1、第四节 遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成1.1.列举列举DNADNA的功能，并比较的功能，并比较DNADNA与与RNARNA的异同。的异同。2.2.概述遗传信息的转录和翻译过程。概述遗传信息的转录和翻译过程。( (重、难点重、难点) )3.3.说明遗传密码和中心法则的含义。说明遗传密码和中心法则的含义。一、一、DNADNA的两大功能的两大功能1.1.携带遗传信息携带遗传信息以自身为模板，以自身为模板，_地进行复制，保持遗传信息的地进行复制，保持遗传信息的_。2.2.表达遗传信息表达遗传信息所贮存的遗传信息决定所贮存的遗传信息决定_的结构。的结构。半保留半保留稳定性稳定性蛋白质蛋白质【思考【
2、思考】是否所有生物的遗传信息均由是否所有生物的遗传信息均由DNADNA携带？携带？提示：提示：不是。部分病毒的遗传物质是不是。部分病毒的遗传物质是RNARNA，RNARNA也可携带遗也可携带遗传信息。传信息。二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录1.1.含义含义遗传信息由遗传信息由_传递到传递到_上的过程。上的过程。DNADNARNARNA解旋酶解旋酶碱基碱基碱基互补配对碱基互补配对一条链一条链核糖核苷酸核糖核苷酸mRNAmRNADNADNA链链双螺旋双螺旋2.2.过程过程3.3.三种转录产物及其功能三种转录产物及其功能(1)mRNA(1)mRNA：传达：传达_上的遗传信息。上的遗传信息。(2)
3、tRNA(2)tRNA：把：把_运送到核糖体上；识别运送到核糖体上；识别_。(3)rRNA(3)rRNA：_的重要成分。的重要成分。DNADNA氨基酸氨基酸密码子密码子核糖体核糖体【点拨【点拨】真核生物中，细胞核中转录而来的真核生物中，细胞核中转录而来的mRNAmRNA要经过加工要经过加工才能成为成熟的才能成为成熟的RNARNA。真核生物细胞中，转录的主要场所是细胞核，在细胞器中也真核生物细胞中，转录的主要场所是细胞核，在细胞器中也存在遗传物质的转录。存在遗传物质的转录。( (如线粒体、叶绿体中如线粒体、叶绿体中) ) 三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译1.1.场所场所 _。2.2.过程过程
4、核糖体核糖体mRNAmRNAmRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸终止密码子终止密码子终止：当核糖体到达终止：当核糖体到达mRNAmRNA的的_时，多肽合成结束时，多肽合成结束延伸：在移动中核糖体认读延伸：在移动中核糖体认读_上决定上决定_种类的密种类的密 码，选择相应的氨基酸，由对应的码，选择相应的氨基酸，由对应的_转运，结合转运，结合 到延伸中的肽链上到延伸中的肽链上起始：核糖体沿起始：核糖体沿_运行运行【思考【思考】mRNAmRNA上的碱基序列是遗传信息吗？上的碱基序列是遗传信息吗？提示：提示：不是。遗传信息是不是。遗传信息是DNADNA上的碱基排列顺序，上的碱基排列顺序，mRNA
5、mRNA上碱基上碱基排列顺序能组成遗传密码。排列顺序能组成遗传密码。细胞核中的基因通过哪种媒介将信息传递给蛋白质？细胞核中的基因通过哪种媒介将信息传递给蛋白质？提示：提示：mRNAmRNA。四、遗传密码四、遗传密码1.1.概念概念_上决定一种氨基酸的上决定一种氨基酸的_排列而成的三联体。排列而成的三联体。2.2.种类种类(_(_种种) ) 起始密码：起始密码：_种，起始并种，起始并_ 普通密码：普通密码：5959种，只编码氨基酸种，只编码氨基酸 终止密码：终止密码：_种，不编码氨基酸，只是种，不编码氨基酸，只是_mRNAmRNA3 3个相邻核苷酸个相邻核苷酸64642 2编码氨基酸编码氨基酸3
6、 3终止信号终止信号3.3.特点特点(1)(1)除少数密码子外，生物界的遗传密码是除少数密码子外，生物界的遗传密码是_的。的。(2)(2)除少数氨基酸只有除少数氨基酸只有1 1种遗传密码外，大多数氨基酸有种遗传密码外，大多数氨基酸有_的遗传密码。的遗传密码。统一统一两个以两个以上上【点拨【点拨】组成蛋白质的氨基酸共有组成蛋白质的氨基酸共有2020种，由种，由6161种遗传密码来决种遗传密码来决定。会出现一种遗传密码只编码一种氨基酸，一种氨基酸可能定。会出现一种遗传密码只编码一种氨基酸，一种氨基酸可能由几种密码子决定的现象。由几种密码子决定的现象。 五、中心法则的提出和发展五、中心法则的提出和发
7、展1.1.中心法则的提出及发展中心法则的提出及发展提出者提出者_要点要点(1)(1)遗传信息由遗传信息由_传递到传递到 _(2)RNA(2)RNA决定决定_的特异性的特异性(3)(3)蛋白质是生物体性状的体现者蛋白质是生物体性状的体现者发展发展在在_作用下，以作用下，以_为模板反向为模板反向合成合成_克里克克里克DNADNARNARNA蛋白质蛋白质逆转录酶逆转录酶RNARNA单链单链DNADNA2.2.图解图解3.3.基因的本质基因的本质一段包含一个完整的一段包含一个完整的_的有功能的核酸分子片的有功能的核酸分子片断断在大多数生物中是一段在大多数生物中是一段DNADNA，而在，而在_中则是一段
8、中则是一段RNARNA。转录转录逆转录逆转录翻译翻译遗传信息单位遗传信息单位RNARNA病毒病毒一、一、DNADNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较 项目项目比较比较DNADNA复制复制转录转录翻译翻译时间时间在细胞分裂在细胞分裂( (有丝分有丝分裂和减数分裂裂和减数分裂) )的间的间期，发生在具有分期，发生在具有分裂能力的细胞中裂能力的细胞中后代的个体发育过程中，后代的个体发育过程中，几乎所有的细胞均发生几乎所有的细胞均发生场所场所主要在细胞核，主要在细胞核，少量在线粒体、少量在线粒体、叶绿体叶绿体主要在细胞主要在细胞核，少量在线核，少量在线粒体、叶绿体粒体、叶绿体细胞质中细胞质
9、中的核糖体的核糖体模板模板以以DNADNA的两条链为的两条链为模板模板以以DNADNA的一条的一条链为模板链为模板以以mRNAmRNA为为模板模板项目项目比较比较DNADNA复制复制转录转录翻译翻译原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸(A(A、T T、C C、G)G)4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸(A(A、U U、C C、G)G)2020种氨基酸种氨基酸条件条件需要酶需要酶( (解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等) )、ATPATP、原料、模、原料、模板板需要酶需要酶(RNA(RNA聚合聚合酶等酶等) )、ATPATP、原、原料、模板料、模板需要酶、需要酶、mRNAmRNA、ATP
10、ATP、tRNAtRNA、核糖、核糖体、原料体、原料过程过程以两条母链为模板，以两条母链为模板，按碱基互补配对原则按碱基互补配对原则各自形成一条子链，各自形成一条子链，子链与对应的母链形子链与对应的母链形成子代成子代DNADNA分子分子以以DNADNA的一条链的一条链为模板，按碱基为模板，按碱基互补配对原则形互补配对原则形成成RNARNA单链单链以以mRNAmRNA为模为模板，合成具板，合成具有一定氨基有一定氨基酸序列的多酸序列的多肽链肽链 项目项目比较比较DNADNA复制复制转录转录翻译翻译产物产物两个双链两个双链DNADNA分子分子一条单链一条单链RNARNA分子分子( (包括包括mRNA
11、mRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA) )具有特定氨基酸具有特定氨基酸顺序的多肽链顺序的多肽链特点特点半保留复制半保留复制转录后转录后DNADNA仍然保仍然保留原来的双螺旋留原来的双螺旋结构结构1 1个个mRNAmRNA分子可分子可以连续结合多个以连续结合多个核糖体，进行多核糖体，进行多肽链的合成肽链的合成信息信息传递传递亲代亲代DNADNA子代子代DNADNADNARNADNARNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质项目项目比较比较DNADNA复制复制转录转录翻译翻译研究研究方法方法可用放射性同位可用放射性同位素标记素标记“T T”可用放射性同位可用放射性同位素标记素标记“U U”可用放射
12、性同位素可用放射性同位素标记标记“氨基酸氨基酸”联系联系 【警示钟警示钟】转录、翻译过程中的两点认识误区转录、翻译过程中的两点认识误区(1)(1)不能认为原核生物的转录、翻译和真核生物一样：真核生不能认为原核生物的转录、翻译和真核生物一样：真核生物的转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体上进行，物的转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体上进行，两个过程不能同时进行；原核生物的转录和翻译是同时进行的。两个过程不能同时进行；原核生物的转录和翻译是同时进行的。(2)(2)不能认为真核生物转录的场所仅是细胞核，在细胞器中也不能认为真核生物转录的场所仅是细胞核，在细胞器中也存在转录的过程，如线粒
13、体和叶绿体中。存在转录的过程，如线粒体和叶绿体中。【典例训练【典例训练1 1】(2012(2012安徽高考安徽高考) )图示细胞内某些重要物质的图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在合成过程，该过程发生在( )( )A.A.真核细胞内，一个真核细胞内，一个mRNAmRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链肽链B.B.原核细胞内，转录促使原核细胞内，转录促使mRNAmRNA在核糖体上移动以便合成肽链在核糖体上移动以便合成肽链C.C.原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D.D.真核细胞内，转录的同时核糖体
14、进入细胞核启动遗传信息的真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译翻译【思路点拨【思路点拨】解答本题的关键点：解答本题的关键点：(1)(1)看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程。看清图中细胞内同时发生转录和翻译过程。(2)(2)明确真、原核细胞转录和翻译的具体场所。明确真、原核细胞转录和翻译的具体场所。【解析【解析】选选C C。从图示可看出，细胞内正在发生基因的转录、。从图示可看出，细胞内正在发生基因的转录、翻译过程，二者同时发生，应是原核细胞内基因的表达。真核翻译过程，二者同时发生，应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程，在细胞核内完成细胞内基因的
15、转录和翻译是两个独立的过程，在细胞核内完成转录，转录，mRNAmRNA经核孔到达细胞质后进行翻译，转录和翻译二者的经核孔到达细胞质后进行翻译，转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的生的mRNAmRNA均能结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。均能结合多个核糖体，同时合成多条多肽链。【变式训练【变式训练】(2012(2012南昌高一检测南昌高一检测) )甲、乙两图为真核细胞中甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法正确的是发生的代谢过程示意图，下列有关说法正确的是( )( )A.A.图甲所示的
16、过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链图甲所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成的合成B.B.图甲所示翻译过程的方向是从右到左图甲所示翻译过程的方向是从右到左C.C.图乙所示的过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为图甲图乙所示的过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为图甲中的模板中的模板D.D.图甲和图乙中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同图甲和图乙中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同【解析【解析】选选B B。图甲中一条。图甲中一条mRNAmRNA有多个核糖体，能够在较短的有多个核糖体，能够在较短的时间内合成大量的蛋白质，各个核糖体合成的蛋白质是相同的，时间内合成
17、大量的蛋白质，各个核糖体合成的蛋白质是相同的，选项选项A A错误；通过核糖体上所具有的肽链的长短判断出合成的错误；通过核糖体上所具有的肽链的长短判断出合成的先后顺序，肽链越短的，距离翻译的起点越近，选项先后顺序，肽链越短的，距离翻译的起点越近，选项B B正确；正确；图乙所示的过程表示的是转录过程，图乙所示的过程表示的是转录过程，mRNAmRNA是转录的产物，但转是转录的产物，但转录的产物还有录的产物还有tRNAtRNA、rRNArRNA，选项，选项C C错误；图甲中翻译过程存在错误；图甲中翻译过程存在A-UA-U，U-AU-A配对，而图乙的转录中存在的是配对，而图乙的转录中存在的是A-UA-U
18、，T-AT-A配对，所以配对，所以两者的碱基互补配对方式不完全相同，选项两者的碱基互补配对方式不完全相同，选项D D错误。错误。【变式备选【变式备选1 1】(2011(2011江苏高考江苏高考) )关于转录和翻译的叙述，错关于转录和翻译的叙述，错误的是误的是( )( )A.A.转录时以核糖核苷酸为原料转录时以核糖核苷酸为原料B.B.转录时转录时RNARNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNADNA中特定碱基序列中特定碱基序列C.mRNAC.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质D.D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 【解析【
19、解析】选选C C。A A项，转录时以项，转录时以4 4种核糖核苷酸为原料，合成种核糖核苷酸为原料，合成RNARNA。B B项，转录时项，转录时RNARNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反应的停止。号，促使聚合酶反应的停止。C C项，核糖体在项，核糖体在mRNAmRNA上移动翻译上移动翻译出蛋白质；出蛋白质；D D项，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容项，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性，有利于稳定遗传。错性，有利于稳定遗传。二、遗传信息、遗传密码和反遗传密码的比较二、遗传信息、遗传密码和反遗传密码的比较遗传信息遗传信
20、息遗传密码遗传密码反遗传密码反遗传密码概概念念基因中脱氧核基因中脱氧核苷酸的排列苷酸的排列顺序顺序mRNAmRNA中决定一中决定一个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻碱基个相邻碱基tRNAtRNA中与中与mRNAmRNA遗传密码互补配遗传密码互补配对的对的3 3个碱基个碱基作作用用控制生物的遗控制生物的遗传性状传性状直接决定蛋白直接决定蛋白质中的氨基酸质中的氨基酸序列序列识别遗传密码，转识别遗传密码，转运氨基酸运氨基酸遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码反遗传密码反遗传密码种种类类基因中脱氧核苷基因中脱氧核苷酸酸种类、数目和种类、数目和排列顺序的不排列顺序的不同，决定了遗传同，决定了遗传信息的多样性信
21、息的多样性共共6464种种6161种能翻译成氨种能翻译成氨基酸基酸3 3种终止密码，不种终止密码，不能翻译成氨基酸能翻译成氨基酸6161种种联联系系决定决定基因中脱氧核苷酸的序列基因中脱氧核苷酸的序列 mRNAmRNA中核糖核苷中核糖核苷酸的序列酸的序列mRNAmRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对对遗传密码与相应反遗传密码的序列互补配对遗传密码与相应反遗传密码的序列互补配对【方法台方法台】密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系(1)(1)一种氨基酸可有多种密码子，可由多种一种氨基酸可有多种密码子，可由多种t
22、RNAtRNA来转运。来转运。(2)(2)一种密码子只决定一种氨基酸，一种一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNAtRNA只转运一种氨基只转运一种氨基酸。酸。(3)(3)基因控制蛋白质合成过程中基因的碱基数基因控制蛋白质合成过程中基因的碱基数mRNAmRNA上的碱基上的碱基数数蛋白质中氨基酸个数蛋白质中氨基酸个数=631=631。【典例训练【典例训练2 2】(2012(2012金华高二检测金华高二检测) )根据表中的已知条件，根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是判断苏氨酸的密码子是( )( )DNADNA双链双链T TG GmRNAmRNAtRNAtRNA反密码子反密码子A A氨基酸氨基酸
23、苏氨酸苏氨酸A.TGU B.UGA C.ACU D.UCUA.TGU B.UGA C.ACU D.UCU【思路点拨【思路点拨】明确密码子与反密码子、明确密码子与反密码子、mRNAmRNA上的碱基与上的碱基与DNADNA有有义链上的碱基相配对是解题的关键。义链上的碱基相配对是解题的关键。【解析【解析】选选C C。mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸，每个氨基酸，每3 3个这个这样的碱基称做样的碱基称做1 1个密码子。据表，个密码子。据表，mRNAmRNA的密码子和的密码子和tRNAtRNA上的反上的反密码子互补配对，可推知密码子互补配对，可推知mRNAmRNA
24、的密码子最后的碱基为的密码子最后的碱基为U U；对应；对应的的DNADNA的一条链为的一条链为TGTG_ _，另一条链为，另一条链为ACAC_ _，若，若DNADNA转录时的模板链转录时的模板链为为TGTG_ _，则，则mRNAmRNA的密码子为的密码子为ACUACU，若，若DNADNA转录时的模板链为转录时的模板链为ACAC_ _，则则mRNAmRNA的密码子为的密码子为UGUUGU。【互动探究【互动探究】若若B B项是决定苏氨酸的密码子，则其反密码子是项是决定苏氨酸的密码子，则其反密码子是什么？什么？提示：提示：反密码子为反密码子为ACUACU。【变式备选【变式备选2 2】(2012(20
25、12杭州高二检测杭州高二检测) )遗传信息和密码子、反遗传信息和密码子、反密码子分别是指密码子分别是指( )( )信使信使RNARNA上核苷酸的排列顺序上核苷酸的排列顺序基因中脱氧核苷酸的排列顺序基因中脱氧核苷酸的排列顺序DNADNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基转运转运RNARNA上一端的上一端的3 3个碱基个碱基信使信使RNARNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基有遗传效应的有遗传效应的DNADNA片段片段A.A. B. B. C. C. D. D.【解析【解析】选选B B。本题主要考查遗传信息、密码子、反密码子的。本题主要考查遗传信息
26、、密码子、反密码子的含义。遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是信含义。遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是信使使RNARNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的3 3个相邻的碱基，反密码子是转运个相邻的碱基，反密码子是转运RNARNA上上一端的一端的3 3个碱基。个碱基。三、有关基因表达中的计算三、有关基因表达中的计算1.1.转录过程转录过程(1)(1)链、链、链、链、链的碱基数与链的碱基数与DNADNA分子碱基数关系为：分子碱基数关系为：链碱基数链碱基数=链碱基数链碱基数=链碱基数链碱基数=DNA=DNA分子碱基总数的一半。分子碱基总数的一半。(2)(2)链、链、链、链、链上的各
27、碱基之间数量关系为：链上的各碱基之间数量关系为：A=T=AA=T=A；G=C=GG=C=G；C=G=CC=G=C；T=A=UT=A=U。(3)(3)链上链上(A+U(A+U) )、(G+C(G+C) )与与DNADNA分子上的对应的碱基数分子上的对应的碱基数之间的联系为：之间的联系为：(A+T(A+T)%()%(占占链的碱基比率链的碱基比率)=(A+T)=(A+T)%()%(占占链的碱基比链的碱基比率率)=(A+U)=(A+U)%()%(占占链的碱基比率链的碱基比率)=(A+T)%()=(A+T)%(占整个占整个DNADNA分子分子中中A+TA+T的碱基比率的碱基比率) )。同理，同理，(G+
28、C)%=(G+C)%=(G+C(G+C)%=(G+C)%=(G+C)%=(G+C)%)%=(G+C)%。即即DNADNA分子中两互补配对的碱基之和在一条链上所占的比例等分子中两互补配对的碱基之和在一条链上所占的比例等于另一条链上该碱基的比例，也等于整个于另一条链上该碱基的比例，也等于整个DNADNA分子中该碱基所分子中该碱基所占的比例，还等于占的比例，还等于mRNAmRNA上相应的碱基所占的比例。上相应的碱基所占的比例。2.2.翻译过程翻译过程mRNAmRNA上上3 3个相连的核糖核苷酸构成一个遗传密码，一个遗传密个相连的核糖核苷酸构成一个遗传密码，一个遗传密码编码一个氨基酸码编码一个氨基酸(
29、 (不考虑终止密码不考虑终止密码) )。即：蛋白质中氨基酸数目即：蛋白质中氨基酸数目=tRNA=tRNA数目数目=1/3 mRNA=1/3 mRNA碱基数目碱基数目= =1/6 DNA1/6 DNA碱基数目。碱基数目。【警示钟警示钟】不可忽视的不可忽视的“最多最多”和和“最少最少”(1)(1)翻译时，翻译时，mRNAmRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNAmRNA上碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的上碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的3 3倍还要多一倍还要多一些。些。(2)(2)基因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基
30、酸数目的上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。(3)(3)在回答有关问题时，应加上在回答有关问题时，应加上“最多最多”或或“最少最少”等。如等。如mRNAmRNA上有上有n n个碱基，转录产生它的基因中至少有个碱基，转录产生它的基因中至少有2n2n个碱基，该个碱基，该mRNAmRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。【典例训练【典例训练3 3】(2012(2012温州高二检测温州高二检测) )艾滋病病毒属于艾滋病病毒属于RNARNA病毒病毒, ,具有逆转录酶具有逆转录酶, ,如果它决定某性状的一段如果它决定某性状
31、的一段RNARNA含碱基含碱基A=19%A=19%、C=26%C=26%、G=32%G=32%，则通过逆转录过程形成的双链，则通过逆转录过程形成的双链DNADNA含碱基含碱基A A的比的比例是例是( )( )A.19% B.21% C.23% D.42%A.19% B.21% C.23% D.42%【思路点拨【思路点拨】解答该题的关键是搞清解答该题的关键是搞清RNARNA与与DNADNA上的碱基对应关上的碱基对应关系，明确碱基互补配对原则在解题中的应用。系，明确碱基互补配对原则在解题中的应用。【解析【解析】选选B B。由下图可知：。由下图可知：( (根据碱基互补配对原则根据碱基互补配对原则)
32、)因为在因为在RNARNA中中G+C=32%+26%=58%G+C=32%+26%=58%，所以，所以A+U=1-58%=42%A+U=1-58%=42%，在逆转，在逆转录形成的双链录形成的双链DNADNA中中A+T=42%A+T=42%，又因为，又因为A=TA=T，所以，所以A=21%A=21%。【变式训练【变式训练】某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2 7782 778，若氨基酸的，若氨基酸的平均相对分子质量为平均相对分子质量为110110，如考虑终止密码子，则编码该多肽，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是的基因长度至少是( )( )A.75A.75对碱基对碱基
33、B.78B.78对碱基对碱基 C.90C.90对碱基对碱基 D.93D.93对碱基对碱基【解析【解析】选选D D。设该多肽由。设该多肽由n n个氨基酸构成，根据题意可以列方个氨基酸构成，根据题意可以列方程程110n-18(n-1)=2 778110n-18(n-1)=2 778，解得，解得n=30n=30，即该多肽由，即该多肽由3030个氨基酸组个氨基酸组成，若考虑终止密码子则应为成，若考虑终止密码子则应为3030个密码子再加上终止密码子至个密码子再加上终止密码子至少应为少应为3131，编码多肽的基因碱基数为，编码多肽的基因碱基数为31316=1866=186，所以为，所以为9393对对碱基。
34、碱基。【变式备选【变式备选3 3】下列有关图中的生理过程下列有关图中的生理过程( (图中图中代表核糖体，代表核糖体，代表多肽链代表多肽链) )的叙述中，不正确的是的叙述中，不正确的是( )( )A.A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译图中所示的生理过程主要有转录和翻译 B.B.链中链中(A+T)(A+T)(G+C)(G+C)的比值与的比值与链中此项比值相同链中此项比值相同C.C.一种细菌的一种细菌的由由480480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为度一定为160160个氨基酸个氨基酸 D.D.遗传信息由遗传信息由传递到传递到需要需要RNARNA作工具
35、作工具A A以以DNADNA一条链一条链( (链链) )为模板合成的为模板合成的链含碱基链含碱基U U，故故为为mRNAmRNA，此过程为转录；，此过程为转录；与与结合形成结合形成肽链，此过程为翻译肽链，此过程为翻译B BDNADNA双链中双链中A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对，故配对，故(A(A1 1+T+T1 1)/(G)/(G1 1+C+C1 1)=(A)=(A2 2+T+T2 2)/(G)/(G2 2+C+C2 2) )，即，即链中链中(A+T)/(G+C)(A+T)/(G+C)的比值与的比值与链中此项比值相同链中此项比值相同C C由由480480个核苷酸即个核苷酸即1
36、60160个遗传密码组成，这些个遗传密码组成，这些遗传密码中有不决定氨基酸的终止密码，故编遗传密码中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白质长度小于码的蛋白质长度小于160160个氨基酸个氨基酸D D遗传信息由遗传信息由传递到传递到的过程中，有的过程中，有tRNAtRNA作运作运载工具和翻译员，才能实现遗传信息对蛋白质载工具和翻译员，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制合成的控制【解析【解析】选选C C。具体分析如下：。具体分析如下：【探究点【探究点】生物遗传特点的探究生物遗传特点的探究 病毒的致病过程探究病毒的致病过程探究【案例】为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示【案例】为研究某病
37、毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。的模拟实验。(1)(1)从病毒中分离得到物质从病毒中分离得到物质A A。已知。已知A A是单链的生物大分子，其部是单链的生物大分子，其部分碱基序列为分碱基序列为GAACAUGUUGAACAUGUU。将物质。将物质A A加入试管甲中，反应后加入试管甲中，反应后得到产物得到产物X X。经测定产物。经测定产物X X的部分碱基序列是的部分碱基序列是CTTGTACAACTTGTACAA，则，则试管甲中模拟的是试管甲中模拟的是_过程。过程。(2)(2)将提纯的产物将提纯的产物X X加入试管乙，反应后得到产物加入试管乙，反应后得到产物Y Y。产物。产物Y Y是
38、能是能与核糖体结合的单链大分子，则产物与核糖体结合的单链大分子，则产物Y Y是是_，试管乙中模，试管乙中模拟的是拟的是_过程。过程。(3)(3)将提纯的产物将提纯的产物Y Y加入试管丙中，反应后得到产物加入试管丙中，反应后得到产物Z Z。产物。产物Z Z是是组成该病毒外壳的化合物，则产物组成该病毒外壳的化合物，则产物Z Z是是_。(4)(4)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自合物的原料来自_，而决定该化合物合成的遗传信息，而决定该化合物合成的遗传信息来自来自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳。若该病毒除感染
39、小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套动物，则说明所有生物共用一套_。该病毒遗传信。该病毒遗传信息的传递过程为息的传递过程为_。【关键点突破【关键点突破】(1)(1)根据碱基序列判断根据碱基序列判断DNADNA和和RNARNA：RNARNA一般为单链，碱基一般为单链，碱基U U是其特有成分；是其特有成分；DNADNA一般为双链，碱基一般为双链，碱基T T是其特有成分。根据题干碱基序列可判断是其特有成分。根据题干碱基序列可判断A A为为RNARNA，X X为为DNADNA。(2)(2)根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称：根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称：根据题干信息根据题
40、干信息“Y Y是能与核糖体结合的单链大分子是能与核糖体结合的单链大分子”，推知，推知Y Y是是RNARNA，试管乙中模拟的是转录过程；，试管乙中模拟的是转录过程；根据题干信息根据题干信息“Z Z是组成该病毒外壳的化合物是组成该病毒外壳的化合物”，推知，推知Z Z是蛋是蛋白质，试管丙中模拟的是翻译过程。白质，试管丙中模拟的是翻译过程。【标准答案【标准答案】(1)(1)逆转录逆转录 (2)mRNA (2)mRNA 转录转录(3)(3)多肽多肽( (或蛋白质或蛋白质) ) (4)(4)小鼠上皮细胞小鼠上皮细胞 病毒病毒 RNARNA密码子密码子【失分点警示【失分点警示】得分要点得分要点(1)(1)必
41、须为必须为“逆转录逆转录”。(2)(2)必须为必须为“mRNA”mRNA”。(4)(4)第二空必须为第二空必须为“病毒病毒RNA”RNA”。失分案例失分案例(1)(1)答为答为“转录转录”。( (错因：混淆了逆转录和转录之间的不同错因：混淆了逆转录和转录之间的不同) )(2)(2)答为答为“RNA”RNA”。( (没有弄清楚没有弄清楚RNARNA的种类，忽略了体外转录与的种类，忽略了体外转录与细胞内转录的产物的不同细胞内转录的产物的不同) )(4)(4)第二空答为第二空答为“RNA”RNA”。( (混淆了病毒混淆了病毒RNARNA与与RNARNA之间的关系之间的关系) )1.(20121.(2
42、012嘉兴高二检测嘉兴高二检测) )如图表示在人体细胞核中进行的某一如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是生命过程，据图分析，下列说法正确的是( )( )A.A.该过程共涉及该过程共涉及5 5种核苷酸种核苷酸B.B.该过程共涉及该过程共涉及8 8种碱基种碱基C.C.该过程需要解旋酶和该过程需要解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶D.D.该过程涉及碱基互补配对和该过程涉及碱基互补配对和ATPATP的消耗的消耗【解析【解析】选选D D。由图中的游离碱基。由图中的游离碱基U U可以判断出，该过程是转录可以判断出，该过程是转录过程，涉及碱基互补配对和过程，涉及碱基互补配对和A
43、TPATP的消耗，不需要的消耗，不需要DNADNA聚合酶，需聚合酶，需要要RNARNA聚合酶。图中共有聚合酶。图中共有5 5种碱基和种碱基和8 8种核苷酸。种核苷酸。2.2.下面关于下面关于tRNAtRNA和氨基酸相互关系的说法，正确的是和氨基酸相互关系的说法，正确的是( )( )A.A.每种氨基酸都由一种特定的每种氨基酸都由一种特定的tRNAtRNA携带携带B.B.每种氨基酸都可由几种每种氨基酸都可由几种tRNAtRNA携带携带C.C.一种转运一种转运RNARNA可以携带几种结构相似的氨基酸可以携带几种结构相似的氨基酸D.D.一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA携
44、带携带【解析【解析】选选D D。tRNAtRNA中的反密码子和中的反密码子和mRNAmRNA中的密码子一一对应，中的密码子一一对应，由于密码子存在简并现象，一种氨基酸可由一种或几种由于密码子存在简并现象，一种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA携携带。带。3.3.下列对遗传信息的翻译过程的说法中，错误的是下列对遗传信息的翻译过程的说法中，错误的是( )( )A.A.以细胞质中游离的氨基酸为原料以细胞质中游离的氨基酸为原料B.B.以核糖体以核糖体RNARNA作为遗传信息模板作为遗传信息模板C.C.以转运以转运RNARNA为运输工具运载氨基酸为运输工具运载氨基酸D.D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白
45、质合成具有一定氨基酸序列的蛋白质【解析【解析】选选B B。翻译是以。翻译是以mRNAmRNA为模板，利用细胞质中游离的氨为模板，利用细胞质中游离的氨基酸合成蛋白质的过程，在合成过程中需基酸合成蛋白质的过程，在合成过程中需tRNAtRNA作为氨基酸的运作为氨基酸的运输工具，合成场所是核糖体。输工具，合成场所是核糖体。4.4.如图所示的过程，正常情况下在病毒中可能发生的是如图所示的过程，正常情况下在病毒中可能发生的是( )( )A.A. B. B. C. C. D. D.【解析【解析】选选B B。正常情况下，。正常情况下，DNADNA的自我复制，的自我复制，转录，转录，翻翻译在译在DNADNA病毒
46、中可发生，病毒中可发生，逆转录、逆转录、RNARNA的自我复制在的自我复制在RNARNA病病毒中可发生。毒中可发生。5.5.决定决定DNADNA分子有特异性的因素是分子有特异性的因素是( )( )A.A.两条长链上的脱氧核苷酸与磷酸的交替排列顺序是稳定不变两条长链上的脱氧核苷酸与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的的B.B.构成构成DNADNA分子的脱氧核苷酸只有四种分子的脱氧核苷酸只有四种 C.C.严格的碱基互补配对原则严格的碱基互补配对原则 D.D.每个每个DNADNA分子都有特定的碱基排列顺序分子都有特定的碱基排列顺序【解析【解析】选选D D。每种生物个体。每种生物个体DNADNA分子上特定的
47、碱基排列顺序或分子上特定的碱基排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序，体现了脱氧核苷酸的排列顺序，体现了DNADNA分子的特异性。分子的特异性。6.6.某信使某信使RNARNA的碱基中，尿嘧啶占的碱基中，尿嘧啶占20%20%，腺嘌呤占，腺嘌呤占10%10%，则作为，则作为它的模板的它的模板的DNADNA分子中胞嘧啶占分子中胞嘧啶占( )( )A.30% B.35%A.30% B.35%C.70% D.C.70% D.无法计算无法计算【解析【解析】选选B B。由已知条件可以推出。由已知条件可以推出DNADNA分子作为模板链时分子作为模板链时(A+T)=30%(A+T)=30%，在，在DNADNA分子中分
48、子中(A+T)(A+T)也等于也等于30%30%，则，则(G+C)=70%(G+C)=70%，又，又因为因为G=CG=C，所以，所以C C占占35%35%。7.7.下表是下表是DNADNA分子中遗传信息表达过程中的某部分。已知氨基分子中遗传信息表达过程中的某部分。已知氨基酸及其对应的遗传密码如下：组氨酸酸及其对应的遗传密码如下：组氨酸(CAC)(CAC)、苏氨酸、苏氨酸(ACG)(ACG)、赖、赖氨酸氨酸(AAG)(AAG)、半胱氨酸、半胱氨酸(UGC)(UGC)、缬氨酸、缬氨酸(GUG)(GUG)、苯丙氨酸、苯丙氨酸(UUC)(UUC)。DNADNA链链C C链链T TT TC CmRNAm
49、RNAtRNAtRNAA AC CG G氨基酸氨基酸缬氨酸缬氨酸注：过程方向为从左到右注：过程方向为从左到右(1)(1)细胞内蛋白质的合成包括细胞内蛋白质的合成包括_和和_两个过程。两个过程。(2)(2)在蛋白质的合成过程中，信使在蛋白质的合成过程中，信使RNARNA在在_内以内以DNADNA分子的分子的链链_(_(填填“”或或“”)”)为模板，通过为模板，通过_过程合成过程合成后，通过后，通过_进入细胞质，直接指导蛋白质的合成。进入细胞质，直接指导蛋白质的合成。(3)(3)蛋白质的合成场所是蛋白质的合成场所是_，除需要，除需要mRNAmRNA作为信息模板之作为信息模板之外，还需要外，还需要_
50、运输氨基酸和运输氨基酸和ATPATP提供能量。提供能量。(4)DNA(4)DNA的的链开始链开始3 3个碱基序列是个碱基序列是_，信使，信使RNARNA上最后上最后3 3个碱基序列是个碱基序列是_，第一个氨基酸的名称是，第一个氨基酸的名称是_。【解析【解析】信使信使RNARNA是在细胞核内以是在细胞核内以DNADNA的一条链为模板，按照碱的一条链为模板，按照碱基互补配对原则通过转录过程合成的；由于信使基互补配对原则通过转录过程合成的；由于信使RNARNA是大分子，是大分子，只能通过核孔进入细胞质，与蛋白质的合成场所核糖体结合在只能通过核孔进入细胞质，与蛋白质的合成场所核糖体结合在一起，直接指导
