幻灯片 1第三课时 基因与性状的关系
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幻灯片 2一、基因指导蛋白质的合成
1.RNA
(1)基本单位:①核糖核苷酸
(2)空间结构:一般是单链或部分双链,且比DNA短。
(3)种类
2.遗传信息的转录
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幻灯片 3(1)概念:在细胞核中,以②DNA的一条链为模板合成 RNA的过程。
(2)遗传信息转录的场所主要是③细胞核,模板为DNA 双链中的一条链,原料是细胞中游离的④核糖核苷酸, 产物为mRNA,配对原则是A-U、T-A、G-C、C-G。
(3)过程
a.DNA双链解开,⑤碱基得以暴露。
b.游离的⑥核糖核苷酸随机地与⑦DNA模板链上的碱 基碰撞,当该核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以
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幻灯片 4⑧氢键结合。
c.新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的⑨mRNA分 子上。
d.合成的mRNA从⑩DNA模板链上释放,而后,DNA双 链恢复。
3.遗传信息的翻译
(1)概念:游离在细胞质中的 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。
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幻灯片 5(2)遗传信息翻译的场所是 核糖体,模板为mRNA,原
料是20种游离的氨基酸,产物是有一定氨基酸顺序的蛋 白质(或多肽),运载工具是tRNA,配对原则是A—U、U —A、G—C、C—G。
(3)密码子
a.概念:信使RNA 3个相邻碱基决定1个氨基酸,此3个相 邻碱基称为1个 密码子。
b.种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有 61种,终止
密码子有3种。
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幻灯片 6(4)反密码子
a.概念:每个转运RNA上的一端有3个碱基可以与
mRNA上的3个碱基配对,称为反密码子,共61种。
b.位置:转运RNA上与携带氨基酸相对应的另一端。
(5)肽链合成后的去向:肽链合成后,就从核糖体与mR- NA的复合物上 脱离,运往各自“岗位”, 盘曲折叠
成具有特定 空间结构和功能的蛋白质分子。
二、基因对性状的控制
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幻灯片 71.中心法则的提出和发展
(1)提出者: 克里克。
(2)内容:遗传信息可从DNA流向 DNA,也可以从DNA
流向 RNA进而流向 蛋白质,即遗传信息的 转录和
翻译。但是遗传信息不能从 蛋白质传到蛋白质,也不
能从 蛋白质流向RNA或DNA。
(3)发展与补充:历经考验后的中心法则,补充了遗传信 息从 RNA流向RNA,以及从 RNA流向 DNA这两
条途径。
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幻灯片 8(4)完善后的中心法则内容
2.基因、蛋白质与性状的关系
(1)机理:基因通过 控制酶的合成来控制代谢过程,进
而控制生物体性状。基因还能通过控制 蛋白质的结
构直接控制生物体的性状。
(2)基因与性状的关系
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幻灯片 9a.一般来说, 基因决定生物体的性状。
b.基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
c.性状的形成是 基因与 环境共同作用的结果。
3.细胞质基因
(1)分布: 线粒体、叶绿体等细胞器中。
(2)功能:能进行 半自主自我复制,并通过转录和翻译
控制某些蛋白质的合成。
(3)线粒体DNA缺陷引起的疾病特点: 母系遗传(都只
能通过母亲传给后代)。
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幻灯片 10----
幻灯片 11
一、基因指导蛋白质的合成
1.DNA与RNA分子的判断
(1)若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖,则其必为 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。
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幻灯片 12(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。
2.三种RNA的比较
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幻灯片 13----
幻灯片 14----
幻灯片 15 规律精讲精析
遗传信息、密码子和反密码子三者之间的关系可表 示为:
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幻灯片 16(1)不同生物体内的DNA分子上的遗传信息不同,但它 们都共用一套密码子;(2)一种密码子只对应一种氨基 酸,但一种氨基酸可以由不止一种密码子决定;(3)一种 tRNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可以由不止 一种tRNA转运。
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幻灯片 173.复制、转录和翻译的联系
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幻灯片 18 典例1 (2011年江苏高考)关于转录和
翻译的叙述,错误的是 ( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
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幻灯片 19【思路剖析】翻译时,应该是核糖体沿mRNA移动,而 不是mRNA在核糖体上移动。
【答案】C
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幻灯片 20 典例2 (2011年海南高考)关于RNA的
叙述,错误的是 ( )
A.少数RNA具有生物催化作用
B.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C.mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸
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幻灯片 21【思路剖析】起生物催化作用的酶绝大多数是蛋白 质,少数是RNA。真核细胞内mRNA和tRNA都是在细 胞核中经转录过程合成。细胞中有多种tRNA,一种 tRNA只能识别并转运一种氨基酸。mRNA上决定1 个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子。
【答案】B
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幻灯片 221.中心法则适用的情况
从中心法则图解看出,遗传信息的转移分为两类:
(1)以DNA为遗传物质的生物(包括真核生物和原核生 物以及DNA病毒)遗传信息传递。用实线箭头表示,包 括DNA复制、RNA转录和蛋白质的翻译。
二、基因对性状的控制
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幻灯片 23(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递。包括虚线 箭头表示过程,即RNA复制、RNA逆转录。RNA的自 我复制和逆转录过程,在病毒单独存在时是不能进行 的,只有寄生到寄主细胞中后才发生。
a.不具逆转录能力的RNA病毒(如流感病毒、烟草花叶 病毒、车前草病毒) 遗传信息传递过程:
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幻灯片 24----
幻灯片 252.中心法则五个过程的比较
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幻灯片 26----
幻灯片 27----
幻灯片 28 规律精讲精析
1.逆转录一定要在逆转录酶的作用下完成。
2.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程,如 由模板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)。
3.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)。
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幻灯片 293.基因、蛋白质、性状的关系
(1)基因是有遗传效应的DNA片段。
(2)基因通过控制蛋白质的合成来控制性状。
(3)基因控制性状的两种方式:
直接途径:基因 结构蛋白质 细胞结构 生物
性状,如镰刀型细胞贫血症。
间接途径:基因 酶或激素 细胞代谢
生物性状,如白化病。
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幻灯片 30生物个体发育
(5)生物的性状与基因不是一一对应关系,有些性状是 受单基因控制的,有些性状是由多对基因来决定的,有 的基因可能影响多种性状。
(4)生物的性状还受环境条件的影响,是生物的基因型 和环境条件共同作用的结果,即
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幻灯片 31 典例3 在牧草中,白花三叶草有两个稳定遗传的品种,叶片内含氰(HCN)和不含氰的。现已研究查明,白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的:
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幻灯片 32基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成,d、h 无此功能。现有两个不产氰的品种杂交,F1全部产氰, F 1自交得F2,F2中有产氰的,也有不产氰的。用F2各表现型 的叶片的提取液做实验,实验时在提取液中分别加入产 氰糖苷酶和氰酸酶,然后观察产氰的情况,结果记录于 下表:
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幻灯片 33(1)由生化途径可以看出,基因与生物性状的关系是: 。
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幻灯片 34(2)两个不产氰品种的基因型是 ,在F2中产氰和不产氰的理 论比为 。
(3)叶片Ⅱ叶肉细胞中缺乏 酶,叶片Ⅲ可能的 基因型是 。
(4)从代谢的角度考虑,怎样使叶片Ⅳ的提取液产氰?
。说明理由 。
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幻灯片 35【思路剖析】(1)可根据生化途径进行判断,但要注意 全面。 (2)由两个不产氰的品种杂交,F1全产氰,可知两 个不产氰的品种是纯合子,亲本的基因型DDhh和 ddHH,F1基因型为DdHh,F2中产氰类型9D_H_,不产氰 类型为3D_hh 、3 ddH_、1ddhh,故比值为9∶7。 (3) 叶片Ⅱ叶肉细胞提取液中加入氰酸酶后能够产氰,故 含有含氰糖苷,缺乏的是氰酸酶;叶片Ⅲ因加入产氰糖 苷酶后能产氰,故缺乏的是D控制的产氰糖苷酶,所以 基因型为ddHH或ddHh。 (4)依据提取液中加入产氰 糖苷酶和氰酸酶其中之一都不产生氰,推测叶片Ⅳ的
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幻灯片 36基因型为ddhh,只有同时加入产氰糖苷酶和氰酸酶才 能产氰。
【答案】(1)多个基因决定一个性状,基因通过控制酶 的合成控制生物的代谢进而控制生物的性状 (2) DDhh和ddHH 9∶7 (3)氰酸 ddHH或ddHh (4) 同时加入产氰糖苷酶和氰酸酶 含氰糖苷在氰酸酶 的作用下能产氰
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幻灯片 371.有关蛋白质合成的叙述,正确的是(多选) ( )
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.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D.核糖体可在mRNA上移动
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幻灯片 38携带了氨基酸序列的遗传信息的是mRNA上的密码 子,而不是tRNA上的反密码子;核糖体在mRNA上按 照一定方向移动,使肽链不断延长。
【答案】ABD
【思路剖析】理解mRNA和tRNA的特点是解答该题 的关键。三种终止密码子均不编码氨基酸;tRNA上的 反密码子具有特异性,每种tRNA只转运一种氨基酸;
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幻灯片 392.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中,正确 的是 ( )
A.基因与性状的关系呈线性关系,即一种性状由一个基 因控制
B.白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制 生物体的性状来实现的
C.皱粒豌豆种子中,编码淀粉分支酶的基因被打乱,不 能合成淀粉分支酶,淀粉含量低而蔗糖含量高
D.70%的囊性纤维病患者中,编码一个CFTR蛋白的基
因缺失了3个碱基,这种变异属于染色体结构变异
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幻灯片 40【思路剖析】理解基因与性状之间的关系,准确区分 染色体变异与基因突变是解决本题的关键。基因与 性状的关系复杂,一种性状由一对基因控制,也可能一 对性状受多对基因控制,A项错误;人类的白化病是由 于控制酶(酪氨酸酶)合成的基因的表达受影响,进而 影响黑色素形成,导致出现白化症状,而不是通过控制 蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的,B项 错误;豌豆皱粒的成因是编码淀粉分支酶的基因被打
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幻灯片 41乱,不能合成淀粉分支酶,造成淀粉含量低蔗糖含量 高,种子吸水能力降低,表现出种子皱缩,C项正确;编码 CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,应属于基因突变,不 是染色体结构变异,D项错误。
【答案】C
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幻灯片 423.中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递 与表达的过程。请回答下列问题。
(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 (用图中的字母回答)。
(3)a过程发生在真核细胞分裂的 期。
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幻灯片 43(4)参与a~e过程的RNA种类有: 。
(5)在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所是 。
(6)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 , 后者所携带的分子是 。
(7)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似 本题图中的形式表述):
① ;
② 。
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幻灯片 44【思路剖析】图中a~e分别表示DNA复制、转录、翻 译、逆转录、RNA复制过程,其中翻译过程需要tR- NA和核糖体同时参与,DNA复制发生在真核细胞有 丝分裂和减数第一次分裂的间期。RNA主要有三种: rRNA、mRNA、tRNA,这三种RNA均参与蛋白质的 合成过程,其中tRNA可携带氨基酸,tRNA上的反密码 子可与mRNA上的密码子相配对。真核细胞DNA复 制和转录的主要场所是细胞核,其次是线粒体和叶绿
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幻灯片 45体。RNA病毒有两种类型:一种不具有逆转录酶, RNA可直接作为复制和翻译的模板;另一种具有逆转 录酶,需先逆转录合成DNA,再进行转录和翻译过程。
【答案】(1)DNA复制、转录、翻译、逆转录 (2)c (3)间 (4)rRNA、mRNA、tRNA (5)细胞核 (6) tRNA(转运RNA) 氨基酸 (7)如下图:
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幻灯片 46----
幻灯片 471.(基础再现)下图表示细胞中某生理过程,相关说法最 准确的是 ( )
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)
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幻灯片 48A.图中共有8种核苷酸,会在转录过程中出现
B.图中共有5种核苷酸,会在翻译过程中出现
C.图中共有6种核苷酸,会在逆转录过程中出现
D.图中共有4种核苷酸,会在DNA复制过程中出现
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幻灯片 49示DNA单链和RNA,可能是转录或逆转录过程,共有6 种核苷酸(3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸)。
【答案】C
【思路剖析】图中同时含有碱基A和U,两条链分别表
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幻灯片 502.(基础再现)镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,在对患 者红细胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现,在组成 血红蛋白分子的多肽链上,发生了氨基酸的转换,发生 替换的根本原因在于控制其结构的基因中发生了个别 碱基的替换。分析以上材料可得出 ( )
A.基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位
B.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C.基因结构发生变化,性状不一定发生变化
D.如果生物体性状发生变化,则控制其性状的基因也一
定产生了变化
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幻灯片 51【思路剖析】基因结构中的个别碱基发生了替换,导 致氨基酸的转换,致使血红蛋白不正常,所以表现出镰 刀型细胞贫血症。因此,经过推理可知,基因可以通过 控制蛋白质的结构来控制生物的性状,而没体现出基 因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位,也 没有体现出基因变化与性状变化之间的关系。
【答案】B
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幻灯片 523.(基础再现)下图①②③表示了真核细胞中遗传信息 的传递方向,有关说法错误的是 ( )
A.真核细胞的核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成 有关
B.遗传信息传递规律——中心法则,是美国生物学家沃 森1957年首先提出的
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幻灯片 53C.②过程需要DNA链作模板、四种核糖核苷酸为原料
D.一条mRNA可相继与多个核糖体结合,加快了翻译的 速度
【思路剖析】中心法则是英国生物学家克里克1957 年首先提出的遗传信息在细胞内生物大分子间转移 的基本法则。
【答案】B
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幻灯片 544.(基础再现)下列有关生物体内基因与酶关系的叙述, 正确的是 ( )
A.绝大多数酶是基因转录的重要产物
B.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
C.基因控制生物的性状有些是通过控制酶的合成来控 制相应代谢过程实现的
D.只要含有某种酶的基因,细胞中就有相应的酶
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幻灯片 55酶(RNA)才是转录的产物。染色体的主要成分是蛋 白质和DNA,此处的蛋白质是结构蛋白。基因表达具 有选择性,有某种基因不一定能表达出相应的蛋白质 。
【答案】C
【思路剖析】大多数酶是基因表达的产物,只有少数
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幻灯片 565.(视角拓展)下列有关图中的生理过程(图中④代表核 糖体,⑤代表多肽链)的叙述中,不正确的是 ( )
A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.①链中(A+T)/(G+C)的比值与②链中此项比值相等
C.一种细菌的③由480个核苷酸组成,它所编码的蛋白 质的长度一定为160个氨基酸
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幻灯片 57D.遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作工具
【思路剖析】图中以DNA的一条链②为模板合成链 ③的过程应为转录,因此③为mRNA。③与④结合形 成多肽链⑤,该过程为翻译;(A+T)/(G+C)为互补碱基 之和的比例,该比例在两条互补链中相等;遗传信息由 ③传递到⑤的过程为翻译,需要tRNA转运氨基酸;③ 由480个核苷酸组成,即160个密码子,这些密码子中有 不决定氨基酸的终止密码子,因此编码的蛋白质长度 应小于160个氨基酸。
【答案】C
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幻灯片 586.(视角拓展)在烟草和烟草花叶病毒中,遗传信息的传 递情况分别是 ( )
A.①②⑤和③②④⑤ B.①②⑤和④⑤
C.②④⑤和③④⑤⑥ D.②⑥⑦和②④⑤⑥
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幻灯片 59【思路剖析】烟草是真核生物,其遗传信息传递途径只有①②⑤,而烟草花叶病毒为RNA病毒,其遗传信息传递途径应为图示中的④⑤。③过程只发生于逆转录病毒中。
【答案】B
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幻灯片 607.(视角拓展)某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。则上图所 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) ( )
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幻灯片 61 A.赖氨酸 B.丙氨酸
C.半胱氨酸 D.苏氨酸
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幻灯片 62【思路剖析】题图中所示的tRNA中反密码子的读码 方向是由右向左,即反密码子为UGC,根据基因表达中 的碱基互补配对原则,可知该tRNA对应的密码子为 ACG,则DNA模板链上的碱基序列为TGC。查表可知 该tRNA对应的氨基酸为苏氨酸。
【答案】D
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幻灯片 638.(视角拓展)将某多肽(分子式为C55H70O19N10)彻底水解 后,得到下列4种氨基酸(R基均不含氮元素):谷氨酸(C5 H9NO4),苯丙氨酸(C9H11NO2),甘氨酸(C2H5NO2),丙氨酸 (C3H7NO2)。则基因在控制合成该多肽的过程中所需核 苷酸有多少种 ( )
A.4 B.8 C.30 D.60
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幻灯片 64【思路剖析】该题审题是关键,基因表达包括转录和 翻译两个过程,只有转录过程需要以核苷酸为原料合 成RNA,因此需要的核苷酸为4种。
【答案】A
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幻灯片 659.(基础再现,14分)下图为实验室中进行的相关模拟实 验,请据图回答问题:
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
(1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是 、 。
(2)图中乙过程要顺利进行,还需向试管中加入的物质
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幻灯片 66或细胞结构有 、 。
(3)人们通过研究发现,有些抗生素通过阻断细菌细胞 内蛋白质的合成,从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新 型抗生素,请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生 素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤:
第一步:取A、B、C、D 4支试管,各加入足量的ATP、 核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液;
第二步:
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幻灯片 67 ;
第三步: 。
(4)预期实验结果并得出实验结论:
该实验有可能会出现 种实验结果,如果出现 ,则 说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录,不阻断人体 DNA的转录。
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幻灯片 68【思路剖析】(1)甲试管中DNA为模板,核糖核苷酸为 原料,生成物必然是RNA,说明模拟的是转录过程。乙 试管中有mRNA,原料为氨基酸,说明模拟的是翻译过 程。(2)翻译过程需要mRNA、氨基酸、酶、ATP,还 需要运载工具tRNA,场所是核糖体。(3)要探究这种 抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程,需 要设置对照实验,实验变量为抗生素的有无,而观察指 标为是否有RNA生成。因要探究抗生素对人体DNA 和细菌DNA转录的影响,需有两组对照。
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幻灯片 69【答案】(1)转录 翻译 (2)tRNA 核糖体 (3)第 二步:向A试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液,B 试管中滴加等量的蒸馏水,同时A、B试管中加入等量 相同的细菌DNA;向C试管滴加适量一定浓度的抗生 素水溶液,D组滴加等量的蒸馏水,同时C、D试管中加 入等量相同的人体DNA 第三步:把A、B、C、D 4 支试管在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测 4支试管中有无RNA的生成 (4)4 A试管中无RNA 生成,B试管中有RNA生成,C、D试管中均有RNA生 成
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幻灯片 7010.(视角拓展,13分)油菜细胞中有一种中间代谢产物简 称为PEP,其运输到种子后有下图所示的两条转化途径 。科研人员根据PEP的转化途径培育出了高油油菜(即 产油率由原来的35%提高到了58%),请回答下列问题:
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幻灯片 71(1)基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有 和 。
(2)据图可知,油菜含油量提高的原因是 的形成,抑制了酶b合成中的 过程。此外, 图中信息还提示可采取 措施提
高油菜的含油量。
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幻灯片 72(3)油菜的花色有黄白之分,种子中芥酸含量有高低之 分,成熟时间有早晚之分。黄花低芥酸早熟和白花高芥 酸晚熟油菜杂交,F1全部为白花高芥酸早熟,F1自交得到 F2 。请回答下列问题:
①三对相对性状中显性性状分别是 。
②若三对基因遵循遗传的自由组合定律,则F2的表现型 有 种。F2中高芥酸早熟个体的比例为
,其中纯合子占 。F2中杂合的黄花低芥酸早 熟个体的比例为 。
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幻灯片 73【思路剖析】(1)DNA与RNA在化学组成上的区别是 DNA含有胸腺嘧啶和脱氧核糖。(2)油菜含油量提高 的原因是物质C(双链RNA)的形成,抑制了酶基因的翻 译过程。提高酶a的活性可以提高油菜的含油量。(3) F1全部为白花高芥酸早熟,所以白花、高芥酸、早熟 为显性性状;F1为杂合子AaBbCc,所以F2的表现型有23 种。F2中高芥酸早熟个体的比例为(3/4)2,其中纯合子
占(1/3)2。F2中杂合的黄花低芥酸早熟个体aabbCc的 比例为(1/4)×(1/4)×(1/2)=1/32。
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幻灯片 74【答案】(1)胸腺嘧啶(T) 脱氧核糖 (2)物质C(双链 RNA) 翻译 提高酶a的活性(抑制酶b的活性、诱变 使基因B不表达等,答案合理即可) (3)①白花、高芥 酸、早熟 ②8 9/16 1/9 1/32
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幻灯片 7511.(高度提升,10分)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋 白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁 应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起 始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性 结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白 由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体 能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密 码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
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幻灯片 76(1)图中甘氨酸的密码子是 ,铁蛋白基因中决 定“…—○甘 —○天 —○色 —…”的模板链碱基序
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幻灯片 77列为 。
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高 时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结 合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以 避免 对细胞的毒性影响,又可以减少 。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的 碱基数远大于3n,主要原因是 。
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幻灯片 78(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密 码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可 以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由 。
【思路剖析】(1)由翻译的特点,肽链合成过程中每结 合一个氨基酸,核糖体就向右移动3个碱基的距离,由 图可知甘氨酸对应密码子应为GGU,甘、天、色氨酸 对应mRNA的碱基序列为GGUGACUGG,所以相应基 因模板链碱基序列为…CCACTGACC…也可以是…
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幻灯片 79CCAGTCACC…(转录方向与前者相反)。(2)从题干 信息看出,铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码 上游的特异性序列,当Fe3+浓度低时,铁调节蛋白会与 铁应答元件结合,干扰核糖体在mRNA上的结合与移 动,从而抑制翻译的起始;当Fe3+浓度高时,Fe3+会与铁 调节蛋白结合,使翻译正常进行。这样既可以避免Fe3 +对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内物质和能量的 浪费。(3)因mRNA上存在着铁应答元件和终止密码 等不对应氨基酸的碱基序列,故mRNA上碱基数远大 于氨基酸数的3倍。(4)比较色氨酸和亮氨酸的密码
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幻灯片 80子,色氨酸(UGG)与亮氨酸(UUG)只有一个碱基的差 别,可以确定改变DNA模板链上的一个碱基可以实现 色氨酸变成亮氨酸,(UGG→UUG),故DNA模板链上碱 基变化为C→A。
【答案】(1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGT- CACC…) (2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA两端存在不翻译的序列 (4)C→A
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幻灯片 8112.(能力综合,15分)白化病和黑尿症都是由酶缺陷引起的分子遗传病,前者不能由酪氨酸合成黑色素,后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸,排出的尿液因含有尿黑酸,遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的系列生化过程,请回答:
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幻灯片 82(1)上图过程中,酶是蛋白质,参与催化DNA信息转化为 氨基酸序列的酶至少有 (多选)。
A.DNA解旋酶 B.RNA聚合酶
C.tRNA合成酶 D.蛋白酶
(2)如果控制酶B合成的基因发生突变,则会导致黑色素
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幻灯片 83无法合成而形成白化病。但是,如果仅控制酶A合成的 基因发生突变,却不会导致白化病,原因可能是 。
(3)由图可知,基因是如何控制生物性状的? 。
(4)由图可见:若控制酶A合成的基因发生变异,会引起 多个性状改变;黑尿症与图中几个基因都有代谢关系, 这说明 。
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幻灯片 84转录和翻译两个过程,所需酶有DNA解旋酶、RNA聚 合酶、tRNA合成酶。基因在控制性状的过程中有两 个途径,一是通过控制酶的合成,二是通过控制蛋白质 的合成来进行的。
【答案】(1)ABC (2)食物中含有酪氨酸 (3)基因通 过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状 (4)一个基因可能控制多个性状;一个性状可能受多 个基因控制
【思路剖析】DNA的信息转化成氨基酸序列需经过
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