第16讲 遗传信息的传递和表达
知识内容展示 (1)DNA的功能 (2)DNA与RNA的异同 (3)转录、翻译的概念和过程 (4)遗传密码、中心法则 (5)基因的概念 (6)复制、转录和翻译的异同 考点一 DNA和RNA的比较及基因的概念
(2017·浙江4月选考)下列关于DNA、RNA和基因的叙述,错误的是( ) A.基因是具有遗传效应的核酸分子片段 B.遗传信息通过转录由DNA传递到RNA C.亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息 D.细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成
解析 亲代DNA通过复制将遗传信息传递给子代,不是表达,遗传信息表达包括转录和翻译两个步骤,故C错;D中细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成,分裂期可能会有线粒体中遗传信息的表达。 答案 C
本题A选项,对应必修二教材P70基因的概念。
基因的概念
(1)作用:遗传的一个基本功能单位,它在适当的环境条件下控制生物的性状。 (2)与染色体的关系:以一定的次序排列在染色体上。
(3)本质:一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段,在大多数生物
核心素养对接 通过掌握遗传信息的传递,能够从分子水平生命观念 阐述生命的延续性,从而理解生命的延续和发展规律 科学思维 通过掌握遗传信息传递过程,比较和归纳异同点 社会责任 通过了解中心法则内容,形成关注社会、关注人体健康的理念
中是一段DNA,在RNA病毒中是一段RNA。
1.比较RNA与DNA
2.RNA功能
角度1 围绕DNA与RNA的比较考查批判性思维的能力
1.(2018·宁波十校期末联考)下列关于真核细胞内DNA和RNA的叙述,正确的是( ) A.相同的rRNA分子在不同细胞中参与构成的细胞器不同 B.相同的mRNA分子在不同细胞合成的蛋白质不同 C.相同的tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸不同 D.相同的DNA分子在不同细胞的转录产物可能不同
解析 相同的rRNA分子在不同细胞中参与构成的细胞器相同,都是核糖体,A错误;所有生物共用一套遗传密码,所以相同的mRNA分子在不同细胞合成的蛋白质相同,相
同的tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸也相同,B、C错误;细胞内的基因具有选择性表达的特点,所以相同的DNA分子在不同细胞的转录产物可能不同,D正确。 答案 D
2.下列关于DNA和RNA的结构与功能的说法,错误的是( ) A.区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定 B.双链DNA分子中碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越高 C.含有DNA的生物,其遗传物质是DNA不是RNA D.含有RNA的生物,其遗传物质是RNA不是DNA
解析 构成DNA和RNA的碱基种类不同,双链DNA中发生碱基互补配对,且A=T,G=C,因此区分单双链DNA、单双链RNA四种核酸可以通过碱基比率和种类来判定,A正确;双链DNA分子中A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键,因此碱基G、C含量越高,其结构稳定性相对越高,B正确;同时含有DNA和RNA的生物,DNA为其遗传物质,C正确、D错误。 答案 D
角度2 结合基因的概念考查归纳与概括的能力
3.(2014·海南卷,21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述: ①携带遗传信息 ②能转运氨基酸 ③能与核糖体结合
④能转录产生RNA ⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子 ⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换
其中正确的是( ) A.①③⑤
B.①④⑥
C.②③⑥
D.②④⑤
解析 基因是具有遗传效应的DNA片段,携带遗传信息,并能够将遗传信息通过转录传递到RNA,通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构,基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换,即基因突变。 答案 B
(1)针对遗传物质为DNA的生物而言,基因是指“有遗传效应的DNA片段”,但就RNA病毒而言,其基因为“有遗传效应的RNA片段”。
(2)并非所有DNA片段都是基因,基因不是连续分布在DNA上的,而是由碱基序列
将不同的基因分隔开的。
考点二 转录和翻译
1.(2018·浙江11月选考)下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板 C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来 D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
解析 一个DNA分子上可有多个基因,因此可转录产生多个不同类型的RNA,A正确;转录时,边解旋、边转录、边复旋,B错误;在真核生物中,细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA,C错误;洋葱根尖细胞没有叶绿体,D错误。 答案 A
2.(2017·浙江11月选考,25)下列关于生物体内遗传信息的传递与表达的叙述,正确的是( )
A.每种氨基酸至少有两个以上的遗传密码
B.遗传密码由DNA传递到RNA,再由RNA决定蛋白质 C.一个DNA分子通过转录可形成许多个不同的RNA分子
D.RNA聚合酶与DNA分子结合只能使一个基因的DNA片段的双螺旋解开
解析 有的氨基酸只有一种密码子,如甲硫氨酸、色氨酸,A错误;遗传信息由DNA传递到RNA,再由RNA决定蛋白质,B错误;一个DNA分子上有多个基因,不同基因转录形成的mRNA不同,并且每个基因可以发生多次转录,因此一个DNA分子通过转录可形成多个多种mRNA分子,C正确;当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时,包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开,D错误。 答案 C
3.(2018·浙江4月选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合 B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对 D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因的mRNA结合所致
解析 本题考查的是基因的表达。转录时RNA聚合酶与该基因的某一启动部位相结合,起始密码在mRNA上,A错误;miRNA与W基因mRNA结合发生在RNA之间,也遵循碱基互补配对原则,为A与U、C与G配对,C错误;据图可知miRNA蛋白质复合物中miRNA为单链,该单链与W基因mRNA结合,抑制W蛋白的合成,D错误。 答案 B
本题组对应必修二教材P66~67转录和翻译,主要考查转录和翻译的场所、条
件,遗传密码和多聚核糖体等结构。 1.转录
(1)概念:以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 (2)过程(见下图)
2.遗传信息的翻译
(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)场所或装配机器:核糖体。