课题49：基因的表达
【课标要求】遗传信息的转录和翻译。
【考向瞭望】DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录的区别、联系和应用；基因表达过程中有关碱基数目的计算。
【知识梳理】一、遗传信息的转录
（一）RNA的结构：1、基本单位：核糖核苷酸[由磷酸、五碳糖（核糖）、含氮碱基（A、U、G、C）]。2、结构：一般是单链结构。3、种类：（1）信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的模板。（2）转运RNA（tRNA）：转运氨基酸，形似三叶草的叶。（3）核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。
（二）转录：1、概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。2、原料：4种游离的核糖核苷酸。3、碱基配对：A—U、C—G、G—C、T—A。
二、遗传信息的翻译
（一）翻译：
1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：细胞质的核糖体中。3、运载工具：tRNA。4、碱基配对：A—U、U—A、C—G、G—C。
（二）密码子：在mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
（三）反密码子：指tRNA上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。
三、DNA与RNA的比较
项目
DNA
RNA
全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
组成
成分
碱基
A、T、G、C
A、U、G、C
磷酸
磷酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
空间结构
规则的双螺旋结构
通常是单链结构
类型
通常只有一种
三种：mRNA、tRNA、rRNA
分布
主要在细胞核中
主要在细胞质中
功能
主要的遗传物质，只要生物体内
有DNA，DNA就是遗传物质
①生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；②参与蛋白质
的合成，即翻译工作；③少数RNA有催化作用
鉴定
被甲基绿染成绿色
被吡罗红染成红色
相同点：①化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；②二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息；
联系：RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA。
四、遗传信息、密码子和反密码子的比较
（一）含义及作用
1、遗传信息：基因中脱氧核苷酸（或碱基）的排列顺序。
2、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，决定氨基酸的排序。
3、反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基，起识别密码子的作用。
（二）联系
1、遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
2、mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用。
（三）对应关系
【思考感悟】密码子与氨基酸有怎样的对应关系？
一种密码子只能决定一种氨基酸（终止密码子除外），一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。
【基础训练】
1、下列有关图中的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述中，不正确的是（ C ）
A、图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B、①链中（A＋T）/（G＋C）的比值与②链中此项比值相同
C、一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
D、遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具
2、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（ D ）
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
3、如图表示真核生物体内DNA传递遗传信息的某过程，请据图回答：
（1）图示两种物质的组成元素有C、H、O、N、P。
（2）该图所示的是遗传信息传递的转录过程，该过程发生的主要场所是细胞核。若在小麦根细胞中发生该过程的场所有细胞核和线粒体。该过程中，DNA分子首先在解旋酶的催化作用下，由ATP提供能量将DNA分子中碱基对内的氢键断开，称之为解旋。
（3）③是以①、②中的哪一条链为模板形成的？①。在形成③的过程中以4种游离的核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则进行，写出③的碱基序列：CAUGCA。③中的C与②中的C是同种物质吗？说明理由：不是，③中的C是胞嘧啶核糖核苷酸，②中的C是胞嘧啶脱氧核苷酸。
（4）物质③形成后在细胞质中与核糖体结合，进行翻译过程，其产物是蛋白质。
（5）如果③中A占26%，U占28%，那么，在相应的DNA片段中，T占27%，C占23%。
【高考模拟】
4、（2007北京理综2）利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是 （ D ）
A、棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B、大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C、山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D、酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
5、（2008江苏生物10）叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是（ D ）
A、叶绿体DNA能够转录 B、叶绿体DNA是遗传物质
C、叶绿体内存在核糖体 D、叶绿体功能不受细胞核调控
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