高中生物 第3章 遗传的分子基础 第4节 遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成（Ⅱ）学案 浙科版必修2

第四节遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成()1说出中心法则的内容。(重难点)2概述基因的概念。(重点)中 心 法 则项目中心法则及发展提出者克里克要点遗传信息是由DNA传递到RNA转录决定蛋白质的特异性翻译是生物体性状的体现者发展逆转录：在逆转录酶作用下，以RNA为模板反向合成单链DNA。图解探讨：为什么中心法则的遗传信息可以准确地流动？提示：因为有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则。探讨：在人体细胞中能否进行RNA复制和逆转录？在人体细胞内遗传信息是如何流动的？提示：不能。其过程为：1中心法则的内容及应用(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：(3)HIV等逆转录病毒的中心法则：2中心法则与基因表达的关系1中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表现的过程，下列说法不正确的是()【导学号：35930028】Aa、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录B需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是dCa、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中D在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同【解析】图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸，d过程需要逆转录酶；a、b、c在细胞生物中均能发生，d、e只发生在RNA病毒的寄主细胞中。在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核，但所需的关键酶不同，前者需要DNA聚合酶和解旋酶等，后者需要RNA聚合酶。【答案】C2如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是()A若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸B若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶【解析】B项为转录，应加RNA聚合酶；C项为翻译，应加氨基酸；D项为逆转录，应加逆转录酶。【答案】A基 因1基因的功能(1)遗传的一个基本功能单位；(2)在适当的环境条件下控制生物的性状。2基因的位置分布基因以一定的次序排列在染色体上。3基因的本质一段包括一个完整的遗传信息单位的有功能的核苷酸分子片段。4基因的种类(1)在大多数生物中是一段DNA；(2)在RNA病毒中，是一段RNA。探讨：基因、DNA和染色体三者之间有怎样的关系？提示：基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，每个DNA上含有许多个基因。探讨：能说基因的载体是染色体吗？请简要分析。提示：不能。对于真核细胞来说，基因(核基因)在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体，但细胞质基因存在于线粒体、叶绿体中的DNA分子上；对于原核细胞来说，基因则存在于拟核中的DNA分子上，没有染色体这一载体。探讨：在刑侦领域，DNA分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份，你能解释其中的生物学原理吗？提示：DNA分子具有多样性和特异性，不同人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是不同的，每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是特定的。1脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解2全方位理解“基因”(1)本质上，基因是有遗传效应的DNA片段。(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。1下列有关基因的叙述，正确的是()A基因是控制生物性状的结构单位和功能单位B人体细胞内的基因全部位于染色体上C经测定，一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对长度D基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构单位和功能单位。人体细胞内的基因主要在染色体上，线粒体DNA分子上也有少量基因。一个DNA分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有遗传效应的DNA片段并不是基因，因此C项中基因的平均长度小于n/2m个脱氧核苷酸对长度。有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代，无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。【答案】A2下列对基因本质的描述，正确的是()A基因的基本单位是核糖核苷酸B一个DNA分子就是一个基因C基因是DNA分子上的特定片段D基因的化学结构不会发生改变【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，其结构虽然具有稳定性，但不是绝对的，也有可能发生改变。【答案】C1关于“中心法则的提出及其发展”含义的叙述，错误的是()A表示遗传信息的传递方向B表示基因控制蛋白质合成的过程CDNA只能来自DNA的复制D基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状【解析】“中心法则及其发展”还包含以RNA为模板合成DNA的逆转录过程，所以DNA不是只能来自DNA的自我复制。【答案】C2遗传信息从RNADNA途径是中心法则的补充，下列能够进行该传递过程的生物是()A艾滋病病毒B噬菌体C烟草D疯牛病原体【解析】艾滋病病毒的遗传物质是RNA，在寄主细胞中可以发生遗传信息由RNADNA的逆转录过程；噬菌体和烟草的遗传物质都是DNA，不能发生RNADNA的遗传信息传递过程；疯牛病病原体称为朊病毒，是一种致病的蛋白质，它不含核酸，因而不能发生RNADNA的过程。【答案】A3在生物体内性状的表达一般遵循DNARNA蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是()A在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的BDNARNA主要是在细胞核中完成的，RNA蛋白质是在细胞质中完成的C在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的【解析】DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于在个体发育过程中，细胞内基因会出现顺序表达，即同一细胞的不同发育时期表达不同的基因，所以RNA和蛋白质的种类和数量会改变。【答案】D4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BDNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序DDNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则【解析】DNA病毒中虽然没有RNA，但它可借助宿主细胞完成DNA到RNA的转录过程，故其遗传信息的传递仍遵循中心法则。【答案】D5下列关于基因概念的叙述，错误的是()A基因是有遗传效应的DNA片段B基因是DNA分子上有一定功能的特定的碱基排列顺序C基因是DNA分子上任意一个片段D基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，是有一定功能的特定的碱基排列顺序。由于DNA分子上有很多不能控制生物性状的区段，所以基因不能是DNA分子上的任意一个片段。【答案】C课堂小结：网络构建核心回扣1.中心法则的要点：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物体性状的体现者。2.RNA病毒(如劳氏肉瘤病毒)能以RNA为模板反向地合成单链DNA，因为它们具有能够催化此反应过程的逆转录酶。3.生物性状的遗传信息最初是由核酸中核苷酸的排列方式决定的。因此，当生物体内外因素引起DNA损伤或者某些碱基改变时，就可能产生异常的性状或病变。4.基因是遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状；基因以一定的次序排列在染色体上。