基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄、翻譯、遺傳信息的傳遞及對(duì)生物性狀的控制，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較抽象，難于理解。復(fù)習(xí)時(shí)利用圖表比較和圖文結(jié)合的方式，有助于把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。
一、DNA和RNA的比較
項(xiàng) 目
DNA
RNA
全 稱
脫氧核糖核酸
核糖核酸
化學(xué)組成
基本組成單位
脫氧核糖核苷酸（4種）
核糖核苷酸（4種）
堿 基
A、T、G、C
A、U、G、C
五碳糖
脫氧核糖
核糖
無(wú)機(jī)酸
磷酸
磷酸
檢測(cè)試劑
甲基綠
吡?紅
空間結(jié)構(gòu)
規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
單鏈結(jié)構(gòu)
種 類
通常只有一類
mRNA、tRNA、rRNA三類
實(shí) 例
真核生物、原核生物、某些DNA病毒
少數(shù)病毒如AIDS、SARS、流感病毒、煙草花葉病毒
分 布
真核生物主要分布在細(xì)胞核中，在線粒體、葉綠體中也有；原核生物主要分布在擬核，在細(xì)胞質(zhì)中也有如細(xì)菌質(zhì)粒。
真核生物主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞核中也有；原核生物分布在細(xì)胞質(zhì)中。
相同點(diǎn)
（1）都具有磷酸及堿基A、G、C
（2）兩者都是核酸，核酸中的堿基序列就代表著遺傳信息。
注：mRNA即信使RNA呈單鏈，是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來(lái)的，它是翻譯的模板；tRNA呈“三葉草”型，是翻譯的工具，它可以轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸；rRNA也呈單鏈，它與蛋白質(zhì)是組成核糖體的成分。
【例1】關(guān)于DNA和RNA的組成及結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是( )
A．人體細(xì)胞中都有5種堿基和8種核苷酸
B．硝化細(xì)菌的遺傳物質(zhì)由5種堿基構(gòu)成
C．藍(lán)藻的線粒體中含有DNA和RNA
D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖而沒(méi)有核糖
解析：在人體成熟紅細(xì)胞中不含DNA、RNA，因而其內(nèi)不含堿基和核苷酸；硝化細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA，由4種堿基構(gòu)成；藍(lán)藻屬原核生物，無(wú)線粒體。
答案：D
【特別提醒】
（1）若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖，則比為DNA。
（2）若核酸中出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖，則比為RNA。
（3）若A≠T、C≠G，則為單鏈DNA；若A=T、C=G，則一般認(rèn)為是雙鏈DNA。
二、DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
翻譯
時(shí)間
有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期
生長(zhǎng)發(fā)育的連續(xù)過(guò)程中
場(chǎng)所
主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體
細(xì)胞核
核糖體
原料
4種脫氧核苷酸
4種核糖核苷酸
20種氨基酸
模板
DNA的兩條鏈
DNA中的一條鏈
mRNA
條件
特定的酶和ATP等
過(guò)程
DNA解旋，以兩條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成兩條子鏈，子鏈與對(duì)應(yīng)鏈螺旋化
DNA解旋，以其一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成mRNA單鏈，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合
以mRNA為模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)
模板
去向
分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA分子中
恢復(fù)原樣，與非模板鏈重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu)
分解成單個(gè)核苷酸
特點(diǎn)
邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙鏈全保留
一個(gè)mRNA上可連續(xù)結(jié)合多個(gè)核糖體，順次合成多肽鏈
堿基配對(duì)
A-T T-A
C-G G-C
A-U T-A
C-G G-C
A-U U-A
C-G G-C
產(chǎn)物
兩個(gè)雙鏈DNA分于
mRNA等
蛋白質(zhì) （多肽鏈）
遺傳信息傳遞
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白質(zhì)
意義
復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代
表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀
聯(lián)系
【例2】在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，一般不可能發(fā)生的是( )
A．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
B．核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過(guò)程
C．RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板
D．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
解析：DNA復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行的，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的；組成DNA、RNA、蛋白質(zhì)的基本單位分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
答案：C
【特別提醒】
（1）對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過(guò)程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化等過(guò)程。
（2）DNA中含有T而無(wú)U，而RNA中含有U而無(wú)T，因此可通過(guò)放射性同位素標(biāo)記T或U，研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過(guò)程。
（3）復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。
（4）轉(zhuǎn)錄出的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。
（5）一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條相同的肽鏈。
（6）從核糖體上脫離下來(lái)的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應(yīng)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體)內(nèi)加工，最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。
三、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較
項(xiàng)目
遺傳信息
密碼子
反密碼子
概念
基因中的脫氧核苷酸的排列順序
mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基叫密碼子
tRNA上能識(shí)別信使RNA上相應(yīng)密碼子的三個(gè)相鄰的堿基
位置
位于DNA中
位于mRNA上
位于tRNA上
作用
控制生物的性狀
決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序
識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸
聯(lián)系
遺傳信息通過(guò)控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來(lái)控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀。
【例3】有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是(多選)( )
A．終止密碼子不編碼氨基酸
B．每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸
C．tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息
D．核糖體可在mRNA上移動(dòng)
解析：本題考查蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，意在考查考生對(duì)翻譯過(guò)程的充分理解。A項(xiàng)正確，64個(gè)密碼子中有3個(gè)是終止密碼子，不決定氨基酸。B項(xiàng)正確，每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，但一種氨基酸可被一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。C錯(cuò)誤，決定氨基酸序列的遺傳信息通常是在DNA分子上。
答案：ABD
【特別提醒】
（1）密碼子有64種，其中2個(gè)起始密碼子，可以編碼氨基酸；3個(gè)終止密碼子，不編碼氨基酸，其他59個(gè)為普通密碼子，可以編碼氨基酸，故能夠編碼氨基酸的密碼子有61種。反密碼子有61種。
（2）密碼子、tRNA與氨基酸的數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系為：一種氨基酸可有一種或多種密碼子，可由一種或多種tRNA來(lái)運(yùn)輸，而一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能運(yùn)輸一種氨基酸。
（3）tRNA上有很多堿基，不只是3個(gè)，只是構(gòu)成反密碼子的部分是3個(gè)堿基。
四、基因?qū)π誀畹目刂?/p>
1．對(duì)中心法則的理解圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個(gè)過(guò)程，其代表了以DNA為遺傳物質(zhì)的生物如真核生物、原
核生物以及DNA病毒的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程；以及以RNA為遺傳物質(zhì)的生物如RNA腫瘤病毒、煙草花葉病毒等遺傳信息的復(fù)制、翻譯過(guò)程，還有具有逆轉(zhuǎn)錄酶的致癌病毒、HIV等生物的遺傳信息的逆轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程，故不同生物的遺傳信息的傳遞過(guò)程不同，要根據(jù)具體的生物，畫(huà)出其中心法則。如下所示：
（1）以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞
（2）以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞
（3）中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系
DNA通過(guò)復(fù)制將遺傳信息由親代傳遞給了子代，它發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂的間期；而DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯又體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的過(guò)程中。
【例4】轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄是生物遺傳信息傳遞過(guò)程中的兩個(gè)步驟，相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．都需要模板、能量、酶、原料 B．都在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行
C．所有生物都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄 D．都需要tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)核苷酸原料
解析：轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板合成RNA的過(guò)程，對(duì)于真核生物是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，而逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過(guò)程，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行；只有極少數(shù)的病毒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了催化逆轉(zhuǎn)錄的逆轉(zhuǎn)錄酶，因此，不是所有生物都可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄；tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)的是氨基酸，在翻譯過(guò)程中起作用。雖然轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄需要的模板、酶、原料不用，但是都需要這三個(gè)條件與能量才能完成。
答案：A
【特別提醒】
（1）逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，該酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。
（2）中心法則的5個(gè)過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
2．基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系
項(xiàng)目
間接控制
直接控制
實(shí)例
豌豆的粒型、白化病
囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥
結(jié)論
基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀。
基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。
聯(lián)系
基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些性狀是由單個(gè)基因決定的，有些性狀是由多個(gè)基因共同決定的如人的身高，有的基因可決定或影響多種性狀。一般來(lái)說(shuō)，性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。
【例5】正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚γ—裂解酶（G酶），體液中的H2S主要由G酶催化產(chǎn)生。為了研究G酶的功能，需要選育基因型為B-B-的小鼠。通過(guò)將小鼠一條常染色體上的B基因去除，培育出了一只基因型為B+B-的雄性小鼠（B+表示具有B基因，B-表示去除了B基因，B+和B-不是顯隱性關(guān)系），請(qǐng)回答：
（1）B基因控制G酶的合成，其中翻譯過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)的 上進(jìn)行，通過(guò)tRNA上的 與mRNA上的堿基識(shí)別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，這是因?yàn)?nbsp; 。
（2）右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃 度和H2S濃度的關(guān)系。B-B-個(gè)體的血漿中沒(méi)有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生，這是因?yàn)?nbsp; 。通過(guò)比較B+B+和B+B-個(gè)體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是 。
解析：本題考查基因控制蛋白質(zhì)合成的有關(guān)知識(shí)。B基因控制G酶的合成，其中翻譯過(guò)程在核糖體上進(jìn)行，通過(guò)tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基識(shí)別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性，是因?yàn)槊改芙档突瘜W(xué)反應(yīng)的活化能。右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃 度和H2S濃度的關(guān)系。B-B-個(gè)體的血漿中沒(méi)有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生，這是因?yàn)檠獫{中的H2S 不僅僅由 G酶催化生成。通過(guò)比較B+B+和B+B-個(gè)體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是基因可通過(guò)控制G酶的合成來(lái)控制H2S濃度。
答案：⑴核糖體 反密碼子 G酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能 ⑵①血壓中的H2S不僅僅由G酶催化產(chǎn)生 ②基因可通過(guò)控制G酶的合成來(lái)控制H2S濃度
【特別提醒】
（1）生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對(duì)等位基因，并不是單個(gè)基因。
（2）基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。
五、基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量計(jì)算
1．基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中幾種數(shù)量關(guān)系的比較
比較
內(nèi)容
基因中能編碼蛋白質(zhì)的堿基數(shù)
mRNA上的堿基數(shù)
參與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的
tRNA數(shù)
蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)
蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)
蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)
縮合失去的水分子數(shù)
數(shù)目
6m
3m
M
m
n
m-n
m-n
2．計(jì)算中“最多”和“最少”的分析
（1）翻譯時(shí)，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。
（2）基因或DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。
（3）在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。
【例6】一段原核生物的mRNA通過(guò)翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含堿基數(shù)，依次為( )
A．32；11；66 B．36；12；72 C．12；36；24 D．11；36；72
解析：此多肽含有11個(gè)肽鍵，所以含有氨基酸12個(gè)，所以mRNA上的密碼子至少12個(gè)，mRNA上的堿基數(shù)至少為12×3＝36個(gè)；決定氨基酸的密碼子是12個(gè)，所以需要的tRNA也是12個(gè)；因?yàn)閙RNA中堿基至少有36個(gè)，所以轉(zhuǎn)錄它的基因中堿基數(shù)至少為36×2＝72個(gè)。
答案：B
【特別提醒】
解題時(shí)應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)；是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基的個(gè)數(shù)。
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/151496.html
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