武安一中陳愛(ài)靜基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成及對(duì)性狀的控制

1、1,例：若已知果蠅的直毛基因和非直毛基因是位于X染色體上的一對(duì)等位基因，但實(shí)驗(yàn)室只有從自然界捕獲的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蠅各一只和非直毛雌、雄果蠅各一只，請(qǐng)你通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)確定這對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀？,結(jié)果及結(jié)論預(yù)測(cè)：①若后代只出現(xiàn)一種性狀，則該雜交組合中的雌果蠅代表的性狀為顯性。②若后代果蠅雌雄各為一種性狀，則該雜交組合中雄果蠅代表的性狀為顯性。③若后代中雌雄果蠅均含有兩種不同的性狀，且各占1/2，則該雜交組合中的雌果

2、蠅的性狀為顯性,方法：任取兩只不同性狀的雌雄果蠅雜交,第 20 課時(shí),基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成及對(duì)性狀的控制,【點(diǎn)撥】1.mRNA、tRNA、rRNA均是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，在翻譯過(guò)程中共同發(fā)揮作用。2.結(jié)構(gòu)：有的存在局部堿基配對(duì)現(xiàn)象，從而具有局部雙鏈和局部環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 3.分布：在________內(nèi)合成，通過(guò)_____進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。,細(xì)胞核,核孔,信使RNA： 遺傳信息傳遞的媒介。,核糖體RNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA

3、： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。,還有的RNA具有催化作用,1．DNA和RNA在真核細(xì)胞中存在部位有何區(qū)別？ 2．若某生物全部核酸中嘌呤≠嘧啶，則可能是哪類生物，不可能是哪類生物？ 3．若某生物遺傳物質(zhì)中嘌呤≠嘧啶，則可能是哪類生物，不可能是哪類生物？,共有細(xì)胞結(jié)構(gòu)——細(xì)胞核、葉綠體和線粒體，而RNA可存在于核糖體中。,可能是細(xì)胞生物或RNA病毒，不可能是DNA類病毒，如噬菌體等。,提問(wèn),可能是RNA類病毒，

4、如HIV、SARS、煙草花葉病毒等；不可能是細(xì)胞生物和DNA類病毒。,4．若某些核酸中共有8種核苷酸，5種堿基，4條鏈，則推斷可能的核酸情況。 5.一個(gè)DNA分子含堿基m個(gè)，復(fù)制n次，請(qǐng)問(wèn)第n次復(fù)制共需要游離的脫氧核苷酸多少個(gè)？ 自助餐10 滲透和質(zhì)壁分離,提示　1個(gè)DNA分子＋2個(gè)RNA分子。,提問(wèn),[判一判] 1．若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖，則必為DNA ( )

5、 2．若A≠T、C≠G，則為單鏈DNA；若A＝T、C＝G，則一般認(rèn)為是雙鏈DNA( ) 3．若出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖，則必為RNA( ) 4．要確定是DNA還是RNA，必須知道堿基的種類或五碳糖的種類，是單鏈還是雙鏈，還必須知道堿基比率 ( ),√,√,√,√,2.密碼子和反密碼子 ⑴密碼子存在于＿＿上，共有＿種。決定氨基酸的密碼子有＿種；終止密碼子有＿種，不決定氨基酸；起始密碼子有＿種，決定氨基

6、酸。 ⑵反密碼子存在于＿＿上(如圖) ①結(jié)構(gòu)：三葉草狀，有四條臂和四個(gè)環(huán)。 ②位點(diǎn) ③種類：＿種。 ④單鏈結(jié)構(gòu)，但有配對(duì)區(qū)域，不能出現(xiàn)“＿”堿基。,氨基酸結(jié)合位點(diǎn)反密碼子,,mRNA,64,61,tRNA,2,61,T,3,名師點(diǎn)撥?、僖环N氨基酸可由一種或幾種密碼子決定，但一種密碼子只決定一種氨基酸；終止密碼子不決定氨基酸。 ②一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，但一種tRNA只

7、能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。,密碼子的特點(diǎn),專一性,簡(jiǎn)并性,通用性,3.對(duì)應(yīng)關(guān)系,脫氧核苷酸序列,2.聯(lián)系,DNA,,,,,復(fù)制,遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較1.區(qū)別,DNA,mRNA,tRNA,脫氧核苷酸(堿基對(duì))的排列順序,直接決定mRNA 中堿基排列順序,間接決定氨基酸排列順序,mRNA上三個(gè)相鄰的堿基,直接決定翻譯的起止和氨基酸排列順序,識(shí)別密碼子,與密碼子互補(bǔ)配對(duì)的三個(gè)堿基,2.聯(lián)系(1) 遺傳信息是基因或DNA上中脫氧核苷

8、酸的排列順序，通過(guò)轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。(2)mRNA上的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序， tRNA上的反密碼子則起到識(shí)別密碼子的作用。,計(jì)算：基因中堿基、RNA中堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)量的關(guān)系即：蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目至少=1/3mRNA中的堿基數(shù)目=1/6DNA(基因)中的堿基數(shù)目,mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖,①數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體。一個(gè)核

9、糖體合成的一條多肽鏈②目的、意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從左向右(見(jiàn)上圖)，判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。,識(shí)圖,真核細(xì)胞必須轉(zhuǎn)錄完成再翻譯,提醒　圖示中4個(gè)核糖體合成的4條多肽鏈因?yàn)槟０錷RNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。,分析：圖

10、中的多肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?如圖為原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖，圖示是否表示有4條多肽鏈正在合成？,不能表示4條多肽鏈正在合成，而表示有4條mRNA正在合成。DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA，即有4條mRNA鏈，而同一條mRNA鏈上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成若干條多肽鏈，由圖可知，mRNA的形成先后順序?yàn)橛捎业阶蟆?原核細(xì)胞可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較,1.區(qū)別,細(xì)胞分裂的間期,生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過(guò)程,主要在

11、細(xì)胞核,主要在細(xì)胞核,核糖體,DNA 的兩條單鏈,DNA的一條鏈,mRNA,4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、ATP,解旋酶、RNA聚合酶、ATP,酶、ATP、tRNA,2個(gè)雙鏈DNA,1個(gè)單鏈RNA,多肽鏈,分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA 分子中,恢復(fù)原樣,重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu),水解成單個(gè)核糖核苷酸,邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制,邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,1條mRNA上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體合成多條肽鏈,DNA→D

12、NA,DNA→mRNA,mRNA→蛋白質(zhì),傳遞遺傳信息,表達(dá)遺傳信息,使生物表現(xiàn)出各種性狀,二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,核糖核苷酸,氨基酸,細(xì)胞核,,核糖體,,mRNA,,DNA　mRNA A—— ——A C——G G——C,mRNA　tRNA A—— ——A C——G G——C,合酶等,tRNA,U,,U,,,,T,U,三、中心法則的提出及發(fā)展 1．提出人：＿＿＿。

13、 2．完善的中心法則內(nèi)容(用簡(jiǎn)式表示),克里克,中心法則的理解與分析(1)所有生物的中心法則,DNA,轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄,RNA,翻譯,蛋白質(zhì),,,,復(fù)制,復(fù)制,堿基互補(bǔ)配對(duì)原則在哪些過(guò)程中發(fā)生？對(duì)應(yīng)著哪些結(jié)構(gòu)？,注意？翻譯過(guò)程中：mRNA中密碼子與tRNA中反密碼子間存在堿基互補(bǔ)配對(duì),(2)細(xì)胞生物及噬菌體等DNA病毒的中心法則(3)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則,(4)HIV等逆轉(zhuǎn)錄病毒的中心法則,3．識(shí)圖析圖,解

14、讀：⑴圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過(guò)程；2、5、9為翻譯過(guò)程；3、10為DNA復(fù)制過(guò)程；4、6為RNA復(fù)制過(guò)程；7為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 ⑵若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉(zhuǎn)錄病毒，如HIV。 注意?、拍孓D(zhuǎn)錄一定要在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下完成。 ⑵根據(jù)模板和原料即可確定是中心法則的哪一過(guò)程，如模板DNA，原料脫氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可確定為DNA復(fù)制(轉(zhuǎn)錄)。,連一連,規(guī)律　色

15、素等非蛋白質(zhì)類物質(zhì)體現(xiàn)生物性狀都屬于間接控制途徑。,,,,,,,,四、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 1．基因?qū)π誀畹目刂?2.基因控制性狀的途徑(1)直接途徑①機(jī)理：基因——→蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)——→生物體性狀。②實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的病因。(2)間接途徑①機(jī)理：基因——→酶的合成——→細(xì)胞代謝——→生物性狀。②實(shí)例：白化病、豌豆的粒形。,控制,控制,控制,控制,控制,2．基因與性狀的關(guān)系,【高考警示鐘】基因與性

16、狀的關(guān)系(1)基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。(2)一般而言，一個(gè)基因決定一種性狀。(3)生物體的一種性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān)。,(5)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐拖嗤?，表現(xiàn)型可能不同；基因型不同，表現(xiàn)型可能相同。,1．教材63頁(yè)圖4－4轉(zhuǎn)錄過(guò)程圖解。 2．教材65頁(yè)學(xué)會(huì)使用密碼子表并關(guān)注特殊密碼子及與氨基酸的關(guān)系。 3．教材62頁(yè)圖4－1，教材63頁(yè)圖

17、4－3和教材66頁(yè)圖4－5，借圖識(shí)別不同RNA及五碳糖。 4．教材66頁(yè)圖4－6蛋白質(zhì)合成示意圖。 5．教材67頁(yè)圖示及左邊小字部分。 6．教材71頁(yè)[技能訓(xùn)練]。 7．經(jīng)典好題：教材67頁(yè)中二拓展題；教材77頁(yè)一中識(shí)圖作答題和教材78頁(yè)四中1題。,回扣教材,,知識(shí)網(wǎng)絡(luò),,DNA,mRNA,密碼子,翻譯,rRNA,mRNA,tRNA,,基因轉(zhuǎn)錄出的初始RNA，經(jīng)不同方式的剪切可被加工成翻譯不同蛋白質(zhì)的mR

18、NA。某些剪切過(guò)程不需要蛋白質(zhì)性質(zhì)的酶參與。大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA只在個(gè)體發(fā)育的某一階段合成，不同的mRNA合成后以不同的速度被降解。下列判斷不正確的是（    ） A．某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成 B．一個(gè)基因不可能參與控制生物體的多種性狀 C．mRNA的產(chǎn)生與降解與個(gè)體發(fā)育階段有關(guān) D．初始RNA的剪切、加工不在核糖體內(nèi)完成,D,【思維判斷】

19、1.RNA與DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。( )【分析】RNA與DNA在化學(xué)組成上是有區(qū)別的，組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，而組成RNA的五碳糖是核糖；T是組成DNA的堿基，U是組成RNA的堿基。,√,2.轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈作為模板，只發(fā)生在細(xì)胞核中，以4種核糖核苷酸為原料。( )【分析】對(duì)于真核生物而言，RNA主要是在細(xì)胞核中，以4種核糖核苷酸為原料，以DNA

20、的一條鏈作為模板合成的，除細(xì)胞核外，葉綠體和線粒體中也能合成RNA。原核生物中RNA是在細(xì)胞質(zhì)中合成的。,×,3.密碼子位于mRNA上，是由三個(gè)相鄰堿基組成的，密碼子與氨基酸是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。( )【分析】密碼子位于mRNA上，是由決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基組成的，一種密碼子只能決定一種氨基酸，但是一種氨基酸可以由多種密碼子來(lái)決定。因此，密碼子與氨基酸之間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。,×,4.決定氨基酸的密碼子有

21、64種，反密碼子位于tRNA上，也有64種。( )【分析】密碼子有64種，但決定氨基酸的密碼子只有61種。反密碼子是指位于tRNA上，可以與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的三個(gè)相鄰堿基，當(dāng)反密碼子與密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，tRNA會(huì)攜帶相應(yīng)氨基酸，進(jìn)行翻譯過(guò)程，故反密碼子的個(gè)數(shù)與決定氨基酸的密碼子的個(gè)數(shù)相同，有61種。,×,突破考點(diǎn)·提煉方法,1．(2011·江蘇卷，7)關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述

22、，錯(cuò)誤的是 (　　) A．轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料 B．轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列 C．mRNA在核糖體上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì) D．不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性,提升分析推斷能力 ——基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程——轉(zhuǎn)錄和翻譯,典例引領(lǐng),考點(diǎn)60,,,解析　轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板、以核糖核苷酸為原料合成RNA的過(guò)程

23、，A項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先識(shí)別并結(jié)合到啟動(dòng)子上，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，B項(xiàng)正確；以mRNA為模板翻譯合成蛋白質(zhì)時(shí)移動(dòng)的是核糖體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)氨基酸可以有幾種不同的密碼子，這樣有時(shí),由于差錯(cuò)導(dǎo)致的密碼子改變卻不會(huì)改變氨基酸，從而保持生物性狀的相對(duì)穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。 答案　C 排雷　⑴基因表達(dá)的含義：包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程；表達(dá)的產(chǎn)物為蛋白質(zhì)(包括結(jié)構(gòu)蛋白和有催化作用的酶)。 ⑵

24、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有三種RNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，并且三種RNA都參與翻譯過(guò)程，只是分工不同。 ⑶密碼子的專一性和簡(jiǎn)并性保證翻譯的準(zhǔn)確性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳性狀的穩(wěn)定性。,考點(diǎn)剖析,,1．轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中有關(guān)圖形解讀 ⑴轉(zhuǎn)錄：RNA是在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程稱為轉(zhuǎn)錄(如左下圖)。,⑵翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程(如右上圖)。,提醒?、賶A基

25、配對(duì)雙方是mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子，故A—U，U—A配對(duì)，不能出現(xiàn)T。 ②一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。 ③翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。 翻譯終點(diǎn)：識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。 ④翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，但mRNA不移動(dòng)。,⑶mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖,①數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多

26、個(gè)核糖體。 ②目的、意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋,,白質(zhì)。 ③方向：從左向右(見(jiàn)上圖)，判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。 ④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。,提醒　圖示中4個(gè)核糖體合成的4條多肽鏈因?yàn)槟０錷RNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。,2．轉(zhuǎn)錄、翻譯

27、過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系,提醒?、艣Q定氨基酸的三個(gè)堿基應(yīng)為mRNA上的密碼子，查密碼子表也以此為依據(jù)。 ⑵數(shù)密碼子個(gè)數(shù)的規(guī)則：①?gòu)淖笙蛴?；②每相鄰?個(gè)堿基構(gòu)成1個(gè)密碼子；③不能重疊數(shù)，即第二個(gè)密碼子必須為第4～6個(gè)堿基。 ⑶示例： 圖示mRNA中包含三個(gè)遺傳密碼子，分別為UAG、CUA、GAA。,1．如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過(guò)程(AA代表氨基酸)，下列敘述正確的是(　　) A．能給該過(guò)程提

28、供遺傳信息的只能是DNA B．該過(guò)程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素 C．有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)反密碼子與之對(duì)應(yīng) D．該過(guò)程中有水產(chǎn)生,對(duì)位訓(xùn)練,,答案　D 解析　翻譯的直接模板是mRNA而不是DNA，A項(xiàng)錯(cuò)誤；翻譯的產(chǎn)物是多肽，經(jīng)過(guò)加工后形成蛋白質(zhì)，而酶與激素不都是蛋白質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；終止密碼子不與氨基酸對(duì)應(yīng)，所以沒(méi)有與終止密碼子對(duì)應(yīng)的反密碼子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨基酸脫水縮合形成多肽，D項(xiàng)正確。,2．某條多肽的

29、相對(duì)分子質(zhì)量為2 778，若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長(zhǎng)度至少是(　　) A．75對(duì)堿基 B．78對(duì)堿基 C．90對(duì)堿基 D．93對(duì)堿基,提升計(jì)算能力——基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的有關(guān)計(jì)算,典例引領(lǐng),考點(diǎn)61,,,解析　設(shè)多肽是由m個(gè)氨基酸構(gòu)成的，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量＝110m－18(m－1)＝2 778，則m等于30。那么控制該多肽的密碼子有31個(gè)(終止密碼子不編

30、碼氨基酸)，則控制該多肽合成的基因有93對(duì)堿基。 答案　D,排雷　基因表達(dá)過(guò)程中，蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目＝參加轉(zhuǎn)移的tRNA數(shù)目＝1/3mRNA的堿基數(shù)目＝1/6基因中的堿基數(shù)。這個(gè)比例關(guān)系都是最大值，原因如下： ⑴DNA中有的片段無(wú)遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。 ⑵在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。 ⑶轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸，所以基因或DNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨

31、基酸數(shù)目的6倍多。,1．轉(zhuǎn)錄時(shí)，以DNA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DNA分子中堿基數(shù)目的一半，且模板鏈中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1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。,考點(diǎn)剖析,,3．蛋白質(zhì)的有關(guān)計(jì)算

32、⑴蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)。(肽鍵數(shù)＝失去的水分子數(shù)) ⑵蛋白質(zhì)平均相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)－(肽鍵數(shù)×18)。 ⑶若基因中有n個(gè)堿基，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，合成含m條多肽鏈的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝ n/6·a－18(n/6－m)，若改為n個(gè)堿基對(duì)，則公式為n/3·a－18(n/3－m)。 提醒　解題時(shí)應(yīng)看清是DNA上(或基因中)

33、的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)；是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基的個(gè)數(shù)；是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個(gè)數(shù)還是種類。,2．一段原核生物的mRNA通過(guò)翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基數(shù)至少依次為( ) A．33　11　66 B．36　12　72 C．12　36　72 D．11　36　66,對(duì)位訓(xùn)練,,答案　B 解析　一條含

34、有11個(gè)肽鍵的多肽，則含有12個(gè)氨基酸。mRNA中三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸；一個(gè)氨基酸至少有一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)。因此，mRNA中至少含有36個(gè)堿基，12個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，DNA中至少72個(gè)堿基。,3．下圖為中心法則圖解。下列有關(guān)的敘述中，正確的是(　　) A．過(guò)程③只發(fā)生在含有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒中 B．轉(zhuǎn)基因生物中能夠體現(xiàn)①～⑤過(guò)程 C．①～⑤過(guò)程中都能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì) D．③過(guò)程中堿基互補(bǔ)

35、配對(duì)時(shí)，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原則,提升識(shí)圖析圖及分析推斷能力——中心法則解讀,典例引領(lǐng),考點(diǎn)62,,,,,答案　C 排雷　⑴DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。含有逆轉(zhuǎn)錄酶的生物只有病毒，病毒只有在其宿主細(xì)胞中才能發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，在病毒中不能發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因生物是細(xì)胞生物，只能發(fā)生復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，不能發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄和RNA分子的復(fù)制過(guò)程。逆轉(zhuǎn)錄時(shí)，遵循A—T、U—A、C—G、

36、G—C的配對(duì)原則。 ⑵大分子有機(jī)物DNA、mRNA與蛋白質(zhì)的核苷酸或氨基酸序列，都可蘊(yùn)含遺傳信息，但小分子的氨基酸、核苷酸就不能蘊(yùn)含遺傳信息。 ⑶中心法則中每一過(guò)程能準(zhǔn)確進(jìn)行，主要取決于兩個(gè)方面：前者為后者的產(chǎn)生提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的模板；嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則決定了后者是以前者提供的模板為依據(jù)形成的。 ⑷需解旋酶的過(guò)程——轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制；需RNA聚合酶的過(guò)程——轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制；需DNA聚合酶的過(guò)程——逆轉(zhuǎn)錄和D

37、NA復(fù)制。,1．中心法則圖解 2．中心法則五個(gè)過(guò)程的比較,考點(diǎn)剖析,,3．識(shí)圖析圖,解讀：⑴圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過(guò)程；2、5、9為翻譯過(guò)程；3、10為DNA復(fù)制過(guò)程；4、6為RNA復(fù)制過(guò)程；7為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 ⑵若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉(zhuǎn)錄病毒，如HIV。 注意?、拍孓D(zhuǎn)錄一定要在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下完成。 ⑵根據(jù)模板和原料即可確定是中心法則的哪一過(guò)

38、程，如模板DNA，原料脫氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可確定為DNA復(fù)制(轉(zhuǎn)錄)。,3．中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過(guò)程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,對(duì)位訓(xùn)練,,⑴a、b、c、d所表示的四個(gè)過(guò)程依次分別是＿＿＿＿、＿＿＿、＿＿和＿＿。 ⑵需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過(guò)程是＿＿(用圖中的字母回答)。 ⑶a過(guò)程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的＿＿＿＿期。 ⑷在真核細(xì)胞中，a和b兩個(gè)過(guò)程發(fā)生的主要場(chǎng)所是＿＿＿。,D

39、NA復(fù)制,轉(zhuǎn)錄　翻譯　逆轉(zhuǎn)錄,c,間(S),細(xì)胞核,⑸能特異性識(shí)別信使RNA上密碼子的分子是＿＿＿，后者所攜帶的分子是＿＿＿＿。⑹RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有(用類似本題圖中的形式表達(dá))： ① ； ②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑺如圖所示，給以適宜的條件各試管均有產(chǎn)物生成，則試管①～⑤分別模擬上圖中哪個(gè)過(guò)程？ ①＿；②＿；③＿；④＿；⑤＿

40、。,RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì),tRNA,氨基酸,a　 b 　e　 d 　c,,,解析　由圖可知，a過(guò)程為DNA的復(fù)制，發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期；b為轉(zhuǎn)錄，在真核細(xì)胞中，主要發(fā)生在細(xì)胞核中，另外還發(fā)生在綠色植物的葉綠體和線粒體中；c為翻譯過(guò)程，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中；d過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄，主要是少數(shù)病毒侵入宿主細(xì)胞后發(fā)生的遺傳信息傳遞過(guò)程；e為RNA的復(fù)制；tRNA在翻譯過(guò)程中能識(shí)別mRNA上的密碼子；RNA病毒遺傳信息的傳遞和表達(dá)途

41、徑有 或RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)。,遺傳信息、密碼子和反密碼子的區(qū)別與聯(lián)系 ⑴含義及作用 ①遺傳信息：基因中脫氧核苷酸(或堿基)的排列順序。 ②密碼子：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基，決定氨基酸的排列順序。 ③反密碼子：與mRNA中的密碼子互補(bǔ)的tRNA一端的3個(gè)堿基，起識(shí)別密碼子的作用。 ⑵聯(lián)系 ①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過(guò)轉(zhuǎn)

42、錄，可傳遞到mRNA的核糖核苷酸上。 ②mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì)，在翻譯中起作用。,,方法體驗(yàn) 基因控制蛋白質(zhì)合成,⑶對(duì)應(yīng)關(guān)系,典例　(2010·江蘇卷，34)鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3＋、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的

43、合成。當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開(kāi)始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉?wèn)題：,⑴圖中甘氨酸的密碼子是＿＿，鐵蛋白基因中決定“ ”的模板鏈堿基序列為＿＿＿＿＿＿＿ ⑵Fe3＋濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿,從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋,GGU,…

44、CCACTGACC…,核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng),濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免＿＿對(duì)細(xì)胞的毒性影響，又可以減少＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑶若鐵蛋白由n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑷若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA

45、、CUG)，可以通過(guò)改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來(lái)實(shí)現(xiàn)，即由＿＿＿。,Fe3＋,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi),mRNA兩端存在不翻譯的序列,C→A,解析　從圖中可以看出：甘氨酸在核糖體讀取天冬氨酸密碼子之前，其密碼子應(yīng)該為mRNA上的GGU；“ ” 在mRNA上的堿基序列為－GGUGACUGG－，所以對(duì)應(yīng)模板鏈的DNA堿基序列應(yīng)為－CCACTGACC－；Fe3＋濃度較低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，阻止了核糖

46、體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)，抑制了翻譯的正常進(jìn)行；當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)翻譯能夠正常進(jìn)行，既能有效減小Fe3＋對(duì)細(xì)胞的毒性，又不致造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)；圖中顯示：mRNA的堿基數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3n(n為氨基酸數(shù))，是因?yàn)閙RNA的兩端存在不翻譯氨基酸的堿基序列；要使色氨酸(密碼子為UGG)變?yōu)榱涟彼?密碼子為UUG)，只要模板鏈上的ACC→AAC，即中間的堿基C→A。,體會(huì)　解答此題關(guān)鍵是能夠準(zhǔn)確結(jié)合圖像理解基因表達(dá)過(guò)程及基本概念(遺傳信

47、息、密碼子與反密碼子)的內(nèi)涵和外延。由此提醒考生要充分利用教材中過(guò)程圖像直觀地表達(dá)和理解相關(guān)生理過(guò)程。,典例　結(jié)合圖表分析，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　),,易錯(cuò)警示 對(duì)中心法則相關(guān)知識(shí)模糊不清,,,,,A．①～⑤可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中 B．青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制 C．結(jié)核桿菌的④和⑤都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 D．環(huán)丙沙星和紅霉素分別抑制細(xì)菌的①和③,解析　不同抗菌藥物的抗菌機(jī)理不同，青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞

48、壁的合成，紅霉素能抑制翻譯過(guò)程，中心法則中的④和⑤發(fā)生在以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過(guò)程中，人體的健康細(xì)胞中是不存在該過(guò)程的。 答案　D,錯(cuò)因分析　本題易錯(cuò)之處有三：一是混淆原核細(xì)胞與病毒遺傳信息在增殖過(guò)程中的異同，誤選C；二是不能將表格中的抗菌機(jī)理與中心法則中的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，誤選B；三是不清楚不同生物遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有所不同，誤選A。,糾錯(cuò)筆記?、鸥叩葎?dòng)植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯

49、三條途徑，但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同，如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無(wú)DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)信息傳遞。 ⑵RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的，是對(duì)中心法則的補(bǔ)充和完善。 ⑶進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的過(guò)程——上述五個(gè)都有；進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)的場(chǎng)所有四個(gè)，即細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。 ⑷需要解旋酶的過(guò)程：DNA復(fù)制(兩

50、條鏈都作模板)和轉(zhuǎn)錄(DNA一條鏈作模板)。,答案　C 解析　由題意可知，遺傳信息可直接從DNA流向蛋白質(zhì)，而不需要通過(guò)mRNA。,糾錯(cuò)訓(xùn)練　用鏈霉素或新霉素，可使核糖體與單鏈的DNA結(jié)合，這一單鏈DNA就可代替mRNA翻譯成多肽，說(shuō)明(　　) A．遺傳信息可從RNA流向DNA B．遺傳信息可從蛋白質(zhì)流向DNA C．遺傳信息可從DNA流向蛋白質(zhì) D．遺傳信息可從RNA流向蛋白質(zhì),檢測(cè)落實(shí)·

51、;體驗(yàn)成功,1. (2011·海南卷，15)關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．少數(shù)RNA具有生物催化作用 B．真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的 C．mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱為密碼子 D．細(xì)胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,題組一　 關(guān)于RNA的考查,,答案　B 解析　mRNA和tRNA都是在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄形成的。,2．(2011&#

52、183;上海卷，20)原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對(duì)這一差異的合理解釋是 (　　) A．原核生物的tRNA合成無(wú)需基因指導(dǎo) B．真核生物tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) C．真核生物的核糖體可進(jìn)入細(xì)胞核 D．原核生物的核糖體可以靠近DNA,答案　D 解析　原核生物無(wú)核膜阻隔，核糖體可以靠近DNA，故可轉(zhuǎn)錄、翻譯同

53、時(shí)進(jìn)行。,3．下面關(guān)于tRNA和氨基酸相互關(guān)系的說(shuō)法，正確的是 (　　) A．每種氨基酸都由一種特定的tRNA攜帶 B．每種氨基酸都可由幾種tRNA攜帶 C．一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA可以攜帶幾種結(jié)構(gòu)相似的氨基酸 D．一種氨基酸可由一種或幾種tRNA攜帶

54、,題組二　 核心概念——密碼子、反密碼子的考,,答案　D 解析　tRNA中的反密碼子和mRNA中的密碼子一一對(duì)應(yīng)，由于密碼子存在簡(jiǎn)并性的特點(diǎn)，一種氨基酸可由一種或幾種tRNA攜帶。,4．已知AUG、CUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。某原核生物的一個(gè)信使RNA堿基排列順序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個(gè)堿基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U，此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨

55、基酸的個(gè)數(shù)為(　　) A．20個(gè) B．15個(gè) C．16個(gè) D．18個(gè),答案　C 解析　先找到起始密碼子，再找到終止密碼子，中間的一共45個(gè)堿基對(duì)應(yīng)15個(gè)密碼子決定15個(gè)氨基酸，注意起始密碼子決定氨基酸，終止密碼子不決定氨基酸，故為16個(gè)。,5．(2010·上海卷，21)1983年科學(xué)家證實(shí)，引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列正確表示HIV感染人體過(guò)程的“遺傳信息流”示

56、意圖是 (　　) A. B. C. D.,題組三　 中心法則的考查,,答案　D 解析　HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA，該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIV DNA分子在人體細(xì)胞內(nèi)又可以復(fù)制，還可以轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成,病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無(wú)法控制宿

57、主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶，故HIV的RNA不能復(fù)制，所以A、B、C錯(cuò)誤。,6．(2010·天津卷，2)根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是 (　　) A.TGU B．UGA C．ACU D．UCU,題組四　 轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程的考查,,答案　C 解析　密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和DNA上的堿基序列可知，蘇氨酸,的密碼子前兩個(gè)堿基分別是AC或UG

58、，根據(jù)反密碼子的堿基序列可知第三個(gè)堿基是U，結(jié)合選項(xiàng)可知，只有C項(xiàng)正確。解題過(guò)程中要注意mRNA上與反密碼子中的堿基A配對(duì)的堿基是U。,7．閱讀下圖，回答問(wèn)題： ⑴乙圖過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是＿＿＿；GGU稱為＿＿＿＿。 ⑵合成②的場(chǎng)所是＿＿＿，丙圖中③的名稱為＿＿＿。 ⑶從圖中可以看出，tRNA與氨基酸結(jié)合的過(guò)程中可能有＿生成。 ⑷細(xì)胞中①分子比②分子＿(填“大”或“小”)得多，分,核糖體　

59、 反密碼子,細(xì)胞核　 腺嘌呤,水,小,子結(jié)構(gòu)也很特別。 ⑸在整個(gè)翻譯過(guò)程中，下列事件發(fā)生的先后順序是＿＿。 ①tRNA與氨基酸的結(jié)合?、诎被崤c下一個(gè)氨基酸形成肽鍵?、踭RNA與氨基酸分離 ⑹圖示tRNA中，G和C的數(shù)目是否相等？＿＿＿。從圖中還可以看出tRNA具有＿＿和＿＿＿＿＿的功能。,①③②,不一定,識(shí)別　攜帶氨基酸,解析