【金版学案】2013-2014下学期高中生物同步配套辅导与检测(人教版,必修2):第4章 基因的表达(2份)

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名称 【金版学案】2013-2014下学期高中生物同步配套辅导与检测(人教版,必修2):第4章 基因的表达(2份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2014-02-10 08:29:06

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课件84张PPT。第1节 基因指导蛋白质的合成基因的表达1.RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。
2.以DNA为模板转录RNA的过程:
(1)DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露;
(2)游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合(有RNA聚合酶参与);(3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上;
(4)合成的mRNA从DNA链上释放。而后,DNA双链恢复。
3.游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。 RNA的组成及分类1.基本单位:①______________。
2.组成成分:核糖核苷酸核糖腺嘌呤 (A)鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C)尿嘧啶 (U)知识清单3.结构:一般是⑦________链,长度比DNA⑧________;能通过⑨________从细胞核转移到细胞质中。
4.种类、作用及结构单短核孔答案:⑩蛋白质合成的直接模板 ?单链结构 ?识别密码子,运载氨基酸 ?呈三叶草形 ?核糖体的组成成分从组成成分上看,RNA与DNA的主要区别是什么?提示:RNA的五碳糖是核糖;碱基中含有尿嘧啶U,不含胸腺嘧啶T。思想感悟 遗传信息的转录1.特点
(1)场所:主要在________中
(2)模板:以DNA的________为模板。
(3)产物:______
(4)原料:4种__________________。细胞核 一条链 RNA 游离的核糖核苷酸知识清单2.过程
(1)解旋:__________解开,DNA双链的碱基得以暴露。
(2)配对:游离的___________随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以________结合。
(3)连接:新结合的__________连接到正在合成的mRNA分子上。
(4)脱离:合成的________从DNA链上释放。而后,DNA________恢复。
3.结果:通过转录,DNA分子上的遗传信息传递到________。DNA双链核糖核苷酸氢键mRNA核糖核苷酸双链RNA转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?提示:转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则等。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。思想感悟 遗传信息的翻译1.特点
(1)场所:在细胞质的________上。
(2)模板:以________为模板。
(3)原料:游离在细胞质中的各种________。
(4)产物:具有一定________顺序的肽链。核糖体信使RNA氨基酸氨基酸知识清单2.密码子
________上决定一个氨基酸的_____________。密码子有64种。
3.工具
(1)装配机器:核糖体
(2)“搬运工”(翻译者):tRNA。
4.过程:
(1)mRNA进入细胞质,与核糖体结合。mRNA 3个相邻碱基(2)以__________为运载工具,按照碱基互补配对原则,将________置于特定位置。
(3)脱水缩合形成________(—NH—CO—),氨基酸连接形成肽链。
(4)________盘曲折叠,形成成熟的蛋白质。转运RNA氨基酸 肽键肽链在基因控制蛋白质合成的过程中,基因(DNA)的碱基、信使RNA的碱基、蛋白质的氨基酸之间的数量关系是怎样的?思想感悟 DNA与RNA在化学组成上有区别1.DNA与RNA的比较2.DNA和RNA的判断
(1)若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖,则必为DNA。
(2)若A≠T、C≠G,则为单链DNA;若A=T、C=G,则一般认为是双链DNA。
3.若出现碱基U或五碳糖为核糖,则必为RNA。
4.要确定是DNA还是RNA,必须知道碱基的种类或五碳糖的种类,是单链还是双链,还必须知道碱基比率。?特别提醒:1.少数DNA存在于真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的质粒中。
2.极少数病毒的DNA为单链,另外极少数病毒的RNA为双链。
3.用放射性同位素标记“T”,可以研究细胞分裂过程中DNA的复制场所及时间;标记“U”可以研究mRNA的合成场所及其在细胞内的转移途径。 下图代表的是某种转运RNA,对此分析正确的是(  )
A.此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基
B.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程
C.合成此转运RNA的场所是核糖体
D.若转运RNA中的碱基发生突变,一定会引起蛋白质结构的改变解析: 题图所示为转运RNA,含有C、H、O、N、P五种元素,A、C、G、U四种含氮碱基,A错;转运RNA在翻译中运输氨基酸,B对;tRNA在细胞核中合成并加工成三叶草结构,C错;图中碱基发生突变,若改变为运输谷氨酸的另一反密码子,而谷氨酸不变,蛋白质的结构仍不会改变,D错。
答案:B技巧归纳:基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系 1.(2013年阳江高一期末)DNA一条链的一段碱基排列顺序为“-CTCGAT-”,以其为模板转录形成mRNA,则此段mRNA决定的氨基酸序列由左至右为( )?
密码子:CAU:组氨酸;CAG:谷氨酰胺;CUA、CUC:亮氨酸;GUC、GUA:缬氨酸(起始);GAG:谷氨酸;GAU:天冬氨酸。?
A.-亮氨酸-天冬氨酸- B.-谷氨酸-亮氨酸-?
C.-谷氨酰胺-缬氨酸- D.-缬氨酸-组氨酸-?B跟踪训练 转录、翻译过程中有关图形的解读1.转录、翻译过程中有关图形解读
(1)转录:RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录(如左下图)。(2)翻译: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(如右上图)。
(3)tRNA结构模式图①结构:三叶草状,有四条臂和四个环。
②位点
③种类:61种。
④单链结构,但有配对区域,不能出现“T”碱基。
(4)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图①数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体。
②目的意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向:从左向右(见上图),判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。
④结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。2.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分3.基因、RNA、蛋白质的关系?特别提醒:1.一种氨基酸可由一种或几种密码子决定,但一种密码子只决定一种氨基酸。
2.一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运,但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。
3.碱基配对双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子,故A—U,U—A配对,G与C,C与G配对不能出现T。
4.一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。5.翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
6.翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
7.翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,但mRNA不移动。
8.tRNA有很多碱基,不只是3个,只是构成反密码子部分的是3个。 下图为基因控制蛋白质合成过程的示意图,有关该图的叙述不正确的是(  )A.该图表示的是真核细胞内基因控制蛋白质合成的过程
B.图中的信使RNA是以DNA分子中的①链为模板转录而来
C.图中参与蛋白质合成的RNA只有信使RNA和转运RNA
D.图中蛋白质多肽链中肽键的形成部位是在核糖体解析: 在图中很明显可以看到细胞核结构,因此该细胞是真核细胞,故A正确;mRNA以碱基A开头,根据碱基互补配对原则可知是以DNA的①链为模板转录来的,故B正确;在基因的表达过程中参与的RNA除了mRNA、tRNA外还有rRNA,故C错误;在核糖体上通过脱水缩合反应形成肽键将单个的氨基酸连接成多肽链,故D正确。
答案:C技巧归纳:1.复制和转录发生在DNA存在的部位(因为这两个过程都是以DNA为模板的),如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。
2.转录的产物有3类RNA,但是携带遗传信息的是mRNA,mRNA在翻译过程中起模板作用。
3.从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工,最后才合成具有一定空间结构和功能的蛋白质。(1)蛋白质合成过程中涉及到的细胞结构(以分泌蛋白合成为例)(2)在生物个体发育过程中,基因是选择性表达的,即:同一生物不同组织、器官、细胞中所含基因相同,但选择表达的基因不同,如胰岛素基因存在于肝细胞、脑细胞、胰岛B细胞等细胞中,但只在胰岛B细胞中表达,合成胰岛素。 2.(2013年惠州检测)有关蛋白质合成的叙述,错误的是( )?
  A.终止密码子不编码氨基酸?
  B.每种tRNA只转运一种氨基酸?
  C.每种氨基酸只有一种密码子?
  D.核糖体可在mRNA上移动C跟踪训练 转录、翻译与DNA复制的比较转录、翻译与DNA复制的比较?特别提醒:(1)3种RNA都参与翻译过程,mRNA参与遗传信息传递,rRNA组成蛋白质合成场所,tRNA转运氨基酸。
(2)上述3种过程,病毒不一定全部发生,所有发生过程均发生在宿主细胞内,病毒本身只提供遗传物质。 (2012年安徽卷)图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )
A.真核细胞内,一个mRNA分子 上结合多个核糖体同时合成多条肽链?
B.原核细胞内,转录促使mRNA 在核糖体上移动以便合成肽链?
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译?
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译?解析:由图可知:基因的转录还未结束翻译已经开始,符合原核细胞基因表达的特点,C正确。真核细胞由于核膜的存在,转录和翻译在时间和空间上是分开的,A、D项错误,翻译时核糖体在mRNA上移动,B错误。?
答案:C(1)蛋白质合成的直接模板是什么?如何合成的?
提示:蛋白质合成的直接模板是mRNA,mRNA的合成是DNA转录形成的,因此可以说DNA是蛋白质合成的最终模板。
(2)基因表达包括什么过程?
提示:基因表达除了翻译过程外,还应包括转录过程。互动探究技巧归纳:①将mRNA上的碱基U改为T,则为与之相对应的基因上非模板链上的碱基序列,但两条链上相同碱基对应的核苷酸不同。
②原核细胞中转录和翻译同时进行,即边转录边翻译,而真核细胞中先进行转录,然后mRNA再通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译。
③在细胞中的DNA分子上,嘌呤数和嘧啶数,一般相等。但整个细胞中,既有DNA,又有RNA,所以,就整个细胞而言,嘌呤数和嘧啶数未必相等。3.tRNA与mRNA碱基互补配对的现象可出现在真核细胞的(  )
A.细胞核中       B.核糖体上
C.核膜上 D.核孔处B跟踪训练 如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸),下列叙述正确的是(  )A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B.该过程合成的产物一定是酶或激素
C.有多少个密码子,就有多少个反密码子与之对应
D.该过程中有水产生
正确解答:选D。
常见错误:选A、B或C。错因分析:错选A、B或C项的原因具体分析如下:B项C项 如图表示细胞内遗传信息表达的过程,根据所学的生物学知识回答:? 若图中①所示的分子中有1 000个碱基对,则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过( )?
A.166和55 B.166和20?
C.333和111 D.333和20?正确解答: 选D
常见错误: 错选B或C项。
错因分析: 错选B或C项的原因具体分析如下:课题:实验原则:实验的对照原则——相互对照
基础理论:
相互对照是指不单独设对照组,而是几个实验组互为对照,其中每一组既是实验组也是对照组,由此得出相应的实验结论。具体分析如下:实验组:是接受实验变量处理的对象组,所处理的变量就是我们要研究的内容;
对照组:也称控制组,是不接受实验变量处理的对象组。(1)该原则一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用。
(2)不需要设置实验组和对照组,每组既是实验组又是对照组。
(3)每个实验组除要探究的因素各不相同外,其他所有条件均相同且适宜。放线菌素D是RNA合成抑制剂,在有放线菌素D和无放线菌素D存在的情况下,某生物受精卵对14C标记的缬氨酸的摄入情况如右图所示。下列分析不正确的是(  )典例剖析A.发育初期受精卵中的mRNA主要来自卵细胞
B.正常发育后期受精卵中的mRNA是新合成的
C.放线菌素D的主要作用场所是受精卵的细胞质
D.放线菌素D可能阻碍RNA聚合酶与DNA的结合解析:受精卵发育初期mRNA主要来自卵细胞。进入发育后期,随着细胞分化的进行,基因要进行选择性表达,就有不同种类的mRNA的生成。放线菌素D之所以能抑制RNA的合成,可能的原因就是阻止了RNA聚合酶与DNA的结合。转录的主要场所是细胞核而不是细胞质,所以放线菌素D发挥作用的主要场所是细胞核而不是细胞质。
答案:C一、单项选择题
1.下图所示转录过程,此图中涉及的碱基和核苷酸的种类分别是(  )水平测试A.6和2       B.8和2
C.5和6 D.5和8答案:D2.一个tRNA一端的三个碱基为CGA,它运载的氨基酸是(  )
A.精氨酸(密码CGA) B.丙氨酸(密码GCU)
C.酪氨酸(密码UAU) D.谷氨酸(密码GAG)B3.已知一个含有两条肽链的蛋白质分子具有198个肽键,翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录成该mRNA的DNA分子中,至少应有C和T(  )
A.200个 B.400个
C.600个 D.800个C4.从单尾鳍鲤鱼的成熟的卵细胞中提取一种RNA注入到双尾鳍金鱼的受精卵中,结果幼小金鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗传有明显作用,是因为(  )
A.它是鱼类的主要遗传物质
B.它以密码子形式携带特定的遗传信息
C.它是蛋白质合成的运载工具
D.它是核糖体的基本组成成分B5.据测定,胰腺细胞中原酶颗粒可达胰腺细胞自身蛋白质总量的40%,由此可以推测胰腺细胞中下列哪种物质的数量比一般细胞多(  )
A.mRNA B.DNA
C.基因 D.染色体A二、多项选择题
6.下列叙述不正确的是(  )
A.DNA是蛋白质合成的直接模板
B.每种氨基酸仅有一种密码子编码
C.DNA复制就是基因表达的过程
D.DNA是主要的遗传物质ABC7.下图所示细胞内蛋白质合成过程中,叙述正确的是(  )A.转录后的mRNA由核孔进入细胞质后可以多次被翻译
B.C、D代表由细胞内有关结构合成的物质,其中D类物质可以是抗体
C.在A和E结构上合成的蛋白质功能相同
D.在A结构上发生的过程是翻译,合成了肽
答案:ABD8.下列甲乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图,下列有关说法不正确的是(  )A.甲图所示过程叫做翻译,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成
B.甲图所示翻译过程的方向是从右到左
C.乙图所示过程叫做转录,转录产物的作用一定是作为甲图中的模板
D.甲图和乙图中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同答案:ACD一、选择题
1.在具有细胞结构的生物中转录过程不可能发生在(  )
A.细胞核中    B.拟核中
C.某些细胞器中 D.细胞质基质中D素能提升2.(2013年广东高考)从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽 。目前在 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是( )?
A.合成编码目的肽的DNA片段?
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体?
C.依据 氨基酸序列设计多条模拟肽?
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽C3.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—”。密码子表: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“—CO—NH—”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
答案:D4.下面关于转运RNA与氨基酸之间相互关系的说法,正确的是(  )
A.每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA
B.一种转运RNA可携带几种结构相似的氨基酸
C.每种氨基酸都有几种转运RNA携带
D.一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA携带D5. 胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述,正确的是(  )
A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关
D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 D6.下列为两种不同的mRNA分子和两种以它们为模板合成的蛋白质在蛋白质分子P和Q中可能存在氨基酸的种数依次为(起始密码-AUG;终止密码UAA,UAG,UGA)(  )A.1,3 B.2,3
C.2,8 D.8,8
答案:B7.一段信使RNA上有300个碱基,其中A和G有120个,转录出该信使RNA的一段DNA中的C和T的个数以及翻译合成一条多肽时脱去的水分子数分别是(  )
A.300个、100个 B.300个、99个
C.180个、99个 D.129个、100个B8.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。某mRNA的碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A……(40个碱基)……C—U—A—G—A—U—C—U,由此mRNA控制合成蛋白质时,需要的氨基酸个数最多为(  )
A.19个 B.15个
C.16个 D.17个B9.(2013年深圳外国语学校检测)(双选)下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图,下列说法正确的是( )? A.①上的四种脱氧核苷酸可组合成64种密码子,代表20种氨基酸?
B.若①中有一个碱基发生改变,则合成的多肽链的结构不一定发生改变?
C.①上的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?
D.①只有与⑥结合后才能发挥它的作用
答案:BD10.(双选)下列关于右图中①、②两种分子的说法正确的是(  )
A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B.②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C.遗传信息位于①上,密码子位于②上
D.①和②共有的碱基是A、C、GAD二、非选择题
11.图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据图回答:(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示________和________过程。
(2)图1中②和③在组成上的区别是______________。如果②发生改变,生物的性状__________改变,原因是__________________________。
(3)图2中c表示________,色氨酸的密码子是________,若图中多肽a是由60个氨基酸脱水缩合而成,则①中至少含有________个碱基对。答案:(1)转录 翻译
(2)②含有脱氧核糖,③含有核糖 不一定 密码子的简并等
(3)tRNA UGG 18012.染色质由DNA、组蛋白和非组蛋白等成分组成。为了探究非组蛋白在转录中的作用,科学家从一只兔子的体内分别提取出胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进行分离重组实验,如图。(注:试管内满足RNA合成的有关条件)(1)兔子的胸腺细胞和骨髓细胞都是由________细胞通过________和________产生的,其形态和功能不同的直接原因是________________________________________________________________________。
(2)试管内“满足RNA合成的有关条件”主要是指________。
(3)本实验的设计思路是_______________________________________________________________________________________________________。
(4)本实验的结果说明了________________________________________________________________________。答案:(1)受精卵 细胞分裂 细胞分化 合成的蛋白质不同
(2)原料(四种核糖核苷酸分子)、能量、酶、模板
(3)先把染色质各组分开,在重组过程中,再通过控制非组蛋白的添加,以确定非组蛋白在转录中是否起作用
(4)非组蛋白对基因转录有影响,缺少非组蛋白不能进行正常的转录感谢您的使用,退出请按ESC键本小节结束课件90张PPT。第2节 基因对性状的控制基因的表达1.某种RNA病毒含有RNA复制酶,在宿主细胞内能对RNA进行复制。
2.在致癌的RNA病毒中含有逆转录酶,它能以RNA为模板合成DNA。
3.疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量“增殖”引起的。4.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状(如白化病)。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(如囊性纤维病)。
5.基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。形成错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。 中心法则的提出及发展1.提出者:________。
2.内容
(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即_______________。
(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的______________。克里克DNA的自我复制 转录和翻译知识清单(3)遗传信息不能从蛋白质传递到________,也不能从蛋白质流向_____________。
3.图解蛋白质 RNA或DNA答案:4.发展
(1)RNA的自我复制
①遗传信息:________→________。
②举例:致癌的RNA病毒。
(2)RNA的逆转录
①遗传信息:________→________。
②举例:HIV病毒、致癌的RNA病毒。RNARNARNA DNA所有RNA病毒的遗传信息传递途径都相同吗?为什么?提示:不都相同。有的RNA病毒含有RNA复制酶,能够进行RNA复制,遗传信息由RNA→RNA;有的含逆转录酶,可以RNA为模板合成DNA,遗传信息由RNA→DNA。思想感悟 基因、蛋白质与性状的关系1.基因对性状的间接控制
(1)实质:基因通过控制①________来控制②__________,进而控制生物体的性状。
(2)举例酶的合成代谢过程知识清单淀粉淀粉分支酶 淀粉分支酶酪氨酸酶游离蔗糖酪氨酸酶酪氨酸2.基因对性状的直接控制
(1)实质:基因通过控制⑩_____________直接控制生物体的性状。蛋白质的结构缺失了3个碱基缺少苯丙氨酸(2)举例血红蛋白结构与功能3.基因与性状间的对应关系
(1)生物的绝大多数性状受?________控制。
(2)生物的有些性状是由?________决定的,如人的身高。
(3)生物的性状还受?________的影响,是生物的基因型和?________共同作用的结果。
细胞质基因
1.分布:________和________中。单个基因 多个基因 环境条件环境条件线粒体叶绿体2.功能
(1)进行半自主自我 ________。
(2)通过________和________控制某些蛋白质的合成。
3.遗传方式
由________遗传给后代,表现为母系遗传,不遵循孟德尔遗传规律。复制转录翻译母本对于镰刀型细胞贫血症患者而言,编码血红蛋白的正常基因中的碱基对发生替换后,转录产生的密码子决定的氨基酸是否一定改变?提示:一定改变。只有氨基酸发生了改变,蛋白质的结构和功能才会出现异常。思想感悟 中心法则解读1.中心法则图解2.中心法则五个过程的比较?特别提醒:1.高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径,但具体到不同细胞情况不尽相同,如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有;但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。
2.RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中,是后来发现的,是对中心法则的补充和完善。
3.逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。病毒要完成繁殖过程,仍然离不开活细胞。4.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程,如模板DNA,原料脱氧核糖核苷酸(核糖核苷酸)即可确定为DNA复制(转录)。
5.进行碱基互补配对的过程——上述四个都有;进行互补配对的场所有四个,即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。
6.需要解旋酶的过程:DNA复制(两条链都作模板)和转录(DNA一条链作模板)。 中心法则是由克里克提出的,后来有所发展。下列图示中,能正确地描述生物遗传信息传递途径的是(  )解析:RNA在生物界中是存在复制现象的,如部分RNA病毒,所以排除C和D两项。A和B两项的区别是由蛋白质能否形成RNA,在目前的生物界中生物是无法利用自身的蛋白质合成RNA的。
答案:B技巧归纳:各类生物遗传信息的传递过程1.下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程,①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请据图回答:(可能用到的密码子:AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸、UCU-丝氨酸、UAC-酪氨酸)跟踪训练(1)完成遗传信息表达的是________(填字母)过程,a过程所需的酶有________________等。
(2)图中含有核糖的是________(填数字);由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是________________________。
(3)该DNA片段第3次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。
(4)若在AUG后插入3个核苷酸,合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化。由此证明________________________。
(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常引起的,这说明基因和性状的关系是________________________________。答案:(1)b、c 解旋酶和DNA聚合酶
(2)②③⑤ 甲硫氨酸一丙氨酸一丝氨酸一苯丙氨酸
(3)28
(4)一个密码子由3个碱基(核糖核苷酸)组成
(5)基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物的性状 基因、蛋白质与性状的关系一、基因、蛋白质与性状的关系
1.三者的关系
(1)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
(2)基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。2.中心法则与基因表达的关系(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能,发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。
(2)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育的过程中。
3.基因对性状控制的两种途径
4.基因对性状控制的复杂性
(1)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。既有一个基因决定一种性状,也有多个基因共同决定一种性状。
(2)一个基因会影响多种性状。
(3)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,共同调控着生物的性状。5.基因与性状的对应关系如图所示。二、细胞质遗传
1.母系遗传的机理
细胞学研究表明,卵细胞内含有大量的细胞质,精子内只含有极少量的细胞质。受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。
2.细胞质基因与细胞核基因的比较。?特别提醒:细胞质基因的复制和转录过程均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成。 下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是(  )A.①过程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成C.人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制,使得结构蛋白发生变化所致
D.某段DNA上发生了基因突变,则形成的mRNA和蛋白质一定会改变解析:①是转录,模板是DNA的一条链,原料是核糖核苷酸;②是翻译,需要的模板是mRNA,原料是氨基酸、tRNA、ATP、核糖体等;人镰刀型细胞贫血症属于基因控制蛋白质合成来控制生物性状;基因突变后,mRNA会改变,但蛋白质不一定改变。
答案:C技巧归纳:基因控制性状是通过蛋白质的合成来实现的,一类是类似豌豆的圆粒和皱粒、白化病和侏儒病等实例,说明基因是通过控制酶或激素的合成来控制细胞代谢过程,从而控制生物性状;另一类是类似囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等实例,说明基因是通过控制结构蛋白的合成,从而直接控控制生物性状。2.下面是关于基因、蛋白质和性状三者之间关系的叙述,其中不正确的是(  )
A.生物体的性状完全是由基因控制的
B.蛋白质的结构可以直接影响性状
C.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的
D.蛋白质的功能可以影响性状A跟踪训练 与遗传有关的酶与遗传有关的酶注:a、b如图所示:?特别提醒:1.转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系。
2.与DNA双链间碱基互补配对不同的是:RNA链中与DNA链的A配对的是U,不是T;与DNA另一条链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U。
3.DNA被核膜限制在细胞核内,使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行,有利于这两项重要生命活动高效、准确的进行。 1970年,Timore和H M Temin在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶,两位科学家因此获得诺贝尔奖。此类病毒繁殖后代是通过将逆转录形成的DNA整合到宿主DNA中实现的。请推断致癌RNA病毒的遗传信息流动方向为(  )解析:由题中给出的信息,此类病毒繁殖后代是通过将逆转录形成的DNA整合到宿主DNA中实现的,可知此类病毒除了可进行正常的复制,转录和翻译外还能进行逆转录,D正确;题中没有提到此类病毒能进行RNA复制,A错误;忽略RNA病毒也存在转录过程,B、C错。
答案:D技巧归纳:遗传信息的传递方向和产物分析
(1)从模板分析
①如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或DNA转录。
②如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。
(2)从原料分析
①如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是DNA转录或RNA复制。
③如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译。
(3)从产物分析
①如果产物为DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。
②如果产物为RNA,生理过程可能是RNA复制或转录。
③如果产物是蛋白质(多肽),生理过程是翻译。3.如下图表示有关遗传信息传递的模拟实验。相关叙述合理的是(  )跟踪训练A.若X是mRNA,Y是多肽,则管内必须加入氨基酸
B.若X是DNA一条链,Y含有U,则管内必须加入逆转录酶
C.若X是tRNA,Y是多肽,则管内必须加入脱氧核苷酸
D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入DNA酶
答案:A 下图为中心法则图解。下列有关的叙述中,错误的是(  )A.过程a只发生在有丝分裂的间期
B.过程b和c为基因的表达,具有选择性
C.过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对
D.过程d、e只发生在某些病毒体内
正确解答:选A。a为DNA复制,发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
常见错误:选B、C或D。错因分析:课题:实验评价类题目的解题方法
基础理论:
此类试题实验目的明确,围绕实验目的已设计好实验,但由于实验设计中存在某些不足,导致实验结果不能说明实验结论。解题时要研读实验目的,看是否设计了变量,结果是否正确,原理使用是否妥当,有无遵循单一变量原则等。
1.看有无对照实验,如果有,看对照设计是否合理。2.看实验是否遵循了单一变量原则。如研究温度对酶活性的影响,则温度为自变量。除单一变量外,各组实验的其他条件应完全一样。包括:①实验对象的一致性;②等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等;③实验控制时间的一致性;④实验条件的一致性等。
3.看实验步骤的顺序是否合理,步骤是否完整。
4.看实验仪器、药剂的使用是否合理,包括药剂的配备及用量的多少等。
5.看实验结果的验证是否合理。在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后,科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术,在每一个试管中加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸,结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,如下图请回答。典例剖析(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是__________________________________________________________________________________________________________。(2)细胞提取液为该实验具体提供______________________________________________________________________________________________________。
(3)实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的目的是__________________________________________________________________________________________________________。
(4)要想知道更多氨基酸的密码子,你如何改变上述实验(简述)________________________________________________________________________________________。(5)本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。请简述制备方法:
①对大肠杆菌进行振荡裂解;
②____________________________________________;
③___________________________________________。
经上述操作,得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。(大肠杆菌中mRNA约在30~60分钟内自行分解,因此操作中可不考虑)。解析:多聚尿嘧啶的作用相当于mRNA,细胞提取液为转录提供了能量、酶、核糖体、tRNA。实验中除去DNA和mRNA的目的是排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响。
答案: (1)作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)合成
(2)能量、酶、核糖体、tRNA
(3)排除细胞中的DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响
(4)依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸
(5)②离心、过滤,获取匀浆 ③用DNA酶处理匀浆,除去DNA一、单项选择题
1.在大豆细胞内,遗传信息在生物大分子间转移通常不发生在(  )
A.从DNA→DNA的复制过程
B.从DNA→RNA的转录过程
C.从RNA→蛋白质的翻译过程
D.从RNA →RNA及RNA→DNA的过程D水平测试2.在蛋白质合成过程中,mRNA能行使直接模板功能的结构基础是(  )
A.以DNA信息链为模板转录而成
B.转录遵循碱基互补配对原则
C.以三联体密码形式携带遗传信息
D.进入细胞质后同核糖体相结合C3.遗传信息、遗传密码、密码子、反密码子、遗传的基本单位分别是指(  )
①mRNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ③DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 ④mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 ⑤tRNA上一端的三个碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段
A.②④①⑤⑥       B.②①④⑤⑥
C.③①②⑤⑥ D.③②①④⑥B4.中心法则包括下列遗传信息的转变过程,其中揭示生物遗传的实质是(  )
A.从DNA→DNA的复制过程
B.从DNA→RNA的转录过程
C.从RNA→蛋白质的翻译过程
D.从RNA→DNA的逆转录过程A5.DNA分子的解旋(  )
A.只发生在转录过程中
B.只发生在翻译过程中
C.发生在复制和翻译过程中
D.发生在复制和转录过程中D二、多项选择题
6.下列有关叙述正确的是(  )
A.糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制酶都是具有识别作用的物质
B.基因只有通过控制蛋白质的结构,才能控制性状
C.某人的肝细胞与神经细胞形态差异的根本原因是细胞中mRNA的不同
D.若某基因的模板链及其转录成的信使RNA共有2 000个碱基,且A:T:G:C=2:1:3:3,则含碱基U有200个ACD7.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,一种氨基酸可由多种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.DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸AD8.下图为细胞的部分结构和甲、乙、丙、丁四种蛋白质的示意图,有关说法错误的是(  )A.甲异常会导致细胞癌变,同时使变异的细胞易于扩散
B.离子及大分子物质出入细胞需要乙的运载及能量供应
C.丙为受体蛋白,能与特定的信号分子结合,引起细胞内一系列变化
D.丁为RNA聚合酶,具有促使DNA解旋和催化合成RNA的作用
答案:ABD一、选择题
1.在遗传信息的传递过程中,不可能发生的是(  )
A.DNA转录和翻译都进行碱基互补配对
B.真核细胞中mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译
C.复制和转录都直接以DNA的一条链为模板
D.核糖核苷酸和氨基酸依次参与转录和翻译C素能提升2.如下图所示的过程,正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是(  )A.①② B.③④⑥
C.⑤⑥ D.②④B3.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成的氨基酸如下表所示。则图中所示的转运RNA(tRNA)所携带的氨基酸是(注:反密码子从携带氨基酸的一端开始读码)A.赖氨酸       B.丙氨酸
C.半胱氨酸 D.苏氨酸答案:D4.白化症病人出现白化症状的根本原因(  )
A.病人体内缺乏黑色素
B.病人体内无酪氨酸
C.控制合成酪氨酸酶的基因不正常
D.长期见不到阳光所致C5.下面有关图甲和图乙的叙述正确的是(  )A.若图乙表示正在进行的某个生理过程,则可能是图甲中a过程
B.HIV(艾滋病病毒)的遗传信息传递与表达途径有d过程C.RNA聚合酶作用于c过程,在核糖体上完成
D.图乙中①②③表示一个鸟嘌呤核糖核苷酸答案:B6.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程,下列叙述正确的是(  )A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行,合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行,乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时,甲所示过程不需要解旋酶,乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中,甲所示过程在每个起点只起始一次,乙可起始多次
答案:D7.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.na/6
B.na/3-18(n/3-1)
C.na-18(n-1)
D.na/6-18(n/6-1)D8.某DNA片段(基因)由3 000个脱氧核苷酸组成,该基因控制合成的蛋白质所含有的氨基酸数最多有(  )
A.500 B.1 000
C.600 D.无法确定A9.(双选)对下列图表的分析,有关说法正确的是(  ) A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③过程
B.青霉素和利福平都能抑制①过程
C.结核杆菌不会发生④和⑤过程
D.①~⑤过程可发生在人体健康细胞中
答案:AC10.(双选)香豌豆能利用体内的前体物质经过一系列代谢活动逐步合成中间产物和紫色素,此过程是由B、b和D、d两对等位基因控制(如下图所示),两对基因不在同一对染色体上。其中具有紫色素的植株开紫花,只具有蓝色中间产物的开蓝花,两者都没有的则开白花。下列叙述中不正确的是(  )答案:CDA.香豌豆基因型为B_D_时,才可能开紫花
B.基因型为bbDd的香豌豆植株不能合成中间物质,所以开白花
C.基因型为BbDd的香豌豆自花传粉,后代表现型比例为9:6:1
D.基因型Bbdd与bbDd杂交,后代表现型的比例为1:1:1:1二、非选择题
11.下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答:(1)在有丝分裂中期,图1和图2是无法完成的,其理由是____________________________;比较图1与图2,所需要的条件除模板有所不同之外,________和________也不同;图1过程中碱基配对方式与图2中完全不同的一组是________;请在图1左边框内用箭头画出该过程的方向。
(2)与图1中A链相比,C链特有的化学组成是__________。经分析进行图2的模板DNA中共有腺嘌呤为200个,经过图2过程中共需要3000个腺嘌呤脱氧核苷酸参与,问图2过程进行了________次。(3)图3所示的是遗传信息传递的规律,被命名为__________。图3中不能在人体正常细胞内发生的过程有______。(填序号) 完成②过程,需要的酶是________。烟草花叶病毒通过④⑤来完成自我复制,其RNA的作用是________________________。在⑤过程中参与的核酸种类有________种,形成的无机物是________。答案:(1)染色体高度螺旋化,DNA不能解旋,不能进行DNA转录和复制 酶 原料(产物) A—U ↑
(2)核糖和尿嘧啶 4
(3)中心法则 ②④ 逆转录酶 既作为RNA复制的模板,也作为翻译的模板 3 水12.鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白,成红细胞合成β珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素,这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的,因此早期人们推测细胞的这种分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。分子生物学技术发展起来后,科学工作者用编码上述三种蛋白的基因分别作探针,对三种细胞中提取的总DNA的限制性内切酶的酶切片段和三种细胞的总RNA分别作分子杂交实验(前者为DNA分子杂交,后者为基因探针与mRNA杂交),结果如下表:注:“+”阳性结果(表示杂交过程中有杂合双链),“-”阴性结果(表示杂交过程中不能形成杂合双链)
(1)DNA分子杂交的原理是具有________碱基序列的两DNA分子单链,可以通过碱基对之间形成________键等而形成稳定的杂合双链区。(2)上述实验结果说明:早期人们认为细胞的分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致,据此实验,你认为这种推测________(填“成立”或“不成立”),理由是________________________。而细胞发育的不同阶段合成不同的蛋白质是________的结果。同一生物不同类型的细胞具有不同的形态结构,各自执行特定的生理功能,其直接原因主要是由________分子决定的,可以说这类分子是一切生命活动的体现者。
(3)上述事实说明:________能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
答案:(1)互补(或配对) 氢
(2)不成立 细胞发育的不同阶段遗传物质(基因)始终存在 细胞中不同基因选择性表达(或基因选择性表达) 蛋白质 
(3)基因感谢您的使用,退出请按ESC键本小节结束