高考生物大一轮复习 第六单元 第20讲 基因的表达教案

第20讲 基因的表达

[考纲要求] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。

一、RNA 的结构与分类 1． RNA 与DNA 的区别

3． 种类功能⎩⎪⎨⎪

⎧

信使RNA mRNA ：蛋白质合成的模板转运RNA tRNA ：：运载氨基酸

核糖体RNA rRNA ：核糖体的组成成分

[判一判]

1． 若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA ( √ ) 2． 若A≠T、C≠G，则为单链DNA ；若A ＝T 、C ＝G ，则一般认为是双链DNA ( √ )

3． 若出现碱基U 或五碳糖为核糖，则必为RNA ( √ ) 4． 要确定是DNA 还是RNA ，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率 ( √ ) 思考 若某些核酸中共有8种核苷酸，5种碱基，4条链，则推断可能的核酸情况。 提示 1个DNA 分子＋2个RNA 分子。 二、遗传信息的转录和翻译 1． 判断正误

(1)转录只发生在细胞核中 ( × ) (2)转录时以核糖核苷酸为原料 ( √ ) (3)转录时RNA 聚合酶能识别DNA 中特定碱基序列 ( √ ) (4)mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质 ( × ) (5)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 ( √ ) 2． 密码子和反密码子

(1)密码子存在于mRNA 上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。 (2)反密码子存在于tRNA 上(如下图)

判一判(1)密码子位于mRNA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( ×)

(2)决定氨基酸的密码子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64种( ×)

(3)DNA复制就是基因表达的过程( ×)

三、基因对性状的控制

1．中心法则

①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。

解惑RNA的复制和逆转录只发生在RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，而且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。

2．基因控制性状(连一连)

[以图助学] 基因与性状的关系

考点一聚焦基因的表达——转录和翻译

1．观察下列DNA复制、转录、翻译的过程图示并完善下表。

(1)区别

(2)联系

2．下图为蛋白质的合成图示，请据图回答问题。

(1)mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。

(2)存在上述关系的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

(3)蛋白质合成的方向：从左向右(据上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。

(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。

(5)讨论：图示中合成了几条肽链？是否相同？

答案图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。

3．根据转录、翻译过程中碱基配对关系，完善下表。

(1)转录的产物有三种RNA，但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译过程，只是

分工不同。

(2)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。

(3)翻译进程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。

(4)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示：

(5)解答蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA 上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。

1．如图是蛋白质合成过程示意图，下列相关叙述正确的是( )

A．图中共有2种RNA

B．图示过程中碱基间的配对方式有3种

C．氨基酸②将与氨基酸①脱水缩合形成肽键

D．终止密码子位于b端

答案 D

解析图示为翻译过程。图中共有mRNA、tRNA、rRNA 3种RNA。碱基间的配对方式有A与U、G与C、U与A、C与G，共4种。翻译方向为由a端到b端，氨基酸③将与氨基酸②脱水缩合形成肽键。

2．如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。

(1)完成过程①需要__________________________等物质从细胞质进入细胞核。

(2)从图中分析，核糖体的分布场所有________________________________。

(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由__________________________________中的基因指导合成。

(4)用α－鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α－鹅膏蕈碱抑制的过程是_________(序号)，线粒体功能__________(会或不会)受到影响。

(5)已知AUG 、GUG 为起始密码子，UAA 、UGA 、UAG 为终止密码子。某信使RNA 的碱基排列顺序如下：A —U —U —C —G —A —U —G —A —C……(40个碱基)……C—U —C —U —A —G —A —U —C —U 。此信使RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为________。 答案 (1)ATP 、核糖核苷酸、酶 (2)细胞质基质和线粒体 (3)细胞核 (4)① 会 (5)16个

解析 (1)过程①为转录，需要从细胞质中获取ATP 、核糖核苷酸、酶。

(2)过程②和④表示翻译，其场所是核糖体，核糖体分布在细胞质基质和线粒体中。

(3)由于溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③④，将该真菌分别在含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养时，线粒体中RNA 聚合酶的活性却很高，这说明该RNA 聚合酶不是由线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成的。

(4)用α－鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA 含量显著减少，应该是抑制了核DNA 的转录过程①，线粒体由于前体蛋白减少，功能会受到影响。

(5)由于题中涉及mRNA 中的起始密码子和终止密码子，所以开始翻译的碱基组合为AUG ；此前碱基不能进行翻译过程，而在UAG 处停止翻译，其间一共有48个碱基可控制蛋白质的合成，所以此信使RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为16个。 技法提炼

碱基与氨基酸数目计算

根据蛋白质的合成过程，基因中每3个碱基对转录出mRNA 中的3个碱基(一个密码子)，再翻译成1个氨基酸(无特别说明，不考虑终止密码)。 数量关系式：基因

6n 个碱基―→ mRNA 3n 个碱基―→氨基酸n 个―→tRNA

n 个