1、考纲要求考纲要求 三三 年年 考考 情情 遗传信息的转录和遗传信息的转录和翻译翻译 20122012新课标全国卷新课标全国卷20122012广东广东20122012安徽安徽20112011海南海南T6T6；20112011江苏江苏T7T7；20112011广东广东T27T27；20112011浙江浙江T32T32；20102010天津天津T2T2；20102010广东广东T4T4；20102010江苏江苏T34T34三年三年1010考考 第4章 基因的体现考纲要求考纲要求 三三 年年 考考 情情 基因与性状的关系基因与性状的关系 20112011广东广东T25T25；20112011海南海南T
2、11T11；20112011天津天津T5T5；20102010海南海南T12T12；20102010山东山东T1T1；20102010安徽安徽T3T3；20102010广东广东T5T5；三年三年7 7考考一、一、RNARNA的构造与分类的构造与分类1.1.基本单位及构成基本单位及构成 _；_；碱基：碱基：_；_。磷酸磷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C核糖核苷酸核糖核苷酸2.2.构造：普通是构造：普通是_，比，比DNADNA短。有的存在局部碱基配对现象，短。有的存在局部碱基配对现象，从而含有局部双链和局部环状构造。从而含有局部双链和局部环状构造。3.3.分布：在分布：在_内合成，通过内合
3、成，通过_进入细胞质。进入细胞质。4.4.分类分类(1)mRNA(1)mRNA：将遗传信息从：将遗传信息从_传递到细胞质中。传递到细胞质中。(2)tRNA(2)tRNA：_，识别密码子。，识别密码子。(3)rRNA(3)rRNA：_的构成成分。的构成成分。【点拨】【点拨】mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA均是转录产生的，在翻译过程中共同均是转录产生的，在翻译过程中共同发挥作用。发挥作用。单链单链细胞核细胞核核孔核孔细胞核内细胞核内转运氨基酸转运氨基酸核糖体核糖体 二、转录二、转录(1)概念：在概念：在_中，以中，以_的一条链为模板合成的一条链为模板合成_的过程。的过程。(2)
4、过程过程细胞核胞核 DNA RNA 一条母一条母链4种核糖核苷酸种核糖核苷酸RNA(重要是重要是mRNA)DNA模板模板链 DNA(DNA(基因基因)蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程三、翻译三、翻译(1)概念：游离在细胞质中的多个概念：游离在细胞质中的多个_，以，以_为模板，合为模板，合成含有成含有 的过程的过程(2)场合：场合：_；模板：模板：_；原料：原料：；产物：产物：。(3)运载工具：运载工具：_；配对方式：配对方式：.氨基酸氨基酸 mRNA 一定氨基酸次序的蛋白一定氨基酸次序的蛋白质 核糖体核糖体 mRNA 20种游离的氨基酸种
5、游离的氨基酸 蛋白蛋白质(或多或多肽链)tRNA AU、UA、CG、GC 2.2.密码子密码子(1)(1)概念：概念：_上决定上决定1 1个氨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(_(_种起始密种起始密码子码子)，_有有3 3种。种。【点拨】【点拨】每种氨基酸对应一种或几个密码子，可由一种或几个每种氨基酸对应一种或几个密码子，可由一种或几个tRNAtRNA转运；一种密码子决定转运；一种密码子决定 一一 种氨基酸。种氨基酸。议一议：若一种基因在复制过程中发生碱基对的替代，这种变化议一议：若一种基因在复
6、制过程中发生碱基对的替代，这种变化与否一定反映到蛋白质的构造上？与否一定反映到蛋白质的构造上？mRNAmRNA646461612 2终止密码子终止密码子答案：不一定，由于密码子有简并性。答案：不一定，由于密码子有简并性。3反密码子反密码子(1)概概念念：每每个个_上上的的3个个碱碱基基能能够够与与_上上的的_互补配对，称为互补配对，称为_(2)种类：种类：_ tRNA mRNA 密密码子子 反密反密码子子 61 四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制1中心法则的提出及其发展中心法则的提出及其发展(1)提提出者出者：_(2)内容内容图解解：.(3)补充后的内容充后的内容图解解：.克里克克里克
7、2.2.基因控制性状基因控制性状(1)(1)基因通过基因通过_来控制代谢过程，进而控制生物体的来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病。性状，如白化病。(2)(2)基因还能通过控制基因还能通过控制_直接控制生物体的性状，如直接控制生物体的性状，如囊性纤维病。囊性纤维病。控制酶的合成控制酶的合成蛋白质的构造蛋白质的构造基因基因 环境条件境条件 细胞胞质基因基因叶叶绿体基因体基因DNADNA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重要在细胞核重要
8、在细胞核重要在细胞核重要在细胞核核糖体核糖体DNA DNA 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解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、ATPATPRNARNA聚合酶、聚合酶、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DNA DNA 分子分子中中恢复原样恢复原样,重重新构成双螺旋新构成双螺旋构造构造水解成单个水解成
9、单个核糖核苷酸核糖核苷酸复制复制转录转录翻译翻译特点特点遗传信息遗传信息的传递的传递意义意义边解旋边复制、边解旋边复制、半保存半保存复制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链DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质传递遗传信息传递遗传信息体现遗传信息体现遗传信息,使生物体现使生物体现出多个性状出多个性状2.2.联系联系DNADNA核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列遗传性状遗传性状表现表现出性出性状状脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列遗传信息遗传信息基基
10、因因mRNAmRNA转录转录蛋白质蛋白质翻译翻译复复制制【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，图示与否表假设题干：如图为原核细胞转录、翻译的示意图，图示与否表达有达有4 4条多肽链正在合成？条多肽链正在合成？对的答案：不能表达对的答案：不能表达4 4条多肽链正在合成，而表达有条多肽链正在合成，而表达有4 4条条mRNAmRNA正在合成。正在合成。3.3.复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量关系复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量关系(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
11、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中反密码子间存在碱基互中反密码子间存在碱基互 补配对补配对(2)(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
12、基因因)中的碱基数目中的碱基数目1.1.中心法则的理解与分析中心法则的理解与分析(1)(1)全部生物的中心法则全部生物的中心法则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等逆转录病毒的中心法则等逆转录病毒的中心法则2.2.基因控制性状的途径基因控制性状的途径(1)(1)直接途径直接途径机理：基因机理：基因蛋白质构造蛋白质构造生物体性状。生物体性状。实例：镰
13、刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)(2)间接途径间接途径机理：基因机理：基因酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢生物性状。生物性状。实例：白化病、豌豆的粒形。实例：白化病、豌豆的粒形。控制控制控制控制控制控制控制控制控制控制3.3.基因与性状的关系基因与性状的关系(1)(1)基因是遗传物质的构造和功效单位。基因是遗传物质的构造和功效单位。(2)(2)普通而言，一种基因决定一种性状。普通而言，一种基因决定一种性状。(3)(3)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成最少与形成最少与50
14、50多个不同基因有关。多个不同基因有关。(5)(5)生物的性状是基因和环境共同作用的成果。基因型相似，体生物的性状是基因和环境共同作用的成果。基因型相似，体现型可能不同；基因型不同，体现型可能相似。现型可能不同；基因型不同，体现型可能相似。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.区别区别存在存在位置位置含含 义义生生 理理 作作 用用遗传遗传信息信息密码密码子子反密反密码子码子DNADNAmRNAmRNAtRNAtRNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸(碱基碱基对对)的排列次序的排列次序直接决定直接决定mRNA mRNA 中碱基中碱基排列次序排列次序,间接决定氨间接决定氨基
15、酸排列次序基酸排列次序mRNAmRNA上三个相上三个相邻的碱基邻的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次序氨基酸排列次序识别密码子识别密码子与密码子互补配与密码子互补配对的三个碱基对的三个碱基2.2.联系联系(1)(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列次序，通过转录，使遗遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列次序，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次序上。的核糖核苷酸的排列次序上。(2)mRNA(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列次序的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列次序(3)(3)反密码子则起到识别密码子的作用。反密码
16、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种对应种对应2020种氨基酸，种氨基酸，而而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)一种氨基酸可由多个密码子决定，可由多个一种氨基酸可由多个密码子决定，可由多个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t
17、RNAtRNA只转运一种氨只转运一种氨基酸。基酸。信使信使RNARNA上决定氨基酸的某个密码子的一种碱基发生替代，则识上决定氨基酸的某个密码子的一种碱基发生替代，则识别该密码子的别该密码子的tRNAtRNA及转运的氨基酸发生的变化是及转运的氨基酸发生的变化是()()A.tRNAA.tRNA一定变化，氨基酸一定变化一定变化，氨基酸一定变化B.tRNAB.tRNA不一定变化，氨基酸不一定变化不一定变化，氨基酸不一定变化C.tRNAC.tRNA一定变化，氨基酸不一定变化一定变化，氨基酸不一定变化D.tRNAD.tRNA不一定变化，氨基酸一定变化不一定变化，氨基酸一定变化【解析】选【解析】选C C。密
18、码子和反密码子之间发生碱基互补配对，密码。密码子和反密码子之间发生碱基互补配对，密码子变化，反密码子一定发生变化；但由于一种氨基酸能够由多子变化，反密码子一定发生变化；但由于一种氨基酸能够由多个密码子决定，密码子变化，氨基酸不一定变化。个密码子决定，密码子变化，氨基酸不一定变化。分析类实验的解题核心分析类实验的解题核心 基因体现产物的判断技巧基因体现产物的判断技巧【案例】为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示【案例】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
19、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，反映后得加入试管甲中，反映后得到产物到产物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，反映后得到产物加入试管乙，反映后得到产物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
20、的产物将提纯的产物Y Y加入试管丙中，反映后得到产物加入试管丙中，反映后得到产物Z Z。产物。产物Z Z是是构成该病毒外壳的化合物，则产物构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，则构成子代病毒外壳的化合若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则构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信息来，而决定该化合物合成的遗传信息来自自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其它哺乳。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其它哺乳动物，则阐明全部生物共用一套动物，则阐明全部生物共用一套_。该病毒遗传信息。该病毒遗传信息的传递过程为的传递过程为_。【命题人
21、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RNARNARNARNA普通为单链，碱基普通为单链，碱基U U是其特有成分；是其特有成分；DNADNA普通为双链，碱基普通为双链，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。的过程，我们称之为逆转录。(2)(2)根据核糖体和病毒的物质构成判断产物名称根据核糖体和病毒的物质构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
22、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是构成该病毒外壳的化合物是构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，在宿主内以病毒本身的病毒营寄生生活，在宿主内以病毒本身的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映最后合成化学反
23、映最后合成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。【原则答案】【原则答案】(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原则答案一致才干得分。答案是惟一的，每个题空的答案只有与原则答案一致才干得分。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”，因素是误将，因素是误将RNARNA等同于等同于mRN
24、AmRNA。(4)(4)错答为错答为“DNAmRNA“DNAmRNA蛋白质蛋白质”。因素是忘记了该病毒为。因素是忘记了该病毒为RNARNA病病毒。毒。有个mRNA，觉得自己很孤单，就拉个核糖体过来翻译个蛋白给自己作伴，翻译好之后对蛋白说：“你好，我是你的模板。”蛋白说：“你好，我是RNase。”mRNA沉默了一下，说：“没关系,反正我原来也活不了多久.你就陪陪我吧。”蛋白说：“好”。于是两个人（？）就手拉手默默地站在一起。过了一会儿蛋白忽然说：“其实我现在还不是RNase。”mRNA：“嗯。”蛋白：“我现在只是多肽。”mRNA笑了。蛋白：“可是我很快就会变成真的RNase了。”mRNA：“没有
25、关系。我总是要死的。”于是蛋白仍旧和mRNA靠在一起，他慢慢地转圈，折叠，开始修饰自己。他越来越像真的RNase，而mRNA慢慢地开始降解。蛋白说我走吧，离开了我你可能能活得久某些呢。mRNA说你别走。我有些话要和你说。mRNA说，你懂得么，我也有过一种模板，他叫DNA。蛋白说：“他现在在哪里呢？”mRNA说：“他的启动子关闭了。他睡着了。”蛋白问：“是谁把他的启动子关掉的呢？他还会醒过来吗？”mRNA说：“是我把他关掉的。”然后他又笑笑：“但是他还会醒的，我一消失，他就又会醒来了。”mRNA说：“我记得我刚被转录出来的时候，DNA对我说，你好，我是你的模板。我说你好，我是mRNA。他笑着说很愉快见到你，然后就慢慢睡着了。”蛋白没有说话。“我很想念他。”mRNA的声音越来越虚弱，“我立刻就要消失了。如果他醒过来，如果你碰到他，请替我再和他说一句你好吧。”说完后，mRNA消失了。
