新高考生物一轮复习-第五单元-遗传的分子基础-第20讲-遗传信息的表达名师精编课件-浙科版.ppt
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1、第20讲 遗传信息的表达考试标准知识内容知识内容必考要求必考要求加试要求加试要求遗传遗传信息信息的表的表达达(1)DNA的功能的功能(2)DNA与与RNA的异同的异同(3)转录、翻译的概念和过程转录、翻译的概念和过程(4)遗传密码、中心法则遗传密码、中心法则(5)基因的概念基因的概念(6)复制、转录和翻译的异同复制、转录和翻译的异同abbbb abbbbb 栏目索引考点一遗传信息的转录和翻译考点二中心法则及基因的概念练出高分知识梳理题组精练考点一遗传信息的转录和翻译返回总目录 物质组成物质组成结构特点结构特点五碳糖五碳糖特有碱基特有碱基DNA脱氧核糖脱氧核糖一般一般是是 RNA通常通常是是1.
2、RNA的结构与分类的结构与分类(1)RNA与与DNA的区别的区别T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)双链双链U(尿嘧啶尿嘧啶)知识梳理答案单链单链核糖核糖(3)种类及功能种类及功能信使信使RNA(mRNA):合成的模板合成的模板转运转运RNA(tRNA):核糖体核糖体RNA(rRNA):的组成成分的组成成分(2)基本单位:基本单位:。核糖核苷酸核糖核苷酸蛋白质蛋白质识别并转运氨基酸识别并转运氨基酸核糖体核糖体答案2.遗传信息的转录遗传信息的转录(1)概念:是指遗传信息由概念:是指遗传信息由传递到传递到 上。上。(2)过程过程(见见右右图图)DNARNARNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸RNA答案(2)密
3、码子:密码子:上上3个相邻碱基,共个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子种,其中决定氨基酸的密码子有有 种。种。(3)反密码子:位于反密码子:位于 上的与上的与mRNA上的密码子互补配对的上的密码子互补配对的3个碱基。个碱基。场所场所细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上模板模板原料原料20种种产物产物具有具有一定一定的的蛋白质蛋白质3.翻译翻译(1)概念概念mRNA氨基酸氨基酸氨基酸顺序氨基酸顺序mRNA61答案tRNA1.判断下列叙述的正误判断下列叙述的正误(1)若核酸中出现碱基若核酸中出现碱基T或脱氧核糖,则必为或脱氧核糖,则必为DNA()(2)每种氨基酸仅由一种密码子编码每种氨基酸仅由
4、一种密码子编码()(3)转录时,转录时,RNA聚合酶只能起到催化作用,不能识别聚合酶只能起到催化作用,不能识别DNA中特定的中特定的碱基序列碱基序列()(4)翻译过程中核糖体每次移动三个碱基的位置翻译过程中核糖体每次移动三个碱基的位置()(5)转录和翻译过程中都遵循了转录和翻译过程中都遵循了A与与U、U与与A配对的原则配对的原则()诊断与思考诊断与思考答案2.观察下图比较转录和翻译观察下图比较转录和翻译答案试写出与试写出与有关的知识:有关的知识:过程过程名称名称场所场所主要主要是是模板模板原料原料4种游离种游离的的产物产物转录转录翻译翻译细胞核细胞核核糖体核糖体DNA的一条链的一条链mRNA核
5、糖核苷酸核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸RNA多肽链多肽链3.下图为下图为mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图,据图回答问题:与核糖体数量、翻译速度的关系图,据图回答问题:(1)上图反映了怎样的数量关系?上图反映了怎样的数量关系?提示提示一个一个mRNA分子上可结合多个核糖体,同时合成多条多肽链。分子上可结合多个核糖体,同时合成多条多肽链。(2)从图中能判断翻译的方向吗?若能,判断依据是什么?从图中能判断翻译的方向吗?若能,判断依据是什么?提示提示方向是从左向右;判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。方向是从左向右;判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。(3)图中所示的翻译特点,其意义
6、是什么?图中所示的翻译特点,其意义是什么?提示提示少量的少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。分子可以迅速合成出大量的蛋白质。答案项目项目密码子密码子反密码子反密码子位置位置作用作用 直接决定蛋白质直接决定蛋白质中中 的的序列序列识别识别 ,转运,转运特点特点与与上上的碱基互补的碱基互补与与 的的碱基互补碱基互补4.密码子和反密码子的比较密码子和反密码子的比较mRNAtRNA氨基酸氨基酸答案密码子密码子氨基酸氨基酸DNA模板链模板链mRNA中密码子中密码子返回题组一题组一DNA与与RNA的比较的比较1.关于关于DNA和和RNA的叙述,正确的是的叙述,正确的是()A.DNA有氢键,有氢键
7、,RNA没有氢键没有氢键B.一种病毒同时含有一种病毒同时含有DNA和和RNAC.原核细胞中既有原核细胞中既有DNA,也有,也有RNAD.叶绿体、线粒体和核糖体都含有叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA题组精练解析答案解析解析在在tRNA中,也存在碱基之间的互补配对,故也有氢键,中,也存在碱基之间的互补配对,故也有氢键,A错;错;一种病毒中只含有一种核酸,一种病毒中只含有一种核酸,B错;错;核糖体是由蛋白质和核糖体是由蛋白质和RNA组成的,不含有组成的,不含有DNA,D错。错。C2.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的核酸中,经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知,该生物体内的
8、核酸中,嘌呤占嘌呤占58%,嘧啶占,嘧啶占42%,由此可以判断,由此可以判断()A.此生物体内的核酸一定是此生物体内的核酸一定是DNAB.该生物一定不含该生物一定不含DNA而只含而只含RNAC.若此生物只含若此生物只含DNA,则一定是单链的,则一定是单链的D.若此生物含若此生物含DNA,则一定是双链的,则一定是双链的解析答案解析解析因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等,故可能是只含有因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等,故可能是只含有RNA,或同时含有或同时含有DNA和和RNA,或只含单链,或只含单链DNA。C题组二题组二DNA的复制、转录和翻译的比较的复制、转录和翻译的比较3.甲、乙图表示真核细胞内
9、两种物质的合成过程,下列叙述正确的是甲、乙图表示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是()A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞溶胶中进行甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞溶胶中进行C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次解析答案解析解析甲过程表示多起点的甲过程表示多起点的DNA的
10、半保留复制,合成的产物是双链的半保留复制,合成的产物是双链DNA分子,该过程主要发生在细胞核内,在一个细胞周期中,分子,该过程主要发生在细胞核内,在一个细胞周期中,DNA只只复制一次;乙过程为转录,合成的产物为单链复制一次;乙过程为转录,合成的产物为单链RNA分子,该过程主要发分子,该过程主要发生在细胞核内,在一个细胞周期中,乙可起始多次;生在细胞核内,在一个细胞周期中,乙可起始多次;DNA复制和转录均复制和转录均需解旋,甲过程利用解旋酶,乙过程利用需解旋,甲过程利用解旋酶,乙过程利用RNA聚合酶解旋。聚合酶解旋。答案答案D4.Q噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链是一条单链
11、RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌,当噬菌体侵染大肠杆菌后,后,QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶复制酶(如图如图所示所示),然后利用该复制酶复制,然后利用该复制酶复制QRNA。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()解析答案A.QRNA的复制需经历一个逆转录的过程的复制需经历一个逆转录的过程B.QRNA的复制需经历形成双链的复制需经历形成双链RNA的过程的过程C.一条一条QRNA模板只能翻译出一条肽链模板只能翻译出一条肽链D.QRNA复制后,复制酶基因才能进行表达复制后,复制酶基因才能进行表达解析解析QRNA的复制不需要经历逆转录过程,是
12、由单链复制成双链,的复制不需要经历逆转录过程,是由单链复制成双链,再形成一条与原来的单链相同的子代再形成一条与原来的单链相同的子代RNA,所以,所以A错误,错误,B正确;正确;由图可以看出一条由图可以看出一条QRNA模板翻译出的肽链不止一条,可翻译出多条模板翻译出的肽链不止一条,可翻译出多条多肽链,多肽链,C错误;错误;由题意可知:由题意可知:QRNA复制酶基因的表达在复制酶基因的表达在QRNA的复制之前,有了的复制之前,有了QRNA复制酶,复制酶,QRNA的复制才能进行,的复制才能进行,D错误。错误。答案答案B5.如图如图表示了真核细胞中遗传信息的传递方向,有关说法正确的表示了真核细胞中遗传
13、信息的传递方向,有关说法正确的是是()解析答案A.是翻译过程,方向是从是翻译过程,方向是从b到到aB.每种氨基酸均可由不止一种每种氨基酸均可由不止一种tRNA来转运来转运C.也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行D.一条一条mRNA可与多个核糖体结合,多个核糖体共同合成一条多肽链,可与多个核糖体结合,多个核糖体共同合成一条多肽链,加快了翻译的速率加快了翻译的速率解析解析由图可知,由图可知,是翻译过程,随着翻译的进行,肽链由短到长,是翻译过程,随着翻译的进行,肽链由短到长,所以方向是从所以方向是从a到到b,A错误;错误;大多数氨基酸有多个密码子,可由不止一种大多
14、数氨基酸有多个密码子,可由不止一种tRNA来转运,但甲硫氨酸、来转运,但甲硫氨酸、色氨酸只有一种密码子,只由一种色氨酸只有一种密码子,只由一种tRNA来转运,来转运,B错误;错误;图中图中为为DNA的复制,的复制,为转录,为转录,为翻译,也能在线粒体、叶绿体为翻译,也能在线粒体、叶绿体及原核细胞中进行,及原核细胞中进行,C正确;正确;一条一条mRNA可与多个核糖体结合,能够同时合成多条多肽链,加快了可与多个核糖体结合,能够同时合成多条多肽链,加快了翻译的速率,翻译的速率,D错误。错误。答案答案C题组三遗传信息、密码子和反密码子的比较题组三遗传信息、密码子和反密码子的比较6.如图表示蓝细菌如图表
15、示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。请判断下列说法中正确的是请判断下列说法中正确的是()解析答案A.分析题图可知分析题图可知是是链,完成此过程的场所是细胞核链,完成此过程的场所是细胞核B.除图中所示的两种除图中所示的两种RNA之外,之外,RNA还包括还包括tRNAC.图中图中到到的过程需要在核糖体上进行的过程需要在核糖体上进行D.能够决定氨基酸的是能够决定氨基酸的是,其种类有,其种类有61种种解析解析选项选项A,根据碱基互补配对原则,从图中,根据碱基互补配对原则,从图中的碱基组成可以确定的碱基组成可以确定链是转录模板,蓝细菌是原核生
16、物,没有细胞核。链是转录模板,蓝细菌是原核生物,没有细胞核。选项选项B,RNA包括包括mRNA(图中图中)、tRNA(图中图中)和和rRNA(核糖体核糖体RNA,图中未画出图中未画出)。选项选项C,图中,图中到到的过程是翻译过程,在核糖体上进行。的过程是翻译过程,在核糖体上进行。选项选项D,能够决定氨基酸的是,能够决定氨基酸的是mRNA上的上的61种密码子种密码子(终止密码子除外终止密码子除外),是是tRNA。答案答案C7.根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是()解析答案DNA双链双链TG mRNA C tRNA反密码子反密码子 A氨基酸氨基酸苏
17、氨酸苏氨酸 A.TGU B.UGAC.ACU D.UCU解析解析密码子为密码子为mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基,根据转录和翻上决定氨基酸的三个相邻碱基,根据转录和翻译过程中的碱基互补配对原则,由译过程中的碱基互补配对原则,由DNA信息链上的信息链上的T、G碱基可推知碱基可推知mRNA上相应位置上的碱基分别是上相应位置上的碱基分别是A和和C,由,由tRNA上反密码子最后一个上反密码子最后一个碱基碱基A可知可知mRNA上相应位置上的碱基为上相应位置上的碱基为U,因此苏氨酸的密码子为,因此苏氨酸的密码子为ACU。答案答案C题组四基因表达的相关计算题组四基因表达的相关计算8.现代生物工程能够实现通
18、过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含现已知人体生长激素共含190个肽键个肽键(单链单链),假设与其对应的,假设与其对应的mRNA序序列中有列中有A和和U共共313个,则合成的生长激素基因中个,则合成的生长激素基因中G至少有至少有()A.130个个 B.260个个C.313个个 D.无法确定无法确定解析答案解析解析此蛋白质由此蛋白质由191个氨基酸缩合而成,控制其合成的个氨基酸缩合而成,控制其合成的mRNA中最少中最少有有573个碱基,又知个碱基,又知mRNA中中AU为为313个,所以个,所以mRNA中中GC
19、为为573313260(个个),故,故DNA的两条链中的两条链中GC共有共有520个,即该基因中个,即该基因中G至至少有少有260个。个。答案答案B9.胰岛素的胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有链中的氨基酸有m个,个,B链中的氨基酸有链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中不正确的是个。下列有关叙述中不正确的是()A.胰岛素基因中至少有碱基数是胰岛素基因中至少有碱基数是6(mn)B.胰岛素基因的两条胰岛素基因的两条DNA单链分别编码单链分别编码A、B两条肽链两条肽链C.胰岛素胰岛素mRNA中至少含有的密码子为中至少含有的密码子为(mn)个个
20、D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成解析答案解析解析胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是mn,所以,所以DNA中对应碱基数至少为中对应碱基数至少为6(mn);一个基因在编码蛋白质的过程中,只有;一个基因在编码蛋白质的过程中,只有一条链作为模板链;胰岛素基因转录的一条链作为模板链;胰岛素基因转录的mRNA是一条,而形成的两条是一条,而形成的两条肽链中氨基酸共有肽链中氨基酸共有(mn)个,根据密码子和氨基酸的一一对应关系个,根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不不考虑终止密码子考虑终止密码子)可知,与之对应的胰岛素
21、可知,与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子中至少含有的密码子应该为应该为(mn)个;个;A、B两条肽链可能是形成一条肽链之后,经蛋白酶两条肽链可能是形成一条肽链之后,经蛋白酶作用使肽键断裂,然后再组装成胰岛素的。作用使肽键断裂,然后再组装成胰岛素的。答案答案B方法技巧方法技巧1.DNA和和RNA的区分技巧的区分技巧(1)DNA和和RNA的判断的判断含有碱基含有碱基T或脱氧核糖或脱氧核糖DNA;含有碱基含有碱基U或核糖或核糖RNA。(2)单链单链DNA和双链和双链DNA的判断的判断若:若:一般为双链一般为双链DNA;若:嘌呤若:嘌呤嘧啶嘧啶单链单链DNA。(3)DNA和和RNA合成的判断合
22、成的判断用放射性同位素标记用放射性同位素标记T或或U,可判断,可判断DNA和和RNA的合成。若大量消耗的合成。若大量消耗T,可推断正发生可推断正发生DNA的合成;若大量利用的合成;若大量利用U,可推断正进行,可推断正进行RNA的合成。的合成。2.与转录和翻译有关的与转录和翻译有关的3点易错点点易错点(1)转录的产物不只是转录的产物不只是mRNA,还有,还有tRNA、rRNA,但只有,但只有mRNA携带携带遗传信息,遗传信息,3种种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。都参与翻译过程,只是作用不同。(2)翻译过程中翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而
23、读取移动,进而读取下一个密码子。下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对没有转录和翻译过程中的碱基配对没有AT,而是,而是AU。3.巧辨遗传信息、密码子和反密码子巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子界定遗传信息、密码子(遗传密码遗传密码)、反密码子、反密码子(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系每种氨基酸对应一种或几种密码子每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性密码子简并性),可由一种或几种,可由一种或几种tRNA转运。转运。一种密码子只能决定一种氨基酸,一种一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸
24、。只能转运一种氨基酸。密码子有密码子有64种种(3种终止密码子和种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子种决定氨基酸的密码子);反密码子;反密码子理论上有理论上有61种。种。4.基因表达的相关计算的基因表达的相关计算的4点提醒点提醒(1)DNA和和mRNA之间对应碱基及数量的计算之间对应碱基及数量的计算找准找准DNA和和mRNA之间对应碱基及其比例关系,即之间对应碱基及其比例关系,即DNA模板链中模板链中AT(或或CG)与与mRNA中中AU(或或CG)相等,则相等,则(AT)总总%(AU)mRNA%。(2)转录、翻译过程中转录、翻译过程中DNA(基因基因)的碱基数的碱基数mRNA的碱基数的碱基数
25、多肽链的氨多肽链的氨基酸数基酸数631。(3)终止密码子不决定氨基酸,因此,题干经常用终止密码子不决定氨基酸,因此,题干经常用“至少需要多少碱基至少需要多少碱基”的字眼,即终止密码子不计算在内。的字眼,即终止密码子不计算在内。(4)解答蛋白质合成的相关计算时,应看清是解答蛋白质合成的相关计算时,应看清是DNA上的碱基对数还是个上的碱基对数还是个数、是数、是mRNA上密码子的个数还是碱基个数、是合成蛋白质所需氨基酸上密码子的个数还是碱基个数、是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。的个数还是种类数。返回知识梳理题组精练考点二中心法则及基因的概念返回总目录1.中心法则中心法则(1)提出者:克里克。
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