第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
一．知识点梳理
1、DNA与RNA的异同点
名称
脱氧核糖核苷酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
化学组成
糖
___________（C5H10O4）
___________（C5H10O5）
碱基
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
_____嘧啶（T）
胞嘧啶（C）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
_____嘧啶（U）
胞嘧啶（C）
磷酸
磷酸
磷酸
基本单位
___________
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
___________
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
结合方式
许多脱氧核苷酸分子聚合成多核苷酸长链
许多核糖核苷酸分子聚合成多核苷酸长链
结构
双链
单链
DNA的结构特性
稳定性、多样性、特异性 www.k@s@5@u.com 高#考#资#源#网
RNA的分类
①___________：是合成蛋白质直接模板
②___________：是蛋白质 合成过程中的远载工具
③___________：核糖体的主要成分
2、转录：以______________________（对蛋白质合成有意义的链）为模板，按照碱基互补配对原则，合成___________的过程。
信使RNA（mRNA）是合成蛋白质的直接模板。在它的单链结构中，每_____个相邻的碱基——“密码子”决定一个氨基酸。
这样DNA上的遗传信息就转录到信使RNA上了。
3、翻译：以___________为模板，合成有一定氨基酸顺序的___________过程。全过程是由_____RNA、_____RNA和_____RNA三者协同作用，共同完成的。
转运RNA（tRNA）在蛋白质合成过程中是运载工具。在细胞质中有许多种tRNA，每一种tRNA的一端有三个碱基，它可以根据碱基互补配对原则去识别密码子，（A——U，G——C），tRNA 另一端是携带氨基酸的部位，一种tRNA只能转运_____种特定的氨基酸。
这样，核糖体每移动一个密码子的位置，转运RNA就可以将一个氨基酸转运到相应的位置上去。这些氨基酸经缩合，形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。列表比较如下：
步骤
场所
模板
原则
原料
产物
遗传信息传递方向
过程特点
转录
细胞核
DNA的一条链
A—U
T—A
G—C
C—G
核糖核苷酸
信使RNA
DNA→RNA
边解旋边转录，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构
翻译
细胞质核糖体
信使RNA
A—U
U—A
G—C
C—G
氨基酸
多肽链
RNA→蛋白质
以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体中，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
二．重点．难点分析
1、遗传信息、密码子、反密码子的比较
遗传信息：（1）通常指基因中的（或DNA中的）控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序。
（2）对于某个基因来说，其中的碱基对的数目、种类、排列顺序是固定不变的。
（3）不同的基因之间碱基对的数目、种类、排列顺序是各不相同的。这样既保证了遗传信息的稳定性又保证了遗传信息的多样性。
密码子：（1）概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
简并性：一种氨基酸可以有多个密码子。
特点
通用性：说明所有生物可能有共同的起源或在生命本质上是统一的。
起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸。
种类 普通密码子：59种，只编码氨基酸。
终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG，不编码氨基酸，只是终止信号。
反密码子：（1）概念：与mRNA分子中密码子互配对的tRNA上的3个碱基。
（2）特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基T位置在tRNA上为U。
（3）种类：61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应。
2、一种密码子只对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以由不止一种密码子决定，类似于数学中的“映射”。
3、一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由不止一种tRNA转运。
4、基因表达中相关数量计算：蛋白质中氨基酸数目=tRNA数=mRNA碱基数目=DNA碱基数目
即：[蛋白质中肽链的条数+缩合时脱下的水分子数或蛋白质中的肽键数]：蛋白质中氨基酸的数目：参加转运的tRNA数：参加转运的tRNA中反密码子碱基数：信使RNA的碱基数：DNA（基因）中的碱基数=1：1：1：3：3：6
5、计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些.
(2)基因或DAN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最少等到字.
如:mRNA上有n个碱基,转录产生的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸.
三．典型例题分析 www.k@s@5@u.com 高#考#资#源#网
例1 某核酸片段中，C为30%，G为30%，A为25%，T为15%，则此片段为（ ）
A.双链DNA B.单链DNA
C.双链RNA D.单链RNA
〖解析〗：DNA所特有的碱基是T,RNA所特有的碱基是U,此片段中有T说明是DNA,如果是双链DNA则存在碱基互补配对原则,即存在A=T,C=G的关系,而此片段A≠T,说明为DNA单链.
〖答案〗： B
例2 某基因含有碱基6000对,则由该基因转录的信使RNA上碱基数,以及它所控制合成的蛋白质中氨基酸数最多分别为( )
A.3000 1000 B.6000 2000
C.3000 3000 D.6000 1000
〖解析〗：基因是双链,RNA是单链,RNA上3个碱基决定1个氨基酸.则基因中碱基数、信使RNA上碱基数和蛋白质中氨基酸个数比例为6:3:1,此基因中有碱基6000对即12000个,则其转录的mRNA中的碱基数为6000个,所控制合成的蛋白质中氨基酸个数为2000个.
〖答案〗： B
例3 如果甲细胞比乙细胞RNA的含量多，可能的原因是（ ）
A甲合成的蛋白质比乙多
B、乙合成的蛋白质比甲多
C、甲含有的染色体比乙多
D、甲含的DNA比乙多
解析：本题主要考查对中心法则的理解。RNA作为合成蛋白质的中间媒介物，其中信使RNA作为蛋白质的模板，转运RNA作为运载氨基酸的工具，核糖体RNA为核糖体的组成成分，因而RNA含量越多，说明蛋白质的合成代谢越旺盛。
答案：A
例4 下列细胞，不能合成蛋白质的是（ ）
A、胰腺细胞 B、肠黏膜细胞
C、成熟的红细胞 D、白细胞
解析：A、B、D 选项中的细胞都有细胞核，都能通过转录，翻译过程形成蛋白质。成熟的红细胞，由于没有细胞核，因而就无法转录形成信使RNA，因而不能合成蛋白质，所以它的寿命比较短。
答案：C
四．课后精练
(一)选择题
1.下列物质是RNA的组成成分的一组是 ( )
A.脱氧核糖、碱基和磷酸
B.脱氧核糖、核酸和磷酸
C.核糖、嘧啶和核酸
D.核糖、碱基和磷酸
2.构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位—核苷酸有 ( )
A.2种 B.4种 C.5种 D.8种
3.下列与翻译过程无关的物质是 ( )
A.DNA B.RNA C.tRNA D.核糖体
4.在遗传信息的转录和翻译过程中,翻译者是( )
A.基因 B.mRNA C.tRNA D.遗传密码
5.人体细胞遗传密码子约有 （ ）
A.4种 B.5种 C.61种 D.64种
6．mRNA的核苷酸序列与 （ ）
A.DNA分子的两条链的脱氧核苷酸序列互补
B.DNA分子的一条链的脱氧核苷酸序列互补
C.某一tRNA分子的核苷酸序列互补
D.所有tRNA分子的核苷酸序列互补
7．DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是（ ）
A.DNA、RNA 蛋白质 B.DNA、RNA 和氨基酸
C.RNA、DNA和核糖 D.RNA、DNA和蛋白质
8.已知tRNA一端的3个碱基是CUA,则此tRNA运载的氨基酸是 ( )
A.亮氨酸 B.天冬氨酸 C.丙氨酸 D.缬氨酸
9. tRNA中有碱基40个,其中C+U为15个,那么转录此RNA的DNA中G+A为 ( )
A.15 B.25 C.30 D.40
10.蛋白酶的合成过程中,决定它性质的根本因素是 ( )
A.mRNA B.tRNA C.DNA D.核糖体
11.在人体中,由A、T、C3种碱基参与构成的核苷酸共有 ( )
A.8种 B.4种 C.5种 D.6种
12.某种蛋白质中含有200个氨基酸,在控制此蛋白质合成的DNA中,最少应有脱氧核甘酸 ( )
A.1200 B.600 C.400 D.200
13．关于RNA的叙述，不正确的是 （ ）
A．RNA可作为逆转录的模板
B．转运RNA是翻译的模板
C．信使RNA上有密码子
D．RNA中没有T
14.下列DNA的翻译过程的说法中，错误的是（ ）
A．以细胞质中游离的的氨基酸为原料
B．以核糖体RNA作为遗传信息模板
C．以转运RNA为氨基酸运输工具
D．合成具有一定氨基酸序列的蛋白质
15．据报道，美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术，有望使人体的致病基因“沉默下来”。这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的 （ ）
A．ATP的分解过程
B．某信使RNA的合成过程
C．许多DNA的复制过程
D．蛋白质代谢过程中的转氨基作用
16．反密码子是指 （ ）
A．DNA上三个相邻的碱基对
B．mRNA上三个相邻的碱基
C．tRNA上的三个碱基RNA
D．rRNA上的三个碱基
17．DNA的复制转录和蛋白质的合成分别发生在（ ）
A．细胞核，细胞质，核糖体
B．细胞质，细胞核，核糖体
C．细胞质，核糖体，细胞核
D．细胞质，细胞核，核糖体
18．密码子的组成是 （ ）
A．由A，T，G，C四种碱基中的任何三个做排列组合
B．由A，U，G，C四种碱基中的任何三个做排列组合
C．由A，T，C，G，U五中碱基中的任何三个做排列组合
D．由A，U，G，T四种碱基中的任何三个做排列组合
19．下列不属于遗传信息转录必需条件的是（ ）
A．解旋酶 B.ATP
C．模板链 D.氨基酸
20．某信使RNA分子中，U占20%，A占10%,那
么它的模板DNA片段中胞嘧啶占 （ ）
A．25% B.30% C.35% D.70%
21．一个转运RNA的一端碱基为CAG，此转运
RNA运载的氨基酸是（ ）
精氨酸（CGA） B。丙氨酸（GCU）
C．丝氨酸（UCU） D。缬氨酸（GUC）
22．对于一个动物个体来说，几乎所有的体细胞都含有相同的基因，但细胞与细胞之间存在结构和功能的差异，这是因为它们合成不同的（ ）
A.tRNA B.mRNA C..组蛋白 D.核糖体
23．DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处是（ ）
A．利用的模板都相同
B．利用的原料都相同
C．所利用的酶都相同
D．都遵循碱基互补配对原则
24．由n个碱基组成的基因，控制合成由一条由多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为（ ）
A． B. www.k@s@5@u.com 高#考#资#源#网
C． D.
25．合成肽链时，出现正常的肽链终止，是因为（ ）
A．一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能携带氨基酸
B．不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子tRNA
C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成D．tRNA上出现终止密码
26．某RNA分子中共有碱基n个，其中A的个数为U的2倍，G的个数为C的3倍。那么转录此RNA的基因中，A与T的和为 （ ）
A.n/2 B.n/5 C.2n D.不能确定
27．甲培养基中含有15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸，乙培养基中含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,分别用这两种培养基培养正在分化的人体细胞，两种培养基中被标记物质的消耗量为
A．甲大于乙 B.乙大于甲
C．甲等于乙 D.无法确定
28．下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有 （ ）
①DNA复制 ②RNA复制 ③转录
④翻译 ⑤逆转录
A．①②③④⑤ B. ①②③④
C．①②③⑤ D.①③④⑤
29．人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的
A.DNA碱基排列顺序不同
B.核糖体不同
C.转运RNA不同
D.信使RNA不同
30.下列对转运RNA的描述,正确的是
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
答案
（一）选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
A
C
D
B
A
B
D
C
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
A
B
B
B
C
B
B
D
C
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
D
C
D
D
B
D
A
A
D
C
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