復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯

1、DNA復(fù)制、基因控制蛋白質(zhì)合成、DNA和RNA的比較項目DNARNA全稱脫氧核糖核酸核糖核酸化單位脫氧核糖核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)學(xué) 堿基A、T、G CA、U、G C組五碳糖脫氧核糖核糖成無機酸:磷酸磷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)種類通常只有一類mRNAtRNA、rRNA三類實例真核生物、原核生物、某些DNA病毒少數(shù)病毒如AIDS、SARS流感病毒、 煙草花葉病毒分布真核生物主要分布在細胞核中，在線粒體、葉綠體 中也有；原核生物主要分布在擬核，在細胞質(zhì)中也 有如細菌質(zhì)粒。真核生物主要分布在細胞質(zhì)中，在細胞 核中也有；原核生物分布在細胞質(zhì)中。相同點(1) 都具有磷酸及堿基 A、G

2、Co(2) 兩者都是核酸，核酸中的堿基序列就代表著遺傳信息。注：mRN/即信使RNA呈單鏈，是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來的，它是翻譯的模板；tRNA呈“三葉草”型，是翻譯時轉(zhuǎn)運氨基酸的工具；rRNA也呈單鏈，它與蛋白質(zhì)組成核糖體的成分。【例1】關(guān)于DNA和RNA的組成及結(jié)構(gòu)的說法正確的是 ()A. 人體細胞中都有 5種堿基和8種核苷酸B .硝化細菌的遺傳物質(zhì)由 5種堿基構(gòu)成C.藍藻的線粒體中含有 DNA和RNA D . DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖而沒有核糖 解析：在人體成熟紅細胞中不含 DNA RNA因而其內(nèi)不含堿基和核苷酸；硝化細菌的遺傳物質(zhì)是 DNA由4種堿基構(gòu)成；藍藻屬原核

3、生物，無線粒體。答案：D【特別提醒】(1) 若核酸中出現(xiàn)堿基 T或五碳糖為脫氧核糖，則比為 DNA(2) 若核酸中出現(xiàn)堿基 U或五碳糖為核糖，則比為 RNA(3 )若AM T、C G,則為單鏈 DNA若A=T、C=G則一般認為是雙鏈 DNA二、DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間有絲分裂間期和減數(shù)第一 次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所主要在細胞核，少部分在線 粒體和葉綠體細胞核核糖體原料4種脫氧核苷酸4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條件特定的酶和ATP等過程DNA解旋，以兩條鏈為模板， 按堿基互補配對原則，合成 兩條子鏈，子鏈與對應(yīng)母鏈

4、螺旋化以DNA的一條鏈為模板， 按堿基互補配對原則，形 成mRNA單鏈，進入細胞質(zhì) 與核糖體結(jié)合以mRNA為模板，合成有一定 氨基酸序列的蛋白質(zhì)特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙鏈 全保留一個mRNAh可連續(xù)結(jié)合多個 核糖體，順次合成多肽鏈堿基配對產(chǎn)物遺傳信 息傳遞意義A-T、T-A、C-G G-CA-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-AC-G G-C聯(lián)系兩個雙鏈DNA分子DNADNA復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息 從親代傳給子代mRNA等DNA mRNA蛋白質(zhì)(多肽鏈)mRNA蛋白質(zhì)表達遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀【例2】在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發(fā)生的是()A

5、. DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則B. 核基因轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA穿過核孔進入細胞質(zhì)中進行翻譯過程C. RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以 DNA一條鏈為模板，翻譯則是以 mRNA為模板D. DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸解析：DNA復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板進行的，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進行的；組成 DNARNA蛋白質(zhì)的基本單位分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次 是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。答案：C【特別提醒】(1) 對細胞結(jié)構(gòu)的生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細胞分裂過程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細胞分裂、分

6、 化等過程。(2) DNA中含有T而無U,而RNA中含有U而無T,因此可通過放射性同位素標記T或U,研究DNA 復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程。(3) 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在 DNA存在的部位，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。(4) 轉(zhuǎn)錄出的RNA有 3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA(5) 個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條相同的肽鏈。(6) 從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應(yīng)的細胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)內(nèi)加工,最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。三、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較項目遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中的脫氧核 苷酸的排列順序mRNAh決定一個氨基

7、酸的三個相 鄰的堿基叫密碼子tRNA上能識別信使 的三個相鄰的堿基RNA上相應(yīng)密碼子位置位于DNA中位于mRNAb位于tRNA上作用控制生物的性狀決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序識別密碼子，轉(zhuǎn)運相應(yīng)的氨基酸聯(lián)系遺傳信息通過控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來控制蛋白質(zhì)的合成， 的性狀。從而控制生物【例3】有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是(多選)()A.終止密碼子不編碼氨基酸B.每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸C. tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D .核糖體可在mRNAh移動解析：本題考查蛋白質(zhì)的合成過程，意在考查考生對翻譯過程的充分理解。A項正確，64個密碼子中有3個是終止密碼子，不決

8、定氨基酸。B項正確，每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可被一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運。C錯誤，決定氨基酸序列的遺傳信息通常是在DNA分子上。答案：ABD【特別提醒】(1 )密碼子有64種，其中2個起始密碼子，可以編碼氨基酸；3個終止密碼子，不編碼氨基酸，其他59個為普通密碼子，可以編碼氨基酸，故能夠編碼氨基酸的密碼子有61種。反密碼子有 61種。(2 )密碼子、tRNA與氨基酸的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系為：一種氨基酸可有一種或多種密碼子，可由一種或多 種tRNA來運輸，而一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能運輸一種氨基酸。(3) tRNA上有很多堿基，不只是 3個，只是構(gòu)成反密碼子的部分是3

9、個堿基。四、基因?qū)π誀畹目刂? 對中心法則的理解圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程，其代表了 以DNA為遺傳物質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄氣'"翻譯過程，故不同生物的生物如真核生物、原核生物以及DNA病毒的遺傳信息的復(fù) 制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；以及以RNA為遺傳物質(zhì)的生物如煙草 花葉病毒等遺傳信息的復(fù)制、翻譯過程，還有具有逆轉(zhuǎn)錄酶的致癌病毒、HIV等生物的遺傳信息的逆轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、 的遺傳信息的傳遞過程不同，要根據(jù)具體的生物，畫出其中心法則。如下所示：(1 )以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞-轉(zhuǎn)殺 _RNA 蛋(2 )以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 皿白質(zhì) RNA®|0A

10、輕RNA塑酣盛DNA通過復(fù)制將遺傳信息由親代傳遞給了子代，它發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂的間期； 而DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯又體現(xiàn)了遺傳信息的表達功能，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中?！纠?】轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄是生物遺傳信息傳遞過程中的兩個步驟，相關(guān)敘述正確的是()A.都需要模板、能量、酶、原料B都在細胞核內(nèi)進行C.所有生物都可以進行轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄D 都需要tRNA轉(zhuǎn)運核苷酸原料解析：轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA的過程，對于真核生物是在細胞核內(nèi)進行的，而逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過程，在細胞質(zhì)內(nèi)進行；只有極少數(shù)的病毒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了催化逆轉(zhuǎn)錄的逆轉(zhuǎn)錄酶，因此， 不是所有生物都可以進行逆轉(zhuǎn)錄；tRNA轉(zhuǎn)運

11、的是氨基酸，在翻譯過程中起作用。雖然轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄需要的模板、酶、原料不同，但是都需要這三個條件與能量才能完成。答案：A【特別提醒】(1) 逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，該酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。(2) 中心法則的5個過程都遵循堿基互補配對原則 。2 基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系項目間接控制直接控制實例豌豆的粒型、白化病囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血癥結(jié)論基因通過控制酶的合成來控制代謝過 程，進而控制生物的性狀?；蛲ㄟ^控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制 生物的性狀。聯(lián)系基因與性狀之間并不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。有些性狀是由單個基因決定的；有些性狀是由多個基因共冋決定的，如人的身高；有的基因可決定或影響多 種性

12、狀。一般來說，性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。裂解酶【例5】正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚y酶催化產(chǎn)生。為了研究 G酶的功能，需要選育基因型為B-B-的小鼠。通過將小鼠一條常染色體上的B基因去除，培育出了一只基因型為 B B的雄性小鼠（B表示具有B基因，B表示去 除了 B基因，目和B-不是顯隱性關(guān)系），請回答：（1）B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在細胞質(zhì)的上進行，通過tRNA上的與mRNAh的堿基識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。 酶的催化反應(yīng)具有高效性， 胱硫醚在G酶的催化下生成 H2S的速率加快，這是因（G酶），體液中的 H2S主要由G1(10500為。（2）右圖表示不同基因型小鼠

13、血漿中 G酶濃 度和H2S濃度的關(guān)系。BB-個體的血漿中沒有 G酶而仍 有少量HbS產(chǎn)生，這是因為 。通過比較 BB和 B+B-個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是 。解析：本題考查基因控制蛋白質(zhì)合成的有關(guān)知識。B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在核糖體上進行，通過tRNA上的反密碼子與mRNAh的堿基識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性， 是因為酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃 度和HzS濃度的關(guān)系。B'B'個體的血漿中沒有 G酶而仍有少量 HS產(chǎn)生，這是因為血漿中的 H2S不僅僅由G酶催化生成。通過比較B+B

14、+ 和B+B-個體的基因型、G酶濃度與 HS濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是基因可通過控制G酶的合成來控制H2S濃度。答案：核糖體反密碼子G酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能血壓中的HzS不僅僅由G酶催化產(chǎn)生基因可通過控制 G酶的合成來控制 HS濃度【特別提醒】（1 ）生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對等位基因，并不是單個基因。（2 ）基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。五、基因表達中相關(guān)數(shù)量計算1 基因控制蛋白質(zhì)合成過程中幾種數(shù)量關(guān)系的比較較容 而內(nèi)基因中能編 碼蛋白質(zhì)的 堿基數(shù)mRNAb的堿基 數(shù)參與轉(zhuǎn)運 氨基酸的 tRNA 數(shù)蛋白質(zhì) 中的氨 基酸數(shù)蛋白質(zhì)中

15、的肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)中的 肽鍵數(shù)縮合失去的 水分子數(shù)數(shù)目6m3mMmnm-nm-n2 計算中“最多”和“最少”的分析（1 ）翻譯時，mRNAh的終止密碼不決定氨基酸，因此mRNAh的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)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(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。（3） 在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。如：mRNAb有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的 基因中至少有2n個堿基，該mRNA旨導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有 n/3個氨基酸?！纠?】一段原核生物的 mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此 mRNA勺基因中至少含堿基數(shù)，依次為（）A32； 1 1 ；