高考生物一轮复习 第六单元 遗传的物质基础 第21讲 基因的表达学案Word文档下载推荐.docx
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3.遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子
①概念:
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子。
②种类:
64种,其中决定氨基酸的密码子有61种,终止密码子有3种。
③密码子与反密码子的比较
项目
密码子
反密码子
位置
mRNA
tRNA
作用
直接决定蛋白质中氨基酸的序列
识别密码子,转运氨基酸
特点
与DNA模板链上的碱基互补
与mRNA中密码子的碱基互补
(3)翻译过程(如图)
(4)产物:
多肽
蛋白质。
仔细观察下面两图,请分析:
(1)大肠杆菌为原核生物,只进行图________过程。
(2)两图中a~f依次为________、________、________、________、________、________。
(3)解读图1、2的过程
①数量关系:
一个mRNA可同时结合____________,形成多聚核糖体。
②目的意义:
少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向:
图1从左向右,图2________,判断依据是多肽链的长短,肽链________的翻译在前。
④结果:
合成__________的多肽,因为模板mRNA相同。
答案:
(1)2
(2)mRNA 核糖体 多肽链 DNA mRNA RNA聚合酶 (3)①多个核糖体 ③从右向左 长 ④多个氨基酸序列完全相同
考向1 DNA与RNA的比较
1.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,嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )
A.此生物体内的核酸一定是DNA
B.该生物一定不含DNA而只含RNA
C.若此生物只含DNA,则一定是单链的
D.若此生物含DNA,则一定是双链的
选C。
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DNA和RNA,或只含单链DNA。
考向2 DNA的复制、转录和翻译的比较
2.(2018·
安徽淮南模拟)如图为基因表达过程中相关物质间的关系图,下列叙述错误的是( )
A.过程①②中均发生碱基互补配对
B.在原核细胞中,过程①②同时进行
C.c上的密码子决定其转运的氨基酸种类
D.d可能具有生物催化作用
过程①②分别为DNA的转录和翻译,均发生碱基互补配对,A正确;
在原核细胞中,转录和翻译同时进行,B正确;
密码子在mRNA上,tRNA有反密码子,C错误;
d可能是具有生物催化作用的酶,D正确。
3.(2018·
安徽安庆模拟)如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。
据图分析,下列叙述中不正确的是( )
A.两种表达过程均主要由线粒体提供能量,由细胞质提供原料
B.甲细胞没有核膜围成的细胞核,所以转录、翻译同时发生在同一空间内
C.乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
D.甲、乙细胞均需要RNA聚合酶
从图中可以看出,甲细胞是原核细胞,乙细胞是真核细胞,则甲细胞不含线粒体,故A错误;
原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中,故B正确;
乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体,细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能从细胞核出来,故C正确;
甲、乙细胞内均存在转录过程,均需RNA聚合酶,D正确。
4.(2018·
黑龙江牡丹江一中月考)如图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。
相关叙述正确的是( )
A.①②过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
D.③过程中核糖体的移动方向是由左向右
选D。
分析图形可知,①是DNA复制,②是转录,两者碱基配对情况不完全相同,A错误;
③是翻译,场所是核糖体,②过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体,B错误;
①②过程所需要的酶不同,DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,C错误;
由肽链的长短可判断出③过程中核糖体的移动方向是由左向右,D正确。
DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)
复制
转录
翻译
场所
主要在细胞核
细胞质(核糖体)
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
原则
T—A;
A—T;
G—C;
C—G
A—U;
U—A;
结果
两个子代
DNA分子
mRNA、tRNA、
rRNA
蛋白质
信息
传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
传递遗传信息
表达遗传信息
考向3 遗传信息、密码子、反密码子的比较
5.根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T
G
tRNA反密码子
A
氨基酸
苏氨酸
A.TGU B.UGA
C.ACUD.UCU
由表格信息无法直接确定转录的模板链,由DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则及密码子位于mRNA上,可判断苏氨酸的密码子可能为ACU或UGU。
6.(2018·
河南南阳模拟)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系,下列说法中正确的是( )
A.由图分析可知①链应为DNA的α链
B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG,CUA
D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
根据碱基互补配对原则,可知①链是β链,A错误;
由于蓝藻属于原核生物,没有由核膜包被的细胞核、线粒体及叶绿体,所以DNA形成②的过程发生在拟核,B错误;
tRNA的一端的三个相邻的碱基是反密码子,密码子在mRNA上,C错误;
图中②与③配对的过程是翻译,需要在核糖体上进行,D正确。
辨明氨基酸与密码子、反密码子之间的数量关系
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。
(2)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。
(3)密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子);
反密码子理论上有61种。
考向4 基因表达中的相关计算
7.(2018·
泰安质检)一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个;
由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。
则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是( )
A.m、(m/3)-1
B.m、(m/3)-2
C.2(m-n)、(m/3)-1
D.2(m-n)、(m/3)-2
mRNA分子中有m个碱基,其中G+C数目为n个,推出A+U数目为m-n个,故DNA中A+T数目为2(m-n)。
根据mRNA碱基数目∶蛋白质中氨基酸数目=3∶1可知,氨基酸数目为m/3。
脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=(m/3)-2。
8.(2018·
北京海淀区调研)已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成该mRNA的基因中,最少应含有C和T的个数是( )
A.200B.400
C.600D.800
基因控制蛋白质合成中的相关计算
在不考虑非编码区和内含子等条件下,DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系可用如图表示:
可见,蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA(或基因)碱基数目。
中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则图解与解读
(1)中心法则图解
(2)各种生物遗传信息传递
①能分裂的细胞和噬菌体等DNA病毒:
。
②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒:
③HIV等逆转录病毒:
④高度分化的细胞:
DNA
RNA
利用图示分类剖析中心法则
图示中1、8为________过程;
2、5、9为__________过程;
3、10为DNA________过程;
4、6为________过程;
7为________过程。
转录 翻译 复制 RNA复制 逆转录
2.基因控制生物性状的途径
(1)直接途径
基因
蛋白质结构
生物体性状。
(2)间接途径
酶的合成
细胞代谢
(3)基因控制性状的实例[连一连]
考向1 中心法则过程分析
1.
如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。
(1)若X是DNA的一条链,Y含有U,则管内必须加入________。
(2)若X是mRNA,Y是多肽,则管内必须加入的原料是________。
(3)若X是tRNA,Y是多肽,则管内进行的生理过程是________。
(4)若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入________。
(1)RNA聚合酶
(2)氨基酸 (3)翻译 (4)逆转录酶
“二看法”判断遗传信息的传递过程
(1)“一看”模板
①如果模板是DNA,该生理过程可能是DNA复制或转录。
②如果模板是RNA,该生理过程可能是RNA复制、RNA逆转录或翻译。
(2)“二看”原料
①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,该生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,该生理过程可能是转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),该生理过程是翻译。
(2018·
山东济南模拟)下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。
相关叙述不正确的是( )
A.①②③④⑤⑥过程均遵循碱基互补配对原则
B.艾滋病病毒侵染宿主细胞后会进行④①②③过程
C.在硝化细菌体内②和③过程可同时进行
D.在菠菜叶肉细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中均可进行①②③过程
图中①②③④⑤⑥过程分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制、翻译,均遵循碱基互补配对原则,A正确;
艾滋病病毒为RNA病毒,可在宿主细胞内进行逆转录合成DNA,再通过转录和翻译控制蛋白质的合成,即图中的④①②③过程,B正确;
硝化细菌等原核细胞无成形的细胞核,其转录和翻译过程可同时进行,C正确;
菠菜叶肉细胞已经高度分化,不再进行DNA的复制,D错误。
考向2 基因对性状的控制
重庆一中月考
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