高考生物大一轮复习 高考预测 第六部分 基因的本质和表达 6.3 基因的表达课件

第3课基因的表达考点一遗传信息的转录和翻译考点一遗传信息的转录和翻译 重点探究型重点探究型 核心知识回顾核心知识回顾1.RNA1.RNA的结构和种类：的结构和种类：(1)(1)基本单位：基本单位：_。核糖核苷酸核糖核苷酸(2)(2)组成成分：组成成分：(3)(3)结构：一般是结构：一般是_链，长度比链，长度比DNADNA短；能通过短；能通过_从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）尿嘧啶（尿嘧啶（U U）单单核孔核孔(4)(4)种类及功能。种类及功能。蛋白质蛋白质识别并转运氨基酸识别并转运氨基酸核糖体核糖体(5)DNA(5)DNA与与RNARNA的区别：的区别：物质组成物质组成结构特点结构特点五碳糖五碳糖特有碱基特有碱基DNADNA脱氧核糖脱氧核糖_一般是双链一般是双链RNARNA_U(U(尿嘧啶尿嘧啶) )通常是通常是_T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) )核糖核糖单链单链2.2.遗传信息的转录：遗传信息的转录：(1)(1)概念：以概念：以_为模板，按碱基互补配对原为模板，按碱基互补配对原则合成则合成RNARNA的过程。的过程。DNADNA的一条链的一条链(2)(2)转录过程转录过程( (见下图见下图) )：解旋酶解旋酶一条链一条链核糖核苷酸核糖核苷酸mRNAmRNADNADNA链链3.3.遗传信息的翻译：遗传信息的翻译：(1)(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以_为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)(2)密码子。密码子。概念：概念：_上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，每每3 3个这样的碱基称为个这样的碱基称为1 1个密码子。个密码子。种类：种类：6464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，终种，终止密码子有止密码子有_种。种。mRNAmRNA信使信使RNARNA61613 3(3)(3)翻译过程翻译过程( (见下图见下图) )：游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA核糖体核糖体mRNAmRNA多肽多肽核糖体核糖体tRNAtRNAmRNAmRNA(4)(4)产物：多肽产物：多肽 蛋白质蛋白质终止密码子终止密码子【特别提醒【特别提醒】(1)DNA(1)DNA与与RNARNA的结构比较：的结构比较：DNADNA一般为双链，一般为双链，RNARNA一般为一般为单链，但单链，但RNARNA在部分区段可能出现双链结构，碱基之间在部分区段可能出现双链结构，碱基之间以氢键相连接，如以氢键相连接，如tRNAtRNA。(2)tRNA(2)tRNA的结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸的结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸( (碱碱基基) )，不是仅由，不是仅由3 3个核糖核苷酸个核糖核苷酸( (碱基碱基) )构成。构成。(3)tRNA(3)tRNA和氨基酸之间的对应关系：一种和氨基酸之间的对应关系：一种tRNAtRNA只能转运只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种tRNAtRNA转转运。运。(4)(4)密码子和氨基酸之间的对应关系。密码子和氨基酸之间的对应关系。密码子共有密码子共有6464种，但其中有种，但其中有3 3种终止密码子，不编码种终止密码子，不编码任何氨基酸，编码氨基酸的密码子共有任何氨基酸，编码氨基酸的密码子共有6161种。种。一种密码子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可对一种密码子只决定一种氨基酸，但一种氨基酸可对应一种或多种密码子。应一种或多种密码子。(5)(5)转录产物：并不只有转录产物：并不只有mRNAmRNA，还有，还有tRNAtRNA和和rRNArRNA，但只，但只有有mRNAmRNA携带遗传信息。携带遗传信息。高考探究归纳高考探究归纳【高考典题示例【高考典题示例】(2014(2014江苏高考江苏高考) )关于基因控制蛋白质合成的过程，关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是世纪金榜导学号下列叙述正确的是世纪金榜导学号77982131(77982131() )A.A.一个含一个含n n个碱基的个碱基的DNADNA分子，转录的分子，转录的mRNAmRNA分子的碱基分子的碱基数是数是n/2n/2个个B.B.细菌的一个基因转录时两条细菌的一个基因转录时两条DNADNA链可同时作为模板，链可同时作为模板，提高转录效率提高转录效率C.DNAC.DNA聚合酶和聚合酶和RNARNA聚合酶的结合位点分别在聚合酶的结合位点分别在DNADNA和和RNARNA上上D.D.在细胞周期中，在细胞周期中，mRNAmRNA的种类和含量均不断发生变化的种类和含量均不断发生变化【解题指南【解题指南】(1)(1)隐含信息：隐含信息：DNADNA分子由具有遗传效应分子由具有遗传效应的片段和无遗传效应的片段组成。的片段和无遗传效应的片段组成。(2)(2)关键知识：转录的概念和转录的特点。关键知识：转录的概念和转录的特点。【解析【解析】选选D D。本题考查。本题考查DNADNA复制、基因转录的相关知复制、基因转录的相关知识。不具有遗传效应的识。不具有遗传效应的DNADNA片段不发生转录，不会形成片段不发生转录，不会形成mRNAmRNA，所以，所以mRNAmRNA分子的碱基数小于分子的碱基数小于n/2n/2个，故个，故A A错误；错误；转录是指以转录是指以DNADNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成则，合成RNARNA的过程，故的过程，故B B错误；错误；RNARNA聚合酶的结合位点聚合酶的结合位点也在也在DNADNA上，故上，故C C错误；在细胞周期中，由于基因的选错误；在细胞周期中，由于基因的选择性表达，择性表达，mRNAmRNA的种类和含量均不断发生变化，故的种类和含量均不断发生变化，故D D正正确。确。【高考母题变式【高考母题变式】变式变式1 1题干问题转换题干问题转换A A项中一个含项中一个含n n个碱基的个碱基的DNADNA分子中，转录、翻译生成的分子中，转录、翻译生成的蛋白质，最多含多少个氨基酸？蛋白质，最多含多少个氨基酸？提示：提示：n/6n/6个。个。DNADNA碱基数和氨基酸数的关系是：碱基数和氨基酸数的关系是：DNADNA碱基数碱基数氨基酸数氨基酸数=61=61。变式变式2 2图形转换图形转换下图表示人体内胰岛素合成时基因表达过程中的某个下图表示人体内胰岛素合成时基因表达过程中的某个阶段，若该基因是呼吸酶合成基因，则该过程的模板阶段，若该基因是呼吸酶合成基因，则该过程的模板链链_( (填填“一定一定”或或“不一定不一定”) )是是。原因是。原因是_。不一定不一定转录是以转录是以DNADNA的一条链为模板，可能是的一条链为模板，可能是链也可能是链也可能是链链【备考方法规律【备考方法规律】转录和翻译过程中相关数量的计算方法转录和翻译过程中相关数量的计算方法(1)(1)理顺相关数量关系：理顺相关数量关系：DNADNA碱基数碱基数mRNAmRNA碱基数碱基数氨氨基酸数基酸数=631=631。(2)(2)关注计算中关注计算中“最多最多”和和“最少最少”问题。问题。mRNAmRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，译时，mRNAmRNA上的上的_不决定氨基酸，因此准确不决定氨基酸，因此准确地说，地说，mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白质中上的碱基数目是蛋白质中_数目的数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。DNADNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中上的碱基数目比对应的蛋白质中_数目数目终止密码子终止密码子氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。不能忽略不能忽略“最多最多”或或“最少最少”等字：如等字：如mRNAmRNA上有上有n n个个碱基，转录产生它的基因中至少有碱基，转录产生它的基因中至少有_个碱基，该个碱基，该mRNAmRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有_个氨基酸。个氨基酸。(3)(3)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算。基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算。若基因中有若基因中有n n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a a，2n2nn/3n/3则合成含则合成含m m条多肽链的蛋白质的相对分子质量条多肽链的蛋白质的相对分子质量 ；若改为；若改为n n个碱基对，则公式为个碱基对，则公式为 。nn=a18m66 （）nn=a18m33 （）高考角度全练高考角度全练角度角度1 1DNADNA与与RNARNA的区别的区别1.(20131.(2013全国卷全国卷)关于关于DNADNA和和RNARNA的叙述，正确的是的叙述，正确的是( () )A.DNAA.DNA有氢键，有氢键，RNARNA没有氢键没有氢键B.B.一种病毒同时含有一种病毒同时含有DNADNA和和RNARNAC.C.原核细胞中既有原核细胞中既有DNADNA，也有，也有RNARNAD.D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNADNA和和RNARNA【解析【解析】选选C C。本题考查核酸的基本内容。本题考查核酸的基本内容。DNADNA通常为通常为双链，两条链间以氢键连接；双链，两条链间以氢键连接；RNARNA通常为单链，但也有通常为单链，但也有双链区域，如双链区域，如tRNAtRNA的三叶草结构，双链区域也含氢键，的三叶草结构，双链区域也含氢键，A A错误。病毒是非细胞生物，只含有错误。病毒是非细胞生物，只含有DNADNA或者或者RNARNA，B B错错误。细胞生物同时含有误。细胞生物同时含有DNADNA和和RNARNA，C C正确。线粒体、叶正确。线粒体、叶绿体为半自主性细胞器，具有绿体为半自主性细胞器，具有DNADNA和和RNARNA，核糖体中只，核糖体中只含含rRNArRNA，无，无DNADNA，D D错误。错误。【方法技巧【方法技巧】单链单链DNADNA、双链、双链DNADNA与与RNARNA的判断技巧的判断技巧(1)(1)从结构上判断从结构上判断DNADNA和和RNARNA：含有碱基含有碱基T T或脱氧核糖或脱氧核糖DNADNA。含有碱基含有碱基U U或核糖或核糖RNARNA。(2)(2)判断单链判断单链DNADNA和双链和双链DNADNA：若若 双链双链DNADNA。若嘌呤数若嘌呤数嘧啶数嘧啶数单链单链DNADNA。ATGCTACG(3)DNA(3)DNA和和RNARNA合成的判断：合成的判断：用放射性同位素标记用放射性同位素标记T T或或U U可判断可判断DNADNA和和RNARNA的合成。若的合成。若大量消耗大量消耗T T，可推断正发生，可推断正发生DNADNA的合成；若大量利用的合成；若大量利用U U，可推断正进行可推断正进行RNARNA的合成。的合成。角度角度2 2 复制、转录、翻译过程分析复制、转录、翻译过程分析2.(20162.(2016全国卷全国卷)某种物质可插入某种物质可插入DNADNA分子两条链的分子两条链的碱基对之间，使碱基对之间，使DNADNA双链不能解开。若在细胞正常生长双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是是( () )A.A.随后细胞中的随后细胞中的DNADNA复制发生障碍复制发生障碍B.B.随后细胞中的随后细胞中的RNARNA转录发生障碍转录发生障碍C.C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用【解题指南【解题指南】(1)(1)题干关键信息：某物质使题干关键信息：某物质使DNADNA双链不双链不能解开。能解开。(2)(2)解题关键：解题关键：DNADNA复制、转录时需要解开双链。复制、转录时需要解开双链。【解析【解析】选选C C。本题主要考查。本题主要考查DNADNA复制与转录过程。复制与转录过程。A A项，项，DNADNA复制过程中需要将双链解开，解开后的每一条复制过程中需要将双链解开，解开后的每一条单链成为模板参与复制，加入该物质后单链成为模板参与复制，加入该物质后DNADNA双链不能解双链不能解开，复制过程受阻，故正确。开，复制过程受阻，故正确。B B项，项，RNARNA的转录需要的转录需要DNADNA的一条链为模板，的一条链为模板，DNADNA不能解旋，转录不能进行，故正不能解旋，转录不能进行，故正确。确。C C项，项，DNADNA的复制和转录发生在细胞周期的间期，的复制和转录发生在细胞周期的间期，阻断阻断DNADNA复制和转录，细胞将停留在间期，故错误。复制和转录，细胞将停留在间期，故错误。D D项，癌细胞具有不断增殖的能力，项，癌细胞具有不断增殖的能力，加入该物质后阻断加入该物质后阻断了了DNADNA的复制，癌细胞的增殖受到抑制，故正确。的复制，癌细胞的增殖受到抑制，故正确。 3.(20153.(2015全国卷全国卷)人或动物人或动物PrPPrP基因编码一种蛋白基因编码一种蛋白(PrP(PrPc c) )，该蛋白无致病性。，该蛋白无致病性。PrPPrPc c的空间结构改变后成的空间结构改变后成为为PrPPrPscsc( (朊粒朊粒) )，就具有了致病性。，就具有了致病性。PrPPrPscsc可以诱导更多可以诱导更多PrPPrPc c转变为转变为PrPPrPscsc，实现朊粒的增殖可以引起疯牛病。，实现朊粒的增殖可以引起疯牛病。据此判断下列叙述正确的是据此判断下列叙述正确的是( () )世纪金榜导学号世纪金榜导学号7798213277982132A.A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B.B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C.C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D.PrPD.PrPc c转变为转变为PrPPrPscsc的过程属于遗传信息的翻译过程的过程属于遗传信息的翻译过程【解题指南【解题指南】(1)(1)题干关键词：题干关键词：PrPPrPc c无致病性、无致病性、PrPPrPscsc有有致病性。致病性。(2)(2)关键知识：蛋白质的结构和功能及基因控制蛋白质关键知识：蛋白质的结构和功能及基因控制蛋白质的合成。的合成。【解析【解析】选选C C。A A项，基因是有遗传效应的项，基因是有遗传效应的DNADNA片段，而片段，而朊粒为蛋白质，不能整合到宿主细胞的基因组中，故朊粒为蛋白质，不能整合到宿主细胞的基因组中，故错误；错误；B B项，朊粒通过诱导正常的蛋白质转变为项，朊粒通过诱导正常的蛋白质转变为PrPPrPscsc( (朊粒朊粒) )而实现朊粒的增殖，而肺炎双球菌的增殖而实现朊粒的增殖，而肺炎双球菌的增殖方式是二分裂，故错误；方式是二分裂，故错误；C C项，项，“PrPPrPc c的空间结构改变的空间结构改变后成为后成为PrPPrPscsc( (朊粒朊粒) )，就具有了致病性，就具有了致病性”，说明蛋白质，说明蛋白质的空间结构改变导致其功能发生了变化，故正确；的空间结构改变导致其功能发生了变化，故正确；D D项，项，PrPPrPc c转变为转变为PrPPrPscsc的过程是在某些因素的作用下导的过程是在某些因素的作用下导致的蛋白质空间结构的变化，遗传信息存在于基因上，致的蛋白质空间结构的变化，遗传信息存在于基因上，它通过转录和翻译两个过程才能形成相应的蛋白质，它通过转录和翻译两个过程才能形成相应的蛋白质，故错误。故错误。【知识总结【知识总结】DNADNA复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较比较比较项目项目DNADNA复制复制转录转录翻译翻译场所场所真核细胞主要在真核细胞主要在细胞核中细胞核中真核细胞主要真核细胞主要在细胞核中在细胞核中细胞质中的细胞质中的核糖体核糖体模板模板DNADNA的两条单链的两条单链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA原料原料 4 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 比较比较项目项目DNADNA复制复制转录转录翻译翻译条件条件ATPATP、酶、酶( (解旋解旋酶、酶、DNADNA聚合酶聚合酶) )酶酶(RNA(RNA聚合聚合酶酶) )、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA产物产物2 2个双链个双链DNADNA一个单链一个单链RNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA) )多肽链多肽链特点特点半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制多起点复制多起点复制边解旋边转边解旋边转录，录，DNADNA双链双链全保留全保留一条一条mRNAmRNA上可相上可相继结合多个核糖继结合多个核糖体，同时合成多体，同时合成多条肽链条肽链角度角度3 3基因表达的综合分析基因表达的综合分析4.(20174.(2017广州模拟广州模拟) )如图为人体胰岛素基因控制合成如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：胰岛素的过程示意图。据图回答：世纪金榜导学号世纪金榜导学号7798213377982133(1)(1)该图表示的过程发生在人体的该图表示的过程发生在人体的_细胞中，饭细胞中，饭后半小时，上图所示过程会后半小时，上图所示过程会_(_(填填“增强增强”或或“减弱减弱”) )。(2)(2)图中图中表示的过程称为表示的过程称为_，催化该过程的酶，催化该过程的酶是是_。表示的物质是表示的物质是_。(3)(3)图中天冬氨酸的密码子是图中天冬氨酸的密码子是_，胰岛素基因中，胰岛素基因中决定决定“ ”的模板链的碱基序列为的模板链的碱基序列为_。(4)(4)已知胰岛素由两条多肽链共已知胰岛素由两条多肽链共5151个氨基酸组成，指导个氨基酸组成，指导其合成的其合成的的碱基数远大于的碱基数远大于153153，主要原因是，主要原因是_。一个。一个上结合多个核糖体的意义上结合多个核糖体的意义是是_。【解析【解析】(1)(1)胰岛素是由人的胰岛胰岛素是由人的胰岛B B细胞合成分泌的。细胞合成分泌的。饭后半小时血液中被消化产生或吸收的葡萄糖增多，饭后半小时血液中被消化产生或吸收的葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。此时胰岛素分泌增加。(2)(2)图中图中表示转录过程，需要表示转录过程，需要RNARNA聚合酶的催化，转聚合酶的催化，转录形成的产物录形成的产物是是mRNAmRNA。(3)(3)密码子在密码子在mRNAmRNA上，天冬氨酸的密码子是上，天冬氨酸的密码子是GACGAC，由，由mRNAmRNA上碱基序列可知胰岛素基因中决定上碱基序列可知胰岛素基因中决定“ ”的模板链的碱基序列是的模板链的碱基序列是-CCACTGACC-CCACTGACC-。 (4)51(4)51个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的个氨基酸组成的胰岛素分子，指导其合成的mRNAmRNA中碱基数至少为中碱基数至少为153153，实际却远大于，实际却远大于153153，因为，因为mRNAmRNA上上含有终止密码子等不翻译的序列。一个含有终止密码子等不翻译的序列。一个mRNAmRNA上结合多上结合多个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效个核糖体能在短时间内合成大量的蛋白质，具有高效性。性。答案：答案：(1)(1)胰岛胰岛B B增强增强(2)(2)转录转录RNARNA聚合酶聚合酶mRNAmRNA(3)GAC(3)GAC-CCACTGACC-CCACTGACC-(4)mRNA(4)mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列在短时间上存在终止密码子等不翻译的序列在短时间内合成大量的蛋白质内合成大量的蛋白质( (答案合理即可答案合理即可) )【知识总结【知识总结】DNADNA复制、转录、翻译三者的联系复制、转录、翻译三者的联系【加固训练【加固训练】1.(20171.(2017襄樊模拟襄樊模拟) )美国科学家安德鲁美国科学家安德鲁菲尔和克雷菲尔和克雷格格梅洛发现了梅洛发现了RNARNA干扰现象，这是一个有关控制基因干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关信息流程的关键机制。下列有关RNARNA的叙述中，错误的的叙述中，错误的是是( () )A.A.有的有的RNARNA具有生物催化作用具有生物催化作用B.tRNAB.tRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA都是基因转录的产物都是基因转录的产物C.mRNAC.mRNA上有多少个密码子就有多少个上有多少个密码子就有多少个tRNAtRNA与之对应与之对应D.D.分化后的不同形态的细胞中分化后的不同形态的细胞中mRNAmRNA的种类和数量有所的种类和数量有所不同不同【解析【解析】选选C C。有的。有的RNARNA是酶，具有生物催化作用；是酶，具有生物催化作用；RNA(RNA(包括包括tRNAtRNA、rRNArRNA和和mRNA)mRNA)是基因转录的产物；是基因转录的产物；mRNAmRNA上的终止密码子没有与之对应的上的终止密码子没有与之对应的tRNAtRNA；细胞分化形成；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，因此它们中的中的mRNAmRNA种类和数量有所不同。种类和数量有所不同。2.(20152.(2015江苏高考江苏高考) )下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是( () )A.A.图中结构含有核糖体图中结构含有核糖体RNARNAB.B.甲硫氨酸处于图中甲硫氨酸处于图中的位置的位置C.C.密码子位于密码子位于tRNAtRNA的环状结构上的环状结构上D.mRNAD.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【解析【解析】选选A A。本题主要考查翻译过程。图中结构包括。本题主要考查翻译过程。图中结构包括核糖体、核糖体、mRNAmRNA、tRNAtRNA，核糖体由，核糖体由RNARNA和蛋白质构成，故和蛋白质构成，故A A项正确。项正确。是起始甲硫氨酸后相邻位置的氨基酸，故是起始甲硫氨酸后相邻位置的氨基酸，故B B项错误。项错误。tRNAtRNA的环状结构上有反密码子，密码子位于的环状结构上有反密码子，密码子位于mRNAmRNA上，故上，故C C项错误。由于密码子的简并性，项错误。由于密码子的简并性，mRNAmRNA上碱上碱基改变，肽链中氨基酸的种类不一定改变，故基改变，肽链中氨基酸的种类不一定改变，故D D项错误。项错误。考点二中心法则及基因与性状的关系考点二中心法则及基因与性状的关系 基础夯实基础夯实型型 核心知识回顾核心知识回顾1.1.中心法则的内容与发展：中心法则的内容与发展：(1)(1)总表达式：总表达式：DNADNA的复制；的复制；_；翻译；翻译；_；逆转录。逆转录。转录转录RNARNA的复制的复制(2)(2)写出下列各类生物遗传信息的传递过程写出下列各类生物遗传信息的传递过程( (中心法则中心法则) )：生物种类生物种类遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程病毒类生物病毒类生物DNADNA病毒：病毒：_RNARNA病毒：病毒：_逆转录病毒：逆转录病毒：_ _ 细胞类生物细胞类生物_2.2.基因控制生物体性状的方式：基因控制生物体性状的方式：(1)(1)直接控制途径：直接控制途径：基因基因 _ _ 生物体性状。生物体性状。(2)(2)间接控制途径：间接控制途径：基因基因 _ _ _ _ 生物体性状。生物体性状。蛋白质结构蛋白质结构酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢【思维诊断【思维诊断】(1)(1)叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则。叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则。( )( )分析：分析：叶绿体中含有叶绿体中含有DNADNA，DNADNA中遗传信息的传递遵循中遗传信息的传递遵循中心法则。中心法则。(2)DNA(2)DNA病毒中没有病毒中没有RNARNA，其遗传信息的传递不遵循中心，其遗传信息的传递不遵循中心法则。法则。( )( )分析：分析：DNADNA病毒中的病毒中的DNADNA在受体细胞中复制、转录、翻在受体细胞中复制、转录、翻译，也遵循中心法则。译，也遵循中心法则。(3)(3)原核生物的原核生物的tRNAtRNA合成无需基因指导。合成无需基因指导。( )( )分析：分析：mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA都是在基因的指导下合成都是在基因的指导下合成的。的。(4)(4)线粒体中的线粒体中的DNADNA能控制某些蛋白质的合成。能控制某些蛋白质的合成。( )( )分析：分析：DNADNA中的遗传信息能控制蛋白质的合成，所以存中的遗传信息能控制蛋白质的合成，所以存在于线粒体中的在于线粒体中的DNADNA也具有控制某些蛋白质合成的功也具有控制某些蛋白质合成的功能。能。(5)(5)镰刀型细胞贫血症是通过控制蛋白质的结构直接控镰刀型细胞贫血症是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的。制生物体性状的。( )( )分析：分析：镰刀型细胞贫血症是由于某个氨基酸改变引起镰刀型细胞贫血症是由于某个氨基酸改变引起的，因此是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性的，因此是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的。状的。(6)(6)基因与性状是一一对应的关系。基因与性状是一一对应的关系。( )( )分析：分析：一个基因可决定多个性状，有的性状由多个基一个基因可决定多个性状，有的性状由多个基因决定。因决定。高考角度全练高考角度全练角度角度1 1对中心法则的理解对中心法则的理解1.(20161.(2016海南高考海南高考) )某种某种RNARNA病毒在增殖过程中，其遗病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质中。物质Y Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y Y抑制该病毒增殖抑制该病毒增殖的机制是的机制是( () )A.A.抑制该病毒抑制该病毒RNARNA的转录过程的转录过程B.B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.C.抑制该抑制该RNARNA病毒的反转录过程病毒的反转录过程D.D.抑制该病毒抑制该病毒RNARNA的自我复制过程的自我复制过程【解析【解析】选选C C。本题主要考查中心法则。本题主要考查中心法则。RNARNA病毒反转病毒反转录生成录生成DNADNA，需要的原料是，需要的原料是4 4种脱氧核苷酸，物质种脱氧核苷酸，物质Y Y与脱与脱氧核苷酸结构相似，会混入反转录生成的氧核苷酸结构相似，会混入反转录生成的DNADNA中，致使中，致使反转录生成的反转录生成的DNADNA不能整合到真核宿主的基因组中，影不能整合到真核宿主的基因组中，影响病毒响病毒RNARNA及蛋白质的合成，从而抑制该病毒增殖，故及蛋白质的合成，从而抑制该病毒增殖，故只有只有C C项正确。项正确。2.(20152.(2015重庆高考重庆高考) )结合下图分析，下列叙述错误的结合下图分析，下列叙述错误的是是( () )A.A.生物的遗传信息储存在生物的遗传信息储存在DNADNA或或RNARNA的核苷酸序列中的核苷酸序列中B.B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C.C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链【解题指南【解题指南】(1)(1)图示信息：图示信息：DNADNA可复制及转录、翻译可复制及转录、翻译产生蛋白质，产生蛋白质，RNARNA可复制及逆转录产生可复制及逆转录产生DNADNA。(2)(2)关键知识：遗传信息的概念、密码子的简并性和蛋关键知识：遗传信息的概念、密码子的简并性和蛋白质的功能。白质的功能。【解析【解析】选选D D。本题考查遗传的物质基础和遗传信息的。本题考查遗传的物质基础和遗传信息的表达。表达。A A项，生物的遗传物质是项，生物的遗传物质是DNADNA或或RNARNA，即遗传信息，即遗传信息储存在储存在DNADNA或或RNARNA的核苷酸序列中，故该叙述正确。的核苷酸序列中，故该叙述正确。B B项，因为密码子的简并性，转录形成的项，因为密码子的简并性，转录形成的mRNAmRNA碱基序列碱基序列不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故该叙述正不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故该叙述正确。确。C C项，蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的项，蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表现型是通过蛋白质体现的，故该叙述正确。表现型是通过蛋白质体现的，故该叙述正确。D D项，遗项，遗传信息是由碱基序列决定的，传信息是由碱基序列决定的，DNADNA上基因两条链的碱基上基因两条链的碱基互补配对，含遗传信息不同，故该叙述错误。互补配对，含遗传信息不同，故该叙述错误。【知识总结【知识总结】不同生物遗传信息传递的途径不同生物遗传信息传递的途径(1)(1)动植物只有动植物只有DNADNA复制、转录、翻译三条途径，但具复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞无分化的细胞无DNADNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。(2)DNA(2)DNA病毒只有病毒只有DNADNA复制、转录、翻译三条途径，但这复制、转录、翻译三条途径，但这三个过程发生在宿主细胞内。三个过程发生在宿主细胞内。(3)RNA(3)RNA复制和逆转录只发生在复制和逆转录只发生在RNARNA病毒侵染宿主细胞过病毒侵染宿主细胞过程中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。程中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。3.(20153.(2015安徽高考安徽高考)Q)Q噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质(QRNA(QRNA) )是是一条单链一条单链RNARNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNAQRNA立即立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNARNA复制酶复制酶( (如如图所示图所示) )，然后利用该复制酶复制，然后利用该复制酶复制QRNAQRNA。下列叙述正。下列叙述正确的是世纪金榜导学号确的是世纪金榜导学号77982134(77982134() )A.QRNAA.QRNA的复制需经历一个逆转录过程的复制需经历一个逆转录过程B.QRNAB.QRNA的复制需经历形成双链的复制需经历形成双链RNARNA的过程的过程C.C.一条一条QRNAQRNA模板只能翻译出一条肽链模板只能翻译出一条肽链D.QRNAD.QRNA复制后，复制酶基因才能进行表达复制后，复制酶基因才能进行表达【解题指南【解题指南】(1)(1)题干关键信息：题干关键信息：“一条单链一条单链RNA”RNA”“QRNAQRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白立即作为模板翻译出成熟蛋白”“”“然后利用然后利用该复制酶复制该复制酶复制QRNAQRNA”。(2)(2)图示信息：噬菌体的遗传物质图示信息：噬菌体的遗传物质QRNAQRNA作为模板的翻作为模板的翻译过程。译过程。【解析【解析】选选B B。本题主要考查中心法则的有关知识。本题主要考查中心法则的有关知识。QRNAQRNA复制的产物为复制的产物为RNARNA，而逆转录的产物为，而逆转录的产物为DNADNA，故，故A A项错误。项错误。QRNAQRNA的复制要遵循碱基互补配对原则，以的复制要遵循碱基互补配对原则，以QRNAQRNA为模板，产物为模板，产物RNARNA与模板之间会形成双链与模板之间会形成双链RNARNA，故故B B项正确。题图中一条项正确。题图中一条QRNAQRNA作为模板翻译出了成熟作为模板翻译出了成熟蛋白、外壳蛋白和蛋白、外壳蛋白和RNARNA复制酶等三种蛋白质，每个蛋白复制酶等三种蛋白质，每个蛋白质至少是由一条肽链形成的，故质至少是由一条肽链形成的，故C C项错误。由题干信息项错误。由题干信息“当噬菌体侵染大肠杆菌后当噬菌体侵染大肠杆菌后”“”“QRNAQRNA立即作为模板立即作为模板翻译出翻译出RNARNA复制酶，然后复制酶，然后复制复制QRNAQRNA”可知，可知，复制酶基因表达在先，复制酶基因表达在先，QRNAQRNA复制在后，故复制在后，故D D项错误。项错误。【方法技巧【方法技巧】三看法三看法”判断中心法则的过程判断中心法则的过程角度角度2 2基因对性状的控制基因对性状的控制4.(20174.(2017洛阳模拟洛阳模拟) )下列有关人体细胞中基因与性状下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙述，错误的是关系的叙述，错误的是( () )A.A.基因分布于细胞核、线粒体中，只有核中的基因能基因分布于细胞核、线粒体中，只有核中的基因能决定性状决定性状B.B.环境也能影响性状表现，性状是基因与环境共同作环境也能影响性状表现，性状是基因与环境共同作用的结果用的结果C.C.有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决有些性状是由多个基因共同决定的，有的基因可决定和影响多种性状定和影响多种性状D.D.一条染色体上分布有许多基因，可决定和影响人体一条染色体上分布有许多基因，可决定和影响人体的多种性状表现的多种性状表现【解析【解析】选选A A。基因分布于人体的细胞核、线粒体中，。基因分布于人体的细胞核、线粒体中，核基因和线粒体基因均能控制生物性状，核基因和线粒体基因均能控制生物性状，A A错误。性状错误。性状是由环境和基因共同决定的，是由环境和基因共同决定的，B B正确。性状可由一个或正确。性状可由一个或多个基因共同决定，有些基因可决定和影响多种性状，多个基因共同决定，有些基因可决定和影响多种性状，C C正确。一条染色体上含一个或两个正确。一条染色体上含一个或两个DNADNA，一个，一个DNADNA上含上含有多种基因，可决定和影响人体的多种性状表现，有多种基因，可决定和影响人体的多种性状表现，D D正正确。确。【知识总结【知识总结】基因与性状的关系基因与性状的关系(1)(1)一般而言，一个基因决定一种性状。一般而言，一个基因决定一种性状。(2)(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米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至少与叶绿素的形成至少与5050多个不同的基因有关。多个不同的基因有关。(3)(3)有时一个基因可影响多种性状，如有时一个基因可影响多种性状，如A B CA B C，基因基因1 1可影响可影响B B和和C C的性状。的性状。(4)(4)生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。基因生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。相同。【加固训练【加固训练】(2014(2014江苏高考江苏高考) )研究发现，人类免疫缺陷病毒研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)携带的携带的RNARNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则板。依据中心法则( (下图下图) )，下列相关叙述错误的是，下列相关叙述错误的是( () )A.A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节环节B.B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.C.通过通过形成的形成的DNADNA可以整合到宿主细胞的染色体可以整合到宿主细胞的染色体DNADNA上上D.D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病艾滋病【解题指南【解题指南】(1)(1)题干关键信息：人类免疫缺陷病毒题干关键信息：人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)携带的携带的RNARNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。质的模板。(2)(2)图示信息：图示信息：是转录，是转录，是翻译，是翻译，是逆转录。是逆转录。(3)(3)关键知识：人类免疫缺陷病毒关键知识：人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)寄生在人的寄生在人的T T淋淋巴细胞中。巴细胞中。【解析【解析】选选B B。本题考查中心法则的信息传递。人类免。本题考查中心法则的信息传递。人类免疫缺陷病毒疫缺陷病毒(HIV)(HIV)主要攻击人体的主要攻击人体的T T淋巴细胞，在侵染淋巴细胞，在侵染过程中过程中HIVHIV整体进入整体进入T T淋巴细胞内，然后释放出淋巴细胞内，然后释放出RNARNA，故，故B B选项是错误的。选项是错误的。HIVHIV属于逆转录病毒的一种，它的遗属于逆转录病毒的一种，它的遗传物质传物质RNARNA先经逆转录形成先经逆转录形成DNADNA，然后形成的，然后形成的DNADNA整合到整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒患者细胞的基因组中，再通过病毒DNADNA的转录形成的转录形成HIVHIV的的RNARNA，最后通过翻译，形成，最后通过翻译，形成HIVHIV的蛋白质，并组装成的蛋白质，并组装成大量的子代大量的子代HIVHIV，由被感染的细胞裂解释放出来；根据，由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒题图中的中心法则可知病毒DNADNA是通过逆转录过程合成是通过逆转录过程合成的，故可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。的，故可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故故A A、C C、D D选项均正确。选项均正确。