【学习目标】
1.概述遗传信息的翻译。
2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
【知识点梳理】
二、基因指导蛋白质的合成
2.遗传信息的翻译
(1)概念:在细胞质的 核糖体 中,以 mRNA 为模板,合成具有一定 氨基酸 序列的蛋白质的过程。
(2)条件:a、模板: mRNA b、能量: ATP
c、原料: 氨基酸 d、工具(“搬运工”): tRNA
(3)密码子:指 mRNA上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。密码子共有 64 种,其中起始密码 2 种,终止密码 3 种,能够决定氨基酸的密码子有 61 种。
(4)反密码子: tRNA 上能够与mRNA上的 密码子 互补配对的 3 个碱基。一种tRNA只能携带 1 种氨基酸,一种氨基酸可以由 多 种tRNA携带。
(5)信息的传递方向:mRNA→ 蛋白质 。
(6)碱基互补配对原则:A-U,U-A,G-C,C-G。
(7)翻译的过程:
① mRNA从细胞核进入细胞质,与__核糖体____结合。
② 携带一个特定氨基酸的tRNA,通过_反密码子___与第一个密码子互补配对,进入位点1。③ 携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
④ 位点1和位点2相应的氨基酸通过__脱水缩合__形成_肽键_____,位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。
⑤ 核糖体读取下一个__密码子__,原占据位点1的tRNA离开_核糖体__,占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。重复进行直至读取到 终止密码子。
⑥ 肽链合成后,从_核糖体与mRNA复合物____上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的__蛋白质___分子。
【课前热身】
1.对于以下图解,正确的说法有 ( C )
①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程③图中共有5种碱基 ④图中共有8种核苷酸
⑤图中共有5种核苷酸⑥图中的A均代表同一种核苷酸
A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤
2.下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是 ( C )?
A.三个过程在所有生活细胞都能进行?B.三个过程发生的场所都是细胞质?
C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成 D.复制与转录的模板相同,而与翻译的模板不同
3.基因和密码子依次存在于 ( B )
A.mRNA和RNA B.DNA和mRNA C.转运RNA和DNA D.DNA和核糖体RNA
4.含1000个氨基酸的多肽链,需要转运RNA的个数,信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是 ( A )
A.1000个、3000个和3000对 B.1000个、3000个和6000对
C.300个、300个和3000对 D.1000个、3000个和1500对
5一个转运RNA一端的三个碱基是CGA,这个RNA转运的氨基酸是( D )
A.酪氨酸(UAC) B.谷氨酸(GAG) C.精氨酸(CGA) D.丙氨酸(GCU)
(满分60分,40分钟完成)
班级 姓名 总分
一、单选题(每题2分,28分)
1.有关蛋白质合成的叙述中,正确的是 ( )
A. 都在内质网上的核糖体中合成
B. mRNA可由细胞质进入细胞核
C. 起始密码子不编码氨基酸
D. 一种氨基酸至少对应一种密码子
【答案】D
2. 关于下图所示生理过程的描述中,最合理的是( )
A. 可能发生于硝化细菌细胞内
B. 表示噬菌体的转录和翻译过程
C. 人体细胞肯定不会发生图中现象
D. 图中两核糖体合成的蛋白质不同
【答案】A
【解析】图示过程为转录和翻译,转录没有完成,核糖体就与mRNA结合进行翻译过程,说明该过程发生在原核生物中,而硝化细菌属于原核生物,A项正确;噬菌体是专门寄生在细菌体内的病毒,没有细胞结构,B项错误;人体细胞中也能发生转录和翻译过程,只不过是转录和翻译不是同时间、同地点进行的,C项错误;题图显示:两个核糖体结合在同一条mRNA上,因此合成的蛋白质相同,D项错误。
3.下图是蛋白质合成的示意图, a、b、c表示相应物质,①和②表示相应过程,下列叙述错误的是( )
A.b从细胞核转移到核糖体上需通过核孔复合体
B.要完成②过程,核糖体必须沿着b运行
C.一种 c 物质可以转运多种氨基酸
D.①过程必须有 RNA 聚合酶的催化
【答案】C
4.下列有关遗传信息表达的叙述,错误的是( )
A.转录时,包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋解开需要RNA聚合酶
B.转录时,会形成RNA?DNA杂交区域
C.翻译时,若干个mRNA串联在一个核糖体上的多肽链合成方式,增加了翻译效率
D.翻译时,mRNA上决定氨基酸种类的密码由结合在其上的核糖体认读
【答案】C
【解析】转录过程以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料形成RNA的过程,因此需要解旋酶解旋打开双螺旋结构并需要RNA聚合酶催化,A正确;转录时是先以DNA单链为模板形成RNA-DNA杂交区域,然后RNA与DNA分离,形成的产物是RNA单链,B正确;翻译时,一个mRNA可以结合多个核糖体,但是一个核糖体上不能结合多个mRNA,C错误;翻译过程中核糖体读取mRNA上决定氨基酸种类的密码子,D正确.
5.如图甲、乙、丙表示真核生物遗传信息传递的过程,以下分析正确的是( )
A.图中酶1和酶2表示同一种酶
B.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生
C.图丙过程需要tRNA,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
D.图丙中最终合成的四条肽链上的氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同
【答案】C
6.决定氨基酸的密码子是指( )
A.DNA上的3个相邻的碱基
B.mRNA上的3个相邻的碱基;
C.tRNA上的3个相邻的碱基
D.基因上的3个相邻的碱基。
【答案】B
【解析】tRNA上的3个相邻碱基表示反密码子,mRNA上三个相邻的碱基代表密码子,基因位于DNA上有很多碱基对组成,所以B正确,ACD错误。
7.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述错误的是( )
A.一个含n个碱基的 DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数小于n/2个
B.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
C.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
D.基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
【答案】B
【解析】转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,形成RNA的过程;无论原核细胞还是真核细胞,基因都包括编码区和非编码区两部分,非编码区不代表氨基酸,不转录,所以DNA分子中有n个碱基时,转录的mRNA分子的碱基数小于n/2 个,A正确。DNA聚合酶催化DNA的复制,结合位点在DNA上,RNA聚合酶催化DNA的转录,结合位点在DNA的启动子上,B错误。在细胞周期中,由于基因的选择性表达,mRNA的种类和含量均不断发生变化,C正确。 有的氨基酸不只有一种密码子,所以有多种tRNA转运,D正确。
8.下图是基因表达过程的示意图,有关说法正确的是( )
A.①为单链,不存在碱基互补配对现象
B.一条③上可同时结合多个②
C.④上的密码子决定了氨基酸种类
D.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与
【答案】B
9. 如图为tRNA的结构示意图,以下叙述错误的是( )
A. 图中b处两条链中间的化学键表示氢键
B. tRNA携带氨基酸的部位在a处
C. tRNA 是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
D. c处的反密码子可与mRNA上的密码子碱基互补配对
【答案】C
【解析】图中RNA在部分区段通过碱基互补配对形成双链,b处两条链中间的化学键表示氢键,A项正确;tRNA携带氨基酸的部位在a处,B项正确;tRNA 是由几十个到上百个核糖核苷酸连接成的单链分子,C项错误;c处的反密码子可与mRNA上的密码子碱基互补配对,D项正确。
10.如图所示为某生物核基因表达过程。下列相关叙述不正确的是( )
A.若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则该条肽链中至少含有102个氧原子
B.该过程发生在真核细胞内,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开
C.RNA与DNA的杂交区域中既有A—T又有 U—A之间的配对
D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
【答案】B
11.控制合成“十二肽”的基因中有碱基至少多少个?( )
A.36 B.66 C.72 D.78
【答案】C
【解析】组成十二肽的氨基酸数目是12个,根据转录和翻译过程可知,基因可知蛋白质合成时,基因中的碱基数:蛋白质中的氨基酸数至少是6:1,所以基因中的碱基数=6x12=72,C正确。
12. 下列关于正常的干细胞内遗传信息传递的叙述,不正确的是( )
A. 遗传信息的复制阶段,遵循碱基互补配对原则,基因突变可发生在该阶段
B. 遗传信息的转录阶段,转录产物的碱基序列与非模板链对应区段不完全相同
C. 遗传信息的翻译阶段,mRNA上的密码子都会与tRNA上的反密码子发生碱基配对现象
D. 遗传信息的复制和转录阶段,都需要聚合酶的催化,且主要场所都是细胞核
【答案】C
【解析】DNA复制遵循碱基互补配对原则,基因突变可发生在DNA复制的过程中,A正确;转录产物(RNA)的碱基中含有U不含T,非模板链(DNA)的碱基中含有T而不含U,故二者的碱基序列不完全相同,B正确;mRNA的终止密码子不对应氨基酸,故不会有tRNA与之发生碱基配对现象,C错误;DNA的复制过程要用到DNA聚合酶,转录过程中要用到RNA聚合酶,且DNA复制和转录的主要场所都是细胞核,D正确。
13.关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是
A.遗传密码是DNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
B.生物通用一套遗传密码子
C.因为有20种氨基酸,所以遗传密码子也只有20种
D.遗传密码的形成主要是在核糖体上
【答案】B
14.下图为细胞中遗传信息的传递和表达过程,下列叙述正确的是
A. 口腔上皮细胞中可以发生图①②③所示过程
B. 图④为染色体上的基因表达过程,需要多种酶参与
C. 在分化过程,不同细胞通过②③过程形成的产物完全不同
D. 图②③所示过程中均会发生碱基配对,但配对方式不完全相同
【答案】D
【解析】口腔上皮细胞高度分化,不再进行图①DNA复制过程,A项错误;图④转录和翻译同时进行,是原核生物的基因表达过程,原核细胞没有染色体,B项错误;分化过程中,不同细胞可能合成相同的蛋白质,如呼吸酶等,C项错误;与图③相比,过程②过程中具有T—A配对,D项正确。
二、非选择题(每格2分,32分)
15.(14分)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答:
(1)图中涉及的遗传信息传递方向为________________(以流程图的形式表示)。
(2)转录过程中,首先把DNA两条螺旋的双链解开,该变化还可发生在__________过程中。
(3)mRNA是以图中的③为模板,在_______(填图中序号)的催化作用下,由4种游离的_____________依次连接形成的。
(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________________,它所携带的小分子有机物可用于合成图中______________(填图中序号)。
(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用,该生物体表现出新的性状,原因是:基因中一个G—C对被A—T对替换,导致由此转录形成的mRNA上________个密码子发生改变。
【答案】(l)DNA→RNA→蛋白质(2)DNA复制(3)② 核糖核苷酸(4)tRNA ④(5)1
(3)mRNA是以图中的③mRNA为模板,在②RNA聚合酶的催化作用下,以4种游离的核糖核苷酸为原料,依次连接形成的。
(4)tRNA能特异性识别mRNA上密码子并转运相应的氨基酸,它所携带的氨基酸可用于合成图中④多肽(肽链)。
(5)基因中一个G-C对被A-T对替换,导致由此转录形成的mRNA上1个密码子发生改变。
16.(18分) 下图为遗传信息的表达示意图。据图回答下列问题:
(1)图中的物质②为_______,它是以图中①_______链为模板合成的,该反应所需要的酶是_______。
(2)已知相关密码子所编码的氨基酸分别为CGA(精氨酸)、UCU(丝氨酸)、GCU丙氨酸)、AGA(精氨酸),则图中③、④代表的氨基酸分别为______、______。
(3)在同种生物的不同体细胞中,该图解所表示的①、②、⑤不同的是_______。
(4)图示过程不可能发生在人体的下列哪种细胞中______。(填序号)
A 神经元 B 口腔上皮细胞 C 成熟的红细胞 D 骨骼肌细胞
(5)生物体编码20种氨基酸的密码子有_______种,密码子第_________个碱基改变对氨基酸的影响较小,。
【答案】 (1) mRNA(信使RNA) a RNA 聚合酶 (2) 丙氨酸 丝氨酸 (3)②、⑤(4) C 61 3
(3)同种生物的不同体细胞来自于同一个受精卵,含有相同的①核DNA,不同的体细胞遗传信息表达情况不同,合成的②mRNA不同,不同的体细胞含有的⑤tRNA相同。
(4)人体的成熟红细胞没有细胞核和核糖体等细胞器,不会发生转录和翻译过程。选C。
(5)密码子共有64种,三种终止密码不编码氨基酸,编码20种氨基酸的密码子有61种,翻译过程中密码子与反密码子的前两个碱基比较严格的遵循碱基互补配对,第三个碱基遵循碱基互补配对不严格,因此密码子第3个碱基改变对氨基酸的影响较小,这一特点可减小基因突变对蛋白质结构的影响,减少基因突变的多害性。
1. 一个转运RNA的一端3个碱基是CGA,此RNA转运的氨基酸是 ( )
A. 酪氨酸(UAC) B. 丙氨酸(GCU) C. 精氨酸(CGA) D. 谷氨酸(GAG)
【答案】B
【解析】一个密码子决定一种氨基酸,而密码子是指mRNA上三个相邻的碱基。在翻译过程中一个转运RNA的一端三个碱基与mRNA上的密码子进行碱基互补配对,已知一个转运RNA的一端3个碱基是CGA,则对应的mRNA上的密码子应为GCU,因此此转运RNA运载的氨基酸是丙氨酸(GCU),故选B。
2. 下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是( )
A. 细胞核中基因的转录过程不受外界因素的影响
B. 不同种类的氨基酸可以有相同的密码子与之对应
C. 真核细胞与原核细胞利用氨基酸合成蛋白质的场所不同
D. 生物体的某一基因在不同细胞中的执行情況可能不同
【答案】D
3.下图为人体细胞合成蛋白质的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程需要tRNA,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
B.图中核糖体在mRNA上移动方向为从左到右,所用原料是氨基酸
C.最终合成的①~④四条肽链上氨基酸的种类、数目和顺序各不相同
D.该过程表明细胞中少量的mRNA分子可在短时间内合成大量的蛋白质
【答案】C
【解析】图示为翻译过程,需要tRNA作为搬运氨基酸的工具,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,A正确;①~④为四条肽链,长的肽链先合成,短的肽链后合成,所以核糖体在mRNA上移动方向为从左到右,所用原料是氨基酸,B正确;图中①②③④四条肽链是以同一条mRNA为模板,利用不同的核糖体先后合成,因此,最终四条肽链完全相同,C错误;该过程表明细胞中少量的mRNA分子可在短时间内合成大量的蛋白质,大大提高了翻译的速度,D正确。
4.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.细胞核 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
【答案】B
【解析】DNA的复制主要发生在细胞核中,转录发生在细胞核(主要)、线粒体、叶绿体中,蛋白质的合成发生在核糖体中。B正确。
5.mRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是( )A.tRNA一定改变,氨基酸一定改变
B.tRNA一定改变,氨基酸不一定改变
C.tRNA不一定改变,氨基酸不一定改变
D.tRNA不一定改变,氨基酸一定改变
【答案】B
6. 细胞中存在两种类型的基因,一类是管家基因,是指所有细胞中均要表达的基因;还有一类是奢侈基因,是指不同类型细胞中特异性表达的基因。下列表述不合理的是( )
A. 催化ATP合成的酶是由管家基因指导合成的
B. 奢侈基因在同一个体不同细胞中一般是不同的
C. 组成管家基因和奢侈基因的脱氧核苷酸种类相同
D. 奢侈基因的特异性表达可赋予细胞特定的功能
【答案】B
【解析】ATP合成的酶基因在所有细胞都表达,属于管家基因,A正确;同一个体不同细胞都来自于同一个受精卵,含有相同的基因,B错误;组成管家基因和奢侈基因的脱氧核苷酸种类相同,都是四种脱氧核苷酸,C正确;奢侈基因是选择性表达的,其特异性表达可赋予细胞特定的功能,D正确。
7.如图为基因指导蛋白质合成过程的示意图, ①表示过程,甲、乙、丙表示不同的物质。下列相关叙述正确的是 ( )
A.过程 ① 表示转录,此过程的产物只能是 mRNA
B.基因可通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状
C.丙段中的 10 个氨基酸,对应甲中碱基是 60 个
D.一种乙可以转运多种氨基酸
【答案】B
8.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是:( )
A.一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运
B.该过程需要有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C.该过程一定遵循碱基互补配对原则,即A一定与T配对,G一定与C配对
D.核基因转录形成的mRNA进入细胞质中进行翻译穿过0层核膜
【答案】D
【解析】一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运,A错误;转录和翻译过程需要有两个高能磷酸键的ATP提供能量,B错误;该过程一定遵循碱基互补配对原则,转录时A一定与U配对,C错误;核基因转录形成的mRNA进入细胞质中进行翻译的通道是核孔,穿过0层核膜,D正确。
9.遗传信息、密码子、遗传物质的功能和结构单位,分别是指:( )
①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基
③信使RAN上决定氨基酸的三个相邻的碱基 ④DNA上脱氧核苷酸的排列顺序
⑤转运RNA上一端的三个碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段
A.①③⑤ B.④③⑥ C.③④⑥ D.①②⑤
【答案】B
【解析】遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序;密码子是指信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基;基因是有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的功能和结构单位;所以B正确。ACD错误。
10.关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
【答案】D
11.下列关于DNA复制和转录的叙述错误的是( )
A.DNA分子的复制可以从多个起点开始,提高复制效率
B.两种过程都以DNA为模板,都有解旋现象
C.转录是指以DNA的两条链为模板合成mRNA的过程
D.两过程均可在细胞核、细胞质基质、线粒体、叶绿体中发生
【答案】C
【解析】A.DNA分子的复制可以从多个起点开始,提高复制效率,A正确;DNA的转录和翻译都是以DNA为模版,都有解旋现象,B正确;转录是指以一条链的一部分为模版合成信使RNA的过程,C错误;真核细胞中,这两个过程均可在细胞核、线粒体、叶绿体中发生,在原核细胞中,这两个过程都能在细胞质基质中发生,D正确。
12.tRNA具有转运氨基酸的功能,下图tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中的内容为相应氨基酸的密码子)
A.精氨酸(CGC) B.丙氨酸(GCG)
C.甘氨酸(GGC) D.脯氨酸(CCG)
【答案】B
【解析】tRNA上的反密码子能与它所携带的氨基酸的密码子(位于mRNA上)互补配对,据此可以判断,该图tRNA携带的氨基酸的密码子为GCG,所携带的氨基酸是丙氨酸,B项正确,A、C、D三项均错误。
13. 下图为细胞中发生的一些生理过程,相关叙述正确的是( )
A. a过程需要解旋酶和RNA聚合酶
B. a与b过程中碱基配对方式相同
C. 起始密码子位于该mRNA的左侧
D. c上三个相邻的碱基即称为一个密码子
【答案】C
14. 基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段,下列有关叙述正确的是( )
A. 转录是以DNA的两条链为模板合成RNA
B. 转录必须在DNA聚合酶的作用下进行
C. 翻译时,一个mRNA分子上只能结合一个核糖体
D. 翻译时,一种氨基酸可能被多种tRNA转运
【答案】D
【解析】转录是以DNA的一条特定的链为模板合成RNA的过程,A错误;转录必须在RNA聚合酶的作用下进行,B错误;翻译时,一个mRNA分子上可以结合一个核糖体,指导多条相同的肽链的合成,C错误;翻译时,一种氨基酸可能被多种tRNA转运,而一种tRNA只能运输一种氨基酸,D正确。
15. 下图为人体囊性纤维病致病基因控制异常跨膜蛋白合成过程的示意图。请回答:
(1)图中过程①是_____________,此过程需要___________________作为原料,②过程中核糖体移动的方向是_____________。此过程中,_____________识别并携带氨基酸,将多肽链中氨基酸序列与物质b上的核苷酸序列联系起来。
(2)过程1和2都遵循碱基互补配对原则,②中是否存在碱基对A-T________(是/否)。
(3)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一谷氨酸一”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则物质b中的碱基序列为___________________。
(4)图中所揭示的基因控制性状的方式是基因通过控制__________直接控制生物体的性状。
(5)致病基因产生的根本原因是___________。在细胞中物质b结合多个核糖体所合成的蛋白质结构是否相同?________(是/否)。
【答案】 (1) 转录 四种核糖核苷酸 从右向左 tRNA(转运RNA) (2)否 (3)UCUGAA (4)蛋白质结构 (5) 基因突变 是
(2)翻译过程中存在A—U、G—C配对,不存在碱基对A-T。
(3)携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,根据密码子与反密码子互补配对,mRNA中的碱基序列为UCUGAA。
(4)人体囊性纤维病致病基因直接控制异常跨膜蛋白合成,导致其功能异常,揭示基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。
(5)致病基因是正常基因通过基因突变产生的。图中多个核糖体以同一mRNA为模板,所合成的蛋白质结构一定相同。
16.下图为人体某细胞内生理活动示意图,其中字母表示相应的分子或结构,序号表示生理过程。请回答下列问题。
(1)过程①表示_______,需要_______酶的参与。A、B两者在组成上的差别是后者含有_____________________。
(2)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程②合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是______________。
(3)如果合成的肽链共有150个肽键,则控制合成该肽链的基因至少应有_______个碱基,运输氨基酸的工具是_______。
【答案】(8分)(1)转录 RNA聚合 核糖和尿嘧啶(2分)
(2)T/A替换为C/G(或A/T替换为G/C) (3)906 转运RNA
一、翻译
1.翻译
(1)概念
场所
细胞质的核糖体上
模板
mRNA
原料
20种氨基酸
产物
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
2.比较转录和翻译
过程
①
②
名称
转录
翻译
场所
主要是细胞核
核糖体
模板
DNA的一条链
mRNA
原料
4种游离的核糖核苷酸
20种氨基酸
产物
RNA
多肽链
【典型例题】
下图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程,下列分析不正确的是( )
A.若图中核糖体上合成的肽链最长,则同时进行翻译的其它核糖体都位于近b端
B.合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白,该过程有水分子参与
C.红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果
D.镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程
【答案】A
【解析】据图可知,右侧的tRNA准备进入核糖体,由此可知核糖体由左向右移动,若图中核糖体上合成的肽链最长,则该核糖体是最先与mRNA结合的,同时进行翻译的其它核糖体都位于近a端,A项错误;合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白,该过程需要水解部分肽键,有水分子参与,B项正确;红细胞最初含有人体的全部基因,合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果,C项正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程,只是血红蛋白中个别氨基酸改变,D项正确。
【变式训练】
下列关于基因控制蛋白质合成过程的叙述,正确的是( )
A.RNA聚合酶的结合位点位于DNA上
B.该过程需要有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C.基因的两条链分别作模板进行转录可提高合成蛋白质的效率
D.一个密码子只决定一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运
【答案】A
二、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
【知识点讲解】
(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
(2)密码子:mRNA上3个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有61种。
(3)反密码子:位于tRNA上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
(3)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。
②一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
③密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。
【方法点拨】密码子和反密码子的比较
项目
密码子
反密码子
位置
mRNA
tRNA
作用
直接决定蛋白质中氨基酸的序列
识别密码子,转运氨基酸
特点
与DNA模板链上的碱基互补
与mRNA中密码子的碱基互补
【典型例题】
下列关于图中①②两种核酸分子的叙述,正确的是( )
A.①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数
B.遗传基因在①上,密码子位于②上
C.②是由①转录而来的
D.肺炎双球菌和噬菌体均含①和②
【答案】C
【变式训练】
(2015·海南卷.20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是( )
A.密码子位于mRNA上,反密码子位于RNA上 B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上
C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上
【答案】A
【解析】密码子位于mRNA上,是指mRNA中相邻三个碱基的排列顺序,具有不重叠无间隔的特点;反密码子位于tRNA上,在翻译时与mRNA中的密码子配对,决定氨基酸的位置,所以A正确,B、C、D错误。
三、基因的表达中相关数量的计算
【知识点讲解】
蛋白质中氨基酸的数目=1/3mRNA中的碱基数目=1/6DNA(基因)中的碱基数目
【方法点拨】DNA和mRNA之间对应碱基及数量的计算
找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系,即DNA模板链中A+T(或C+G)与mRNA中A+U(或C+G)相等,则(A+T)总%=(A+U)mRNA%。
【典型例题】
一条多肽链中有500个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基多少个?( )
A. 1500个和1500个 B. 500个和1000个
C. 3000个和3000个 D. 1500个和3000个
【答案】D
【变式训练】
一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个;由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子中的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是( )
【答案】D
【点拨】DNA碱基数为2m,其(G+C)数为2n,故(A+T)数=2m-2n;合成蛋白质氨基酸数为(2m)/6,肽键数= (2m)/6-1。