第18講-遺傳信息的表達(dá)

第18講：遺傳信息的表達(dá)—RNA和蛋白質(zhì)的合成考點(diǎn)1：轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程考點(diǎn)2：遺傳信息、密碼子和反密碼子考點(diǎn)3：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同考點(diǎn)4：中心法則考點(diǎn)5：基因表達(dá)過程中相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)分析與解讀考點(diǎn)1：轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程見P-66時(shí)期：間期場(chǎng)所、模板、原料、酶、能量、產(chǎn)物、堿基配對(duì)。邊解旋，邊轉(zhuǎn)錄，邊復(fù)旋模板鏈和編碼鏈編碼鏈模板鏈①RNA的合成（轉(zhuǎn)錄）需要有RNA聚合酶的催化，并且轉(zhuǎn)錄不是沿著整條DNA長(zhǎng)鏈進(jìn)行的。②當(dāng)RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動(dòng)部位相結(jié)合時(shí)，包含一個(gè)或者幾個(gè)基因的DNA片段的雙螺旋解開，以其中的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，游離的核苷酸堿基與DNA模板鏈上的堿基配對(duì)，并通過磷酸二酯鍵聚合成與該片段DNA相對(duì)應(yīng)的RNA分子。③在真核生物中，細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工才能成為成熟的mRNA，然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，用于蛋白質(zhì)的合成。轉(zhuǎn)錄的過程真核細(xì)胞—轉(zhuǎn)錄后加工原核細(xì)胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，同時(shí)同地進(jìn)行。真核細(xì)胞：先轉(zhuǎn)錄（核），后加工（核），再翻譯（質(zhì)）。例題：（2013·浙江高考）某生物基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是（）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(yīng)與T配對(duì)C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞中例題：（2014·高考江蘇卷）關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是（）A.一個(gè)含n個(gè)堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個(gè)B.細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上D.在細(xì)胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化翻譯—蛋白質(zhì)的合成見P-68三葉草形大亞基小亞基場(chǎng)所、模板、原料、能量、酶、tRNA、產(chǎn)物、堿基配對(duì)。翻譯的過程①核糖體沿著mRNA運(yùn)行，認(rèn)讀mRNA上決定氨基酸種類的密碼子，選擇相應(yīng)的氨基酸，由對(duì)應(yīng)的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，加到延伸中的肽鏈上。②當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子時(shí)，多肽合成結(jié)束，核糖體脫離mRNA并進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。③一個(gè)mRNA可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成大大增加了翻譯效率?？键c(diǎn)2：遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息：DNA上脫氧核苷酸的排列順序。密碼子：mRNA上決定一種氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。反密碼子：tRNA上可與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基。遺傳信息4×4×4=64個(gè)密碼子2個(gè)起始密碼子：AUG、GUG。3個(gè)終止密碼子：UAA、UAG、UGA。tRNA—三葉草型局部自我配對(duì)氨基酸：約20種。密碼子：64種。反密碼子：61種。tRNA：61種。練一練，識(shí)一識(shí)例題：大多數(shù)生物的翻譯起始密碼子為AUG或GUG。在圖10所示的某mRNA部分序列中，若下劃線“0”表示的是一個(gè)決定谷氨酸的密碼子，則該mRNA的起始密碼子可能是（）A．1 B．2 C．3 D．4考點(diǎn)3：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所模板原料酶堿基互補(bǔ)配對(duì)產(chǎn)物信息流細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）核糖體DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶RNA聚合酶酶A-T，T-A，C-G，G-CA-U，T-A，C-G，G-CA-U，U-A，C-G，G-C2個(gè)子代DNA3種單鏈RNA蛋白質(zhì)（多肽）DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較例題：下圖所示為真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.①②過程中堿基配對(duì)情況相同B.②③過程發(fā)生的場(chǎng)所相同C.①②過程所需要的酶相同D.③過程中核糖體的移動(dòng)方向是由左向右例題：（P-127）下列有關(guān)遺傳信息傳遞的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.乳酸菌的遺傳信息傳遞都發(fā)生在生物大分子間B.HIV的遺傳信息傳遞中只有A-U的配對(duì)，不存在A-T的配對(duì)C.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯例題：（2014·高考四川卷）將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞，選取僅有一條染色體上整合有單個(gè)目的基因的某個(gè)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸B.該基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNAC.連續(xù)分裂n次后，子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n＋1D.該基因翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等例題：（P-124）如圖甲、乙、丙表示細(xì)胞生命活動(dòng)過程示意圖，圖乙是圖甲中部分結(jié)構(gòu)的放大圖，圖丙是圖乙中部分結(jié)構(gòu)的放大圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.圖甲中DNA-RNA的雜交區(qū)域中可存在T與A配對(duì)B.圖甲中b端對(duì)應(yīng)于圖乙的左側(cè)，且圖乙中存在3種RNAC.據(jù)乙、丙兩圖可推測(cè)tRNA與氨基酸結(jié)合的過程中有水生成D.若DNA模板鏈上的CCA和GGT分別決定甘氨酸和脯氨酸，則圖乙方框內(nèi)為甘氨酸考點(diǎn)4：中心法則及其應(yīng)用六種酶：解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶、逆轉(zhuǎn)錄酶。克里克，1957年例題：（P-127）關(guān)于下列圖示的說法，錯(cuò)誤的是（）A.圖1所示過程相當(dāng)于圖3的⑥過程，主要發(fā)生于細(xì)胞核中B.若圖1的①中A占23%、U占25%，則DNA片段中A占24%C.圖2所示過程相當(dāng)于圖3的⑨過程，所需原料是氨基酸D.正常情況下，圖3中在動(dòng)、植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生的是⑥⑦⑧過程例題：（2014·高考江蘇卷）研究發(fā)現(xiàn)，人類免疫缺陷病毒（HIV）攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板。依據(jù)中心法則（下圖），下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過④②③環(huán)節(jié)B.侵染細(xì)胞時(shí)，病毒中的蛋白質(zhì)不會(huì)進(jìn)入宿主細(xì)胞C.通過④形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上D.科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病P-127例題：（P-125）已知甲、乙、丙三種類型的病毒，它們的遺傳信息的傳遞方式分別用下圖表示。下列有關(guān)說明不正確的是（）A.艾滋病病毒、噬菌體、流感病毒的遺傳方式分別是丙、甲、乙B.在中心法則中很少發(fā)生的過程是6、7C.甲種類型病毒更容易發(fā)生變異D.三種病毒的增殖要在含有活細(xì)胞的培養(yǎng)基中DNA病毒RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系詳見P-124：①一般而言，一個(gè)基因決定一種性狀，但也有一因多效和多因一效。②生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。③基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物體的性狀?；蛲ㄟ^控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。例題：如圖為人體對(duì)性狀控制過程示意圖，據(jù)圖分析可得出（）A.過程①、②都主要在細(xì)胞核中進(jìn)行B.食物中缺乏酪氨酸會(huì)使皮膚變白C.M1和M2不可能同時(shí)出現(xiàn)在同一個(gè)細(xì)胞中D.老年人細(xì)胞中不含有M2mRNA考點(diǎn)5：基因表達(dá)過程中相關(guān)計(jì)算特別注意：基因中的堿基數(shù)：mRNA上的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)=6：3：1。例題：（P-124）已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共含有198個(gè)肽鍵，翻譯形成該蛋白質(zhì)分子的mRNA中有A和G共200個(gè)，則轉(zhuǎn)錄形