必修2 第六单元 第20讲

第20讲基因的表达[考纲明细] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2.基因与性状的关系(Ⅱ)考点1遗传信息的转录和翻译1．RNA的结构与功能2．比较RNA与DNA3．遗传信息的转录(1)概念：以□01DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

(2)场所：主要是□02细胞核，在□03线粒体、叶绿体中也能发生转录过程。

(3)过程(见下图)4．遗传信息的翻译(1)概念(2)密码子①概念：信使RNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸，此3个相邻碱基称为□05密码子。

②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有□0661种，终止密码子有3种。

③密码子与氨基酸的对应关系一种密码子只能决定□07一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，一种氨基酸可能对应□08一种或几种密码子。

(3)tRNA①结构：呈三叶草的叶形 ②种类：□1261种。

③tRNA 与氨基酸的对应关系一种tRNA 只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由□13一种或几种tRNA 转运。

(4)过程(5)产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质。

深挖教材原核细胞、真核细胞的转录和翻译在时间、空间上的区别有哪些？ 提示 原核细胞的转录和翻译过程在时空上是连续的，即转录尚未结束，翻译就已开始；而真核细胞的转录和翻译是间隔的、不连续的，即先在细胞核内进行转录，形成的mRNA进入细胞质，在核糖体上再进行翻译过程。

1．“列表法”比较复制、转录和翻译2．“图示法”解读复制、转录、翻译的过程(1)图甲、图乙的过程判断①图甲DNA两条链都作为模板⇒复制。

②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。

(2)图丙的过程解读①一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。

②翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。

③翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。

④翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。

(3)图丁的过程解读①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。

②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

③方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板mRNA相同。

3．相关数量关系DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。

4．真核细胞和原核细胞基因表达过程的区别(1)真核细胞基因表达过程先转录后翻译。

转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合进行翻译。

(2)原核细胞基因表达过程边转录边翻译。

原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。

极大地提高了合成蛋白质的效率。

题组一遗传信息、密码子、反密码子的区别1．如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。

请判断下列说法中正确的是()A．分析题图可知①是β，完成此过程的场所是细胞核B．除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNAC．图中翻译过程需要在核糖体上进行D．能够转运氨基酸的③的种类有64种答案 C解析根据碱基互补配对原则，从图中②的碱基组成可以确定β链是转录模板，蓝藻是原核生物，没有细胞核，A错误；RNA包括mRNA(图中②)、tRNA(图中③)和rRNA(核糖体RNA)，B错误；图中翻译过程在核糖体上进行，C正确；③是tRNA，能够转运氨基酸，其种类是61种，D错误。

2．(2015·海南高考)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是()A．密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B．密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C．密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D．密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上答案 A解析mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上，每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子，A正确，B、C、D错误。

题后归纳遗传信息、密码子和反密码子的比较题组二转录和翻译过程3．(2018·福建质检)如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是()A．①是DNA，其一条链可进入细胞质作为转录的模板B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n－1个肽键C．③是核糖体，翻译过程中③将由3′向5′方向移动D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子答案 D解析据图可判断①②③④依次代表DNA、mRNA、核糖体、tRNA，其中②mRNA是以①DNA的一条链为模板转录形成的，场所是细胞核，A错误；②mRNA上有n个碱基，则新形成的肽链最多含有的氨基酸数目为n/3，则肽键数最多为(n/3－1)个，B错误；③核糖体沿着mRNA 由5′向3′方向移动，C错误；④tRNA上的反密码子可以识别②mRNA上的密码子，D正确。

4．下列有关如图所示的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述，不正确的是()A．图中所示的生理过程包括转录和翻译B．图中所示的过程发生在原核细胞中C．遗传信息由②传递到⑤需要mRNA作中介D．图中①在该过程中不起作用，由此可确定①在遗传上不具功能答案 D解析图示表示遗传信息从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质，所以其生理过程包括转录和翻译，A正确；图中转录和翻译可同时进行，说明是发生在原核细胞中，B正确；遗传信息存在于DNA分子中，由②传递到⑤需要mRNA作中介，C正确；①是DNA单链，在遗传时参与DNA复制，D错误。

5．(2019·江苏连云港东海石榴高中月考)关于如图所示生理过程的叙述，正确的是()A．物质1上任意三个相邻碱基叫做密码子B．该过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与C．多个结构1共同完成一条物质2的合成D．结构1读取到终止密码子时，物质2连接最后一个氨基酸答案 B解析mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基是密码子，A错误；图示为翻译过程，需要mRNA作为模板、tRNA运输氨基酸、rRNA构成的核糖体为场所，B正确；每个核糖体均分别完成一条多肽链的合成，多个核糖体可以完成多个相同的肽链的合成，C错误；结构1核糖体读取到终止密码子时，翻译过程结束，终止密码子不编码氨基酸，D错误。

题组三转录和翻译的相关计算6．下图的基因模型为某种酶的基因内部和周围的DNA片段情况。

距离以千碱基对(kb)表示，但未按比例画出，基因长度共8kb，人为划分a～g 7个区间，转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除，成为成熟的mRNA。

下列相关分析错误的是()A．该酶是由299个氨基酸组成的B．基因的长度大于其转录的mRNA的长度C．成熟的mRNA是由3100个核糖核苷酸组成的D．起始密码子对应的位点是RNA聚合酶结合的位点答案 D解析该酶的长度是由起始密码子和终止密码子之间的碱基决定的，且不含终止密码子，为[(5.8－1.7)－(5.2－2.0)]×1000－3＝897(个)碱基对，对应氨基酸299个，A正确；基因包括编码区和非编码区，其中只有编码区能转录形成mRNA，所以基因的长度大于其转录的mRNA的长度，B正确；成熟的mRNA的长度＝(7.5－1.2)－(5.2－2.0)＝3.1 kb，即由3100个核糖核苷酸组成，C正确；转录起点对应的位点是RNA聚合酶结合的位点，D错误。

7．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为()A．331166 B．361272C．123672 D．113666答案 B解析一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸。

mRNA中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸需要一个tRNA来转运。

因此，mRNA中至少含有36个碱基，至少需要12个tRNA，DNA中至少含有72个碱基。

技法提升计算中的“最多”和“最少”问题(1)mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。

(2)DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：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。

(3)不能忽略“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。

考点2中心法则及基因与性状的关系1．中心法则(1)提出者：克里克。

(2)总表达式①DNA的复制；②□01转录；③翻译；④□02RNA的复制；⑤□03逆转录。

(3)分别写出下列生物中心法则表达式①细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：□04②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：□05③HIV等逆转录病毒的中心法则：□06④不能分裂的细胞：□07DNA ――→转录RNA ――→翻译蛋白质深挖教材写出洋葱表皮细胞及根尖分生区细胞内遗传信息传递过程。

提示 洋葱表皮细胞内遗传信息传递过程为：DNA ――→转录RNA ――→翻译蛋白质洋葱根尖分生区细胞内遗传信息传递过程为：2．基因控制性状的途径(1)直接控制途径①机理：基因――→控制□01蛋白质结构――→直接控制生物体的性状。

②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。

(2)间接控制途径①机理：基因――→控制□02酶的合成――→控制□03代谢过程――→间接控制生物体的性状。

②实例：白化病、豌豆粒形的形成原因。

(必修2 P 70小字)(1)线粒体和叶绿体中的DNA ，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。

(2)线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等都与线粒体DNA 缺陷有关，通过母亲遗传给后代。

(必修2 P 71拓展题T 1改编)果蝇红眼形成的直接原因是红色色素的合成，而红色色素的合成需经一系列生化反应，每个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因，下列相关叙述正确的是()A．基因与红眼性状的关系是线性关系B．果蝇只要有红眼基因就能形成红眼C．红眼基因突变后其遗传性状一定改变D．红眼性状是基因通过指导蛋白质的合成来实现的答案 D解析根据题干信息可知，“红色色素的合成需经一系列生化反应，每个反应所涉及的酶都与相应的基因有关”，因此红眼基因与性状不是简单的线性关系，A错误；由于每个反应所涉及的酶都与相应的基因有关，因此并不是有红眼基因就能形成红眼，B错误；由于密码子的简并性，红眼基因突变后，其遗传性状不一定改变，C错误；红眼性状是基因通过指导蛋白质的合成来实现的，D正确。

题组一中心法则过程分析1．中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。