(五)基因的表达概念　 基因使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的　　 上，从而使后代表现出与亲代相似的　　 　　 ，遗传学上把这一过程叫做　　 　 。

疑难点拨

1．　 复制、转录、翻译有什么区别？

答：DNA的复制、DNA转录形成RNA、RNA翻译形成蛋白质的过程，是遗传信息在生物体内以不同方式传递、表达的过程。三者之间的主要区别见下表。

	场所	模板	原料	酶	碱基互补配对方式	产物
复制	细胞核	DNA两条链	游离的脱氧核苷酸	解旋酶、DNA聚合酶等	A与T C与G	DNA
转录	细胞核	DNA的一条链	游离的核糖核苷酸	解旋酶、RNA聚合酶等	A与U C与G	RNA
翻译	细胞质	信使RNA	氨基酸	酶	A与U C与G	蛋白质

2．如何区分遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子？

答：遗传信息是指DNA(基因)中有遗传效应的脱氧核苷酸序列。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。反密码子是指转运RNA上能识别信使RNA上相应密码子的三个相邻的碱基。三者的主要区别有两点：一是存在的位置不同，遗传信息存在于DNA(基因)上，密码子存在于信使RNA上，反密码子存在于转运RNA上；二是作用不同，遗传信息的作用是控制生物性状，密码子的作用是决定蛋白质中的氨基酸序列，反密码子的作用是识别密码子。三者中最重要的是遗传信息，它通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。

精典例题

例1(2002年广东卷)遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”，这种分子是

A．肽链　　 B．DNA　　 C．信使RNA　　 D．转运RNA

例2(2004江苏卷)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上的密码子

D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内

例3(2003年广东卷)真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程，在细胞质中进行的是　

　　　 A．复制　　　　　　 B．转录　　　　　　　　　 C．翻译　　　　　　　　　 D．转录和翻译

例4(2002年上海卷)由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为

A．　 　　B． －18(－1)　　 C．na－18(n－1)　　 D．－18(－1)

拓展提升

1．与基因控制蛋白质合成有关的计算

⑴已知蛋白质中的氨基酸数(或基因中的碱基数)，求控制这个蛋白质合成的基因中的碱基数(或蛋白质中的氨基酸数)。

基因控制蛋白质的合成要通过转录和翻译两个过程。转录是以基因中的一条脱氧核苷酸链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程，因此转录形成的信使RNA中的碱基数是相应基因中的碱基数的一半；翻译是指以信使RNA为模板合成蛋白质的过程，由于信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，因此蛋白质中的氨基酸数是信使RNA中的碱基数的三分之一；因此基因中的碱基数∶信使RNA中的碱基数∶蛋白质中的氨基酸数=6∶3∶1。由此可知：已知蛋白质中的氨基酸数为n(基因中的碱基数为6n)，则控制它合成的基因中的碱基数为6n(蛋白质中的氨基酸数为n)。

⑵已知蛋白质的相对分子质量(n)，由a条肽链构成，氨基酸的平均相对分子质量(m)，求控制它合成的基因中的碱基数。

先求组成这个蛋白质的氨基酸数(X个)。因氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程中要失去X－a分子的水，因此n=Xm－(X－a)×18，X=(n－18a)/(m－18)个；再求基因中的碱基数。基因中的碱基数=6X=6(n－18a)/(m－18)个。

⑶已知基因中的碱基数(6n个)，氨基酸的平均相对分子质量(m)，求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量(假设此蛋白质由a条肽链构成)。

先求它控制合成的蛋白质的氨基酸数。氨基酸数=6n÷6=n个；再求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。蛋白质的最大相对分子质量=nm－(n－a)18，n－a为失去的水分子数。

巩固练习

1．下列关于基因的叙述中，正确的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.基因是DNA的基本组成单位　　　 B.基因全部存在于细胞核中

　 C.基因是遗传物质的结构和功能单位　　 D.基因是DNA分子上任意一个片段

2．染色体、DNA、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是　　　　

　　　 A．每个染色体含一个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因

　　　 B．复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行

　　　 C．三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用

　　　 D．在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者

3．关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中,下列正确的是

　　　 A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，构成碱基相同

　　　 B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，构成碱基相同

　　　 C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，构成碱基相同

　　　 D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，若含有遗传信息的模板链碱基组成为CGA，则遗传密码的碱基构成为GCU

4．图20-2为一组模拟实验，假设实验能正常进行，四个试管都有产物产生。下列叙述错误的是　　　　 　　　　　　　　　　

　　　 A．a、b两个试管内的产物都是DNA

　　　 B．a试管内模拟的是DNA复制过程

　　　 C．b试管内模拟的是转录过程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　 D．d试管内模拟的是逆转录过程

5．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是　　　　　　　　　

　　　 A．模板不同　　　 B．场所不同　　　　　　 C．产物不同　　 　　　 D．所需的酶相同

6．若基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那一定会导致　　　　　　　　　　　

　　　 A．遗传性状的改变　　　　　　　　　　　　　　　　 B．遗传密码的改变

　　　 C．氨基酸结构的改变　　　　　　　　　　　　　　 D．遗传规律的改变

7．据初步测定，人类细胞核内的全部DNA约有32亿个碱基对，约3.2万个基因。据估计，测定的24条染色体中，所有基因所含有的碱基对数目不超过全部碱基对的10%，则平均每个基因最多含有碱基对数为　

A．10000　　　　　　　　 B．1000　　　　　　　　　 C．32000　　　　　　　　 D．3200

8．已知一个蛋白质分子由两条肽链组成，连接蛋白质分子的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的信使RNA中有碱基A和G共200个，则转录成该信使RNA的DNA分子中至少有碱基C和T　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　 A．400个　　　 B．200个　　　 C．600个　 　　　 D．800个

9．右图所示为自然界遗传信息在三种生物大分子间的流动。下列说法正确的是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　

　　　 A．1、2、4途径常见，其他从未被认识到

　　　 B．2、4、9途径常见，其他几乎从未被认识到

　　　 C．2、3途径常见，1、3很少见

　　　 D．1、2、4途径常见，3、7少见，其他未被认识到

10．水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因中碱基数至少应是　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　 A．390　　　　　　　　　　 B．195　　　　　　　　　　 C．65　　　　　　　　　　　 D．260

11．下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。

--甲硫氨酸--脯氨酸--苏氨酸--甘氨酸--缬氨酸--

密码表：甲硫氨酸　 AUG 　　　　　　　　脯氨酸　　 CCA、CCC、CCU

苏氨酸　　 ACU、ACC、ACA　　　 甘氨酸　　 GGU、GGA、GGG

缬氨酸　　 GUU、GUC、GUA

根据上述材料，下列描述中，错误的是　　　　　　　　　　　　　　

　　　 A．这段DNA中的①链起了转录模板的作用

　　　 B．决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA

　　　 C．这条多肽链中有4个一CO-NH一的结构

　　 D．若这段DNA的②链右侧第二个碱基T为G替代，这段多肽中将会出现两个脯氨酸

11．下图表示为某动物体内的某种生理过程的示意图，请根据图示内容回答下列相关的问题：

(1)图示内容所代表的生理过程称为____________________________。

(2)你认为图中E所示结构运载的氨基酸是________________________。

附相关密码子：[甲硫氨酸(AUG)，酪氨酸(UAC)，精氨酸(CGA)，丙氨酸(GCU)，苏氨酸(ACA)，丝氨酸(UCU)]

(3)假设该种动物的基因型为Aa，则图示过程表达的基因是A基因还是a基因?__________。A基因与a基因的本质区别是____________________________。

14．已知甲、乙、丙三种病毒，它们的遗传信息的遗传方式分别用图20-4表示：

(1)对三种类型的病毒分别举例：

甲____；乙_____；丙_____。

(供选答案：A．爱滋病病毒

　　　 B．噬菌体C．流感病毒)

(2)图中1、8表示遗传信息的

_______过程；9表示遗传信息

图20-4

的_____过程；3、10表示遗传

信息的_____过程，此过程进行的

所必需的条件有___　　 __、___　　 __、__　　 ___、____　　 __。

(3)图中7表示遗传信息______过程，此过程的发生需要有_____的催化作用，这一现象的发现,其意义是对____________。

15．牛精原细胞中不可能发生的生理过程是　　　　　　　　　 　

　　　 A．基因重组　　 B．DNA解旋　　　 C．基因的转录　　　 D．氨基酸脱水缩合

18．艾滋病病毒(HIV)是一种球形的RNA病毒，HIV侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如右图。请回答：

　 (1)图中①表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄

主细胞的是病毒的　　　　　　　　　 。

　 (2)遗传学上将过程②称为　　　　　　　　 。

　 (3)③和④的信息传递过程分别称为　　　　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (4)HIV有Ⅰ和Ⅱ两种类型，其中Ⅰ型又有7个　　　　 亚型。Ⅰ型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22%，多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播途径是唯一行之有效的预防措施。HIV众多变异类型是　　　　　 的结果，这种变异特点与一般生物的不同之处是　　　　　　　　　　　　　 ，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (5)2002年12月1日是国际第15个　　　　　　　　 日。

　 (6)据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”(SARS)的病原体可能是　　　 。它和HIV一样，遗传信息是按照　　　　　　　　 　　　　　的规律进行的(可以用简图表达)。

(四)基因控制生物性状的途径

1．基因通过控制 　 的合成来控制　　 　　 　　　　　　 ，从而控制生物的性状。

2．基因通过控制蛋白质分子的　　 　　 　　 来直接影响性状。

(三)基因控制蛋白质的合成

1．转录

⑴概念：在　　　　　 中，以DNA的　　　　 为模板，按照　　　　　　 原则，合成RNA的过程。

⑵条件：模板(　　　 　 )、原料(　 　　 　　　　 )、能量、酶(如　　　　 )。

⑶RNA出细胞核的途径：通过　　　　　 ，RNA从细胞核内进入细胞质。

⑷意义：DNA中的　　　　 传递到信使RNA上。

2．翻译

⑴概念：在　　　　　 中，以　　　　　 为模板，合成具有一定　　　　 序列的蛋白质的过程。

⑵密码子：指　　　　　　 上决定一个氨基酸的　　　 个相邻的碱基。

⑶条件：模板(　　　 　　 　　 )、原料(　 　　　 )、酶、　　 　　 　　 。

⑷意义：DNA上的遗传信息通过　　 　 作媒介，决定了蛋白质的　　　 　　 　　 ，从而使生物表现出各种遗传性状。

(二)RNA的结构及种类

1．RNA的结构

	结构	基本单位	碱基	五碳糖
RNA	通常呈

2．种类

⑴信使RNA：转录DNA的　　　　　 ，转递至　　　　　　 中。

⑵转运RNA：携带特定的　　　　　　　 。

(一)基因的概念

1．概念：是有　　　 　　　　 　 的DNA片段。

2．基因与DNA、性状、染色体间的关系

⑴与DNA的关系　 基因是有　　　 　 的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。

⑵与性状的关系　 基因通过控制　　　　　 的合成来决定生物的性状。

⑶与染色体的关系　 基因主要存在于　　　　　　 上，并呈　　 　　 排列。染色体是基因的　　　　　 。

仿照画线的句子，写上相应句子，要求句式相同，语意连贯。(6分)

　　 命运给予河蚌的是一粒沙子，河蚌回报世界的却是一颗晶莹的珍珠；　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　 　,　　　　　　　　　　　　 　；命运给予巨石的是千锤百炼，巨石回报世界的却是一座神圣的佛像。

历史长河中的那些伟大人物，不管经历了多少磨难，他们回报世界的都是心血的结晶：司马迁遭受宫刑，却留给后人一部《史记》；　　　　　　　　　 　　　　，　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　

　　　　　　　　　　 ；贝多芬经受失聪之苦，却留给时代一部《命运交响曲》。直面不幸，努力创造，回馈社会，我们就能不断提升个人价值，最终成就自己。

19.有些对作家的评论，虽只言片语，却能形象地概括作家的人格精神，或巧妙地表现其 作品的典型风格。如徐志摩--为爱而生，为爱而写的诗人；史铁生--用笔与疾病对抗的不屈之魂……请参照以上示例，任选两位自己喜爱的中国现当代作家各写一则简短的评语，如：鲁迅、余秋雨、海子、舒婷、顾城等等。(4分)