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第章基因的表达第章基因的表达重难点聚焦考点1 DNA与RNA的关系1.DNA与RNA的比较 项目DNARNA组成成分碱基A、T、G、C A、U、G、C磷酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖 核糖基本单位脱氧核苷酸 核糖核苷酸 空间结构通常是规则的双螺结构通常是单链结构类型通常只有一种常见的三种：mRNA、tRNA、rRNA分布主要在细胞核中主要在细胞质中功能主要的遗传物质，只要生物体内有DNA，DNA就是遗传物质生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；参与蛋白质的合成；少数RNA有催化作用鉴定 被甲基绿染成绿色 被吡罗红染成红色相同点化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息 联系RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA。 2.DNA与RNA判定方法（1）若某核酸分子中有脱氧核糖，一定为DNA；有核糖一定为RNA。（2）若含“T”，一定为DNA或其基本单位；若含“U”，一定为RNA或其基本单位。若细胞中大量利用“T”，可认为进行DNA的复制；若大量利用“U”，可认为进行RNA的合成。（3）若有T，但TA或嘌呤嘧啶，则为单链DNA，因双链DNA分子中A=T、G=C、嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。（4）若发现嘌呤嘧啶，则肯定不是双链DNA，可能为单链DNA，也可能为RNA。例已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA，双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）A.分析碱基类型，确定碱基比率B.分析碱基类型，分析核糖类型C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型解析：选A。病毒核酸只有一种：DNA或RNA。DNA和RNA特有碱基分别是T和U，所以分析碱基类型，可区分DNA和RNA。双链DNA中AT，GC，(AG)/(TC)1，而单链DNA中一般AT，GC，(A G)/(TC)1；同样，双链 RNA中A U，GC，(AG)/(UC)1，单链RNA中一般AU，GC，(AG)/(UC)1，所以确定碱基比率可推知是单链或双链。答案：1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA与RNA特点的比较，叙述正确的是（）A.在细胞内存在的主要部位相同B.构成的五碳糖不同C.核苷酸之间的连接方式不同D.构成的碱基相同 解析：选B。DNA主要存在于细胞的细胞核内，少量存在于细胞质的线粒体、叶绿体以及质粒中，而RNA主要存在于细胞质中；二者的主要区别在于五碳糖和碱基；核苷酸之间都是通过五碳糖和磷酸之间的磷酸二酯键相连接。2.甲生物核酸的碱基比例为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则以下分别表示甲、乙生物正确的是（）A.蓝藻、变形虫B.T2噬菌体、豌豆C.硝化细菌、绵羊D.肺炎双球菌、烟草花叶病毒解析：选D。遗传物质是DNA双链的，嘌呤和嘧啶应该都占50%，因为嘌呤相对的链上一定是嘧啶。题中不遵守这个规律那么遗传物质一定不是DNA双链。甲的“核酸”包括DNA和RNA，什么生物都有可能，乙的“遗传物质的碱基”比例不是50%，那么一定是RNA单链。烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。 考点 DNA复制、转录、翻译1.DNA复制、转录、翻译的比较复制 转录 翻译时间细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体模板DNA的两 条单链DNA的一条链mRNA 原料4种脱氧核苷酸 4种脱氧核苷酸 20种氨基酸ATP 都需要酶 解旋酶、DNA聚合酶 解旋酶、RNA聚合酶 多种酶 产物2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链 产物去向传递到2个子细胞或子代 离开细胞核进入细胞质 组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，转录后DNA恢复原状 翻译结束后，mRNA被降解成单体配对 A-T，T-A，C-G，G-C A-U，T-A，C-G，G-C A-U，U-A，C-G，G-C意义 传递遗传信息 表达遗传信息，使生物表现出各种性状转录出的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA；翻译时3种RNA都参与。一个mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链。在核糖体上合成的只是多肽链，需再在内质网、高尔基体等细胞器内加工，才能形成复杂空间结构的蛋白质。2.遗传信息、密码子和反密码子（1）遗传信息：是指DNA中四种脱氧核苷酸的排列顺序。遗传信息的种类为4n(其中n表示DNA分子中碱基对的数目)。（2）遗传密码：又称密码子，是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。mRNA上密码子的排列顺序是由DNA(基因)的碱基排列顺序来决定的。（3）反密码子：是指tRNA上与mRNA上的密码子相配对的三个碱基。3.密码子的特性（1）通用性：所有生物共用一套密码子，这一事实从分子水平上说明生物具有统一性。（2）专一性：一种密码子只能决定一种氨基酸。因此，一种转运RNA只能运载一种氨基酸。（3）简并性：一种氨基酸可以由多种密码子决定。因此，一种氨基酸可以由多种转运RNA运载。（4）连续性：密码子排列是连续的、无重叠、无间隔，读码从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号 起始密码子有2种，除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸之外，还是翻译的起始信号。终止密码子有3种，不决定任何氨基酸，在蛋白质合成过程中，是肽链增长的停止信号。能体现碱基互补配对原则的生理作用有DNA复制、RNA复制、转录、逆转录和翻译。存在碱基互补配对的细胞结构有细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体。例下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是（）A.遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同B.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同C.遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同D.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同解析：遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA,mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用。构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。答案：3.（2010漳州模拟）转录和翻译是真核细胞中基因表达的两个重要步骤，判断下列有关叙述（）两者需要的原料不同两者所需酶的种类相同两者在同一场所中进行两者碱基配对的方式相同A.只有一种说法正确B.只有两种说法正确C.只有三种说法正确D.四种说法都正确解析：选A。转录的原料是核糖核苷酸，翻译的原料是氨基酸；转录是为了合成RNA，翻译是为了合成蛋白质，故两个过程需要的酶不同；转录主要发生在细胞核，翻译主要发生在核糖体；转录过程碱基互补配对情况为A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程碱基互补配对情况为A-U、U-A、C-G、G-C。4.（2010漳州模拟）下列有关密码子的叙述错误的是（）A.一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子B.GTA肯定不是密码子C.每种密码子都有与之对应的氨基酸D.mRNA上的GCA在高等动、植物细胞内决定着同一种氨基酸解析：选C。终止密码子没有对应的氨基酸，其他密码子都能决定氨基酸的种类。考点基因表达中的相关计算 1.基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。2.mRNA中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。关系式如下： 蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目3.计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(2)在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。(3)蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数(肽键数脱去的水分子数)。 例(2009上海模拟)一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数，依次为（）A.32；11；66B.36；12；72C.12；36；24 D.11；36；72解析：此多肽含有11个肽键，所以含有氨基酸12个，所以mRNA上的密码子至少12个，mRNA上的碱基数至少为12336个；需要的tRNA也是12个；因为mRNA中碱基至少有36个，所以转录它的基因中碱基数至少为36272个。答案：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，AUUCGAUGAC(40个碱基)CUCUAGAUCU则该信使RNA控制合成的蛋白质中含有氨基酸的个数为（）A.20B.15C.16D.18解析：选C。根据信使RNA碱基数目氨基酸数目=31的关系，起点与终点之间的45个碱基决定15个氨基酸，起始密码子(AUG)决定一个氨基酸，终止密码子(UAG)不决定氨基酸。6.下列有关计算结果，错误的是（）A.DNA分子上的某个基因片段含有600对碱基，由它控制合成的蛋白质分子最多含有的氨基酸数为200个B.将一个被15N标记的噬菌体（含一个双链DNA分子）去侵染含14N的细菌，噬菌体复制3次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的1/8C.在某双链DNA分子的所有碱基中，鸟嘌呤的分子数占26%，则腺嘌呤的分子数占24%D.某DNA分子的一条单链中（A+T）/（C+G）= 0.4，上述碱基比例在其互补单链中也是0.4解析： 选B。将一个被15N标记的噬菌体（含一个双链DNA分子）去侵染含14N的细菌，噬菌体复制3次后，则含有15N标记的噬菌体占总数的2/8。考点中心法则的理解与分析 1.内容图解（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递该过程只在极少数RNA逆转录病毒增殖时发生，且必须有逆转录酶的参与，如HIV、SARS病毒。 逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中很重要，能以已知的mRNA为模板，催化合成目的基因。中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。 2.中心法则与基因表达的关系DNA复制只发生在细胞分裂间期，而在高度分化的细胞(不具分裂能力的细胞)中不再发生。转录和翻译无论细胞能否分裂，只要是活的细胞均可能进行(成熟红细胞除外)。例图示为自然界中遗传信息在三种大分子间的流动（如箭头2代表转录），下列哪种说法是正确的（）A.1、2、4常见，3、7少见，其他尚未被认识到B.2、4、6常见，其他几乎从未被认识到C.5、8、9未被认识到，3、7少见，其他常见D.3、7少见，其他常见解析：图中1表示DNA复制，2表示转录，3表示RNA复制，4表示翻译，5表示蛋白质复制，6表示由蛋白质DNA,7表示逆转录，8表示由蛋白质RNA,9表示由DNA蛋白质，中心法则及其补充包含的是1、2、3、4、7的内容，其中1、2、4是常见途径。答案：7.（2010海南高考）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（ ）A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序D.DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则解析：选D。线粒体和叶绿体中有少量的DNA，能够进行DNA的复制、转录和翻译过程，遵循中心法则，A正确；DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，故B、C正确；DNA病毒中只有DNA，其侵染宿主细胞过程中，遗传信息的传递仍然遵循中心法则，D错误。8.结合图表分析，下列有关说法正确的是()抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁合成环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶活性（可促进DNA螺旋化）红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的和B.青霉素和利福平能抑制DNA的复制C.结核杆菌的和过程都发生在细胞质中D.可发生在人体健康细胞中解析： 选A。首先判定出图中各个过程的名称，为DNA复制，为转录，为翻译，为RNA复制，为逆转录，然后根据表格中抗菌药物的抗菌机理来分析各选项。青霉素的作用对象是细胞壁，与DNA复制无关；环丙沙星可促进DNA螺旋化，不利于DNA复制；红霉素能与核糖体结合，抑制翻译过程；利福平抑制RNA聚合酶的活性，进而抑制转录和RNA复制；和过程只有某些RNA病毒才能进行。让梦想一起飞让梦想一起飞
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