高三(理)生物《基因的表達》

基因的表達遺傳信息的轉錄和翻譯(Ⅱ)一、DNA與RNA的比較項目DNARNA全稱基本單位空間結構

組成成分堿基

磷酸

五碳糖

一、DNA與RNA的比較項目DNARNA全稱脫氧核糖核酸核糖核酸基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸空間結構規(guī)則雙螺旋結構通常是單鏈結構組成成分堿基A、T、G、CA、U、G、C磷酸磷酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖類型通常只有一種三種：mRNA、tRNA、rRNA分布主要在細胞核中主要在細胞質中功能主要的遺傳物質，只要生物體內有DNA，DNA就是遺傳物質①生物體內無DNA時，RNA是遺傳物質；②參與蛋白質的合成，即翻譯；③少數(shù)有催化作用鑒定被甲基綠染成綠色被吡羅紅染成紅色相同點：①化學組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G；②二者都是核酸，核酸中的堿基序列代表遺傳信息；聯(lián)系：RNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄產(chǎn)生的，即RNA的遺傳信息來自DNA。一、DNA轉錄和翻譯的過程比較復制過程

簡化圖：轉錄過程簡化圖：轉錄過程簡化圖：1.轉錄的場所？2.轉錄中是否要解螺旋？產(chǎn)物？過程中是否有堿基配對？3.轉錄都需要哪些條件參與？(原料，能量，模板，酶)二、遺傳信息的轉錄(DNAmRNA)翻譯過程簡化圖1：翻譯過程簡化圖1：三、遺傳信息的翻譯(mRNA蛋白質)閱讀教材：

1.轉錄已經(jīng)把遺傳信息從DNA傳到mRNA上，誰能把mRNA中信息識別轉化并把信息帶到蛋白質上呢？

2.在mRNA上信息的識別轉化中，誰發(fā)揮著“工具書”的作用了？1．三者的區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子1．三者的區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中

堿基排列順序，間

接決定氨基酸的

排列順序1．三者的區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中

堿基排列順序，間

接決定氨基酸的

排列順序mRNAmRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰

的堿基直接決定氨基酸

的排列順序存在位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中

堿基排列順序，間

接決定氨基酸的

排列順序mRNAmRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰

的堿基直接決定氨基酸

的排列順序tRNA與密碼子互補

的三個堿基識別密碼子1．三者的區(qū)別2.對應關系2.對應關系2.對應關系2.對應關系2.對應關系直接2.對應關系直接根本2.對應關系

(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密

碼子簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉運。

(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密

碼子簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉運。

(2)1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種

tRNA只能轉運1種氨基酸。

(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密

碼子簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉運。

(2)1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種

tRNA只能轉運1種氨基酸。

(3)翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫

氨酸或纈氨酸。

(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密

碼子簡并性)，可由1種或幾種tRNA轉運。

(2)1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種

tRNA只能轉運1種氨基酸。

(3)翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫

氨酸或纈氨酸。翻譯終點：識別到終止密碼子(不決定氨

基酸)翻譯停止。翻譯過程簡化圖2：據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？答案：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？答案：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。

(2)圖中合成的多肽鏈的氨基酸排列順序都相

同嗎？

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？答案：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。

(2)圖中合成的多肽鏈的氨基酸排列順序都相

同嗎？

答案：相同。

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？答案：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。

(2)圖中合成的多肽鏈的氨基酸排列順序都相

同嗎？

答案：相同。

(3)圖中核糖體的移

動方向是自左向右，還

是自右向左？

據(jù)翻譯過程圖解回答下列問題：

(1)每個核糖體合成一條完整的多肽鏈還是各

自合成多肽鏈的一部分？答案：每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。

(2)圖中合成的多肽鏈的氨基酸排列順序都相

同嗎？

答案：相同。

(3)圖中核糖體的移

動方向是自左向右，還

是自右向左？

答案：自左向右。

(1)一個核糖體與mRNA的結合部位形成

2個tRNA結合位點。

(1)一個核糖體與mRNA的結合部位形成

2個tRNA結合位點。一個mRNA分子上可結合多個核糖體，

同時合成多條肽鏈。

(1)一個核糖體與mRNA的結合部位形成

2個tRNA結合位點。一個mRNA分子上可結合多個核糖體，

同時合成多條肽鏈。

(2)翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，

讀取下一個密碼子，而mRNA不移動。DNA功能傳遞遺傳信息(復制)表達遺傳信息轉錄翻譯時間場所原料模板條件堿基配對模板去向特點產(chǎn)物意義DNA功能傳遞遺傳信息(復制)表達遺傳信息轉錄翻譯時間有絲分裂間期；減Ⅰ前的間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所真核細胞主要在細胞核，部分在線粒體和葉綠體；原核細胞在細胞質或核區(qū)真核細胞主要在細胞核；原核細胞在細胞質或核區(qū)細胞質原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸20種氨基酸模板DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈mRNA條件解旋酶、DNA聚合酶、能量解旋酶、RNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA堿基配對A－T，T－A，C－G，G－CA－U，T－A，C－G，G－CA－U，U－A，C－G，G－C模板去向分別進入兩個子代DNA分子中恢復原樣，與非模板鏈重新形成雙螺旋結構分解成單個核苷酸特點邊解旋邊復制；半保留復制邊解旋邊轉錄，DNA雙鏈全保留一個mRNA分子上可結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA蛋白質意義復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代表達遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀二、DNA復制、轉錄和翻譯的聯(lián)系二、DNA復制、轉錄和翻譯的聯(lián)系二、DNA復制、轉錄和翻譯的聯(lián)系中心法則：

A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸。

B．DNA聚合酶是在細胞核中合成的。

C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的

三個堿基。

D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白

質的合成。【典例1】（2013新課標卷Ⅰ）1．關于蛋白質生物

合成的敘述，正確的是（）

A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸。

B．DNA聚合酶是在細胞核中合成的。

C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的

三個堿基。

D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白

質的合成?！镜淅?】（2013新課標卷Ⅰ）1．關于蛋白質生物

合成的敘述，正確的是（）

A．在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開

B．DNA-RNA雜

交區(qū)域中A應與T配對

C．mRNA翻譯只

能得到一條肽鏈

D．該過程發(fā)生

在真核細胞中

（2013浙江卷）3．某生物基因表達過程

如圖所示。下列敘述與該圖相符的是（）【典例2】

A．在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開

B．DNA-RNA雜

交區(qū)域中A應與T配對

C．mRNA翻譯只

能得到一條肽鏈

D．該過程發(fā)生

在真核細胞中

（2013浙江卷）3．某生物基因表達過程

如圖所示。下列敘述與該圖相符的是（）【典例2】1．中心法則的理解與分析1．中心法則的理解與分析

(1)以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的

傳遞1．中心法則的理解與分析

(1)以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的

傳遞(2)以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞(2)以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞(2)以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞（逆轉錄需要逆轉錄酶，該酶在基因工程

中常用于催化合成目的基因。）

過程模板原料堿基互補產(chǎn)物實例DNA復制DNA→DNADNA的兩條鏈A、T、C、G四種脫氧核苷酸A—TT—AC—GG—CDNA絕大多數(shù)生物DNA轉錄DNA→RNADNA的一條鏈A、U、C、G四種核糖核苷酸A—UT—AC—GG—CRNA絕大多數(shù)生物翻譯RNA→多肽mRNA20種氨基酸A—UU—AC—GG—C多肽所有生物(病毒依賴宿主細胞)RNA復制RNA→RNARNAA、U、C、G四種核糖核苷酸A—UU—AC—GG—CRNA以RNA為遺傳物質的生物RNA逆轉錄RNA→DNARNAA、T、C、G四種脫氧核苷酸A—TU—AC—GG—CDNA某些致癌病毒、HIV等

(3)中心法則與基因表達的關系

(3)中心法則與基因表達的關系

(3)中心法則與基因表達的關系（圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程，

都遵循堿基互補配對原則。）

(3)中心法則與基因表達的關系①DNA的復制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，

發(fā)生在細胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過程中。②DNA的轉錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息

的表達功能，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。（圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程，

都遵循堿基互補配對原則。）基因指導蛋白質合成的有關計算

考點二

1.DNA（基因）、mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個數(shù)關系圖解

2.析圖得規(guī)律

(1)基因中堿基數(shù)與mRNA中堿基數(shù)的關系 轉錄時，組成基因的兩條鏈中只有一條鏈能轉錄，另一條鏈則不能轉錄。基因為雙鏈結構而RNA為單鏈結構，因此轉錄形成的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。(2)mRNA中堿基數(shù)與氨基酸的關系翻譯過程中，信使RNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目的1/3，是DNA（基因）中堿基數(shù)目的1/6。

(3)計算中“最多”和“最少”的分析

①翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 ②基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。

③在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字。 如：mRNA上有n個堿基，轉錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。（4）蛋白質的有關計算

①蛋白質中氨基酸的數(shù)目=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)。（肽鍵數(shù)=水分子數(shù)）②蛋白質平均相對分子質量=氨基酸的平均相對分子質量×氨基酸-(肽鍵數(shù)×18)。

③若基因中有n個堿基，氨基酸的平均相對分子質量為a，合成含m條多肽鏈的蛋白質的相對分子質量=·a-18(-m)，若改為n個堿基對，則公式為·a-18(-m)。

（5）mRNA上堿基比例：mRNA上A+U的數(shù)值和比例=模板鏈上A+T的數(shù)值和比例。

例：一個mRNA分子有m個堿基，其中G+C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA