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第六單元基因的本質(zhì)與表達(dá) 第十八講基因的表達(dá) 1 轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈作為模板 主要發(fā)生在細(xì)胞核中 以4種核糖核苷酸為原料 2 轉(zhuǎn)錄的條件 模板 原料 酶和能量 翻譯的條件 模板 原料 酶 能量和tRNA 3 一種密碼子只能決定一種氨基酸 但一種氨基酸可以由多種密碼子來決定 4 決定氨基酸的密碼子有61種 反密碼子位于tRNA上 5 原核細(xì)胞為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯 真核細(xì)胞是轉(zhuǎn)錄形成的mRNA經(jīng)加工 修飾后由核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) 才能與核糖體結(jié)合 開始翻譯過程 6 基因?qū)π誀畹目刂朴袃蓷l途徑 一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程 進(jìn)而控制生物性狀 二是基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀 基礎(chǔ)回扣 一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1 RNA的結(jié)構(gòu) 種類和功能 1 RNA與DNA的區(qū)別 T 核糖 U 雙 單 核糖核苷酸 蛋白質(zhì) 基酸 密碼子 核糖體 2 轉(zhuǎn)錄 1 概念 在細(xì)胞核中 以DNA的鏈為模板合成RNA 這一過程稱為轉(zhuǎn)錄 2 場(chǎng)所 主要是 在 中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程 一條 細(xì)胞核 葉綠體 線粒體 一條 核糖核苷酸 RNA聚合 4 過程 解旋 DNA雙鏈解開 DNA雙鏈的堿基得以暴露 氫鍵斷開 配對(duì) 游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞 當(dāng)核糖核苷酸與DNA一條鏈上的堿基互補(bǔ)時(shí) 兩者以氫鍵結(jié)合 連接 在RNA聚合酶的作用下 形成一個(gè)mRNA 釋放 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上 合成的mRNA從DNA鏈上釋放 而后 DNA雙鏈恢復(fù) 5 產(chǎn)物 按照堿基互補(bǔ)配對(duì) A T A G C C G 原則 產(chǎn)生三種RNA U 解惑 轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制過程中堿基互補(bǔ)配對(duì)方式不完全相同 轉(zhuǎn)錄過程中A U堿基對(duì)替代了復(fù)制過程中A T堿基對(duì) 優(yōu)化落實(shí) 考查一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1 判一判 1 少數(shù)RNA具有生物催化作用 2 真核生物的tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) 3 每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 4 轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈作為模板 只發(fā)生在細(xì)胞核中 以4種核糖核苷酸為原料 5 轉(zhuǎn)錄需要解旋酶和DNA聚合酶 6 轉(zhuǎn)錄過程中堿基配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 7 三種RNA都是以DNA鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的 8 三種RNA都攜帶由DNA轉(zhuǎn)錄而來的遺傳信息 9 若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖 則必為DNA 10 若A T C G 則為單鏈DNA 若A T C G 則一般認(rèn)為是雙鏈DNA 11 若出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖 則必為RNA 12 要確定是DNA還是RNA 必須知道堿基的種類或五碳糖的種類 是單鏈還是雙鏈 還必須知道堿基比率 二 遺傳信息的翻譯1 密碼子和反密碼子 1 密碼子是指上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基叫一個(gè)密碼子 密碼子共有種 其中決定氨基酸的密碼子有61種 mRNA 64 2 反密碼子 每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn) 它的一端是攜帶氨基酸的部位 另一端有三個(gè)堿基 叫反密碼子 目前 科學(xué)家從大腸桿菌中已經(jīng)分離出至少56種不同的tRNA 其中不少具有識(shí)別相同氨基酸的功能 故一種氨基酸可由一種或多種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn) 3 tRNA的結(jié)構(gòu) 一種氨基酸 2 翻譯 1 概念 游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種 以為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程 2 場(chǎng)所 主要是中的核糖體上 在 的核糖體上也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程 氨基酸 mRNA 細(xì)胞質(zhì) 葉綠體 線粒體 20 4 過程 mRNA與核糖體結(jié)合 tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合 將氨基酸置于特定位置 相鄰氨基酸脫水縮合形成肽鍵 氨基酸連接形成肽鏈 肽鏈盤曲折疊 形成成熟的蛋白質(zhì) 5 產(chǎn)物 按照堿基互補(bǔ)配對(duì) A U U A G C C G 原則 產(chǎn)生多肽鏈 解惑 若一個(gè)基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基替換 這種變化不一定反映到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)上 因?yàn)槊艽a子具有簡(jiǎn)并性 考查二遺傳信息的翻譯2 判一判 1 轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程 2 反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基 3 轉(zhuǎn)錄和翻譯都可在細(xì)胞核中發(fā)生 4 線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 5 轉(zhuǎn)錄和翻譯都以脫氧核苷酸為原料 6 tRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 7 每種氨基酸僅由一種密碼子編程 8 密碼子位于mRNA上 是由三個(gè)相鄰堿基組成的 密碼子與氨基酸是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系 9 決定氨基酸的密碼子有64種 反密碼子位于tRNA上 也有64種 三 基因?qū)π誀畹目刂? 中心法則 DNA的復(fù)制 翻譯 轉(zhuǎn)錄 RNA的復(fù)制 RNA逆轉(zhuǎn)錄 2 基因與性狀的關(guān)系 解惑 RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過程中 而且逆轉(zhuǎn)錄過程必須有逆轉(zhuǎn)錄酶的參與 考查三基因?qū)π誀畹目刂? 判一判 1 DNA病毒中沒有RNA 其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則 2 基因B1和由其突變而來的B2在指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼 提示自然界中所有的生物體共用同一套遺傳密碼 3 基因型相同 表現(xiàn)型可能不同 基因型不同 表現(xiàn)型可能相同 提示生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 4 基因與性狀并不都是一對(duì)一的關(guān)系 一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀 一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因控制 4 下面是4種遺傳信息的流動(dòng)過程 對(duì)應(yīng)的敘述不正確的是 A 甲可表示胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向B 乙可表示含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時(shí)的遺傳信息傳遞方向C 丙可表示DNA病毒 如噬菌體 在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖時(shí)的遺傳信息傳遞方向D 丁可表示RNA病毒 如煙草花葉病毒 在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過程中的遺傳信息傳遞方向解析胰島細(xì)胞中胰島素合成過程中的遺傳信息傳遞方向中不包括DNA復(fù)制 答案A 5 連一連 考點(diǎn)一基因的表達(dá) 關(guān)鍵點(diǎn)擊 1 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯的比較 2 三者聯(lián)系 易錯(cuò)清零 易錯(cuò)點(diǎn)1轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有三種RNA 但只有mRNA攜帶遺傳信息 并且三種RNA都參與翻譯過程 只是分工不同 易錯(cuò)點(diǎn)2密碼子的專一性和簡(jiǎn)并性保證翻譯的準(zhǔn)確性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳性狀的穩(wěn)定性 易錯(cuò)點(diǎn)3翻譯進(jìn)程中核糖體沿著mRNA移動(dòng) 讀取下一個(gè)密碼子 但mRNA不移動(dòng) 易錯(cuò)點(diǎn)4DNA上遺傳信息 密碼子 反密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖所示 演練提升 1 2015 達(dá)州質(zhì)檢 下列關(guān)于甲 乙 丙三個(gè)與DNA分子相關(guān)的圖形的說法不正確的是 A 將圖甲DNA分子放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代 子代含15N的DNA單鏈占總鏈數(shù)的7 8B 圖甲 處的堿基對(duì)缺失可導(dǎo)致基因突變 限制性核酸內(nèi)切酶可作用于 部位 解旋酶可作用于 部位 圖乙中有8種核苷酸C 圖丙所示的生理過程為轉(zhuǎn)錄和翻譯 在藍(lán)藻細(xì)胞中可同時(shí)進(jìn)行D 形成圖丙 的過程可發(fā)生在擬核中 人的神經(jīng)細(xì)胞能進(jìn)行圖乙所示生理過程的結(jié)構(gòu)只有細(xì)胞核 解析有一條單鏈被15N標(biāo)記的DNA分子在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制一代時(shí) 含15N標(biāo)記的DNA單鏈占DNA總鏈數(shù)的3 4 在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制兩代時(shí) 含15N標(biāo)記的DNA單鏈占DNA總鏈數(shù)的7 8 藍(lán)藻等原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄與翻譯過程可同時(shí)進(jìn)行 人的神經(jīng)細(xì)胞中能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞核和線粒體 答案D 2 2015 汕頭測(cè)評(píng) 圖示人體生長(zhǎng)激素基因進(jìn)行的某項(xiàng)生理活動(dòng) 該基因中堿基T為m個(gè) 占全部堿基的比值為n 下列分析合理的是 A 該生理活動(dòng)可發(fā)生在人體的所有細(xì)胞中B 與 結(jié)構(gòu)的區(qū)別是所含的五碳糖不同C 中堿基的排列順序改變均導(dǎo)致基因突變D 所產(chǎn)生的 中C至少有 m 2n m 個(gè) 解析該生理活動(dòng)是轉(zhuǎn)錄 發(fā)生在能合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞中 但是成熟的紅細(xì)胞中不可能發(fā)生 是胞嘧啶脫氧核苷酸 是胞嘧啶核糖核苷酸 二者的區(qū)別是所含的五碳糖不同 是mRNA 其上的堿基排列順序代表的是遺傳密碼 根據(jù)題意可知該基因中堿基總數(shù)為m n個(gè) 則該基因中G C m n 2m 個(gè) 因此所產(chǎn)生的 中C最多有 m 2n m 個(gè) 答案B 解題技巧 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中基因中的堿基數(shù) mRNA上的堿基數(shù)與多肽鏈中氨基酸數(shù)的關(guān)系 基因中堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) 多肽鏈中氨基酸數(shù) 6 3 1 圖解如下 4 生物體性狀的調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 性狀 表現(xiàn)型 是由基因型和環(huán)境共同控制的 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 精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀 易錯(cuò)清零 易錯(cuò)點(diǎn)1高等動(dòng)植物只有DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯三條途徑 易錯(cuò)點(diǎn)2RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中 易錯(cuò)點(diǎn)3進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的過程 上述五個(gè)都有 進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)的場(chǎng)所有四個(gè) 即細(xì)胞核 葉綠體 線粒體 核糖體 易錯(cuò)點(diǎn)4需要解旋酶的過程 DNA復(fù)制 兩條鏈都作為模板 和轉(zhuǎn)錄 DNA的一條鏈作為模板 演練提升 3 2014 江蘇卷 20 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 解析不具遺傳效應(yīng)的DNA片段不轉(zhuǎn)錄 不會(huì)形成mRNA 所以mRNA分子的堿基數(shù)小于n 2個(gè) 轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板 按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 合成RNA的過程 RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)也在DNA上 在細(xì)胞周期中 基因選擇性表達(dá) mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 答案D 4 2015 黃山七校檢測(cè) 如圖為中心法則圖解 下列有關(guān)的敘述中 錯(cuò)誤的是 A 過程a只發(fā)生在有絲分裂的間期B 過程b和c為基因的表達(dá) 具有選擇性C 過程a b c d e都能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)D 過程d e只發(fā)生在某些病毒 解析a為DNA復(fù)制 發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 A錯(cuò)誤 b c分別為轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 基因的表達(dá)具有選擇性 B正確 d e為逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制 只發(fā)生在遺傳物質(zhì)為RNA的病毒體內(nèi) D正確 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯及逆轉(zhuǎn)錄和RNA的復(fù)制過程中 都需要模板 都存在堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 C正確 答案A 5 共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥 AT 是常染色體隱性遺傳的原發(fā)性免疫缺陷病 起因于DNA損傷 通過應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 逆轉(zhuǎn)錄 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)合DNA序列分析方法 研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶 DNA損傷后不能修補(bǔ)而引起復(fù)合性雜合基因突變 下列敘述正確的是 A 突變基因直接控制該疾病 不需要轉(zhuǎn)錄和翻譯過程B 是通過控制酶的合成 控制代謝過程從而控制生物的性狀C 突變基因在控制性狀時(shí)進(jìn)行的是逆轉(zhuǎn)錄過程D 人類白化病基因與共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥基因作用原理不同 解析本題利用共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥形成的機(jī)理 考查基因?qū)π誀羁刂频膬煞N方式的區(qū)別及比較 分析 獲取信息 解決問題的能力 基因?qū)π誀畹目刂?一是通過控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu) 從而直接控制生物的性狀 二是通過控制酶的合成 控制代謝過程從而控制生物的性狀 題干中 缺乏DNA修復(fù)酶 說明屬于第二種情況 人類白化病基因與共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥基因作用原理相同 都是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程 進(jìn)而控制生物的性狀 該突變基因位于DNA分子上 在控制該疾病 性狀 時(shí) 同樣遵循 中心法則 而不進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄過程 故只有B項(xiàng)正確 答案B 1 解旋酶 DNA聚合酶 限制酶 DNA連接酶 RNA聚合酶 解旋酶 是DNA分子復(fù)制時(shí)使氫鍵斷裂 限制酶 是使兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂 DNA聚合酶 是DNA分子復(fù)制時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則使單個(gè)脫氧核苷酸連成脫氧核苷酸鏈 解題技巧 DNA連接酶 是將兩個(gè)DNA分子片段的末端 縫合 起來形成磷酸二酯鍵 RNA聚合酶 是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則將單個(gè)核糖核苷酸連接成RNA鏈 逆轉(zhuǎn)錄酶 是某些RNA病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的脫氧核苷酸合成DNA的一種酶 2 翻譯過程中 可發(fā)生同一mRNA分子上同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體的狀況 由于不同核糖體均沿同一mRNA分子移動(dòng) 密碼子閱讀順序相同 故所產(chǎn)生的多肽鏈氨基酸序列應(yīng)相同 如下圖所示 考向一基因的表達(dá) 5年25考 典例1如圖為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題 1 完成過程 需要 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(chǎng)所有 3 已知溴化乙啶 氯霉素分別抑制圖中過程 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(cè)該RNA聚合酶由 中的基因指導(dǎo)合成 4 用 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(cè) 鵝膏蕈堿抑制的過程是 序號(hào) 線粒體功能 會(huì)或不會(huì) 受到影響 5 已知AUG GUG為起始密碼子 UAA UGA UAG為終止密碼子 某信使RNA的堿基排列順序如下 A U U C G A U G A C 40個(gè)堿基 C U C U A G A U C U 此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為 思路點(diǎn)撥核糖體是蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所 合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所分布著核糖體 mRNA上三個(gè)相鄰堿基為一個(gè)密碼子 決定一個(gè)氨基酸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的mRNA減少 會(huì)導(dǎo)致前體蛋白減少 導(dǎo)致線粒體中的核編碼的蛋白質(zhì)減少 影響線粒體的功能 解析 1 過程 為轉(zhuǎn)錄 需要從細(xì)胞質(zhì)中獲取ATP 核糖核苷酸 酶 2 過程 和 表示翻譯 其場(chǎng)所是核糖體 核糖體分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中 3 由于溴化乙啶 氯霉素分別抑制圖中過程 將該真菌分別在含溴化乙啶 氯霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí) 線粒體中RNA聚合酶的活性卻很高 這說明該RNA聚合酶不是由線粒體的基因控制合成的 而是由細(xì)胞核中的基因指導(dǎo)合成的 4 用 鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少 應(yīng)該是抑制了核DNA的轉(zhuǎn)錄過程 線粒體由于前體蛋白減少 功能會(huì)受到影響 5 由于題中涉及mRNA中的起始密碼子和終止密碼子 所以開始翻譯的堿基組合為AUG 此前堿基不能進(jìn)行翻譯過程 而在UAG處停止翻譯 其間一共有48個(gè)堿基可控制蛋白質(zhì)的合成 所以此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為16個(gè) 答案 1 ATP 核糖核苷酸 酶 2 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 3 細(xì)胞核 4 會(huì) 5 16個(gè) 易錯(cuò)辨析mRNA翻譯為蛋白質(zhì)并不是從mRNA的第一個(gè)堿基開始 而是從起始密碼開始到終止密碼結(jié)束 計(jì)算蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目時(shí) 需從起始密碼的第一個(gè)堿基開始到終止密碼之前的那個(gè)堿基來計(jì)算堿基的數(shù)目 從而計(jì)算出組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目 典例2 2015 大連檢測(cè) 圖中甲 乙 丙分別表示真核細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)的合成過程 回答有關(guān)問題 1 圖示甲 乙 丙過程分別表示 轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程 其中甲 乙過程可以發(fā)生在細(xì)胞核中 也可以發(fā)生在 及 中 2 生物學(xué)中 經(jīng)常使用3H TdR 3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷 研究甲過程的物質(zhì)合成情況 原因是 3 轉(zhuǎn)錄時(shí) 與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是 一個(gè)細(xì)胞周期中 乙過程在每個(gè)起點(diǎn)可起始多次 甲過程在每個(gè)起點(diǎn)一般起始 次 4 丙 翻譯 過程在核糖體中進(jìn)行 通過 上的反密碼子與mRNA上的堿基識(shí)別 將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上 AUG是甲硫氨酸的密碼子 又是肽鏈合成的起始密碼子 某種分泌蛋白的第一個(gè)氨基酸并不是甲硫氨酸 這是新生肽鏈經(jīng) 和 加工修飾的結(jié)果 思路點(diǎn)撥DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯都需要模板 原料 酶和能量的參與 一個(gè)細(xì)胞周期中 轉(zhuǎn)錄過程在每個(gè)起點(diǎn)可起始多次 復(fù)制過程在每個(gè)起點(diǎn)一般起始一次 解析 1 圖示甲 乙 丙過程分別表示DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程 其中甲 乙過程可以發(fā)生在細(xì)胞核中 也可以發(fā)生在線粒體和葉綠體中 2 常用3H標(biāo)記的是胸腺嘧啶脫氧核苷來研究DNA復(fù)制情況 因?yàn)?H TdR是DNA合成的原料之一 可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來判斷DNA合成情況 3 轉(zhuǎn)錄時(shí) 與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是RNA聚合酶 一個(gè)細(xì)胞周期中 乙過程在每個(gè)起點(diǎn)可起始多次 甲過程是DNA復(fù)制 在每個(gè)起點(diǎn)一般起始一次 4 丙 翻譯 過程在核糖體上進(jìn)行 通過tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基識(shí)別 將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上 AUG是甲硫氨酸的密碼子 又是肽鏈合成的起始密碼子 某種分泌蛋白的第一個(gè)氨基酸并不是甲硫氨酸 這是新生肽鏈經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工修飾的結(jié)果 答案 1 DNA復(fù)制 只寫復(fù)制不對(duì) 線粒體葉綠體 2 3H TdR是DNA合成的原料之一 可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來判斷DNA合成情況 3 RNA聚合酶一 4 tRNA內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體 易錯(cuò)辨析一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸 一種氨基酸可能有一種或多種密碼子 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 一種氨基酸可能由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 考向二基因?qū)π誀畹目刂?5年8考 典例3 2014 江蘇卷 6 研究發(fā)現(xiàn) 人類免疫缺陷病毒 HIV 攜帶的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)不能直接作為合成蛋白質(zhì)的模板 依據(jù)中心法則 下圖 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A 合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過 環(huán)節(jié)B 侵染細(xì)胞時(shí) 病毒中的蛋白質(zhì)不會(huì)進(jìn)入宿主細(xì)胞C 通過 形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上D 科學(xué)家可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病思路點(diǎn)撥HIV為逆轉(zhuǎn)錄病毒 遺傳物質(zhì)在生物細(xì)胞中需逆轉(zhuǎn)錄為DNA后 再轉(zhuǎn)錄為RNA才能翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì) 解析人類免疫缺陷病毒 HIV 屬反轉(zhuǎn)錄病毒的一種 主要攻擊人體的淋巴細(xì)胞 在侵染過程中HIV整體進(jìn)入T淋巴細(xì)胞內(nèi) 故B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的 HIV的遺傳物質(zhì)RNA 經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA可整合到患者細(xì)胞的基因組中 再通過病毒DNA的復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯 每個(gè)被感染的細(xì)胞就成為生產(chǎn)出大量的HIV 然后由被感染的細(xì)胞裂解釋放出來 根據(jù)題圖中的中心法則可知病毒DNA是通過逆轉(zhuǎn)錄過程合成 可見科研中可以研發(fā)抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來治療艾滋病 故A C D選項(xiàng)均正確 答案B 易錯(cuò)辨析HIV病毒在侵染T淋巴細(xì)胞時(shí)將其RNA和逆轉(zhuǎn)錄酶一起注入細(xì)胞體內(nèi) 在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下逆轉(zhuǎn)錄成DNA 然后形成的DNA在整合到細(xì)胞核DNA中 考情一基因的表達(dá)1 如圖是蛋白質(zhì)合成過程示意圖 下列相關(guān)敘述正確的是 A 圖中共有2種RNAB 圖示過程中堿基間的配對(duì)方式有3種C 氨基酸 將與氨基酸 脫水縮合形成肽鍵D 終止密碼子位于b端解析圖示為翻譯過程 圖中共有mRNA tRNA rRNA3種RNA 堿基間的配對(duì)方式有A與U G與C U與A C與G 共4種 翻譯方向?yàn)橛蒩端到b端 氨基酸 將與氨基酸 脫水縮合形成肽鍵 答案D 2 2014 課標(biāo) 卷 5 關(guān)于核酸的敘述 錯(cuò)誤的是 A 細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與B 植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C 雙鏈DNA分子中一條鏈上磷酸和核糖是通過氫鍵連接的D 用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 解析轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中 該過程需要RNA聚合酶的催化 植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均含有DNA 均可發(fā)生DNA的復(fù)制 DNA分子中所含五碳糖是脫氧核糖 一條脫氧核苷酸鏈中磷酸和核糖之間通過磷酸二酯鍵連接起來 甲基綠吡羅紅混合使用對(duì)細(xì)胞染色 甲基綠能使DNA呈現(xiàn)綠色 吡羅紅能使RNA呈現(xiàn)紅色 答案C 3 2015 北京東城聯(lián)考 美國(guó)科學(xué)家安德魯 菲爾和克雷格 梅洛發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象 這是一個(gè)有關(guān)控制基因信息流程的關(guān)鍵機(jī)制 下列有關(guān)RNA的敘述中錯(cuò)誤的是 A 有的RNA具有生物催化作用B tRNA rRNA和mRNA都是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物C mRNA上有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)tRNA與之對(duì)應(yīng)D 分化后的不同形態(tài)的細(xì)胞中mRNA的種類和數(shù)量均不同 解析有的RNA是酶 具有生物催化作用 RNA 包括tRNA rRNA和mRNA 是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物 mRNA上的終止密碼子沒有與之對(duì)應(yīng)的tRNA 細(xì)胞分化形成不同形態(tài)的細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 因此它們中的mRNA種類和數(shù)量均不同 答案C 考情二基因?qū)π誀畹目刂? 結(jié)合以下表 圖分析 有關(guān)說法正確的是 A 可發(fā)生在人體健康細(xì)胞中B 青霉素和利福平能抑制DNA的復(fù)制C 結(jié)核桿菌的 和 都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中D 環(huán)丙沙星 利福平和紅霉素分別能抑制細(xì)菌的 和 過程解析圖中 和 一般只發(fā)生在某些RNA病毒中 不發(fā)生在有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物中 根據(jù)題意可知青霉素和利福平分別影響細(xì)菌細(xì)胞壁的生成以及轉(zhuǎn)錄過程 答案D 5 2015 安慶?？?珠蛋白是血紅蛋白的組成成分 如果將來自非洲爪蟾的網(wǎng)織紅細(xì)胞的珠蛋白mRNA以及放射性標(biāo)記的氨基酸 注射到非洲爪蟾的卵細(xì)胞中 結(jié)果如圖甲所示 如果注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖體以及放射性標(biāo)記的氨基酸 則結(jié)果如圖乙所示 下列相關(guān)分析中 正確的是 A 外源mRNA的注入不影響卵細(xì)胞自身蛋白質(zhì)的合成B 珠蛋白mRNA在卵細(xì)胞中可能競(jìng)爭(zhēng)利用其中的核糖體C 若不注入珠蛋白mRNA 卵細(xì)胞也能合成少量珠蛋白D 卵細(xì)胞內(nèi)沒有控制珠蛋白合成的基因 解析由圖甲可知 向卵細(xì)胞中注入珠蛋白mRNA會(huì)使卵細(xì)胞自身蛋白質(zhì)的合成量下降 結(jié)合圖乙可知 珠蛋白mRNA在卵細(xì)胞中可能競(jìng)爭(zhēng)利用其中的核糖體 進(jìn)而影響了卵細(xì)胞自身蛋白質(zhì)的合成 卵細(xì)胞中含有控制珠蛋白合成的基因 只是該基因在卵細(xì)胞中未表達(dá) 不能合成珠蛋白 答案B 6 2015 天津模擬 下圖表示某植物在紅光照射下 葉肉細(xì)胞中發(fā)生的一系列生化反應(yīng) 圖中的SSU LSU和LHCP表示三種不同的蛋白質(zhì) 請(qǐng)分析回答 1 完成圖中的過程 時(shí) 需遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是 此過程既需要 作為原料 還需要與基因啟動(dòng)部位結(jié)合的 酶進(jìn)行催化 由圖分析 過程 發(fā)生在位于 的核糖體上 2 若圖中的LHCP中有一段氨基酸序列為 絲氨酸 谷氨酸 攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA CUU 則基因b中供轉(zhuǎn)錄用的模板鏈堿基序列為 從圖中分析 LHCP合成后轉(zhuǎn)移至 上發(fā)揮作用 影響與之相關(guān)的光合作用過程的主要環(huán)境因素是 至少答兩點(diǎn) 3 圖中的SSU和LSU組裝成Rubisco酶 說明Rubisco酶的合成受 控制 從其分布位置推斷 Rubisco酶與光合作用的 階段有關(guān) 解析 1 過程 為轉(zhuǎn)錄 該過程以DNA的一條鏈作為模板 以游離的4種核糖核苷酸為原料 按照A U G C T A的堿基配對(duì)原則 在RNA聚合酶催化作用下合成mRNA分子 過程 為在核糖體上合成蛋白質(zhì)的過程 2 反密碼子堿基與基因模板鏈堿基均與mRNA堿基進(jìn)行配對(duì) 故反密碼子的堿基序列與基因模板鏈堿基序列相同 U換T 即基因b中供轉(zhuǎn)錄用的模板鏈堿基序列為AGACTT 圖示中LHCP合成后轉(zhuǎn)移至葉綠體的類囊體 該結(jié)構(gòu)是光反應(yīng)場(chǎng)所 影響光反應(yīng)的環(huán)境因素主要是光強(qiáng)和溫度 3 SSU是由核基因控制合成的蛋白質(zhì) LSU的合成則受葉綠體基因的控制 即Rubisco酶的合成同時(shí)受核基因和葉綠體基因共同控制 該酶分布于葉綠體基質(zhì) 說明該酶催化暗反應(yīng)過程 答案 1 A U G C T A核糖核苷酸RNA聚合細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì) 2 AGACTT 類囊體光照強(qiáng)度 溫度 3 細(xì)胞核基因和葉綠體基因共同暗反應(yīng)