資源簡(jiǎn)介

新人教生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第23講　基因的表達(dá)
課標(biāo)要求 概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，比較轉(zhuǎn)錄和翻譯。
考點(diǎn)1　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
概 念 落 實(shí)
1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能
拓 展 提 升
RNA的類(lèi)型
RNA分為編碼RNA和非編碼RNA。非編碼RNA是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA。包括rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA 和miRNA 等多種已知功能的 RNA，還包括未知功能的RNA。
類(lèi)型 定義 功能
非編碼 RNA Lnc RNA 一類(lèi)長(zhǎng)鏈非編碼RNA 具有多種調(diào)控功能，如表觀遺傳
miRNA 一類(lèi)短鏈非編碼RNA，調(diào)控基因表達(dá) 具有多種調(diào)控功能，如表觀遺傳
反義RNA 一般可由基因互補(bǔ)鏈轉(zhuǎn)錄出來(lái)能與mRNA互補(bǔ)配對(duì)的一類(lèi)RNA 抑制某些基因（如致病基因）翻譯
rRNA 核糖體RNA 構(gòu)成核糖體，催化氨基酸脫水縮合
tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體參與蛋白質(zhì)合成
編碼 RNA hnRNA 剪切掉內(nèi)含子對(duì)應(yīng)序列即成mRNA mRNA的前體
mRNA 由基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)，攜帶遺傳信息 作為翻譯模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成
2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
（1）概念：以　　　　　　為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成　　　　的過(guò)程。
（2）場(chǎng)所：主要在　　　　　　中，細(xì)胞質(zhì)的葉綠體、線粒體及細(xì)菌的擬核中等也會(huì)發(fā)生。
（3）過(guò)程及條件
（4）產(chǎn)物：　　　　　　　　、tRNA等。
診斷·加強(qiáng)
1.判斷下列說(shuō)法的正誤：
（1）DNA有氫鍵，有螺旋結(jié)構(gòu)，RNA無(wú)氫鍵，無(wú)螺旋結(jié)構(gòu)。 （　　）
（2）DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，RNA都是單鏈結(jié)構(gòu)。 （　　）
（3）核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)催化氨基酸脫水縮合。 （　　）
（4）（2017·全國(guó)Ⅲ卷）tRNA、rRNA和mRNA都是從DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)。 （　　）
（5）（2021·河北卷T8）所有生物基因表達(dá)過(guò)程用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼。 （　　）
（6）（2022·湖南卷T9）噬菌體在自身RNA聚合酶的作用下轉(zhuǎn)錄出RNA。 （　　）
（7）（2020·海南卷T7）轉(zhuǎn)錄時(shí)基因的兩條鏈可同時(shí)作為模板。 （　　）
（8）轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要解旋酶解旋后，再由RNA聚合酶催化合成RNA。 （　　）
2.一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的　　　　條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈　　　　（選填“一定”或“不一定”）相同。
3.轉(zhuǎn)錄具有方向性，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　為轉(zhuǎn)錄的起始方向。
典 題 固 法
（2021·遼寧卷改編）脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。下圖為10－23型脫氧核酶與靶RNA結(jié)合并進(jìn)行定點(diǎn)切割的示意圖。切割位點(diǎn)在一個(gè)未配對(duì)的嘌呤核苷酸（圖中R所示）和一個(gè)配對(duì)的嘧啶核苷酸（圖中Y所示）之間，圖中字母均代表由相應(yīng)堿基構(gòu)成的核苷酸。下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A.脫氧核酶的作用過(guò)程受溫度的影響
B.圖中Y與兩個(gè)R之間通過(guò)氫鍵相連
C.脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對(duì)方式有兩種
D.利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程
（2022·江蘇卷節(jié)選）科學(xué)家研發(fā)了多種RNA藥物用于疾病治療和預(yù)防，圖中①～④示意4種RNA藥物的作用機(jī)制。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）細(xì)胞核內(nèi)RNA轉(zhuǎn)錄合成以　　　　　　為模板，需要　　　　　　的催化。前體mRNA需加工為成熟的mRNA，才能轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，說(shuō)明　　　　　　對(duì)大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有選擇性。
（2）機(jī)制①：有些杜興氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥患者DMD蛋白基因的51外顯子片段中發(fā)生　　　　　　，提前產(chǎn)生終止密碼子，從而不能合成DMD蛋白。為治療該疾病，將反義RNA藥物導(dǎo)入細(xì)胞核，使其與51外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合形成　　　　　　，DMD前體mRNA剪接時(shí)，異常區(qū)段被剔除，從而合成有功能的小DMD蛋白，減輕癥狀。
（3）機(jī)制②：有些高膽固醇血癥患者的PCSK9蛋白可促進(jìn)低密度脂蛋白的內(nèi)吞受體降解，血液中膽固醇含量偏高。轉(zhuǎn)入與PCSK9mRNA特異性結(jié)合的siRNA，導(dǎo)致PCSK9mRNA被剪斷，從而抑制細(xì)胞內(nèi)的　　　　　　合成，治療高膽固醇血癥。
（4）機(jī)制③：mRNA藥物進(jìn)入患者細(xì)胞內(nèi)可表達(dá)正常的功能蛋白，替代變異蛋白發(fā)揮治療作用。通常將mRNA藥物包裝成脂質(zhì)體納米顆粒，目的是　　　　　　　　　　。
考向1　DNA與RNA的關(guān)系、辨別
1.（2023·汕頭金山中學(xué)）“RNA世界假說(shuō)”是生命起源的假說(shuō)之一。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為生命進(jìn)化的早期并沒(méi)有蛋白質(zhì)，是某些RNA催化了其他 RNA 的復(fù)制①，進(jìn)化多年后便將攜帶遺傳信息的功能②傳給DNA， DNA 和蛋白質(zhì)都是RNA 進(jìn)化的產(chǎn)物③。下列相關(guān)敘述中正確的是（　　）
A.DNA和 RNA 都是生物大分子，組成元素和空間結(jié)構(gòu)也相同
B.細(xì)胞分化時(shí)，核DNA、 RNA 和蛋白質(zhì)的種類(lèi)和含量均會(huì)發(fā)生改變
C.“RNA世界假說(shuō)”具有一定的局限性，無(wú)法解釋tRNA從何而來(lái)
D. rRNA能夠催化肽鍵的形成④，該事實(shí)不能作為“RNA世界假說(shuō)”的證據(jù)
審 答 指 導(dǎo)
題眼 明確思路 指導(dǎo)答案
①②③ 說(shuō)明RNA具有催化和攜帶遺傳信息的功能；另外，雖然給出“蛋白質(zhì)是RNA進(jìn)化的產(chǎn)物”，并未表明RNA有轉(zhuǎn)運(yùn)功能 可判斷C項(xiàng)
③④ 根據(jù)選項(xiàng)信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)“rRNA是核糖體的組成之一”“肽鍵是連接氨基酸形成蛋白質(zhì)的化學(xué)鍵”進(jìn)行推測(cè) 可判斷D項(xiàng)
考向2　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
2.（2022·汕頭期末）SP8噬菌體DNA的兩條鏈的堿基組成很不平衡，其中一條鏈含有比較多的嘌呤（A鏈），另一條互補(bǔ)鏈含有比較多的嘧啶（B鏈），已知嘌呤比嘧啶重。科學(xué)家讓SP8噬菌體侵染枯草桿菌，然后從枯草桿菌中分離出RNA，分別與SP8噬菌體DNA的A鏈和B鏈混合，并緩慢冷卻。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SP8噬菌體侵染后形成的RNA只與A鏈形成DNA－RNA雜合分子。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.SP8噬菌體DNA中的嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)
B.DNA－RNA雜合分子不存在未配對(duì)的單鏈部分
C.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板
D.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了DNA是SP8噬菌體的遺傳物質(zhì)
考點(diǎn)2　遺傳信息的翻譯
概 念 落 實(shí)
1.翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以　　　　　為模板合成　　　　　　　　　　　　的過(guò)程。
2.場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)中的　　　　　　。
3.遺傳信息、密碼子與反密碼子
（1）概念關(guān)系
比較 遺傳信息 密碼子 反密碼子
實(shí)質(zhì) 　　　　中脫氧核苷酸的排列順序 　　　　上決定一個(gè)氨基酸的　　　　　　　　　　 　　　　上的能　　　　　的3個(gè)相鄰堿基
聯(lián)系 堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶ 氨基酸數(shù) 　6　　　　3　　　　1 （數(shù)量關(guān)系詳見(jiàn)下面特別提醒） ①基因中的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳遞到mRNA的　　　　　　　　的排列順序上； ②密碼子直接決定蛋白質(zhì)分子中　　　　的排列順序，　　　　　　可識(shí)別密碼子
（2）數(shù)量關(guān)系
①密碼子有　　　　種。其中：
　　　　種起始密碼子 在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸
　　　　種終止密碼子：UAA、UAG、UGA 正常情況下，終止密碼子　　　　　　　　，僅作為翻譯終止的信號(hào)，但在特殊情況下，終止密碼子UGA可以編碼硒代半胱氨酸
②通常一種密碼子決定　　　　種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)　　　　種氨基酸。
③每種氨基酸對(duì)應(yīng)　　　　　　　　密碼子（密碼子的簡(jiǎn)并性），可由　　　　　　　　　　轉(zhuǎn)運(yùn)。
（3）幾乎所有的生物體都　　　　　　　　　　，這是密碼子的通用性（注：轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理論基礎(chǔ)）。
特 別 提 醒
　　實(shí)際基因表達(dá)過(guò)程中堿基數(shù)和氨基酸數(shù)的關(guān)系不符合6∶3∶1的原因：①基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切；②在基因中，有的片段（非編碼區(qū)）起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄；③合成的肽鏈在加工過(guò)程中可能會(huì)被剪切掉部分氨基酸；④轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子一般不編碼氨基酸。
4.翻譯的過(guò)程
5.真核與原核細(xì)胞中翻譯過(guò)程模型解讀
甲 乙
（1）模型甲：真核細(xì)胞中翻譯過(guò)程，特點(diǎn)是先轉(zhuǎn)錄后翻譯。圖中①是　　　　，⑥是　　　　，②③④⑤表示正在合成的4條　　　　　　　　（選填“相同”或“不同”）的多肽鏈，從肽鏈長(zhǎng)短可以判斷翻譯的方向是　　　　　　　。
（2）模型乙：原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，特點(diǎn)是　　　　　　　　，與真核細(xì)胞不同的原因是原核細(xì)胞　　　　　　　　　　　　　　　　，且原核細(xì)胞的基因中無(wú)內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不需要加工即可直接作為翻譯的模板。
（3）（鏈接必修2教材P69旁欄圖）兩個(gè)模型圖都反映出mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系是：　　　　　　　
　　　　　　　　。多聚核糖體形成的意義是　　　　　　　　　　　　　　　　。
歸 納 總 結(jié)
比較DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯
復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯
時(shí)間 細(xì)胞分裂的間期 生物個(gè)體發(fā)育的整個(gè)過(guò)程
場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核（葉綠體、線粒體和擬核中也發(fā)生） 核糖體
模板 DNA的兩條單鏈 DNA的一條鏈 mRNA
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸
條件 解旋酶、DNA聚合酶、能量 RNA聚合酶、能量 酶、ATP、tRNA、能量
產(chǎn)物 2個(gè)雙鏈DNA RNA 肽鏈（蛋白質(zhì)）
特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 1條mRNA上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，合成多條肽鏈
堿基配對(duì) 方式 A—T、T—A、 G—C、C—G A—U、T—A、 G—C、C—G A—U、U—A、 G—C、C—G
信息傳遞 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白質(zhì)
意義 傳遞遺傳信息 表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀
診斷·加強(qiáng)
1.判斷下列說(shuō)法的正誤：
（1）一個(gè)DNA分子轉(zhuǎn)錄一次，可形成一個(gè)或多個(gè)合成多肽鏈的模板 （　　）
（2）多個(gè)核糖體可結(jié)合在一個(gè)mRNA分子上共同合成一條多肽鏈 （　　）
（3）編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個(gè)相鄰的脫氧核苷酸組成 （　　）
（4）每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子 （　　）
（5）真核生物基因表達(dá)的過(guò)程即是蛋白質(zhì)合成的過(guò)程 （　　）
（6）起始密碼子和終止密碼子是基因兩端的一段序列，控制著翻譯的開(kāi)始和結(jié)束。 （　　）
2.下圖中編號(hào)代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別是：①　　　；②　　　；③　　　；④　　　；⑤　　　。
典 題 固 法
（2021·廣東卷）金霉素（一種抗生素）可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用直接影響的過(guò)程是（　　）
A.DNA復(fù)制 B.轉(zhuǎn)錄
C.翻譯 D.逆轉(zhuǎn)錄
（2022·湖南卷）大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強(qiáng)，二者組裝成核糖體。當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白可通過(guò)結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)而產(chǎn)生翻譯抑制。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.一個(gè)核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈
B.細(xì)胞中有足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白通常不會(huì)結(jié)合自身mRNA分子
C.核糖體蛋白對(duì)自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡
D.編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯
（2020·全國(guó)Ⅲ卷）細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤（Ⅰ），含有Ⅰ的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，存在如圖所示的配對(duì)方式（Gly表示甘氨酸）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A.一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子
B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合
C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成
D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
考向1　結(jié)合新情景考查RNA
1.（2022·深圳五校聯(lián)考）生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱(chēng)為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的tRNA。tRNA上識(shí)別遺傳密碼的三個(gè)堿基稱(chēng)為反密碼子。下列敘述錯(cuò)誤的是（　　）
A.tRNA分子上的反密碼子并不決定其攜帶的氨基酸種類(lèi)
B.新合成的多肽鏈中，原來(lái)精氨酸的位置可被替換為甘氨酸
C.此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列
D.校正tRNA分子的存在可以彌補(bǔ)某些突變引發(fā)的遺傳缺陷
考向2　遺傳信息的翻譯
2.（2022·佛山一模）葉綠體具有自身的基因組和遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)，葉綠體中的蛋白質(zhì)一部分由自身基因編碼，一部分由核基因編碼。核基因編碼的葉綠體蛋白質(zhì)前端含有一段轉(zhuǎn)運(yùn)肽，可以引導(dǎo)其進(jìn)入葉綠體。D1是葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)依賴(lài)的一種核心蛋白，由自身的psbA基因編碼。高溫造成葉綠體內(nèi)活性氧（ROS）的大量積累，ROS不但會(huì)破壞D1，還會(huì)抑制psbA mRNA的翻譯。為了克服高溫對(duì)作物產(chǎn)量的影響，我國(guó)科學(xué)家克隆了擬南芥葉綠體中的psbA基因，與高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入水稻細(xì)胞的核基因組中，培育出適應(yīng)高溫的轉(zhuǎn)基因水稻。相關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）
A.D1核心蛋白主要分布在葉綠體基質(zhì)中
B.擬南芥葉綠體中psbA基因的復(fù)制需要用到DNA酶
C.轉(zhuǎn)基因水稻細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的psbA mRNA進(jìn)入葉綠體翻譯
D.除高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子外，目的基因psbA還要與編碼轉(zhuǎn)運(yùn)肽的DNA片段連接
3.（2019·全國(guó)Ⅰ卷）用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，所需的材料組合是（　　）
①同位素標(biāo)記的tRNA　②蛋白質(zhì)合成所需的酶　③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸　④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液
A.①②④ B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
考向3　綜合考查DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯
4.（2022·深圳二調(diào)）下圖表示真核細(xì)胞遺傳信息傳遞的有關(guān)概念圖，據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A.①表示的DNA主要分布在細(xì)胞核，少量分布在細(xì)胞質(zhì)
B.a、b和c過(guò)程可分別表示遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯
C.多細(xì)胞生物個(gè)體每個(gè)細(xì)胞中含有的②③④⑤的種類(lèi)都相同
D.⑦是遺傳信息表達(dá)的最終產(chǎn)物，它直接或間接控制生物性狀
構(gòu)核心概念
練教材長(zhǎng)句
鏈接必修2教材P65。
（1）RNA適合作信使的原因：①它的分子組成與DNA相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，核苷酸也有4種堿基，這些特點(diǎn)使得　　　　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　　　，因此能通過(guò)核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。
（2）從染色體的角度分析，處于分裂期的細(xì)胞難以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”點(diǎn)
鏈接必修2教材P67“圖4－6”。
（1）tRNA　　　　（選填“含有”或“不含有”）氫鍵，一個(gè)tRNA分子中　　　　（選填“只有”或“不止有”）三個(gè)堿基。
鏈接必修2教材P65“圖4－4”。
（2）RNA聚合酶與DNA的結(jié)合位點(diǎn)在基因的　　　　（選填“編碼”或“非編碼”）區(qū)中　　　　上。
鏈接必修2教材P68“圖4－7”。
（3）核糖體與mRNA的結(jié)合會(huì)形成　　　　個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。
鏈接必修2教材P66“相關(guān)信息”。
（4）tRNA和rRNA本身　　　　（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）翻譯為蛋白質(zhì)，但參與蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。tRNA是翻譯的“搬運(yùn)工”，識(shí)別密碼子并轉(zhuǎn)運(yùn)　　　　；rRNA是翻譯的場(chǎng)所——　　　　的組分之一。
鏈接必修2教材 P67“思考·討論”。
（5）一個(gè)氨基酸有一個(gè)或多個(gè)密碼子，稱(chēng)為密碼子的簡(jiǎn)并性，氨基酸使用頻率越高，其對(duì)應(yīng)密碼子類(lèi)型　　　　　　。密碼子的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展的意義是：①當(dāng)一個(gè)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，可能　　　　　　（選填“會(huì)”或“并不會(huì)”）改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸，增強(qiáng)了　　　　　　　　　；②當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸，可以保證　　　　　　　，提高基因表達(dá)的效率。
鏈接必修2教材 P70“生物科學(xué)史話”、P76“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”。
（6）密碼子的通用性，說(shuō)明了當(dāng)今生物　　　　　　　　　。也使得一種生物的基因能在另外一種生物體內(nèi)　　　　　　　　　　　　成為可能。
（7）　　　　是第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸的。他發(fā)現(xiàn)：①在相關(guān)堿基中增加或者刪除　　　　個(gè)堿基，無(wú)法產(chǎn)生具有正常功能的蛋白質(zhì)；②在相關(guān)堿基中增加或者刪除　　　　　　　　　個(gè)堿基， 卻能合成具有正常功能的蛋白質(zhì)。
（8）尼倫伯格和馬太在破譯遺傳密碼時(shí)，與克里克的思路完全不同，他們采用了蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，可細(xì)胞中原有的　　　　會(huì)作為合成蛋白質(zhì)的模板干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，細(xì)胞中原有的　　　　可能作為mRNA合成的模板，而新合成的　　　　也會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此需要除去細(xì)胞提取液中的DNA和mRNA。
第23講　基因的表達(dá)
考點(diǎn)1　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
【概念落實(shí)】
1.C、H、O、N、P　核糖核苷酸　A、U、C、G　核糖　蛋白質(zhì)　氨基酸　密碼子　核糖體　遺傳物質(zhì)　催化
2.（1）DNA的一條鏈　RNA　（2）細(xì)胞核　（3）A—U　T—A　核糖核苷酸　RNA聚合酶　5'→3'　（4）mRNA、rRNA
【診斷·加強(qiáng)】
1.（1）×　（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）×　（7）×　（8）×
2.一　不一定
3.已合成的mRNA釋放的一端（5'端）
【典題固法】
【高考典例】
例1　A　解析：脫氧核酶的化學(xué)本質(zhì)是DNA，溫度會(huì)影響脫氧核酶的結(jié)構(gòu)，從而影響脫氧核酶的作用，A正確；圖中Y與同一條鏈上的R之間通過(guò)“—核糖—磷酸—”相連，B錯(cuò)誤；脫氧核酶本質(zhì)是DNA，與靶RNA之間的堿基配對(duì)方式有A－U、T－A、C－G、G－C四種，C錯(cuò)誤；利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻譯過(guò)程，D錯(cuò)誤。
例2　（1）DNA的一條鏈　RNA聚合酶　核孔　（2）基因突變　雙鏈RNA　（3）PCSK9蛋白　（4）保護(hù)并把mRNA藥物送入組織細(xì)胞，使之能夠表達(dá)正常的功能蛋白
解析：（2）若DMD蛋白基因的51外顯子片段中發(fā)生基因突變，即發(fā)生堿基對(duì)的增添、替換或缺失，可能導(dǎo)致mRNA上的堿基發(fā)生改變，終止密碼提前出現(xiàn)，從而不能合成DMD蛋白而引發(fā)杜興氏肌營(yíng)養(yǎng)不良。治療該疾病，將反義RNA藥物導(dǎo)入細(xì)胞核，使其與51外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合形成雙鏈RNA，DMD前體mRNA剪接時(shí)，異常區(qū)段被剔除，從而合成有功能的小DMD蛋白，減輕癥狀。（3）高膽固醇是膽固醇含量過(guò)高引起的，轉(zhuǎn)入與PCSK9mRNA特異性結(jié)合的siRNA，導(dǎo)致PCSK9mRNA不能發(fā)揮作用，即不能作為模板翻譯出PCSK9蛋白，密度脂蛋白的內(nèi)吞受體降解減慢，從而使膽固醇含量正常。（4）將mRNA藥物包裝成脂質(zhì)體納米顆粒，可以保護(hù)mRNA不被降解，且脂質(zhì)體與細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)類(lèi)似，有利于mRNA藥物進(jìn)入組織細(xì)胞，從而表達(dá)出正常功能蛋白。
【對(duì)點(diǎn)演練】
1.C　解析：DNA和RNA的空間結(jié)構(gòu)不同；細(xì)胞分化時(shí)，核DNA的種類(lèi)、含量不會(huì)變化；從題干信息判斷，起初的RNA有催化和攜帶遺傳信息功能，但并未說(shuō)明RNA有轉(zhuǎn)運(yùn)功能；rRNA能催化肽鍵形成，可能與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)，這能作為“RNA世界假說(shuō)”的證據(jù)。
2.C　解析：SP8噬菌體DNA為雙鏈DNA，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù)，A錯(cuò)誤；SP8噬菌體DNA的基因中含有基因表達(dá)調(diào)控序列，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)，該序列不能轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的RNA序列，如啟動(dòng)子，因此DNA－RNA雜合分子存在未配對(duì)的單鏈部分，B錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了SP8噬菌體DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA只與A鏈結(jié)合，即轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板，C正確；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了SP8噬菌體以DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成RNA，并未說(shuō)明SP8噬菌體侵染枯草桿菌時(shí)注入DNA，也未說(shuō)明SP8噬菌體繁殖的子代噬菌體中含有DNA，所以不能說(shuō)明DNA是SP8噬菌體的遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)2　遺傳信息的翻譯
【概念落實(shí)】
1.mRNA　具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)
2.核糖體
3.（1）DNA　mRNA　3個(gè)相鄰的堿基　tRNA　與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對(duì)　核糖核苷酸　氨基酸　反密碼子　（2）①64　2　3　不編碼氨基酸　②1　1　③一種或幾種　一種或幾種tRNA　（3）共用一套密碼子
4.mRNA　tRNA　肽鍵　mRNA　tRNA　終止密碼子　核糖體與mRNA的復(fù)合物
5.（1）mRNA　核糖體　相同　自右向左　（2）邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯　無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核　（3）一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)
【診斷·加強(qiáng)】
1.（1）√　提示：一個(gè)DNA分子轉(zhuǎn)錄一次，形成的mRNA需要進(jìn)行剪切加工，可能合成一條或多條模板鏈。　（2）×　提示：在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，mRNA上可附著多個(gè)核糖體進(jìn)行翻譯，得到數(shù)條相同的多肽鏈，而不是共同合成一條多肽鏈。　（3）×　提示：mRNA由核糖核苷酸構(gòu)成，不具有脫氧核苷酸。 （4）×　提示：一種氨基酸對(duì)應(yīng)有一種至多種密碼子決定。　（5）×　提示：真核生物基因表達(dá)的過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄生成RNA和翻譯合成蛋白質(zhì)。　（6）×　提示：?jiǎn)?dòng)子與終止子存在于基因（DNA）中，是基因轉(zhuǎn)錄開(kāi)始與結(jié)束的結(jié)構(gòu)；起始密碼子與終止密碼子存在于mRNA上，是翻譯開(kāi)始與結(jié)束的信號(hào)。
2.DNA　mRNA　tRNA　核糖體　氨基酸
【典題固法】
【高考典例】
例1　C　解析：tRNA與mRNA結(jié)合發(fā)生在翻譯過(guò)程。
例2　D　解析：大腸桿菌為原核生物，沒(méi)有核膜，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在轉(zhuǎn)錄未結(jié)束時(shí)即和核糖體結(jié)合，開(kāi)始翻譯過(guò)程，D錯(cuò)誤。
例3　C　解析：I與U、C、A均能配對(duì)，因此含I的反密碼子可識(shí)別多種不同的密碼子；tRNA由單鏈RNA經(jīng)過(guò)折疊后形成三葉草形。
【對(duì)點(diǎn)演練】
1.C　解析：根據(jù)題干信息可知，此種突變發(fā)生在編碼tRNA的DNA序列上，且產(chǎn)生了校正tRNA分子，并沒(méi)有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯(cuò)誤。
2.D　解析： D1是葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)依賴(lài)的一種核心蛋白，而光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，據(jù)此可推測(cè)該蛋白分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上，A錯(cuò)誤；擬南芥葉綠體中psbA基因的復(fù)制需要用到DNA聚合酶，DNA酶能催化DNA水解，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因水稻細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的psbA mRNA不進(jìn)入葉綠體翻譯，而在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行翻譯，C錯(cuò)誤；除高溫響應(yīng)的啟動(dòng)子外，由于目的基因?qū)氲氖撬炯?xì)胞的核基因組中，而核基因組編碼的蛋白質(zhì)前端含有一段轉(zhuǎn)運(yùn)肽才能進(jìn)入葉綠體，據(jù)此可推測(cè)目的基因psbA還要與編碼轉(zhuǎn)運(yùn)肽的DNA片段連接，D正確。
3.C　解析：翻譯的原料是氨基酸，要想讓多肽鏈帶上放射性標(biāo)記，應(yīng)該用同位素標(biāo)記的氨基酸作原料，而tRNA為氨基酸的運(yùn)載體，不需要標(biāo)記，①錯(cuò)誤，③正確；合成蛋白質(zhì)需要模板，由題知苯丙氨酸的密碼子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，④正確；除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液中模擬了細(xì)胞中的真實(shí)環(huán)境，其中含有核糖體、tRNA和酶等，②錯(cuò)誤，⑤正確。
4.C　解析：據(jù)圖分析，①是DNA，②是RNA，③是tRNA，④是mRNA，⑤是rRNA，⑥是氨基酸，⑦是蛋白質(zhì)；a是DNA分子復(fù)制，b是轉(zhuǎn)錄，c是翻譯。由于基因的選擇性表達(dá)，多細(xì)胞生物的個(gè)體每個(gè)細(xì)胞中含有的②③④⑤的種類(lèi)不完全相同，C錯(cuò)誤。
課堂小結(jié)與延伸
【構(gòu)核心概念】
①控制蛋白質(zhì)合成　②轉(zhuǎn)錄　③翻譯　④脫氧核苷酸　⑤核糖核苷酸　⑥氨基酸
【練教材長(zhǎng)句】
（1）RNA具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能　RNA一般是單鏈，而且比DNA短
（2）分裂期染色體高度螺旋化，其DNA難以解旋
【拎教材“冷”點(diǎn)】
（1）含有　不止有　（2）非編碼　啟動(dòng)子　（3）2　（4）不會(huì)　氨基酸　核糖體　（5）越多　并不會(huì)　密碼子的容錯(cuò)性　翻譯的速度　（6）可能有著共同的起源　表達(dá)產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)　（7）克里克　1個(gè)或2　3或3的整倍數(shù)　（8）mRNA　DNA　mRNA

展開(kāi)更多......

收起↑