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基因表達包括轉錄、翻譯、遺傳信息的傳遞及對生物性狀的控制，涉及的知識點比較抽象，難于理解。復習時利用圖表比較和圖文結合的方式，有助于把握重點、突破難點。

一、DNA和RNA的比較

項目

DNA

RNA

全稱

脫氧核糖核酸

核糖核酸

化學組成

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

無機酸

磷酸

檢測試劑

甲基綠

吡?紅

空間結構

規則的雙螺旋結構

單鏈結構

種類

通常只有一類

mRNA、tRNA、rRNA三類

實例

真核生物、原核生物、某些DNA病毒

少數病毒如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，在細胞質中也有如細菌質粒。

真核生物主要分布在細胞質中，在細胞核中也有；原核生物分布在細胞質中。

相同點

（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的一條鏈為模板轉錄出來的，它是翻譯的模板；tRNA呈“三葉草”型，是翻譯的工具，它可以轉運氨基酸；rRNA也呈單鏈，它與蛋白質是組成核糖體的成分。

【例1】關于DNA和RNA的組成及結構的說法正確的是(　　)

A．人體細胞中都有5種堿基和8種核苷酸

B．硝化細菌的遺傳物質由5種堿基構成

C．藍藻的線粒體中含有DNA和RNA

D．DNA徹底水解得到的產物中有脫氧核糖而沒有核糖

解析：在人體成熟紅細胞中不含DNA、RNA，因而其內不含堿基和核苷酸；硝化細菌的遺傳物質是DNA，由4種堿基構成；藍藻屬原核生物，無線粒體。

答案：D

【特別提醒】

（1）若核酸中出現堿基T或五碳糖為脫氧核糖，則比為DNA。

（2）若核酸中出現堿基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，則一般認為是雙鏈DNA。

二、DNA分子的復制、轉錄、翻譯的比較

復制

轉錄

翻譯

時間

有絲分裂間期和減數第一次分裂間期

生長發育的連續過程中

場所

主要在細胞核，少部分在線粒體和葉綠體

細胞核

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

過程

DNA解旋，以兩條鏈為模板，按堿基互補配對原則，合成兩條子鏈，子鏈與對應鏈螺旋化

DNA解旋，以其一條鏈為模板，按堿基互補配對原則，形成mRNA單鏈，進入細胞質與核糖體結合

以mRNA為模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白質

模板

去向

分別進入兩個子代DNA分子中

恢復原樣，與非模板鏈重新組成雙螺旋結構

分解成單個核苷酸

特點

邊解旋邊復制，半保留復制

邊解旋邊轉錄，DNA雙鏈全保留

一個mRNA上可連續結合多個核糖體，順次合成多肽鏈

堿基配對

A-T T-A

C-G G-C

A-U T-A

C-G G-C

A-U U-A

C-G G-C

產物

兩個雙鏈DNA分于

mRNA等

蛋白質（多肽鏈）

遺傳信息傳遞

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白質

意義

復制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代

表達遺傳信息，使生物體表現出各種遺傳性狀

聯系

【例2】在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發生的是(　　)

A．DNA復制、轉錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則

B．核基因轉錄形成的mRNA穿過核孔進入細胞質中進行翻譯過程

C．RNA復制、轉錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板

D．DNA復制、轉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復制是以DNA的兩條鏈為模板進行的，轉錄是以DNA的一條鏈為模板進行的；組成DNA、RNA、蛋白質的基本單位分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，復制、轉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）對細胞結構的生物而言，DNA復制發生于細胞分裂過程中，而轉錄和翻譯則發生于細胞分裂、分化等過程。

（2）DNA中含有T而無U，而RNA中含有U而無T，因此可通過放射性同位素標記T或U，研究DNA復制或轉錄過程。

（3）復制和轉錄發生在DNA存在的部位，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質粒等部位。

（4）轉錄出的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。

（5）一個mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條相同的肽鏈。

（6）從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應的細胞器(內質網、高爾基體)內加工，最后才形成具有一定空間結構的有活性的蛋白質。

三、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較

項目

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上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫密碼子

tRNA上能識別信使RNA上相應密碼子的三個相鄰的堿基

位置

位于DNA中

位于mRNA上

位于tRNA上

作用

控制生物的性狀

決定蛋白質中氨基酸的排列順序

識別密碼子，轉運相應的氨基酸

聯系

遺傳信息通過控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來控制蛋白質的合成，從而控制生物的性狀。

【例3】有關蛋白質合成的敘述，正確的是(多選)(　　)

A．終止密碼子不編碼氨基酸

B．每種tRNA只轉運一種氨基酸

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

解析：本題考查蛋白質的合成過程，意在考查考生對翻譯過程的充分理解。A項正確，64個密碼子中有3個是終止密碼子，不決定氨基酸。B項正確，每種tRNA只轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可被一種或多種tRNA轉運。C錯誤，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個起始密碼子，可以編碼氨基酸；3個終止密碼子，不編碼氨基酸，其他59個為普通密碼子，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與氨基酸的數量對應關系為：一種氨基酸可有一種或多種密碼子，可由一種或多種tRNA來運輸，而一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能運輸一種氨基酸。

（3）tRNA上有很多堿基，不只是3個，只是構成反密碼子的部分是3個堿基。

四、基因對性狀的控制

1．對中心法則的理解圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程，其代表了以DNA為遺傳物質的生物如真核生物、原

核生物以及DNA病毒的遺傳信息的復制、轉錄和翻譯過程；以及以RNA為遺傳物質的生物如RNA腫瘤病毒、煙草花葉病毒等遺傳信息的復制、翻譯過程，還有具有逆轉錄酶的致癌病毒、HIV等生物的遺傳信息的逆轉錄、復制、轉錄、翻譯過程，故不同生物的遺傳信息的傳遞過程不同，要根據具體的生物，畫出其中心法則。如下所示：

（1）以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞

（2）以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的傳遞

（3）中心法則與基因表達的關系

DNA通過復制將遺傳信息由親代傳遞給了子代，它發生在有絲分裂的間期或減數第一次分裂的間期；而DNA的轉錄和翻譯又體現了遺傳信息的表達功能，發生在個體發育的過程中。

【例4】轉錄和逆轉錄是生物遺傳信息傳遞過程中的兩個步驟，相關敘述正確的是（）

A．都需要模板、能量、酶、原料 B．都在細胞核內進行

C．所有生物都可以進行轉錄和逆轉錄 D．都需要tRNA轉運核苷酸原料

解析：轉錄是以DNA為模板合成RNA的過程，對于真核生物是在細胞核內進行的，而逆轉錄是以RNA為模板合成DNA的過程，在細胞質內進行；只有極少數的病毒體內發現了催化逆轉錄的逆轉錄酶，因此，不是所有生物都可以進行逆轉錄；tRNA轉運的是氨基酸，在翻譯過程中起作用。雖然轉錄和逆轉錄需要的模板、酶、原料不用，但是都需要這三個條件與能量才能完成。

答案：A

【特別提醒】

（1）逆轉錄需要逆轉錄酶，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個過程都遵循堿基互補配對原則。

2．基因、蛋白質和性狀的關系

項目

間接控制

直接控制

實例

豌豆的粒型、白化病

囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血癥

結論

基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀。

基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀。

聯系

基因與性狀之間并不是簡單的一一對應關系。有些性狀是由單個基因決定的，有些性狀是由多個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。一般來說，性狀是基因與環境共同作用的結果。

【例5】正常小鼠體內常染色體上的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-不是顯隱性關系），請回答：

（1）B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在細胞質的上進行，通過tRNA上的與mRNA上的堿基識別，將氨基酸轉移到肽鏈上。酶的催化反應具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，這是因為。

（2）右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃度和H2S濃度的關系。B-B-個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產生，這是因為。通過比較B+B+和B+B-個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關系，可得出的結論是。

解析：本題考查基因控制蛋白質合成的有關知識。B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在核糖體上進行，通過tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基識別，將氨基酸轉移到肽鏈上。酶的催化反應具有高效性，是因為酶能降低化學反應的活化能。右圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃度和H2S濃度的關系。B-B-個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產生，這是因為血漿中的H2S 不僅僅由 G酶催化生成。通過比較B+B+和B+B-個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關系，可得出的結論是基因可通過控制G酶的合成來控制H2S濃度。

答案：⑴核糖體反密碼子 G酶能降低化學反應活化能 ⑵①血壓中的H2S不僅僅由G酶催化產生 ②基因可通過控制G酶的合成來控制H2S濃度

【特別提醒】

（1）生物的大多數性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對等位基因，并不是單個基因。

（2）基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時還受到環境的影響。

五、基因表達中相關數量計算

1．基因控制蛋白質合成過程中幾種數量關系的比較

比較

內容

基因中能編碼蛋白質的堿基數

mRNA上的堿基數

參與轉運氨基酸的

tRNA數

蛋白質中的氨基酸數

蛋白質中的肽鏈數

蛋白質中的肽鍵數

縮合失去的水分子數

數目

m-n

2．計算中“最多”和“最少”的分析

（1）翻譯時，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。

（2）基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。

（3）在回答有關問題時，應加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。

【例6】一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數及合成這段多肽需要的tRNA個數以及轉錄此mRNA的基因中至少含堿基數，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個肽鍵，所以含有氨基酸12個，所以mRNA上的密碼子至少12個，mRNA上的堿基數至少為12×3＝36個；決定氨基酸的密碼子是12個，所以需要的tRNA也是12個；因為mRNA中堿基至少有36個，所以轉錄它的基因中堿基數至少為36×2＝72個。

答案：B

【特別提醒】

解題時應看清是DNA上(或基因中)的堿基對數還是個數；是mRNA上密碼子的個數還是堿基的個數。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.lg566.com/gaozhong/151496.html

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