一条mRNA。 1．转录、翻译与DNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是 细胞核 主要是细胞核 主要是细胞质中的核糖体 模板 DNA的 两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧 核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 项目 DNA复制 转录 翻译 时间 细胞分 裂间期 生物生长发育的过程中 产物 2个相同的DNA RNA(mRNA、 tRNA、rRNA) 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录， DNA仍保留 1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度 项目 DNA复制 转录 翻译 研究 方法 可用放射性同位素标记“T” 可用放射性同 位素标记“U” 可用放射性同位素标记“氨基酸” 联系 2.遗传信息、密码子、反密码子的比较 项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 tRNA上与密码子互补的3个碱基 作用 控制生物的性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸 种类 多样性 64种 61种 图解 3.基因表达过程中的相关数量计算 DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 ①图示： ②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA(或基因)中碱基数目。 4．原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别 (1)真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。 (2)原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。过程如图所示： mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是(　　) A．tRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变 B．tRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变 C．tRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变 D．tRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变 C　[一种密码子只能对应一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多种密码子。mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变。但改变后的密码子有可能与原密码子决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。] 下图是真核细胞遗传信息表达某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5′→3′)是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA：异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是(　　) A．图中氨基酸①为亮氨酸 B．结构②从右向左认读遗传密码 C．该过程可发生在细胞核 D．该过程中没有氢键的形成和断裂 B　[携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；细胞核内不存在核糖体，细胞核中不会发生图示的翻译过程，C错误；互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，D错误。] [借题发挥]　转录、翻译过程中的四个易错点(科学思维) (1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。 (2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。 (3)转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。 (4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。 (5)真核细胞的基因表达过程，转录主要在细胞核中进行，翻译形成的mRNA要通过核孔进入细胞质中与核糖体结合，转录和翻译在时间和空间上均不同。但是，在原核细胞的基因表达过程中，转录和翻译可以同时进行，这也是区分原核细胞和真核细胞的基因表达的主要依据。 1.如下图所示，某肽链由30个氨基酸组成，下列说法正确的是(　　) A．形成此多肽时，脱去的水分子数为30个 B．编码该多肽的DNA中至少含有碱基90个 C．翻译该多肽的模板mRNA至少含反密码子30个 D．该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸 D　[形成此多肽时，脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝30－1＝29个，A错误；编码该多肽的DNA中至少含有的碱基数为30×6＝180个，B错误；翻译该多肽的模板mRNA至少含有密码子30个，反密码子在tRNA上，C错误；该多肽的第一位氨基酸可能不是甲硫氨酸，该肽链如果经过了内质网或高尔基体的加工，肽链的第一个氨基酸可能由于加工而被切除，D正确。] 2．下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是(　　) A．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质 B．该过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸 C．该过程表明一个基因在短时间内可表达出多种多肽链 D．该过程中几条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同 A　[一个mRNA上结合多个核糖体，各核糖体分别进行翻译，可以迅速合成出大量的蛋白质；翻译过程的模板是mRNA(核糖核酸)；图中各多肽链都是同一mRNA作模板翻译的产物，表达的是同一种多肽链，这些多肽链中氨基酸的顺序相同。] 任务驱动四　基因对性状的控制及遗传信息流 1.探究下列不同生物的遗传信息是如何传递的。(用中心法则表示) (1)以DNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请书写传递过程图解。 提示　 (2)在以RNA为遗传物质的生物中遗传信息是如何传递的？请书写传递过程图解。 ①含有RNA复制酶的生物： 提示　 ②含有逆转录酶的生物： 提示　 2．病毒遗传信息的传递过程能发生在病毒自身体内吗？ 提示　不能。只能发生在宿主细胞内。 3．据图回答下列问题： 中心法则内容及其发展图解 (1)结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些？ 提示　DNA的产生途径有DNA的复制及逆转录；RNA的产生途径有RNA的复制及转录。 (2)线粒体和叶绿体中的DNA是否遵循中心法则？ 提示　遵循，在线粒体和叶绿体中也有DNA的复制及基因的表达过程。 (3)图中的过程都是遗传信息流动的过程，每个过程为什么能准确地将遗传信息传递？ 提示　原因有二：一是每个过程都有精确的模板；二是严格遵守碱基互补配对原则。 1．中心法则体现了DNA的两大基本功能 (1)传递遗传信息：通过DNA复制完成，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 (2)表达遗传信息：通过转录和翻译完成，发生在个体发育过程中。 2．中心法则各过程分析 过程 模板 原料 碱基互补 配对方式 产物 实例 DNA 的复制： DNA→ DNA DNA的 两条链 A、T、C、G 四种脱氧 核苷酸 A—T、 T—A、 C—G、 G—C DNA 以DNA作 遗传物质的 生物 DNA 的转录： DNA→ RNA DNA的 一条链 A、U、G、C 四种核糖 核苷酸 A—U、 T—A、 C—G、 G—C RNA 几乎所 有生物 过程 模板 原料 碱基互补 配对方式 产物 实例 翻译： RNA→ 多肽 信使 RNA 20种 氨基酸 A—U、 U—A、 C—G、 G—C 多肽 几乎所 有生物 RNA 的复制： RNA→ RNA RNA A、U、G、C 四种核糖 核苷酸 A—U、 U—A、 C—G、 G—C RNA 以RNA作 遗传物质的 生物 过程 模板 原料 碱基互补 配对方式 产物 实例 DNA的 逆转录： RNA→ DNA RNA A、T、C、G 四种脱氧 核苷酸 A—T、 U—A、 C—G、 G—C DNA 某些致癌 的RNA病 毒等 如图所示过程中，正常情况下在动植物细胞中发生的是(　　) A．①④⑤　　　　　　　　　 B．②③⑥ C．②③⑤ D．①③⑤ A　[①②③④⑤分别代表转录、逆转录、RNA复制、翻译、DNA复制。②和③只在RNA病毒侵染宿主细胞后进行，⑥目前还没发现。] 牵牛花的颜色主要是由花青素直接决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图： 从图中不能得出(　　) A．若基因①不表达，则基因②和基因③也不能表达 B．花的颜色由多对基因共同控制 C．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制生物的性状 D．生物的性状受环境影响 A　[基因之间相对独立，基因①不表达，不影响基因②和基因③的表达。] [借题发挥]　逆转录过程的条件及场所(科学思维) (1)逆转录需要逆转录酶。 (2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。 1．当克里克提出遗传信息传递的中心法则后，人们又通过科学研究对中心法则进行的补充包括(　　) ①DNA复制　②RNA复制　③转录　④逆转录　⑤翻译 A．①②③　　　　　　　　　 B．③④⑤ C．②④ D．①⑤ C　[①DNA复制、③转录、⑤翻译是克里克提出的中心法则的主要内容；②RNA复制、④逆转录是后人对中心法则进行的补充。] 2．中心法则是由科学家克里克提出的，后来有所发展。下列图示中，能正确地描述生物遗传信息传递途径的是(　　) B　[生物体中遗传信息传递途径包括DNA复制、转录和翻译过程及RNA复制和逆转录过程。] 知识网络构建 关键知识积累 1.RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。 2．转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。 3．翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、原料(20种氨基酸)、酶和能量。 知识网络构建 关键知识积累 填充　①转录　②翻译　③mRNA、tRNA、rRNA　④核糖体 4．密码子共有64种，正常情况下3种终止密码子不决定氨基酸。 5．一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只决定一种氨基酸。 6．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。 知识网络构建 关键知识积累 7．生物遗传信息流动表示为： 8．逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。 1．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　) A．有些生物中的RNA具有催化功能 B．转运RNA上的碱基只有三个 C．mRNA与tRNA在核糖体上发生配对 D．RNA也可以作为某些生物的遗传物质 B　[tRNA是运载氨基酸的工具，是RNA中的一种，与其他种类RNA一样，是单链结构，属于生物大分子，并非只有三个碱基，tRNA在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与mRNA上的密码子配对，称为反密码子。] 2．真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．该过程不会发生在细胞质中 B．该过程中两个RNA聚合酶反向移动 C．该DNA片段至少含有2个基因 D．该DNA片段的两条链均可作为模板链 A　[分析题图可知，该过程为转录，可发生在细胞核、线粒体或叶绿体中，A错误；转录需要RNA聚合酶催化，根据题图可知，两个RNA聚合酶反向移动，B正确；不同的基因转录出不同的mRNA，图中2个mRNA的模板链不同，属于2个不同的基因，C正确；图中显示该DNA中2个不同的基因转录时所用的模板链不是同一条脱氧核苷酸链，D正确。] 3．下图表示某细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，请据图分析，下面有关叙述错误的是(　　) A．图中X为RNA聚合酶，存在于细胞核中 B．该图中最多含5种碱基，8种核苷酸 C．图示中X和核糖体的移动方向相同 D．b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C A　[图中X为RNA聚合酶，存在于原核细胞或线粒体、叶绿体中。] 4．下列不属于基因功能的是(　　) A．携带遗传信息　　　　　　 B．携带遗传密码 C．传递遗传信息 D．表达遗传信息 B　[遗传密码位于mRNA上。] 5．下列有关遗传信息传递规律的叙述，错误的是(　　) A．遗传信息从RNA→DNA，需要逆转录酶的催化 B．遗传信息从RNA→蛋白质，需要两种RNA的共同参与 C．遗传信息从DNA→RNA，存在T与A、G与C的碱基配对 D．遗传信息从DNA→DNA、从RNA→RNA，保持了遗传信息的连续性 B　[遗传信息从RNA→DNA表示逆转录过程，需要逆转录酶的催化，A正确；遗传信息从RNA→蛋白质，需要mRNA、tRNA、rRNA的共同参与，B错误；遗传信息从DNA→RNA，存在T与A、G与C的碱基配对，C正确；遗传信息从DNA→DNA、从RNA→RNA，保持了遗传信息的连续性，D正确。] $$