學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課標(biāo)要求1．理解基因的概念.2．掌握基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程.3．了解基因?qū)π誀羁刂频谋憩F(xiàn)復(fù)習(xí)重難點(diǎn)基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1．DNA與RNA的異同點(diǎn)核酸項(xiàng)目DNARNA結(jié)構(gòu)通常是雙螺旋結(jié)構(gòu)，極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)基本單位脫氧核苷酸(4種）核糖核苷酸（4種）五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制存在部位主要位于細(xì)胞核中染色體上，極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線(xiàn)粒體和葉綠體上主要位于細(xì)胞質(zhì)中功能傳遞和表達(dá)遺傳信息①mRNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板②tRNA:運(yùn)輸特定氨基酸③rRNA:核糖體的組成成分2．RNA的類(lèi)型⑴信使RNA（mRNA）⑵轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)⑶核糖體RNA（rRNA）3．轉(zhuǎn)錄⑴轉(zhuǎn)錄的概念：畫(huà)圖:⑵轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所主要在細(xì)胞核⑶轉(zhuǎn)錄的模板以DNA的一條鏈為模板⑷轉(zhuǎn)錄的原料4種核糖核苷酸⑸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一條單鏈的mRNA⑹轉(zhuǎn)錄的原則堿基互補(bǔ)配對(duì)⑺轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同（下表:）階段項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育的連續(xù)過(guò)程進(jìn)行場(chǎng)所主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過(guò)程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開(kāi)，以解開(kāi)的每段鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(A—T、C-G、T—A、G—C)合成與模板互補(bǔ)的子鏈；子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)在細(xì)胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照A—U、G—C、T—A、C-G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成mRNA,mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,與核糖體結(jié)合產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制；半保留式復(fù)制（每個(gè)子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；DNA雙鏈分子全保留式轉(zhuǎn)錄(轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來(lái)的雙鏈結(jié)構(gòu)）遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA注:細(xì)胞中因有DNA和RNA，所以就整個(gè)細(xì)胞而言，嘌呤和嘧啶未必相等。復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在有DNA的部位，如：擬核，細(xì)胞核，線(xiàn)粒體，葉綠體等。二、遺傳信息的翻譯1．翻譯⑴定義：畫(huà)圖:⑵翻譯的場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)的核糖體上⑶翻譯的模板mRNA⑷翻譯的原料20種氨基酸⑸翻譯的產(chǎn)物多肽鏈（蛋白質(zhì)）⑹翻譯的原則堿基互補(bǔ)配對(duì)2．遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補(bǔ)配對(duì)的三個(gè)堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸種類(lèi)基因中脫氧核苷酸種類(lèi)、數(shù)目和排列順序的不同,決定了遺傳信息的多樣性64種61種：能翻譯出氨基酸3種:終止密碼子，不能翻譯氨基酸61種或tRNA也為61種聯(lián)系①基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)③密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補(bǔ)配對(duì)3．翻譯與轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)（下表）：階段項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄翻譯定義在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的一條鏈信使RNA信息傳遞的方向DNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)原料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn)物信使RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)實(shí)質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)注：DNA復(fù)制只發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，而在高度分化的細(xì)胞(不具分裂能力)中不發(fā)生，而轉(zhuǎn)錄和翻譯只要是活細(xì)胞均可能發(fā)生（哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞除外），而且是是所有時(shí)期均存在。重難熱點(diǎn)歸納1．基因表達(dá)過(guò)程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計(jì)算①轉(zhuǎn)錄時(shí)，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA,則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半，且基因模板鏈中A+T（或C+G）與mRNA分子中U+A（或C+G)相等。②翻譯過(guò)程中，mRNA中每3個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6.2．遺傳信息、遺傳密碼和密碼子遺傳信息:指基因中的（功DNA中的）控制遺傳性狀的堿基排列順序，也指核酸中的堿基排列順序。遺傳密碼：指mRNA中決定氨基酸排列順序的堿基序列。密碼子：指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的、連續(xù)的堿基。密碼子具有通用性、簡(jiǎn)并性和不間斷性(連續(xù)性）。經(jīng)典例題剖析例１．不屬于基因功能的是A．?dāng)y帶遺傳信息B．?dāng)y帶遺傳密碼C．能轉(zhuǎn)錄信使RNAD．能控制蛋白質(zhì)的合成解析：DNA攜帶、傳遞遺傳信息，mRNA上攜帶著從DNA上轉(zhuǎn)錄獲得的遺傳密碼.答案：B例2．(08廣東理基)37．核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),以下關(guān)于DNA和RNA特點(diǎn)的比較，敘述正確的是A．在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位相同B．構(gòu)成的五碳糖不同C．核苷酸之間的連接方式不同D．構(gòu)成的堿基相同解析：考查對(duì)DNA和RNA的基本知識(shí)的掌握情況.答案：B例3．（2008江蘇卷·10）葉綠體的DNA能指導(dǎo)自身小部分蛋白質(zhì)在葉綠體內(nèi)的合成.下列敘述中錯(cuò)誤的是(）A．葉綠體DNA能夠轉(zhuǎn)錄B．葉綠體DNA是遺傳物質(zhì)C．葉綠體內(nèi)存在核糖體D．葉綠體功能不受細(xì)胞核調(diào)控例4、（2008江蘇卷·24)下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（）A．圖中表示4條多肽鏈正在合成B．轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開(kāi)始C．多個(gè)核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D．一個(gè)基因在短時(shí)間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈解析：一個(gè)DNA分子上含有成百上千個(gè)基因,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA控制合成一種蛋白質(zhì)分子，一個(gè)mRNA可以與多個(gè)核糖體串聯(lián)（稱(chēng)之為多核糖體）。答案：BD基礎(chǔ)試題訓(xùn)練1．(08廣東生物）（多選）DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點(diǎn)是（）A．需要多種酶參與 B．在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行C．遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D．不需要ATP提供能量2．(08廣東理基）核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，以下關(guān)于DNA和RNA特點(diǎn)的比較，敘述正確的是A．在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位相同B．構(gòu)成的五碳糖不同C．核苷酸之間的連接方式不同D．構(gòu)成的堿基相同3．（08上海生物)下列各細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，可能存在堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象的有（）①染色體②中心體③紡錘體④核糖體A．①②B．①④C．②③D．③④4．（08上海生物)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化,對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子）（)A．第6位的C被替換為T(mén)B．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為T(mén)TTD．第103至105位被替換為1個(gè)T5．（07天津理綜)下列關(guān)于細(xì)胞基因復(fù)制與表達(dá)的敘述,正確的是（）一種密碼子可以編碼多種氨基酸B、編碼區(qū)增加一個(gè)堿基對(duì)，只會(huì)改變肽鏈上的一個(gè)氨基酸基因的內(nèi)含子能翻譯成多肽D、DNA分子經(jīng)過(guò)復(fù)制后,子代DNA分子中（C+T）/（A+G)=16．（07北京理綜）利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類(lèi)所需要的產(chǎn)品.下列各項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是（）A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因B．大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNAC．山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白7．(07上海生物）密碼子存在于（）A．DNAB．mRNAC．tRNAD．核糖體序列Ⅰ序列Ⅱ…TACGTCGACCGTCTACTG……ATGCGGGAGGCGGATGTC……ATGCAGCTGGCAGATGAC…序列Ⅰ序列Ⅱ…TACGTCGACCGTCTACTG……ATGCGGGAGGCGGATGTC……ATGCAGCTGGCAGATGAC……TACGCCCTCCGCCTACAG…↓↓↑↑上列片段所編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列為“…甲硫氨酸-精氨酸-谷氨酸-丙氨酸-天冬氨酸—纈氨酸…”（甲硫氨酸的密碼子是AUG)。①該基因表達(dá)過(guò)程中,RNA的合成在中完成,此過(guò)程稱(chēng)為。CG｜AT｜CG｜AT｜③如果序列I中箭頭所指堿基對(duì)被替換為該基因上列片段編碼的氨基酸序列為:CGCG｜④如果序列II中箭頭所指堿基對(duì)缺失，該基因上列片段編碼的氨基酸序列為：課后檢測(cè)：1．與“阿波羅”登月計(jì)劃相提并論的“人類(lèi)基因組計(jì)劃”主要任務(wù)有基因組整體序列的測(cè)序工作。其序列是指(）A．DNA的堿基排列順序B．信使RNA的堿基排列順序C．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的堿基排列順序D．蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序2．下列關(guān)于密碼子的敘述中，錯(cuò)誤的是（)A．一種氨基酸可能有多種與之對(duì)應(yīng)的密碼子B．每種密碼子都有與之對(duì)應(yīng)的氨基酸C．GTA肯定不是密碼子D．信使RNA上的GCA在人細(xì)胞中和豬細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸3．某DNA分子的S片段含900個(gè)堿基，問(wèn)由該片段所控制合成的多肽鏈中，最多有多少種氨基酸（）A、150

B、450

C、600

D、204．對(duì)于右邊式子，正確的說(shuō)法有（）①表示DNA復(fù)制過(guò)程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程③圖中共有5種堿基④圖中共有8種核苷酸⑤圖中共有5種核苷酸⑥圖中的A均代表同一種核苷酸A．①②③ B．④⑤⑥C．②③④D．①③⑤5．治療艾滋病（其遺傳物質(zhì)為RNA）的藥物AZT的分子構(gòu)造與胸腺嘧啶脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)很相似，試問(wèn)AZY抑制病毒繁殖的機(jī)制是（）A．抑制艾滋病RNA基因的轉(zhuǎn)錄B．抑制艾滋病RNA基因的逆轉(zhuǎn)錄C．抑制艾滋病毒蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程D．抑制艾滋病毒RNA基因的自我復(fù)制6．在遺傳密碼研究的早期，有人從數(shù)學(xué)的角度推測(cè)只有mRNA上三個(gè)堿基決定一個(gè)蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸才能滿(mǎn)足編碼20種氨基酸的需要（43=64＞20)。這種推論很快被離體實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。Matthaei和Nirenbeng把大量的大腸桿菌細(xì)胞磨碎，制成無(wú)細(xì)胞提取液，用DNA酶處理這種提取液，使細(xì)菌的DNA水解,除去細(xì)胞壁等。將上清液裝入試管,再加上20種氨基酸和必要的其他物質(zhì),其中至少有一種氨基酸用14C編號(hào)堿基種類(lèi)和比例多聚核苷酸氨基酸種類(lèi)和比例1100%U多聚U100％苯丙氨酸270%U30％A多聚U、A34％苯丙氨酸2.7%賴(lài)氨酸15%異亮氨酸15%亮氨酸3U、C……UCUCUC……絲氨酸、亮氨酸…根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題:(1）上述上清液中與實(shí)驗(yàn)直接有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有①___________。②___________。③____________。（2)上述必要的其他物質(zhì)是________________________。（3)實(shí)驗(yàn)中多聚核苷酸的作用是__________________________________。(4)通過(guò)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可確定苯丙氨酸的遺傳密碼是______________.（5）通過(guò)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可確定賴(lài)氨酸的遺傳密碼是________________。(6）通過(guò)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可初步確定異亮氨酸或亮氨酸的遺傳密碼可能是_______________