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1、2019 最新沪科版生命科学高二上 6-2 DNA复制和蛋白质合成复习指导复制、基因控制蛋白质合成一、 DNA和 RNA的比较项 目DNARNA全 称脱氧核糖核酸核糖核酸化单位脱氧核糖核苷酸（ 4 种）核糖核苷酸（ 4 种）学碱 基A、 T、 G、 CA、U、 G、 C组五碳糖脱氧核糖核糖成无机酸磷酸磷酸空间结构规则的双螺旋结构单链结构种 类通常只有一类mRNA、 tRNA、 rRNA三类实 例真核生物、原核生物、某些DNA病毒少数病毒如 AIDS、 SARS、流感病毒、烟草花叶病毒分 布真核生物主要分布在细胞核中, 在线粒体、叶绿体真核生物主要分布在细胞质中, 在细胞中也有；原核生物主要分布
2、在拟核, 在细胞质中也核中也有；原核生物分布在细胞质有如细菌质粒。中。相同点（ 1）都具有磷酸及碱基A、G、 C。（ 2）两者都是核酸 , 核酸中的碱基序列就代表着遗传信息。注： mRNA即信使 RNA 呈单链 ,是以 DNA 的一条链为模板转录出来的,它是翻译的模板； tRNA 呈 “ 三叶草 ”型 ,是翻译时转运氨基酸的工具；rRNA 也呈单链 ,它与蛋白质组成核糖体的成分 。【例 1】关于 DNA和 RNA的组成及结构的说法正确的是()A人体细胞中都有5 种碱基和 8 种核苷酸B 硝化细菌的遗传物质由5 种碱基构成C蓝藻的线粒体中含有DNA和 RNAD DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核
3、糖而没有核糖【特别提醒】（ 1）若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖,则比为 DNA 。（ 2）若核酸中出现碱基U 或五碳糖为核糖,则比为 RNA 。（ 3）若 A T、 C G,则为单链DNA ；若 A=T 、 C=G, 则一般认为是双链DNA 。1 / 5二、 DNA分子的复制、转录、翻译的比较比较复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一生长发育的连续过程中次分裂间期场所主要在细胞核 , 少部分在线细胞核核糖体粒体和叶绿体原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件特定的酶和 ATP等DNA解旋 , 以两条链为模以 DNA的一条链为模板
4、,过程板 , 按碱基互补配对原则 ,按碱基互补配对原则 , 形以 mRNA为模板 , 合成有一定合成两条子链 , 子链与对应成 mRNA单链 , 进入细胞质氨基酸序列的蛋白质母链螺旋化与核糖体结合特点边解旋边复制 , 半保留复制边解旋边转录 ,DNA 双链一个 mRNA上可连续结合多个全保留核糖体 , 顺次合成多肽链碱基配A-U、 T-A 、C-G、 G-A-T 、 T-A 、C-G、 G-CA-U、 U-A、C-G、 G-C对C产物两个双链 DNA分子mRNA等蛋白质 （多肽链）遗传信DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质息传递意义复制遗传信息 , 使遗传信息表达遗传信息 , 使生物体表现
5、出各种遗传性状从亲代传给子代联系【例 2】在遗传信息的传递过程中, 一般不可能发生的是()A DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程C RNA复制、转录都是以 DNA一条链为模板 , 翻译则是以 mRNA为模板D DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸2 / 5【特别提醒】（ 1）对细胞结构的生物而言 ,DNA 复制发生于细胞分裂过程中 ,而转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。（ 2） DNA 中含有 T 而无 U, 而 RNA 中含有 U 而无 T,因此可通过放射性同位素标记T或 U, 研究 D
6、NA 复制或转录过程。（ 3）复制和转录发生在 DNA 存在的部位 ,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。（ 4）转录出的RNA 有 3 类 ,但携带遗传信息的只有mRNA 。（ 5）一个 mRNA 分子上可相继结合多个核糖体 ,同时合成多条相同的肽链。（ 6）从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链还要在相应的细胞器 (内质网、高尔基体 ) 内加工 ,最后才形成具有一定空间结构的有活性的蛋白质。三、遗传信息、密码子和反密码子的比较项目遗传信息密码子反密码子概念基因中的脱氧mRNA上决定一个氨基酸的三tRNA 上能识别信使 RNA上相应核苷酸的排列个相邻的碱基叫密码子密码子的三个相邻的碱
7、基顺序位置位于 DNA中位于 mRNA上位于 tRNA 上作用控制生物的性决定蛋白质中氨基酸的排列识别密码子 , 转运相应的氨基酸状顺序联系遗传信息通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成,从而控制生物的性状。【例 3】有关蛋白质合成的叙述, 正确的是 ( 多选 )()A终止密码子不编码氨基酸B每种 tRNA 只转运一种氨基酸C tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D核糖体可在mRNA上移动【特别提醒】（ 1）密码子有64 种 ,其中 2 个起始密码子,可以编码氨基酸；3 个终止密码子 ,不编码氨基酸 ,其他 59 个为普通密码子,可以编码氨基酸,故能够编码氨基酸
8、的密码子有61 种。反密码子有 61 种。（ 2）密码子、 tRNA与氨基酸的数量对应关系为：一种氨基酸可有一种或多种密码子,可由一种或多种tRNA 来运输 ,而一种密码子只能决定一种氨基酸,一种 tRNA 只能运输一种氨基酸。（ 3） tRNA 上有很多碱基,不只是 3 个,只是构成反密码子的部分是3 个碱基。四、基因对性状的控制3 / 51对中心法则的理解图解表示出遗传信息的传递有5 个过程 , 其代表了以DNA为遗传物质的生物如真核生物、原核生物以及DNA病毒的遗传信息的复制、转录和翻译过程；以及以RNA为遗传物质的生物如烟草花叶病毒等遗传信息的复制、翻译过程, 还有具有逆转录酶的致癌病
9、毒、HIV 等生物的遗传信息的逆转录、复制、转录、翻译过程, 故不同生物的遗传信息的传递过程不同, 要根据具体的生物, 画出其中心法则。如下所示：（ 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DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给了子代, 它发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期；而DNA的转录和翻译又体现了遗传信息的表达功能, 发生在个体发育的过程中。【例 4】转录和逆转录是生物遗传信息传递过程中的两个步骤, 相关叙述正确的是（）A都需要模板、能量、酶、原料B都在细胞核内进行C所有生物都可以进行转录和逆转录D都需要tRNA转运核苷酸原料【特
10、别提醒】（ 1）逆转录需要逆转录酶 ,该酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。（ 2）中心法则的 5 个过程都遵循碱基互补配对原则 。2基因、蛋白质和性状的关系项目间接控制直接控制实例豌豆的粒型、白化病囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症结论基因通过控制酶的合成来控制代谢过基因通过控制蛋白质的结构直接控制程, 进而控制生物的性状。生物的性状。联系基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。有些性状是由单个基因决定的；有些性状是由多个基因共同决定的, 如人的身高；有的基因可决定或影响多种性状。一般来说 , 性状是基因与环境共同作用的结果。4 / 5【特别提醒】（ 1）生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的
11、“ 单基因 ” 是指一对等位基因,并不是单个基因。（ 2）基因控制生物体的性状,但性状的形成同时还受到环境的影响。五、基因表达中相关数量计算1基因控制蛋白质合成过程中几种数量关系的比较比较基因中能编mRNA上参与转运蛋白质蛋白质中蛋白质中的缩合失去的码蛋白质的的碱基氨基酸的中的氨的肽链数肽键数水分子数内容碱基数数tRNA 数基酸数数目6m3mMmnm-nm-n2计算中“最多”和“最少”的分析（ 1）翻译时 ,mRNA上的终止密码不决定氨基酸 , 因此 mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的 3 倍还要多一些。（ 2）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）在回答有关问题时, 应加上“最多”或“至少”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。【例 6】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及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数 , 依次为 ()A 32； 11； 66B 36； 12； 72C 12； 36； 24D 11；36；725 / 5