高中生物 2.3.2.1、2认识基因 基因的表达配套课件 中图版必修2

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1、第一、二节 认识基因基因的表达一、基因的现代含义一、基因的现代含义1.1.大多数真核生物的基因编码序列是不连续的，称为大多数真核生物的基因编码序列是不连续的，称为_，基因中的编码序列基因中的编码序列_和非编码序列和非编码序列_往往交往往交替排列。替排列。2.2.两个基因共用一段重叠的核苷酸序列，称为两个基因共用一段重叠的核苷酸序列，称为_基因。基因。3.3.在染色体上能够从一个位置转移到另一个位置的基因称为可动在染色体上能够从一个位置转移到另一个位置的基因称为可动基因，也叫做基因，也叫做_。4.4.现代遗传学认为：基因是遗传的现代遗传学认为：基因是遗传的_，是有，是有_的的DNADNA序列，是

2、组成一个序列，是组成一个_区域和区域和_的的一段一段DNADNA序列。序列。断裂基因断裂基因外显子外显子内含子内含子重叠重叠转座因子转座因子基本物质和功能单位基本物质和功能单位遗传效应遗传效应转录转录转录调节转录调节二、基因的表达二、基因的表达1.1.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_场所场所主要是主要是_模板模板_原料原料4 4种游离的种游离的_产物产物_转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA核糖核苷酸核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸RNARNA蛋白质蛋白质2.2.密码子密码子(1)(1)概念：概念：_上决定上决定1 1个氨

3、基酸的三个相邻碱基。个氨基酸的三个相邻碱基。(2)(2)种类：种类：_种。其中决定氨基酸的密码子有种。其中决定氨基酸的密码子有_种种(_(_种种起始密码子起始密码子) )，_有有3 3种。种。3.3.中心法则中心法则写出序号代表的过程：写出序号代表的过程：_，_，_，_ _ ，_。mRNAmRNA6161终止密码子终止密码子DNADNA的复制的复制转录转录翻译翻译RNARNA的复制的复制RNARNA逆转录逆转录64642 2【点拨【点拨】(1)(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种种tRNAtRNA转运；但一种密码子只能决定一种氨基酸。

4、转运；但一种密码子只能决定一种氨基酸。(2)RNA(2)RNA的复制和逆转录只发生在的复制和逆转录只发生在RNARNA病毒在宿主细胞内的增殖过病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。 【思维判断【思维判断】1.RNA1.RNA与与DNADNA在化学组成上的区别在于：在化学组成上的区别在于：RNARNA中含有核糖和尿嘧啶，中含有核糖和尿嘧啶，DNADNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。( ) ( ) 【分析【分析】RNARNA与与DNADNA在化学组成上是有区别的，组成在化学组成上是有区别的，组成DNADNA的五

5、碳糖是的五碳糖是脱氧核糖，而组成脱氧核糖，而组成RNARNA的五碳糖是核糖；的五碳糖是核糖；T T是组成是组成DNADNA的碱基，的碱基，U U是是组成组成RNARNA的碱基。的碱基。2.2.转录是以转录是以DNADNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4 4种种核糖核苷酸为原料。核糖核苷酸为原料。( ) ( ) 【分析【分析】对于真核生物而言，对于真核生物而言，RNARNA主要是在细胞核中，以主要是在细胞核中，以4 4种核种核糖核苷酸为原料，以糖核苷酸为原料，以DNADNA的一条链作为模板合成的，除细胞核的一条链作为模板合成的，除细胞核外，叶绿体和线

6、粒体中也能合成外，叶绿体和线粒体中也能合成RNARNA。原核生物中。原核生物中RNARNA是在细胞是在细胞质中合成的。质中合成的。3.3.密码子位于密码子位于mRNAmRNA上，是由三个相邻碱基组成的，密码子与氨基上，是由三个相邻碱基组成的，密码子与氨基酸是一一对应关系。酸是一一对应关系。( ) ( ) 【分析【分析】密码子位于密码子位于mRNAmRNA上，是由决定一个氨基酸的三个相邻碱上，是由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成的，一种密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基酸可基组成的，一种密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基酸可以由多种密码子来决定。因此，密码子与氨基酸之间并不是简单以由多种

7、密码子来决定。因此，密码子与氨基酸之间并不是简单的一一对应关系。的一一对应关系。4.4.决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6464种，反密码子位于种，反密码子位于tRNAtRNA上，也有上，也有6464种。种。( ) ( ) 【分析【分析】密码子有密码子有6464种，但决定氨基酸的密码子只有种，但决定氨基酸的密码子只有6161种。反种。反密码子是指位于密码子是指位于tRNAtRNA上，可以与上，可以与mRNAmRNA上的密码子发生碱基互补上的密码子发生碱基互补配对的三个相邻碱基，当反密码子与密码子发生碱基互补配对配对的三个相邻碱基，当反密码子与密码子发生碱基互补配对时，时，tRNAtRN

8、A会携带相应氨基酸进行翻译过程，故反密码子的个数会携带相应氨基酸进行翻译过程，故反密码子的个数与决定氨基酸的密码子的个数相同，有与决定氨基酸的密码子的个数相同，有6161种。种。 DNA DNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较1.1.区别区别复制复制转录转录翻译翻译时间时间场所场所模板模板原料原料细胞分裂的间期细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程生物个体发育的整个过程主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核核糖体核糖体DNADNA的两条单链的两条单链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基

9、酸复制复制转录转录翻译翻译条件条件产物产物模板模板去向去向特点特点解旋酶、解旋酶、DNADNA聚聚合酶、合酶、ATPATP解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合聚合酶、酶、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA2 2个双链个双链DNADNA1 1个单链个单链RNARNA多肽链多肽链分别进入两个分别进入两个子代子代DNADNA分子中分子中恢复原样，重新组恢复原样，重新组成双螺旋结构成双螺旋结构水解成单个核水解成单个核糖核苷酸糖核苷酸边解旋边复制、边解旋边复制、半保留复制半保留复制边解旋边转录边解旋边转录1 1条条mRNAmRNA上同时上同时结合多个核糖体结合多个核糖体合成多条肽链合成多条肽

10、链复制复制转录转录翻译翻译碱基碱基配对配对遗传遗传信息信息的传递的传递意义意义A-T T-AA-T T-AC-G G-CC-G G-CA-U T-AA-U T-AC-G G-CC-G G-CA-U U-AA-U U-AC-G G-CC-G G-CDNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种表达遗传信息，使生物表现出各种性状性状2.2.联系联系DNADNA复制复制转录转录mRNAmRNA翻译翻译蛋白质蛋白质脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列氨基酸序列遗传信息遗传信息遗传密码遗

11、传密码遗传性状遗传性状基因基因表现表现出性出性状状3 3基因表达过程中的碱基配对及相关数量计算基因表达过程中的碱基配对及相关数量计算 (1)DNA(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则：分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则： DNADNA分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对 DNADNA分子转录时：模板链与分子转录时：模板链与RNARNA链间存在碱基互补配对链间存在碱基互补配对 翻译过程中：翻译过程中：mRNAmRNA中密码子与中密码子与tRNAtRNA中反密码子间存在中反密码子间存在 碱基互补配对碱基互补配对 (2

12、)(2)基因中碱基、基因中碱基、RNARNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系：中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系：即：蛋白质中氨基酸的数目即：蛋白质中氨基酸的数目=1/3mRNA=1/3mRNA中的碱基数目中的碱基数目=1/6DNA(=1/6DNA(基基因因) )中的碱基数目。中的碱基数目。【高考警示钟【高考警示钟】假设题干：如图为原核细胞转录、翻译的示意图，图示是否表假设题干：如图为原核细胞转录、翻译的示意图，图示是否表示有示有4 4条多肽链正在合成？条多肽链正在合成？正确答案：正确答案：不能表示不能表示4 4条多肽链正在合成，而表示有条多肽链正在合成，而表示有4 4条条mRNAmRNA。错误

13、答案：错误答案：有有4 4条多肽链。条多肽链。分析：分析：审题不细，不能正确分清审题不细，不能正确分清mRNAmRNA链和多肽链的关系，链和多肽链的关系，DNADNA模模板链在板链在RNARNA聚合酶的作用下产生的是聚合酶的作用下产生的是mRNAmRNA，即有，即有4 4条条mRNAmRNA链，而链，而同一条同一条mRNAmRNA链上结合多个核糖体，同时合成若干条多肽链，由链上结合多个核糖体，同时合成若干条多肽链，由图可知，图可知，mRNAmRNA的形成先后顺序为由右到左。的形成先后顺序为由右到左。【典例训练【典例训练1 1】如图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图如图为在实验室中进行的相关

14、模拟实验，请据图回答问题：回答问题：(1)(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是_、_。(2)(2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有构有_、_。(3)(3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNADNA和人和人体体

15、DNADNA的转录过程。的转录过程。实验步骤：实验步骤：第一步：取第一步：取A A、B B、C C、D 4D 4支试管，各加入足量的支试管，各加入足量的ATPATP、核糖核苷、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液。酸、相关酶的混合溶液。第二步：第二步：_。第三步：第三步：_。预期实验结果并得出实验结论：预期实验结果并得出实验结论：该实验有可能会出现该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现种实验结果，如果出现_，则说明该抗生素只阻断，则说明该抗生素只阻断细菌细菌DNADNA的转录，不阻断人体的转录，不阻断人体DNADNA的转录。的转录。【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：考查实质：DNADNA转录和

16、翻译的原料、条件、模板和产物的分析。转录和翻译的原料、条件、模板和产物的分析。2.2.解题关键：要探究抗生素能否阻断细菌解题关键：要探究抗生素能否阻断细菌DNADNA和人体和人体DNADNA的转录的转录过程，首先明确对照实验的设置，实验变量为抗生素的有无，过程，首先明确对照实验的设置，实验变量为抗生素的有无，而观察指标为是否有而观察指标为是否有RNARNA生成。生成。【解析【解析】(1)(1)甲试管中甲试管中DNADNA为模板，核糖核苷酸为原料，生成物为模板，核糖核苷酸为原料，生成物必然是必然是RNARNA，说明模拟的是转录过程。乙试管中有，说明模拟的是转录过程。乙试管中有mRNAmRNA，原

17、料为，原料为氨基酸，说明模拟的是翻译过程。氨基酸，说明模拟的是翻译过程。(2)(2)翻译过程需要翻译过程需要mRNAmRNA、氨基酸、酶、氨基酸、酶、ATPATP，还需要运载工具，还需要运载工具tRNAtRNA，场所是核糖体。，场所是核糖体。(3)(3)要探究抗生素对人体要探究抗生素对人体DNADNA和细菌和细菌DNADNA转录的影响，需要对人转录的影响，需要对人体体DNADNA和细菌和细菌DNADNA分别用含抗生素和不含抗生素的溶液进行处理。分别用含抗生素和不含抗生素的溶液进行处理。该实验有可能会出现该实验有可能会出现4 4种结果，分别为种结果，分别为A A试管中无试管中无RNARNA生成，

18、生成，B B试管中有试管中有RNARNA生成，生成，C C、D D试管中均有试管中均有RNARNA生成；生成；A A、B B试管中均有试管中均有RNARNA生成，生成，C C、D D试管中均有试管中均有RNARNA生成；生成；A A、B B试管中均有试管中均有RNARNA生成，生成，C C试管中无试管中无RNARNA生成，生成，D D试管中有试管中有RNARNA生成；生成； A A试管中无试管中无RNARNA生成，生成，B B试管中有试管中有RNARNA生成，生成，C C试管中无试管中无RNARNA生成，生成，D D试管中有试管中有RNARNA生成。生成。答案：答案：(1)(1)转录转录 翻译

19、翻译 (2)tRNA (2)tRNA 核糖体核糖体(3)(3)第二步：向第二步：向A A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，B B试试管中滴加等量的蒸馏水，同时管中滴加等量的蒸馏水，同时A A、B B试管中加入等量相同的细菌试管中加入等量相同的细菌DNADNA；向；向C C试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液，D D试管滴加等试管滴加等量的蒸馏水，同时量的蒸馏水，同时C C、D D试管中加入等量相同的人体试管中加入等量相同的人体DNADNA第三步：把第三步：把A A、B B、C C、D 4D 4支试管放在相同且适宜的条件下培

20、养支试管放在相同且适宜的条件下培养一段时间后，检测一段时间后，检测4 4支试管中有无支试管中有无RNARNA的生成的生成4 A4 A试管中无试管中无RNARNA生成，生成，B B试管中有试管中有RNARNA生成，生成，C C、D D试管中均试管中均有有RNARNA生成生成【互动探究【互动探究】(1)(1)若将甲试管中加入的若将甲试管中加入的“核糖核苷酸核糖核苷酸”换成换成“脱脱氧核苷酸氧核苷酸”，则甲试管模拟的过程是什么？，则甲试管模拟的过程是什么？提示：提示：DNADNA分子的复制。分子的复制。分析：分析：甲试管中加入的甲试管中加入的DNADNA为模板，脱氧核苷酸为原料，所以生为模板，脱氧核

21、苷酸为原料，所以生成物必然是成物必然是DNADNA，说明模拟的是，说明模拟的是DNADNA分子的复制过程。分子的复制过程。(2)(2)第第(3)(3)小题中若出现什么结果，则说明该抗生素既阻断细菌小题中若出现什么结果，则说明该抗生素既阻断细菌DNADNA的转录，又阻断人体的转录，又阻断人体DNADNA的转录？的转录？提示：提示：A A试管中无试管中无RNARNA生成，生成，B B试管中有试管中有RNARNA生成，生成，C C试管中无试管中无RNARNA生成，生成，D D试管中有试管中有RNARNA生成。生成。分析：分析：若抗生素既阻断细菌若抗生素既阻断细菌DNADNA的转录，又阻断人体的转录，

22、又阻断人体DNADNA的转录，的转录，说明在加入抗生素后，虽然加入了细菌说明在加入抗生素后，虽然加入了细菌DNADNA或人体或人体DNADNA，但都不，但都不会有相应的会有相应的RNARNA产生，而不加抗生素的实验装置中则会产生相应产生，而不加抗生素的实验装置中则会产生相应的的RNARNA。【变式备选【变式备选】下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，下列有关基因控制蛋白质合成的叙述， 正确的是正确的是 ( )( )A A一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA转运转运 B B该过程所涉及的转录和翻译过程都需要解旋酶和该过程

23、所涉及的转录和翻译过程都需要解旋酶和ATP ATP C C该过程遵循碱基互补配对原则，即该过程遵循碱基互补配对原则，即A A与与T T配对，配对，G G与与C C配对配对 D DDNADNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸 【解析【解析】选选D D。一个密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基。一个密码子只能决定一种氨基酸，但是一种氨基酸可以由多种酸可以由多种tRNAtRNA转运；转录过程需要解旋酶，但翻译过程不转运；转录过程需要解旋酶，但翻译过程不需要；基因控制蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个过程，需要；基因控制蛋白质合成的过程包括转录和翻译两

24、个过程，两个过程中都有两个过程中都有A A与与U U配对；配对；DNADNA转录和翻译的原料分别是核糖核转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸。苷酸和氨基酸。 中心法则的理解与分析中心法则的理解与分析1.1.不同生物的中心法则不同生物的中心法则(1)(1)所有生物的中心法则：所有生物的中心法则：DNADNA转录转录逆转录逆转录RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复复制制复复制制(2)(2)细胞生物及噬菌体等细胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法则：病毒的中心法则：(3)(3)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法则：病毒的中心法则：(4)HIV(4)HIV等逆转录病

25、毒的中心法则：等逆转录病毒的中心法则：2.2.中心法则体现了基因的两大基本功能中心法则体现了基因的两大基本功能(1)(1)对遗传信息的传递功能，它是通过对遗传信息的传递功能，它是通过DNADNA复制完成的，发生于复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。(2)(2)对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。在个体发育过程中。【高考警示钟【高考警示钟】1.1.逆转录病毒的遗传物质是逆转录病毒的遗传物质是RNARNA，但不存在，但不存在RNARNA复制现象，逆转复

26、制现象，逆转录过程中需要逆转录酶的参与。录过程中需要逆转录酶的参与。2.2.只有遗传物质为只有遗传物质为DNADNA的生物才遵循的生物才遵循DNADNA复制复制转录转录翻译这个翻译这个完整过程。完整过程。3.3.中心法则的过程都遵循碱基互补配对原则。中心法则的过程都遵循碱基互补配对原则。【典例训练【典例训练2 2】如图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。如图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：请据图回答：(1)(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：图中涉及的遗传信息传递方向为：_(_(以以流程图的形式表示流程图的形式表示) )。(2)(2)转录过程中，转录过程中，DNADNA在在

27、_的催化作用下，把两条的催化作用下，把两条螺旋的双链解开，该变化还可发生在螺旋的双链解开，该变化还可发生在_过程中。过程中。(3)mRNA(3)mRNA是以图中的是以图中的为模板，在为模板，在_的催化作用下，的催化作用下，由由4 4种游离的种游离的_依次连接形成的。依次连接形成的。(4)(4)能与能与mRNAmRNA发生碱基互补配对的分子是发生碱基互补配对的分子是_，它所携带的小，它所携带的小分子有机物可用于合成图中分子有机物可用于合成图中_。(5)(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个原因是：基因中

28、一个G-CG-C对被对被A-TA-T对替换，导致由此转录形成的对替换，导致由此转录形成的mRNAmRNA上上_个密码子发生改变，经翻译形成的个密码子发生改变，经翻译形成的中中_发生相应改变。发生相应改变。【解题指南【解题指南】1.1.知识储备知识储备(1)(1)不同生物的中心法则的书写；不同生物的中心法则的书写；(2)(2)转录和翻译发生的条件、原料和模板；转录和翻译发生的条件、原料和模板；2.2.解题关键：解题关键：(1)(1)明确图中明确图中的名称及转录、翻译的过程。的名称及转录、翻译的过程。(2)(2)当碱基发生替换之后，应明确替换的碱基与其他两个碱基组当碱基发生替换之后，应明确替换的碱

29、基与其他两个碱基组成的密码子有可能对应着其他的氨基酸，或变为终止密码子，成的密码子有可能对应着其他的氨基酸，或变为终止密码子，从而导致肽链中氨基酸数目变少。从而导致肽链中氨基酸数目变少。【解析【解析】(1)(1)左图涉及的是转录过程，而右图表示翻译过程。左图涉及的是转录过程，而右图表示翻译过程。(2)(2)解旋的过程发生在解旋的过程发生在DNADNA分子复制和转录时。分子复制和转录时。(3)(3)转录的过程是以转录的过程是以DNADNA的一条链为模板，在的一条链为模板，在RNARNA聚合酶的作用下，聚合酶的作用下，以核糖核苷酸为原料合成以核糖核苷酸为原料合成mRNAmRNA的过程。的过程。(4

30、)(4)在翻译的过程中在翻译的过程中tRNAtRNA分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链。分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链。(5)(5)基因中一个基因中一个G-CG-C对被对被A-TA-T对替换，导致由此转录形成的对替换，导致由此转录形成的mRNAmRNA上上的被替换部位的密码子发生改变，经翻译后或变成其他氨基酸，的被替换部位的密码子发生改变，经翻译后或变成其他氨基酸，或变成终止密码，导致肽链终止，从而使氨基酸的种类或数目或变成终止密码，导致肽链终止，从而使氨基酸的种类或数目发生改变。发生改变。答案：答案：(1)DNA RNA (1)DNA RNA 蛋白质蛋白质(2)(2)解旋酶解旋酶 DNA

31、DNA复制复制(3)(3)RNARNA聚合酶聚合酶 核糖核苷酸核糖核苷酸(4)tRNA (4)tRNA 多肽多肽( (肽链肽链) )(5)1 (5)1 氨基酸的种类或数目氨基酸的种类或数目转录转录翻译翻译【变式训练【变式训练】下列关于中心法则的叙述中，错误的是下列关于中心法则的叙述中，错误的是( )( )【解析【解析】选选D D。逆转录是以。逆转录是以RNARNA为模板，脱氧核苷酸为原料合成为模板，脱氧核苷酸为原料合成DNADNA的过程，该过程仅发生于某些的过程，该过程仅发生于某些RNARNA病毒在宿主细胞内的增殖病毒在宿主细胞内的增殖过程中。过程中。选项选项模板模板原料原料产物产物过程过程A

32、 ADNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNADNADNA复制复制B BDNADNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA转录转录C CRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNARNARNA复制复制D DRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸DNADNA逆转录逆转录 遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较1.1.区别区别存在位置存在位置含义含义生生 理理 作作 用用遗传遗传信息信息DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (碱基碱基对对) )的排列顺序的排列顺序直接决定直接决定mRNAmRNA中碱基排中碱基排列顺序，间接决定氨基列顺序，间接决定氨基酸排列顺序酸排列顺序密码密码子子m

33、RNAmRNAmRNAmRNA上三个相邻的上三个相邻的碱基碱基直接决定翻译的起止和直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序反密反密码子码子tRNAtRNA与密码子互补配对与密码子互补配对的三个碱基的三个碱基识别密码子识别密码子2.2.联系联系(1)(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到传信息传递到mRNAmRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。的核糖核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密

34、码子的作用。密码子则起到识别密码子的作用。3.3.对应关系对应关系【技巧点拨台【技巧点拨台】密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系由于由于mRNAmRNA上的密码子除终止密码子外有上的密码子除终止密码子外有6161种对应氨基酸，而种对应氨基酸，而tRNAtRNA上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应，因此：上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应，因此：(1)(1)一种氨基酸可由多种密码子决定，可由多种一种氨基酸可由多种密码子决定，可由多种tRNAtRNA来转运。来转运。(2)(2)一种密码子只决定一种氨基酸，同样一种一种密码子只决定一种氨基酸，同样一种

35、tRNAtRNA只转运一种氨只转运一种氨基酸。基酸。【典例训练【典例训练3 3】信使信使RNARNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的发生替换，则识别该密码子的tRNAtRNA及转运的氨基酸发生的变化及转运的氨基酸发生的变化是是( )( )A AtRNAtRNA一定改变，氨基酸一定改变一定改变，氨基酸一定改变 B BtRNAtRNA不一定改变，氨基酸不一定改变不一定改变，氨基酸不一定改变C CtRNAtRNA一定改变，氨基酸不一定改变一定改变，氨基酸不一定改变 D DtRNAtRNA不一定改变，氨基酸一定改变不一定改变，氨基酸一定改变

36、【解题指南【解题指南】1.1.考查实质：密码子、反密码子和氨基酸之间的关系。考查实质：密码子、反密码子和氨基酸之间的关系。2.2.解题关键：密码子和反密码子之间发生碱基互补配对，密码解题关键：密码子和反密码子之间发生碱基互补配对，密码子改变，反密码子一定发生改变；但由于一种氨基酸可以由多子改变，反密码子一定发生改变；但由于一种氨基酸可以由多种密码子决定，密码子改变，氨基酸不一定改变。种密码子决定，密码子改变，氨基酸不一定改变。【解析【解析】选选C C。由于只有能够互补配对的密码子和反密码子才能。由于只有能够互补配对的密码子和反密码子才能结合，所以当信使结合，所以当信使RNARNA改变时，改变时

37、，tRNAtRNA一定发生改变，由于密码子一定发生改变，由于密码子的简并性所以性状不一定改变。的简并性所以性状不一定改变。【变式训练【变式训练】下列关于下列关于tRNAtRNA和氨基酸之间相互关系的说法，正和氨基酸之间相互关系的说法，正确的是确的是( )( )A A每种氨基酸都可由几种每种氨基酸都可由几种tRNAtRNA携带携带B B每种氨基酸都有它特定的一种每种氨基酸都有它特定的一种tRNAtRNAC C一种一种tRNAtRNA可以携带几种结构相似的氨基酸可以携带几种结构相似的氨基酸D D一种氨基酸可由一种或几种特定的一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNAtRNA将它带到核糖体上将它带到核糖

38、体上【解析【解析】选选D D。一种氨基酸的密码子可以有一个或多个，所以可。一种氨基酸的密码子可以有一个或多个，所以可以由一种或几种特定的以由一种或几种特定的tRNAtRNA来运输，因此，来运输，因此，tRNAtRNA具有特异性；具有特异性；特定的特定的tRNAtRNA将氨基酸运输到细胞中的核糖体上，将氨基酸运输到细胞中的核糖体上，tRNAtRNA与与mRNAmRNA上上的密码子相配对，从而完成氨基酸的转运过程。的密码子相配对，从而完成氨基酸的转运过程。 分析类实验的解题关键分析类实验的解题关键 基因表达产物的判断技巧基因表达产物的判断技巧【案例【案例】为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图

39、所示为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。的模拟实验。(1)(1)从病毒中分离得到物质从病毒中分离得到物质A A。已知。已知A A是单链的生物大分子，其部是单链的生物大分子，其部分碱基序列为分碱基序列为-GAACAUGUU-GAACAUGUU-。将物质。将物质A A加入试管甲中，反应后得加入试管甲中，反应后得到产物到产物X X。经测定产物。经测定产物X X的部分碱基序列是的部分碱基序列是-CTTGTACAA-CTTGTACAA-，则试管，则试管甲中模拟的是甲中模拟的是_过程。过程。(2)(2)将提纯的产物将提纯的产物X X加入试管乙，反应后得到产物加入试管乙，反应后得到产物

40、Y Y。产物。产物Y Y是能是能与核糖体结合的单链大分子，则产物与核糖体结合的单链大分子，则产物Y Y是是_，试，试管乙中模拟的是管乙中模拟的是_过程。过程。(3)(3)将提纯的产物将提纯的产物Y Y加入试管丙中，反应后得到产物加入试管丙中，反应后得到产物Z Z。产物。产物Z Z是是组成该病毒外壳的化合物，则产物组成该病毒外壳的化合物，则产物Z Z是是_。(4)(4)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自物的原料来自_，而决定该化合物合成的遗传，而决定该化合物合成的遗传信息来自信息来自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感

41、。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套_。该病毒遗传信息的传递过程为该病毒遗传信息的传递过程为_。【命题人透析【命题人透析】(1)(1)根据碱基序列判断根据碱基序列判断DNADNA和和RNARNA：RNARNA一般为单链，碱基一般为单链，碱基U U是其特有成分；是其特有成分；DNADNA一般为双链，碱基一般为双链，碱基T T是其特有成分。根据题干碱基序列可判断是其特有成分。根据题干碱基序列可判断A A为为RNARNA，X X为为DNADNA，而，而以以RNARNA为模板指导形成为模板指导形成DNADNA的过程，我们称之为逆转录

42、。的过程，我们称之为逆转录。(2)(2)根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称：根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称：根据题干信息根据题干信息“Y Y是能与核糖体结合的单链大分子是能与核糖体结合的单链大分子”，推知，推知Y Y是是RNARNA，试管乙中模拟的是转录过程；，试管乙中模拟的是转录过程；根据题干信息根据题干信息“Z Z是组成该病毒外壳的化合物是组成该病毒外壳的化合物”，推知，推知Z Z是蛋是蛋白质，丙试管中模拟的是翻译过程。白质，丙试管中模拟的是翻译过程。(3)(3)病毒繁殖时所需物质的来源：病毒繁殖时所需物质的来源：病毒营寄生生活，在宿主内以病毒自身的病毒营寄生生活，在宿主内以病

43、毒自身的RNARNA为模板，以宿主细为模板，以宿主细胞内的原料胞内的原料( (脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸等脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸等) )经一系列的经一系列的化学反应最终合成化学反应最终合成RNARNA和蛋白质外壳，组装形成新的病毒。和蛋白质外壳，组装形成新的病毒。【标准答案【标准答案】(1)(1)逆转录逆转录(2)mRNA (2)mRNA 转录转录 (3)(3)蛋白质蛋白质( (或多肽或多肽) )(4)(4)小鼠上皮细胞小鼠上皮细胞 病毒病毒RNA RNA 密码子密码子【阅卷人点评【阅卷人点评】得分要点得分要点答案是惟一的，每个题空的答案只有与标准答案一致才能得分。答案是惟一的，每

44、个题空的答案只有与标准答案一致才能得分。失分案例失分案例(1)(1)错答为错答为“转录转录”。(2)(2)错答为错答为“RNA”RNA”。(4)(4)错答为错答为“DNAmRNADNAmRNA蛋白质蛋白质”。原因是忘记了该病毒为。原因是忘记了该病毒为RNARNA病毒。病毒。 1 1人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的因是这两种细胞的( )( )A ADNADNA碱基排列顺序不同碱基排列顺序不同B B核糖体不同核糖体不同C C转运转运RNARNA不同不同D D信使信使RNARNA不同不同【解析【解析】选选D D。同一

45、个体体细胞来自于同一受精卵的有丝分裂，。同一个体体细胞来自于同一受精卵的有丝分裂，所含的核所含的核DNADNA相同。同一个体内不同细胞的形成是细胞分化的结相同。同一个体内不同细胞的形成是细胞分化的结果，细胞分化使相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发果，细胞分化使相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异。细胞分化是基因选择性表达的结果。不同细胞生稳定性差异。细胞分化是基因选择性表达的结果。不同细胞选择了不同的基因表达，所以形成的信使选择了不同的基因表达，所以形成的信使RNARNA是不同的。是不同的。2 2某某mRNAmRNA合成一条含有合成一条含有1111个肽键的多肽，则此个肽键

46、的多肽，则此mRNAmRNA分子至少含分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNAtRNA个数依次为个数依次为( )( )A A33 1133 11B B36 1236 12C C12 3612 36D D11 3611 36【解析【解析】选选B B。一条含有。一条含有1111个肽键的多肽，应含有个肽键的多肽，应含有1212个氨基酸。个氨基酸。mRNAmRNA中，三个相邻碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少有一中，三个相邻碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少有一种种tRNAtRNA来转运。因此来转运。因此mRNAmRNA中含有中含有3636个碱基，共需个碱基，

47、共需1212个个tRNAtRNA。3.3.有关真核细胞有关真核细胞DNADNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是复制和转录这两种过程的叙述，错误的是 ( )( )A.A.两种过程都可在细胞核中发生两种过程都可在细胞核中发生B.B.两种过程都有酶参与反应两种过程都有酶参与反应C.C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料两种过程都以脱氧核苷酸为原料D.D.两种过程都以两种过程都以DNADNA为模板为模板【解析【解析】选选C C。DNADNA复制是以脱氧核苷酸为原料，而转录是以核复制是以脱氧核苷酸为原料，而转录是以核糖核苷酸为原料，两者均以糖核苷酸为原料，两者均以DNADNA为模板，在酶的参与下进行，均为

48、模板，在酶的参与下进行，均可发生于细胞核中。可发生于细胞核中。4 4如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA(AA代表氨基酸代表氨基酸) )，下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )( )A A能给该过程提供直接模板的只能是能给该过程提供直接模板的只能是DNADNAB B该过程合成的产物一定是酶或激素该过程合成的产物一定是酶或激素C C该过程有水产生该过程有水产生D D有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应【解析【解析】选选C C。翻译的直接模板是。翻译的直接模板是mRNAmRNA而不是而不是DNADNA，A A

49、项不正确；项不正确；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，并且蛋白质不一定翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，并且蛋白质不一定就是酶或激素，还可能是其他物质，如结构蛋白，故就是酶或激素，还可能是其他物质，如结构蛋白，故B B项不正确；项不正确；氨基酸脱水缩合形成多肽过程中有水产生，故氨基酸脱水缩合形成多肽过程中有水产生，故C C项正确；终止密项正确；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，D D项也不正确。项也不正确。5.(20125.(2012济南模拟济南模拟) )在遗传信息的传递过程中，一般不可能发在遗传信息的

50、传递过程中，一般不可能发生的是生的是( )( )A.DNAA.DNA通过复制形成通过复制形成DNADNAB.DNAB.DNA通过转录形成通过转录形成RNARNAC.DNAC.DNA通过翻译形成蛋白质通过翻译形成蛋白质D.RNAD.RNA通过逆转录形成通过逆转录形成DNADNA【解析【解析】选选C C。遗传信息的传递过程包括。遗传信息的传递过程包括DNADNA的复制、转录、翻的复制、转录、翻译，以及译，以及RNARNA的复制和逆转录。其中的翻译是指以的复制和逆转录。其中的翻译是指以mRNAmRNA为模板形为模板形成蛋白质的过程，而不是成蛋白质的过程，而不是DNADNA形成蛋白质。形成蛋白质。6

51、6在生物体内性状的表达一般遵循在生物体内性状的表达一般遵循DNARNADNARNA蛋白质的原则，蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是下面是几种与此有关的说法，不正确的是( )( )A A在细胞的一生中，在细胞的一生中，DNADNA、RNARNA和蛋白质的种类和数量是不变的和蛋白质的种类和数量是不变的B BDNARNADNARNA主要是在细胞核中完成的，主要是在细胞核中完成的，RNARNA蛋白质是在细胞蛋白质是在细胞质中完成的质中完成的C C在同一个体的不同体细胞中，在同一个体的不同体细胞中，DNADNA相同，相同，RNARNA和蛋白质不一定和蛋白质不一定相同相同D D在细胞的一生

52、中，在细胞的一生中，DNADNA一般是不变的，一般是不变的，RNARNA和蛋白质分子是变和蛋白质分子是变化的化的 【解析【解析】选选A A。DNADNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的细胞中的DNADNA相同，而相同，而RNARNA和蛋白质不一定相同。和蛋白质不一定相同。7 7中心法则揭示了生物遗传信息由中心法则揭示了生物遗传信息由DNADNA向蛋白质传递与表达的向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。过程。请回答下列问题。 (1)a

53、(1)a、b b、c c、d d所表示的四个过程依次分别是：所表示的四个过程依次分别是：_、_、_和和_。(2)(2)需要需要tRNAtRNA和核糖体同时参与的过程是和核糖体同时参与的过程是_(_(用图中用图中的字母回答的字母回答) )。(3)a(3)a过程发生在真核细胞分裂的过程发生在真核细胞分裂的_期。期。(4)(4)在真核细胞中，在真核细胞中，a a和和b b两个过程发生的主要场所是两个过程发生的主要场所是_。(5)RNA(5)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有病毒的遗传信息传递与表达的途径有( (用类似本题图中的用类似本题图中的形式表述形式表述) )：_；_。【解析【解析】图中图中

54、a a表示表示DNADNA复制，发生在真核细胞分裂的间期，主复制，发生在真核细胞分裂的间期，主要发生在细胞核中；要发生在细胞核中；b b为转录，主要发生在细胞核中；为转录，主要发生在细胞核中；c c为翻译，为翻译，主要发生在细胞质中，该过程需要主要发生在细胞质中，该过程需要tRNAtRNA携带氨基酸并识别携带氨基酸并识别mRNAmRNA上的密码子；上的密码子；d d为逆转录，为逆转录，e e为为RNARNA复制，二者均只发生在复制，二者均只发生在RNARNA病病毒中。毒中。答案：答案：(1)DNA(1)DNA复制复制 转录转录 翻译翻译 逆转录逆转录(2)c(2)c(3)(3)间间(4)(4)

55、细胞核细胞核(5)(5)实验原则实验原则 实验的对照原则实验的对照原则相互对照相互对照【概念解读【概念解读】1.1.概念概念是指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实是指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验中，大都是运用相互对照。验中，大都是运用相互对照。2.2.目的目的通过对比实验的结果找到想要研究的因素对实验的影响作用，通过对比实验的结果找到想要研究的因素对实验的影响作用，从而为科学的研究提供事实依据和直接证据。从而为科学的研究提供事实依据和直接证据。3.3.相互对照的意义相互对照的意义多个实验组所采用的都是相互对照，较好地平衡和抵消了无多个实验组所采用的都是相

56、互对照，较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。关变量的影响，使实验结果更具有说服力。如探究酵母菌细胞呼吸方式时，设置如下相互对照：如探究酵母菌细胞呼吸方式时，设置如下相互对照： 进而排除了物理性因素对实验的影响。进而排除了物理性因素对实验的影响。【典例分析【典例分析】尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了一种氨基酸，再加入除去了DNADNA和和mRNAmRNA的细胞提取液，以及人工合的细胞提取液，以及人工合成的成的RNARNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出

57、现多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如图。了多聚苯丙氨酸的肽链，如图。若实验结果不能说明实验结论，试分析是实验设计过程中哪些不若实验结果不能说明实验结论，试分析是实验设计过程中哪些不足引起的？足引起的？【分析【分析】本实验的结论是探索一个特定的遗传密码对应特定本实验的结论是探索一个特定的遗传密码对应特定的氨基酸，本实验的对照实验为加入多聚尿嘧啶核苷酸及其的氨基酸，本实验的对照实验为加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他种类氨基酸的实验。若实验结果不能说明实验结论，可能他种类氨基酸的实验。若实验结果不能说明实验结论，可能是由于实验设计出现如下不足：是由于实验设计出现如下

58、不足：(1)(1)如果事先不除去细胞提取液中存在的如果事先不除去细胞提取液中存在的DNADNA和和mRNAmRNA，可能会，可能会存在多种密码子，结果中就会出现多种肽链；存在多种密码子，结果中就会出现多种肽链；(2)(2)如果实验过程中不设置其他氨基酸的对照实验，虽然出现如果实验过程中不设置其他氨基酸的对照实验，虽然出现了多聚苯丙氨酸的肽链，但也不能说明特定的遗传密码所对了多聚苯丙氨酸的肽链，但也不能说明特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸的结论。应的特定的氨基酸的结论。 (3)(3)如果在实验中不能合理控制实验条件，如温度、如果在实验中不能合理控制实验条件，如温度、pHpH、酶等、酶等因素不适

59、合实验的正常进行，虽然模板和原料齐全，最终也因素不适合实验的正常进行，虽然模板和原料齐全，最终也不会得到相应的肽链，也就不会说明多聚尿嘧啶决定的氨基不会得到相应的肽链，也就不会说明多聚尿嘧啶决定的氨基酸只能是苯丙氨酸这一结论。酸只能是苯丙氨酸这一结论。【拓展【拓展】(1)(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么？细胞提取液的作用实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么？细胞提取液的作用又是什么？又是什么？提示：提示：作为模板作为模板mRNAmRNA。为翻译过程提供能量、酶、核糖体、。为翻译过程提供能量、酶、核糖体、tRNAtRNA。分析：分析：在各试管中均加入多聚尿嘧啶核苷酸后，加入苯丙氨酸在各试管

60、中均加入多聚尿嘧啶核苷酸后，加入苯丙氨酸的试管中合成了肽链，说明发生了翻译过程，即多聚尿嘧啶核的试管中合成了肽链，说明发生了翻译过程，即多聚尿嘧啶核苷酸的作用相当于苷酸的作用相当于mRNAmRNA，细胞提取液为翻译过程提供了能量、，细胞提取液为翻译过程提供了能量、酶、核糖体、酶、核糖体、tRNAtRNA。(2)(2)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？提示：提示：依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸。多聚尿嘧啶核苷酸。分析：分析：三个相同碱基组成的不同密码子控制不同的氨基酸，三个相同碱基组成的不同密码子控制不同的氨基酸，如果想了解更多氨基酸的密码子，只需要将实验中的人工合如果想了解更多氨基酸的密码子，只需要将实验中的人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸更换成其他类型的人工合成的多聚核成的多聚尿嘧啶核苷酸更换成其他类型的人工合成的多聚核糖核苷酸即可。糖核苷酸即可。