高中生物 第4章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第3節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成學(xué)案 蘇教版必修2
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1、 第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識概覽(教師用書獨(dú)具) 1.說明基因和遺傳信息的關(guān)系。 2.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(重難點(diǎn)) 3.說明基因控制性狀的方式。(重點(diǎn)) 4.了解人類基因組計(jì)劃。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、從基因到蛋白質(zhì) 1.基因的概念及相關(guān)問題 (1)概念:基因是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段。 (2)遺傳信息:基因內(nèi)的脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。 (3)基因的主要載體:染色體。 (4)基因的基本功能包括遺傳信息的傳遞(即DNA復(fù)制)和表達(dá)(即通過基因控制蛋白質(zhì)合成來實(shí)現(xiàn)的)。 2.轉(zhuǎn)錄 (1)概念:以DNA的
2、一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。 (2)場所:主要是細(xì)胞核。 (3)原料:四種游離的核糖核苷酸。 (4)過程 (5)產(chǎn)物:RNA。 三種RNA的比較 類型 mRNA tRNA rRNA 空間結(jié)構(gòu) 單鏈狀 三葉草形 單鏈狀,有部分 雙鏈區(qū) 功能 轉(zhuǎn)錄DNA上的遺傳信息,是蛋白質(zhì)合成的直接模板 一端以反密碼子識別mRNA上的密碼子,另一端攜帶一個(gè)特定的氨基酸進(jìn)入核糖體 是核糖體的組成成分,參與蛋白質(zhì)的合成 另外:有的RNA還具有催化作用。 (6)結(jié)果:通過轉(zhuǎn)錄,DNA分子上的遺傳信息傳遞到mRNA上。 (7)遺傳密碼子
3、 ①概念:mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。 ②種類:64種,其中,有61個(gè)負(fù)責(zé)20種氨基酸的編碼。 2個(gè)起始密碼為AUG、GUG;3個(gè)終止密碼為UAA、UAG、UGA,3個(gè)終止密碼不能決定氨基酸的種類。 3.翻譯 (1)概念:以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 (2)場所:在細(xì)胞中的核糖體上進(jìn)行。 (3)過程 起始階段:mRNA上的起始密碼子位于核糖體的第一位置上,tRNA的一端攜帶氨基酸,另一端是與密碼子相對應(yīng)的反密碼子,tRNA上的反密碼子與起始密碼子相互識別并配對。 延伸階段:攜帶著特定氨基酸的tRNA按照堿基互補(bǔ)配對原則,識別并進(jìn)入第
4、二位置。在酶的作用下,將氨基酸依次連接,形成多肽鏈。 終止階段:當(dāng)tRNA上的反密碼子識別終止密碼子后,肽鏈合成終止并被釋放。 (4)條件:mRNA、tRNA、核糖體、多種氨基酸和多種酶的共同參與,還需要消耗能量。 (5)結(jié)果:通過翻譯,遺傳信息以mRNA傳遞到蛋白質(zhì)。(6)mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系 一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,并同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈合成。 二、基因?qū)π誀畹目刂? 1.生物性狀的概念 包括生物體所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理生化特性。 2.基因的主要功能 通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,把遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛商囟ǖ陌被岚匆欢ǖ捻樞驑?gòu)成的多肽和蛋白質(zhì),從而決定生物體
5、的性狀。 3.中心法則的提出及其發(fā)展 (1)中心法則的內(nèi)容 ①提出者:克里克。 ②基本內(nèi)容 過程 名稱 遺傳信息流向 a DNA復(fù)制 DNA→DNA b 轉(zhuǎn)錄 DNA→RNA c 翻譯 RNA→蛋白質(zhì) (2)發(fā)展 內(nèi)容 RNA自我復(fù)制 RNA逆轉(zhuǎn)錄 信息傳遞方式 RNA→RNA RNA→DNA 實(shí)例 某些RNA病毒 勞氏肉瘤病毒 4.基因控制生物體性狀的途徑 (1)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。 (2)基因通過控制酶的合成來控制細(xì)胞中的代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。 5.人類基因組計(jì)劃 (1)基因組的含義 在
6、遺傳學(xué)上,一個(gè)生物體的基因組是指包含在該生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部遺傳信息。 (2)人類基因組的分布 人類基因組的DNA序列主要分布在細(xì)胞核中22條常染色體和X、Y兩條性染色體上。 (3)人類基因組計(jì)劃的主要內(nèi)容 包括遺傳圖譜、物理圖譜、序列圖譜和基因圖譜的繪制,其中的主要任務(wù)是DNA測序。 (4)參與國家:美、日、德、法、英、中。 (5)意義 ①進(jìn)一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞的生長、分化、個(gè)體發(fā)育機(jī)制對生物進(jìn)化也有重要意義。 ②推動(dòng)了高新技術(shù)的發(fā)展。 [基礎(chǔ)自測] 1.判斷對錯(cuò) (1)基因位于染色體上,是染色體DNA分子上的任一片段。 ( ) (2
7、)DNA解旋后每一條鏈都可以當(dāng)作轉(zhuǎn)錄的模板。 ( ) (3)氨基酸、密碼子、反密碼子三者之間是一一對應(yīng)的關(guān)系。 ( ) (4)線粒體和葉綠體中遺傳信息的傳遞遵循中心法則。 ( ) (5)基因與性狀的關(guān)系是一對一的線性關(guān)系。 ( ) 提示:(1) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 (2) DNA解旋后的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。 (3) 終止密碼不對應(yīng)氨基酸和終止密碼。 (4)√ (5) 基因與性狀的關(guān)系不是一對一的關(guān)系。 2.如圖為兩個(gè)核糖體沿同一個(gè)mRNA分子移動(dòng)翻譯形成多肽鏈的過程。對此過程的敘述不正確的是( ) A.此過程主要是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的 B.核糖體移
8、動(dòng)的方向?yàn)閺淖笙蛴? C.圖中沒有表示出來tRNA D.最終合成的兩條多肽鏈中氨基酸的數(shù)量不同 D [蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的,A正確;左邊的鏈短,右邊的鏈長,說明翻譯是從左向右進(jìn)行的,B正確;圖中沒有標(biāo)出tRNA,C正確;兩條多肽鏈都是由同一個(gè)模板合成的,最終合成的兩條多肽鏈中氨基酸數(shù)量相同,D錯(cuò)誤。] 3.某種RNA病毒在增殖過程中,其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似,可抑制該病毒的增殖,但不抑制宿主細(xì)胞的增殖,那么Y抑制該病毒增殖的機(jī)制是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:01632145】 A.抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程 B.抑制該病毒
9、蛋白質(zhì)的翻譯過程 C.抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程 D.抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程 C [RNA病毒的遺傳物質(zhì)需要經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成DNA,然后整合到真核宿主的基因組中,Y物質(zhì)與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似,應(yīng)抑制該病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程。] [合 作 探 究攻 重 難] 從基因到蛋白質(zhì) 背景材料 如圖所示是基因控制蛋白質(zhì)的過程。 [思考交流] 1.該圖中A、B分別表示什么過程? 提示:轉(zhuǎn)錄和翻譯。 2.這兩個(gè)過程發(fā)生的場所分別是什么? 提示:轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核中進(jìn)行,翻譯在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行。 3.合成具有一定功能的分泌蛋白質(zhì)分子除了需核糖體外,還需哪些細(xì)胞器參與加工? 提
10、示:線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。 4.A過程也遵循堿基互補(bǔ)配對原則嗎? 提示:遵循。 1.脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系圖解 2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的關(guān)系 項(xiàng)目 遺傳信息 密碼子 反密碼子 概念 基因中脫氧核苷酸的排列順序 mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基 tRNA中與密碼子互補(bǔ)配對的3個(gè)堿基 位置 主要在DNA上 mRNA tRNA 作用 控制生物體的性狀 直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列 識別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 種類 多樣性 64種 61種 3.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別與聯(lián)系 項(xiàng)目 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻
11、譯 場所 主要是細(xì)胞核 主要是細(xì)胞核 細(xì)胞中的核糖體 模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 時(shí)間 細(xì)胞分裂間期 生物生長發(fā)育的過程中 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 遺傳信息傳遞 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白質(zhì) 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,DNA仍保留 1個(gè)mRNA分子可結(jié)合多個(gè)核糖體,提高合成蛋白質(zhì)的速度 研究方法 可用放射性同位素標(biāo)記“T” 可用放射性
12、同位素標(biāo)記“U” 可用放射性同位素標(biāo)記“氨基酸” 聯(lián)系 特別提醒:關(guān)于轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的易錯(cuò)分析 (1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物:不只是mRNA,還有tRNA、rRNA,但只有mRNA攜帶遺傳信息,3種RNA都參與翻譯過程,只是作用不同。 (2)翻譯的過程:mRNA并不移動(dòng),核糖體沿著mRNA移動(dòng),讀取下一個(gè)密碼子。 (3)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程:堿基配對不是A-T,而是A-U。 (4)翻譯時(shí),除終止密碼子外,一種密碼子對應(yīng)一種反密碼子,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,但一種氨基酸對應(yīng)一種或多種密碼子(或反密碼子)。 [典例通關(guān)] 如圖表示生物體內(nèi)三個(gè)重要的生理活動(dòng)。據(jù)所學(xué)知識結(jié)合圖形可得
13、出的正確結(jié)論是( ) A.甲、乙、丙三圖正在進(jìn)行的生理過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制 B.在正常情況下,堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莂和d,b和c C.起始密碼子和終止密碼子都位于f鏈上 D.丙圖所示的生理過程是從分子1鏈的B端開始的 [技巧點(diǎn)撥] 明確甲、乙、丙三圖所表示的生理活動(dòng)的名稱及其過程和特點(diǎn),對應(yīng)選項(xiàng)做答即可。 C [甲圖表示DNA分子復(fù)制過程,乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程,丙圖表示翻譯過程,A錯(cuò)誤。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知,甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莂和c、b和d,B錯(cuò)誤。起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,乙圖中f鏈表示mRNA,C正確。由于多肽鏈n比m長,所以翻譯是從
14、分子1鏈的A端開始的,D錯(cuò)誤。] (1)甲、乙、丙三圖代表的生理過程所需原料分別是什么? 提示:四種游離的脫氧核苷酸、四種游離的核糖核苷酸和20種氨基酸。 (2)圖丙中的m、n分別表示什么? 提示:核糖體和多肽(蛋白質(zhì))。 [活學(xué)活用] 1.下圖為基因控制蛋白質(zhì)合成的路線圖,相關(guān)分析正確的是( ) 氨基酸 丙氨酸 苯丙氨酸 賴氨酸 甲硫氨酸 密碼子 GCA UUU AAA AUG GCG UUC AAG GCC GCU A.真核細(xì)胞中a過程只發(fā)生在細(xì)胞核中,需要RNA聚合酶的催化 B.若①中共有360個(gè)堿基,并考
15、慮結(jié)構(gòu)②中終止密碼子的情況下,則通過圖示過程合成的肽鏈最多有60個(gè)氨基酸 C.④的形成方式是脫水縮合,脫去的水中的氧只來自羧基 D.⑤上攜帶的氨基酸是賴氨酸 C [據(jù)圖可知:a過程表示轉(zhuǎn)錄,真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中,另外還可能發(fā)生在線粒體、葉綠體中,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若①中共有360個(gè)堿基,則結(jié)構(gòu)②中的堿基個(gè)數(shù)最多有180個(gè),密碼子最多有60個(gè),若考慮終止密碼子,則能夠編碼氨基酸的密碼子最多有59個(gè),因此合成的肽鏈最多有59個(gè)氨基酸,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)④表示肽鏈,是利用氨基酸為原料通過脫水縮合形成的,脫水縮合過程是一個(gè)氨基酸提供氨基中的—H,另一個(gè)氨基酸提供羧基中的—OH,從而產(chǎn)生一分子
16、水,選項(xiàng)C正確;結(jié)構(gòu)⑤是tRNA,其上的反密碼子是AAG,其對應(yīng)的密碼子是UUC,攜帶的氨基酸應(yīng)該是苯丙氨酸,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。] 2.如圖①②③表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞方向,下列有關(guān)說法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:01632146】 A.③是翻譯過程,方向是從b到a B.每種氨基酸均可由不止一種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn) C.①②③也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行 D.一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合,多個(gè)核糖體共同合成一條多肽鏈,加快了翻譯的效率 C [由圖可知,③是翻譯過程,隨著翻譯的進(jìn)行,肽鏈由短到長,所以方向是從a到b,A錯(cuò)誤;大多數(shù)氨基酸有多個(gè)密碼子,可由不止一種tRNA來
17、轉(zhuǎn)運(yùn),但甲硫氨酸、色氨酸只有一種密碼子,只由一種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn),B錯(cuò)誤;圖中①為DNA的復(fù)制,②為轉(zhuǎn)錄,③為翻譯,也能在線粒體、葉綠體及原核細(xì)胞中進(jìn)行,C正確;一條mRNA可與多個(gè)核糖體結(jié)合,能夠同時(shí)合成多條多肽鏈,加快了翻譯的效率,D錯(cuò)誤。] 1.下圖表示在人體細(xì)胞核中進(jìn)行的某一生命過程,據(jù)圖分析,下列說法不正確的是( ) A.該過程共涉及5種核苷酸 B.在不同組織細(xì)胞中該過程的產(chǎn)物有差異 C.該過程需要RNA聚合酶 D.該過程涉及堿基互補(bǔ)配對和ATP的消耗 A [由圖可知,是人體細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程,DNA單鏈中涉及4種脫氧核苷酸,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中含4種核糖核苷酸
18、,故該過程涉及8種核苷酸,不同組織細(xì)胞表達(dá)的基因具有選擇性,故轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA有差異。] 2.關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程,下列敘述正確的是( ) A.一個(gè)含n個(gè)堿基的DNA分子,轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個(gè) B.細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板,提高轉(zhuǎn)錄效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上 D.在細(xì)胞周期中,mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 D [DNA分子包括基因片段和非基因片段,1個(gè)DNA分子中的諸多基因并非全部轉(zhuǎn)錄,故基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個(gè),A錯(cuò)誤;基因轉(zhuǎn)錄時(shí),一條鏈?zhǔn)悄0彐?,另一條鏈?zhǔn)欠悄?/p>
19、板鏈,B錯(cuò)誤;DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)均在DNA上,C錯(cuò)誤;在細(xì)胞周期中,由于基因選擇性表達(dá),mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化,D正確。] 題后反思:蛋白質(zhì)合成中堿基計(jì)算規(guī)律 (1)規(guī)律一:DNA一條鏈中的=轉(zhuǎn)錄生成的mRNA中的。 (2)規(guī)律二:若DNA一條鏈(模板鏈)中的=a,則由該模板鏈轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中的=。 (3)規(guī)律三:在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中,基因中的堿基數(shù)(指雙鏈)、RNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為6∶3∶1。 基因?qū)π誀畹目刂? 背景材料 材料1 人類白化病和苯丙酮尿癥的發(fā)病原理 材料2 囊性纖維病的病因圖解 ↓
20、 ↓ ↓ 材料3 豌豆的紅花基因不只與一種性狀有關(guān),這個(gè)基因還控制葉腋的紅色斑點(diǎn),以及種皮的褐色或灰色。這種現(xiàn)象叫作基因的多效現(xiàn)象。 材料4 玉米葉綠素的形成至少涉及50多個(gè)不同位置的基因;玉米糊粉層的顏色涉及7對等位基因;果蠅眼睛的顏色,至少受40個(gè)不同位置基因的影響。 [思考交流] 1.材料1說明基因控制性狀的方式是什么? 提示:基因通過控制酶的合成來控制新陳代謝,進(jìn)而控制生物體的性狀。 2.材料2說明基因控制性狀的方式是什么? 提示:基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。 3.材料3和材料4說明了什么? 提示:材料3說明了一個(gè)基因可能與多種性狀有關(guān);材
21、料4說明了多個(gè)基因可控制一種性狀。 1.中心法則及其與生物種類的關(guān)系 (1)中心法則內(nèi)容及其發(fā)展圖解 (2)不同細(xì)胞中的遺傳信息流動(dòng)情況 類型 場所 遺傳信息的流動(dòng) 分裂中 的細(xì)胞 細(xì)胞中 RNA蛋白質(zhì) 高度分化的細(xì)胞 細(xì)胞中 DNARNA蛋白質(zhì) DNA病毒 寄主細(xì)胞中 RNA蛋白質(zhì) 自我復(fù)制型RNA病毒 寄主細(xì)胞中 蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄型RNA病毒 寄主細(xì)胞中 RNARNA蛋白質(zhì) 2.基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 (1)基因?qū)π誀羁刂频膬煞N途徑 (2)基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系 ①基因與性狀的關(guān)系 ②基因控制性狀還受到環(huán)境的影響,生物體的性狀
22、是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。 ③基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,共同調(diào)控著生物體的性狀。 方法規(guī)律:“三看法”判斷中心法則各過程 “一看”模板 “二看”原料 “三看”產(chǎn)物 生理過程 DNA 脫氧核苷酸 DNA DNA復(fù)制 核糖核苷酸 RNA 轉(zhuǎn)錄 RNA 脫氧核苷酸 DNA 逆轉(zhuǎn)錄 核糖核苷酸 RNA RNA復(fù)制 氨基酸 蛋白質(zhì)(或多肽) 翻譯 [典例通關(guān)] 如圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.甲是DNA,乙為RNA,此過程要以甲為模板,酶為RNA聚合酶 B.甲是DNA,乙為DNA,此
23、過程要以甲為模板,酶為DNA聚合酶等 C.甲是RNA,乙為DNA,此過程為轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸 D.甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),此過程為翻譯,原料為氨基酸 [技巧點(diǎn)撥] 根據(jù)甲提供模板,乙為產(chǎn)物,由甲→乙準(zhǔn)確判斷出其所表示過程,然后對應(yīng)選項(xiàng)做答。 C [根據(jù)圖示,若甲是DNA,乙為RNA,則此過程表示轉(zhuǎn)錄,需要以甲為模板,酶為RNA聚合酶,A正確;若甲是DNA,乙為DNA,此過程表示DNA復(fù)制,需要以甲為模板,酶為DNA聚合酶,B正確;若甲是RNA,乙為DNA,此過程為逆轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸,C錯(cuò)誤;若甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),此過程為翻譯,原料為氨基酸,D正確。] (1)A選項(xiàng)所示
24、過程的名稱和所需原料分別是什么? 提示:轉(zhuǎn)錄和四種游離的核糖核苷酸。 (2)C選項(xiàng)中,若乙為RNA,則圖示所表示的過程和原料分別是什么? 提示:RNA復(fù)制和四種游離的核糖核苷酸。 [活學(xué)活用] 1.下圖為有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的模擬實(shí)驗(yàn),下列相關(guān)敘述合理的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:01632147】 A.若X是mRNA,Y是多肽,則試管內(nèi)必須加入氨基酸 B.若X是DNA,Y含有U,則試管內(nèi)必須加入逆轉(zhuǎn)錄酶 C.若X是tRNA,Y是多肽,則試管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,則試管內(nèi)必須加入DNA酶 A [若X是mRNA,Y是多肽,則試管內(nèi)發(fā)生
25、的是翻譯過程,因此,試管內(nèi)必須加入氨基酸;若X是DNA,Y含有U,即Y為RNA,則試管內(nèi)發(fā)生的是轉(zhuǎn)錄過程,不需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶,需要加入RNA聚合酶等;若X是tRNA,Y是多肽,則試管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程,不需要加入脫氧核苷酸;若X是HIV的RNA,Y是DNA,則試管內(nèi)發(fā)生的是逆轉(zhuǎn)錄過程,需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶,而不是DNA酶。] 2.結(jié)合下圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.生物的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.核苷酸序列不同的基因可表達(dá)出相同的蛋白質(zhì) C.遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ) D.編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 D [A項(xiàng),對于以DNA為
26、遺傳物質(zhì)的細(xì)胞生物及部分DNA病毒來說,遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的脫氧核苷酸序列中;對于RNA病毒來說,遺傳信息儲(chǔ)存在RNA的核糖核苷酸序列中。B項(xiàng),由于密碼子的簡并性(即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸)等原因,核苷酸序列不同的基因,也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。C項(xiàng),蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者,基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的。D項(xiàng),具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫模板鏈或反義鏈,另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈。兩條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對,核苷酸排列順序不同,含有不同的遺傳信息。] 誤區(qū)警示:在中心法則中,DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯存在于細(xì)胞生物中,RNA的復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄只在某些以RNA為遺傳
27、物質(zhì)的病毒增殖過程中出現(xiàn)。逆轉(zhuǎn)錄過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶。 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1.下列與人體mRNA的核苷酸序列互補(bǔ)的是( ) A.DNA分子的一條鏈的核苷酸序列 B.DNA分子兩條鏈的核苷酸序列 C.所有tRNA分子的核苷酸序列 D.某tRNA分子的核苷酸序列 A [轉(zhuǎn)錄是以DNA分子的一條鏈為模板進(jìn)行的,所以mRNA的核苷酸序列對應(yīng)DNA分子的一條鏈的核苷酸序列;mRNA上的終止密碼子無tRNA與之對應(yīng),只有tRNA上的反密碼子與mRNA密碼子堿基互補(bǔ)配對。] 2.下列關(guān)于基因、性狀、環(huán)境的表述,最準(zhǔn)確的是( ) A.性狀表現(xiàn)相同,則基因型一定相同 B.基因與性
28、狀之間是一一對應(yīng)關(guān)系 C.基因型相同,則性狀表現(xiàn)一定相同 D.性狀由基因決定,同時(shí)受環(huán)境影響 D [生物性狀表現(xiàn)相同,基因型不一定相同,如AA、Aa都控制顯性性狀;一個(gè)基因可決定一個(gè)性狀,一個(gè)性狀也可由多個(gè)基因決定;基因型相同,性狀表現(xiàn)不一定相同,因?yàn)樯矬w的性狀還受環(huán)境影響。] 3.下列關(guān)于真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的敘述正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:01632148】 A.遺傳信息的傳遞方向:DNA→mRNA→蛋白質(zhì)的氨基酸序列 B.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程堿基互補(bǔ)配對的方式相同 C.一種密碼子可以與多種反密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對 D.轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列 A [通
29、過轉(zhuǎn)錄,遺傳信息由DNA傳遞到mRNA,通過翻譯,遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì);轉(zhuǎn)錄過程中存在TA配對,翻譯過程中則沒有,因此轉(zhuǎn)錄和翻譯過程堿基互補(bǔ)配對方式不完全相同;一種密碼子只能與一種反密碼子互補(bǔ)配對;轉(zhuǎn)錄時(shí)能識別DNA中特定堿基序列的酶是RNA聚合酶,而DNA聚合酶在DNA復(fù)制過程中起作用。] 4.一段信使RNA具有2 000個(gè)堿基,那么轉(zhuǎn)錄它的基因雙鏈中胸腺嘧啶和鳥嘌呤的總數(shù)是( ) A.1 000個(gè) B.2 000個(gè) C.3 000個(gè) D.4 000個(gè) B [一段信使RNA分子上有2 000個(gè)堿基,則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中堿基數(shù)目應(yīng)是4 000個(gè),而在雙鏈DNA分子中非
30、互補(bǔ)的堿基之和占總堿基數(shù)的50%,所以DNA分子中G和T之和共有2 000個(gè)。] 5.如圖在造血干細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞中能發(fā)生的過程是( ) A.前者有①②③,后者有②③ B.兩者都有① C.兩者都有①②③ D.兩者都有①③ A [造血干細(xì)胞具有分裂能力,能進(jìn)行細(xì)胞分裂,而在細(xì)胞分裂間期會(huì)發(fā)生DNA的復(fù)制,即過程①;細(xì)胞進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)所需要的酶是通過基因表達(dá)過程產(chǎn)生的,因此兩者都會(huì)發(fā)生②轉(zhuǎn)錄和③翻譯過程。唾液腺細(xì)胞是已經(jīng)分化的細(xì)胞,不發(fā)生細(xì)胞分裂,有基因的表達(dá),因此只能發(fā)生②③過程。] 6.下面為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖: 從圖中可得出( ) 【導(dǎo)學(xué)號:0
31、1632149】 A.一種物質(zhì)的合成只受一個(gè)基因的控制 B.基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程 C.若基因②不表達(dá),則基因③和④也不表達(dá) D.若基因③不存在,但瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 B [基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物的性狀。由示意圖可知,精氨酸的合成需要酶①②③④的參與,而它們分別受基因①②③④的控制?;蚓哂幸欢ǖ莫?dú)立性,基因②不表達(dá)時(shí),基因③、④仍可表達(dá),只是無法合成精氨酸。若基因③不存在,酶③不能合成,則瓜氨酸→精氨酸琥珀酸的途徑不能進(jìn)行。] 7.如圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)完成過程①需要 ___
32、_________________等物質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核。 (2)從圖中分析,核糖體的分布場所有____________________________。 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分別抑制圖中過程③、④,將該真菌分別接種到含溴化乙啶、氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)線粒體中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推測該RNA聚合酶由________中的基因指導(dǎo)合成。 (4)用α鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少,那么推測α鵝膏蕈堿抑制的過程是________(填序號),線粒體功能________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到影響。 [解析] (1)主要涉及轉(zhuǎn)錄的條件,轉(zhuǎn)錄需要模
33、板、能量、酶、原料等。(2)主要涉及核糖體分布的場所,主要分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體、核膜等處,而題意分析可知分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(3)主要涉及基因分布在細(xì)胞核與線粒體中,而題意中指出溴化乙啶、氯霉素主要影響線粒體中的轉(zhuǎn)錄與翻譯,而線粒體中RNA聚合酶活性仍很高,說明與線粒體中的DNA無關(guān),而分析得出該RNA聚合酶由細(xì)胞核中的基因指導(dǎo)合成。(4)分析題干給出的信息,結(jié)合圖形,即可得出答案。 [答案] (1)ATP、核糖核苷酸、酶 (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 (3)核DNA(細(xì)胞核) (4)① 會(huì) [核心語句歸納] 1.轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,以4種核糖核苷酸為原料,按
34、照堿基互補(bǔ)配對原則,合成mRNA的過程。 2.翻譯是以mRNA為模板,以20種氨基酸為原料,合成多肽鏈的過程。 3.密碼子位于mRNA上,共有64種,其中決定氨基酸的密碼子有61種,3種是終止密碼子。 4.一種氨基酸對應(yīng)一種或多種密碼子,一種密碼子最多只決定一種氨基酸。 5.基因與性狀的關(guān)系為:(1)一個(gè)基因決定一個(gè)性狀;(2)多個(gè)基因影響一個(gè)性狀;(3)一個(gè)基因影響多個(gè)性狀。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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