2018年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.基因的本質(zhì)，基因、DNA和染色體的關(guān)系2轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程3基因的功能及中心法則的內(nèi)容4基因、環(huán)境與性狀的關(guān)系5人類基因組計(jì)劃的內(nèi)容教材梳理一、從基因到蛋白質(zhì)1基因的概念基因是DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的片段；基因的表達(dá)是通過(guò)基因控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2轉(zhuǎn)錄和翻譯(1)轉(zhuǎn)錄：過(guò)程：遺傳密碼子：a概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。b種類：64種。(2)翻譯：概念：按照mRNA上密碼子的信息指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的過(guò)程。場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)。條件：mRNA、tRNA、核糖體、多種氨基酸和多種酶的共同參與。過(guò)程：遺傳信息傳遞方向：mRNA多肽。二、基因?qū)π誀畹目刂?基因的主要功能：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)，從而決定生物體的性狀。3信息流：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即完成DNA的自我復(fù)制過(guò)程，也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。4完善：歷經(jīng)考驗(yàn)后的中心法則，補(bǔ)充了遺傳信息從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA這兩條途徑，比以往更加完善。5基因?qū)π誀畹目刂?1)生物體的性狀包括生物體所表現(xiàn)出來(lái)的形態(tài)特征和生理生化特性。(2)生物體的一個(gè)性狀有時(shí)由1個(gè)基因決定，有時(shí)受多個(gè)基因的影響；單個(gè)基因也會(huì)影響同一生物體的多種性狀。三、人類基因組計(jì)劃1啟動(dòng)時(shí)間：1990年。2主要內(nèi)容：完成人體24條染色體上的全部基因的遺傳圖譜、物理圖譜和序列圖譜和基因圖譜繪制。牛刀小試一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1結(jié)合第四章第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)，比較DNA和RNA。2.遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較存在位置含義生理作用 遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對(duì))的排列順序直接決定mRNA中堿基的排列順序，間接決定氨基酸的排列順序密碼子mRNAmRNA上 3個(gè)相鄰的堿基直接決定氨基酸的排列順序反密碼子_tRNA與密碼子互補(bǔ)的3個(gè)堿基識(shí)別密碼子3.仔細(xì)分析教材P77圖412，探究下列問(wèn)題：如下所示為一段DNA分子，如果以鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，試回答下列問(wèn)題： (1)寫出對(duì)應(yīng)的mRNA的堿基序列。提示：AUGAUAGGGAAAC。(2)轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有何關(guān)系？與DNA的另一條鏈的堿基序列相比有哪些異同？提示：轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。相同點(diǎn)：a.堿基數(shù)目相等；b.都含A、G、C 3種堿基。不同點(diǎn)：RNA中含有U，DNA中含有T。二、遺傳信息的翻譯1結(jié)合教材P79表41中20種氨基酸的密碼子表思考：(1)密碼子有多少種？在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中都決定氨基酸嗎？提示：密碼子共有64種，但有3種為終止密碼子，不決定氨基酸，決定氨基酸的密碼子有61種。(2)一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡(jiǎn)并，密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？提示：密碼的簡(jiǎn)并在遺傳的穩(wěn)定性和提高翻譯速率上有一定的意義，具體如下：當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼的簡(jiǎn)并，可能并不會(huì)改變對(duì)應(yīng)的氨基酸。當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速率。2結(jié)合圖解，思考：(1)基因中的堿基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之間有何數(shù)量關(guān)系？提示：基因中的堿基、mRNA分子中的堿基與蛋白質(zhì)分子中的氨基酸三者之間的數(shù)量比為631。(2)在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，DNA中堿基數(shù)、mRNA中堿基數(shù)、氨基酸數(shù)是否一定遵循以上數(shù)量關(guān)系？提示：不一定。因在一段多肽鏈對(duì)應(yīng)的mRNA中含有不編碼氨基酸的終止密碼子，而在其對(duì)應(yīng)的DNA中，還含有一些不能轉(zhuǎn)錄為mRNA的DNA片段。3判斷正誤(1)氨基酸與密碼子之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。()(2)轉(zhuǎn)錄過(guò)程也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。()(3)基因上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰堿基是一個(gè)密碼子。()(4)tRNA只含三個(gè)堿基，它在翻譯過(guò)程中起到重要作用。()(5)終止密碼子是能使轉(zhuǎn)錄過(guò)程終止的密碼子。()4連線三、基因?qū)π誀畹目刂坪腿祟惢蚪M計(jì)劃1閱讀教材P8283，探究下列不同生物的遺傳信息是如何傳遞的。(用中心法則表示)(1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物中遺傳信息是如何傳遞的？請(qǐng)書寫傳遞過(guò)程圖解。提示：。(2)在以RNA為遺傳物質(zhì)的生物中遺傳信息是如何傳遞的？請(qǐng)書寫傳遞過(guò)程圖解。含有RNA復(fù)制酶的生物：提示：。含有逆轉(zhuǎn)錄酶的生物：提示：。2病毒的遺傳信息傳遞過(guò)程能發(fā)生在病毒自身體內(nèi)嗎？提示：不能。只能發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)。3判斷正誤(1)細(xì)胞生物可發(fā)生“中心法測(cè)”中的全部箭頭所表示的信息流。()(2)由于人體細(xì)胞中X、Y染色體差別較大，故“人類基因組計(jì)劃”要測(cè)定24條染色體的遺傳序列。() 重難突破一、DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞質(zhì)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(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中產(chǎn)物2個(gè)相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列順序的蛋白質(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(1)一個(gè)mRNA翻譯出的多肽鏈不一定是一條，可以同時(shí)附著多個(gè)核糖體，翻譯出多條多肽鏈。(2)從核糖體上脫離下來(lái)的只是肽鏈，肽鏈還要進(jìn)一步加工，才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)。二、轉(zhuǎn)錄、翻譯中的有關(guān)計(jì)算1基因中堿基、RNA中堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系(1)轉(zhuǎn)錄時(shí)只以DNA的一條鏈為模板，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中的堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。(2)翻譯過(guò)程中，mRNA中每3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3。2基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的幾種數(shù)量關(guān)系基因中堿基數(shù)mRNA中堿基數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)631。特別提醒(1)上述比例關(guān)系只是針對(duì)基因中的堿基，而不是整個(gè)DNA分子。(2)由于終止密碼子的存在，mRNA中堿基數(shù)比氨基酸數(shù)的3倍還要多一些，注意題目中是否有限定詞，如“最少”等。三、基因與性狀的關(guān)系1生物體的性狀是由基因決定的，常見的是一個(gè)基因決定一個(gè)性狀，但有些基因還會(huì)影響多種性狀。另外，生物體的一個(gè)性狀有時(shí)還受多個(gè)基因的影響，如身高。2生物的性狀是由基因決定的，同時(shí)還受環(huán)境條件的影響，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，即表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件?？枷蚓劢估?(浙江高考)某生物基因表達(dá)過(guò)程如圖所示，下列敘述與該圖相符的是()A在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開BDNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對(duì)CmRNA翻譯只能得到一條肽鏈D該過(guò)程發(fā)生在真核細(xì)胞中解析在進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶與DNA分子的某一啟動(dòng)部位相結(jié)合，使DNA片段的雙螺旋解開，選項(xiàng)A正確；圖示DNA上的堿基A應(yīng)與RNA上的堿基U配對(duì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖示一個(gè)mRNA分子上有若干個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行多條多肽鏈的合成，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖示知，轉(zhuǎn)錄該細(xì)胞和翻譯是同時(shí)進(jìn)行的，只能發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案A例2 科學(xué)家證實(shí)：引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒。下列能正確表示HIV感染人體過(guò)程的“遺傳信息流”的示意圖是()A.B.C.D.解析 HIV是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶，以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄生成DNA，該DNA和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人體細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄出RNA，以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì)。該DNA轉(zhuǎn)錄而來(lái)的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì)。該病毒無(wú)法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制所需要的酶，故HIV的RNA不能復(fù)制。答案D 例3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()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(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝C若基因不表達(dá)，則基因和也不表達(dá)D若基因不存在，但瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸解析基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)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的參與，而它們分別受基因的控制?；蚓哂幸欢ǖ莫?dú)立性，基因不表達(dá)時(shí)，基因、仍可表達(dá)，只是無(wú)法合成精氨酸。若基因不存在，酶不能合成，則瓜氨酸精氨酸琥珀酸的途徑不能進(jìn)行。答案B基因、蛋白質(zhì)、環(huán)境和性狀之間的關(guān)系課堂歸納網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建填充：轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄核糖體核糖核苷酸關(guān)鍵語(yǔ)句1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(guò)程稱轉(zhuǎn)錄。2轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA有信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)等。通過(guò)轉(zhuǎn)錄，DNA分子把遺傳信息傳遞到mRNA上。3mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基叫做一個(gè)遺傳密碼子，在全部64個(gè)密碼子中，有61個(gè)密碼子負(fù)責(zé)20種氨基酸的編碼，其余3個(gè)為終止密碼子，不編碼任何氨基酸，作用是終止翻譯過(guò)程。4翻譯是指在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，嚴(yán)格按照mRNA上密碼子的信息指導(dǎo)氨基酸分子合成為多肽鏈的過(guò)程。5tRNA的一端攜帶一個(gè)氨基酸，另一端有相對(duì)應(yīng)的3個(gè)特定堿基，這3個(gè)堿基只能專一性地與mRNA上相對(duì)應(yīng)的3個(gè)堿基配對(duì)。6基因的主要功能：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)，從而決定生物體的性狀。7生物體的基因組成(基因型)是性狀表現(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素，生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受多個(gè)基因影響，而有些基因還會(huì)影響多種性狀。表現(xiàn)型基因型環(huán)境。8人類基因組計(jì)劃的主要內(nèi)容：完成人體24條染色體上的全部基因的遺傳圖譜、物理圖譜、序列圖譜和基因圖譜的繪制。知識(shí)點(diǎn)一、從基因到蛋白質(zhì)1對(duì)一個(gè)基因的正確描述是()基因是DNA分子上特定的片段它的分子結(jié)構(gòu)首先由摩爾根發(fā)現(xiàn)它決定著某一遺傳性狀或功能它的化學(xué)結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化A和B和C和 D和解析：選B基因是指具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即特定的片段；基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)某遺傳性狀的控制或決定某一功能，如催化功能(酶)、調(diào)節(jié)功能(激素)；基因的化學(xué)結(jié)構(gòu)在一定的內(nèi)、外環(huán)境條件影響下也會(huì)發(fā)生變化。2(海南高考)關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是()A少數(shù)RNA具有生物催化作用B真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的CmRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱為密碼子D細(xì)胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸解析：選B真核細(xì)胞內(nèi)的mRNA和tRNA主要是在細(xì)胞核中合成的；少數(shù)RNA是酶，具有催化作用；mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱為一個(gè)密碼子；tRNA具有特異性，一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。3多選DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的共同點(diǎn)是()A需要多種酶參與B只在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行C遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D不需要ATP提供能量解析：選ACDNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都以DNA為模板，DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，但在葉綠體和線粒體中也含有少量的DNA，故DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄可在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，也可在葉綠體和線粒體中進(jìn)行。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都需要ATP提供能量。4下列對(duì)中心法則所包含的各個(gè)過(guò)程的理解，不正確的是()A都在細(xì)胞核中進(jìn)行B都需要細(xì)胞提供能量C都需要模板、酶和原料D都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則解析：選A中心法則的內(nèi)容是：，翻譯過(guò)程在核糖體上進(jìn)行。5同一物種的兩類細(xì)胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同。其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的()AtRNA種類不同BmRNA堿基序列不同C核糖體成分不同D同一密碼子所決定的氨基酸不同解析：選B蛋白質(zhì)中各種氨基酸的排列順序是由mRNA上堿基序列所決定的。知識(shí)點(diǎn)二、基因?qū)π誀畹目刂?如圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過(guò)程，據(jù)圖回答：(1)圖中所合成肽鏈的原料來(lái)自_和_。(2)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的_步驟；該步驟發(fā)生在細(xì)胞的_部分。(3)圖中是_，是_。按從左到右的次序?qū)懗鰞?nèi)mRNA區(qū)段所對(duì)應(yīng)的DNA中模板鏈的堿基排列順序_。(4)該過(guò)程不可能發(fā)生在()A神經(jīng)細(xì)胞 B肝細(xì)胞C成熟的紅細(xì)胞 D脂肪細(xì)胞解析：圖示為翻譯步驟：以mRNA為模板，以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)工具，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，不再合成蛋白質(zhì)。答案：(1)食物人體自身合成或原有蛋白質(zhì)的分解(2)翻譯細(xì)胞質(zhì)(或核糖體)(3)tRNA(或轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)核糖體TGATTCGAA(4)C(時(shí)間：25分鐘；滿分：50分)一、選擇題(每小題2分，共20分)1“人類基因組計(jì)劃”最新研究表明：人體24條染色體上含有2萬(wàn)到3.5萬(wàn)個(gè)基因，這一事實(shí)說(shuō)明()A基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段B一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因C基因是染色體片段D基因主要存在于染色體上解析：選B每條染色體上含有1個(gè)DNA分子，人類24條染色體上有24個(gè)DNA，卻有2萬(wàn)到3.5萬(wàn)個(gè)基因，說(shuō)明一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因。2下列關(guān)于“中心法則及其發(fā)展”含義的敘述，不正確的是()A表示遺傳信息的傳遞方向B表示基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程CDNA只能來(lái)自DNA的復(fù)制D基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成控制生物的性狀解析：選C中心法則及其發(fā)展中還包含以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。所以DNA不僅僅來(lái)自DNA的復(fù)制。3對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)法有()表示DNA復(fù)制過(guò)程表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程共有5種堿基共有8種核苷酸共有5種核苷酸A均代表同一種核苷酸A BC D解析：選C由圖可知，此過(guò)程是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，整個(gè)過(guò)程涉及5種堿基：A、T、G、C、U，但由于組成DNA鏈的是四種脫氧核苷酸，組成RNA鏈的是四種核糖核苷酸，因此圖解中共有8種核苷酸。4(上海高考)原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯成蛋白質(zhì)，針對(duì)這一差異的合理解釋是()A原核生物的tRNA合成無(wú)需基因指導(dǎo)B真核生物tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu)C真核生物的核糖體可進(jìn)入細(xì)胞核D原核生物的核糖體可以靠近DNA解析：選D由題意可知原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行，翻譯的場(chǎng)所核糖體與DNA靠得很近。5一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中GC有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的AT數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是()Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32解析：選D由mRNA分子有m個(gè)堿基且GCn可知，此mRNA分子中AUmn，控制其合成的DNA分子模板鏈中TAmn個(gè)，模板DNA分子中AT2(mn)個(gè)；由mRNA分子有m個(gè)堿基可知，其模板DNA分子中有2m個(gè)堿基，能控制合成含2m/6個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)分子。題中給出，此蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，脫去水分子數(shù)應(yīng)為m/32。6合成一條含1 000個(gè)氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)、信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是()A1 000個(gè)，3 000個(gè)和3 000對(duì)B1 000個(gè)，3 000個(gè)和6 000對(duì)C300個(gè)，300個(gè)和3 000對(duì)D1 000個(gè)，3 000個(gè)和1 000對(duì)解析：選C選ADNA分子控制蛋白質(zhì)合成時(shí)，氨基酸數(shù)目tRNA的個(gè)數(shù)信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)1133，本題中即為1 0001 0003 0003 000。7(四川高考)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞，選取僅有一條染色體上整合有單個(gè)目的基因的某個(gè)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸B該基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，遺傳信息通過(guò)模板鏈傳遞給mRNAC連續(xù)分裂n次后，子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n1D該基因翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等解析：選CA項(xiàng)，小鼠乳腺細(xì)胞屬于真核細(xì)胞，其細(xì)胞中的核酸有兩種：DNA和RNA，DNA中含氮堿基有A、G、C、T 4種，RNA中含氮堿基有A、G、C、U 4種，故小鼠乳腺細(xì)胞中含氮堿基共有A、G、C、T、U 5種；根據(jù)含氮堿基與五碳糖的不同，細(xì)胞中DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸有4種，RNA的基本組成單位核糖核苷酸有4種，故小鼠乳腺細(xì)胞中共有8種核苷酸。B項(xiàng)，基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程。轉(zhuǎn)錄時(shí)，以基因(有遺傳效應(yīng)的DNA片段)的一條鏈為模板，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成mRNA，將遺傳信息由模板鏈傳遞到mRNA。C項(xiàng)，將小鼠乳腺細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)(原料中不含32P)，連續(xù)分裂n次后，產(chǎn)生的子細(xì)胞有2n個(gè)，根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，其中只有2個(gè)細(xì)胞含32P，因此，子細(xì)胞中含32P標(biāo)記的細(xì)胞占2/2n，即1/2n1。D項(xiàng)，基因翻譯時(shí)，每種tRNA上的反密碼子對(duì)應(yīng)mRNA上一種決定氨基酸的密碼子，決定氨基酸的密碼子共61種，而合成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種，所以翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。8.如圖為真核細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，據(jù)圖判斷，下列敘述不正確的是()A主要在細(xì)胞核內(nèi)合成，通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)B徹底水解產(chǎn)物的種類比徹底水解產(chǎn)物的種類多C此過(guò)程還需要RNA聚合酶參與D圖示過(guò)程可提高蛋白質(zhì)合成速率解析：選C此過(guò)程為翻譯過(guò)程，不需要RNA聚合酶的參與。是RNA，在細(xì)胞核中合成，通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。是核糖體，由rRNA和蛋白質(zhì)組成，徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸和4種核糖核苷酸；是多肽鏈，徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸。一條mRNA鏈可同時(shí)附著多個(gè)核糖體，翻譯出多條多肽鏈，從而提高蛋白質(zhì)合成速率。9(江蘇高考)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(如圖)，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(guò)程至少要經(jīng)過(guò)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(guò)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(lái)治療艾滋病解析：選BHIV的遺傳物質(zhì)是RNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成DNA可以整合到患者細(xì)胞的基因組中，再通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成子代病毒的蛋白質(zhì)外殼；侵染細(xì)胞時(shí)，HIV中的逆轉(zhuǎn)錄酶能進(jìn)入宿主細(xì)胞；若抑制逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，則不能產(chǎn)生子代病毒的蛋白質(zhì)和RNA，故科研中可以研發(fā)特異性抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的藥物來(lái)治療艾滋病。10. 下列有關(guān)遺傳信息傳遞過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中參與翻譯過(guò)程CDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸DDNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板，翻譯則以mRNA為模板解析：選DDNA復(fù)制以DNA的兩條鏈為模板，而轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，翻譯則以mRNA為模板。二、非選擇題(共30分)11(9分)根據(jù)下表蛋白質(zhì)合成中遺傳信息的傳遞過(guò)程，在下面表格中的空白處填入相應(yīng)的字母并回答問(wèn)題。 (1)丙氨酸的密碼子是_，決定合成該氨基酸密碼子的堿基是_。(2)第二個(gè)氨基酸應(yīng)是_。半胱氨酸(UGC)、絲氨酸(UCC)、蘇氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)。(3)_鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，b鏈?zhǔn)莾?chǔ)存遺傳信息的鏈，密碼子位于_鏈上。(4)在控制合成胰島素(含51個(gè)氨基酸)的基因中，至少含有_個(gè)脫氧核苷酸。解析：首先根據(jù)mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子的堿基是互補(bǔ)的，即c鏈和d鏈堿基互補(bǔ)，得出c鏈上第四個(gè)堿基是U，而恰好與a鏈相應(yīng)位置上的A互補(bǔ)，又得出c鏈?zhǔn)且詀鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄得來(lái)的。理清上述關(guān)系，就可以很快填出表中的空，如下表。剩下的問(wèn)題就迎刃而解了。答案：(1)GCACGT(2)半胱氨酸(3)ac(4)30612(11分)如圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞過(guò)程的模擬實(shí)驗(yàn)，分析回答：(1)圖表示_過(guò)程，在植物體內(nèi)進(jìn)行的場(chǎng)所是_，圖所示實(shí)驗(yàn)過(guò)程與圖相比較，需要的特定的酶是_。(2)需要解旋酶的過(guò)程有_，在高等動(dòng)物細(xì)胞中普遍存在的生理過(guò)程是_(填代號(hào))。(3)各過(guò)程中，遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”的有_(填代號(hào))。解析：這5個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)就是經(jīng)完善后的“中心法則”，其中遺傳信息流動(dòng)的5條途徑中，各條途徑所需要的條件與原料不同，得到的產(chǎn)物也不同。DNA中加入核糖核苷酸將得到RNA, 而加入脫氧核苷酸將得到DNA，RNA中加入氨基酸將得到蛋白質(zhì)。答案：(1)轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核、線粒體、葉綠體逆轉(zhuǎn)錄酶(2)(3)13(10分) 如圖所示，圖1為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，圖2為其中一個(gè)生理過(guò)程的模式圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)結(jié)構(gòu)、代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為：_、_。(2)完成過(guò)程需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。它們是_。(3)據(jù)圖分析，基因表達(dá)過(guò)程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場(chǎng)所有_。(4)根據(jù)表格判斷：為_(填名稱)，攜帶的氨基酸是_。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測(cè)其功能可能是參與有氧呼吸的第_階段。解析：(1)由圖可知，結(jié)構(gòu)是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜，是線粒體DNA。(2)過(guò)程是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過(guò)程，需要核糖核苷酸為原料，還需要酶和ATP。(3)核基因表達(dá)過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中，線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所是線粒體。(4)是tRNA，上面的3個(gè)特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補(bǔ)配對(duì)的，即mRNA上的密碼子是ACU，故該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，其中第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是參與有氧呼吸第三階段的酶。答案：(1)核膜線粒體DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)細(xì)胞核、線粒體(4)tRNA蘇氨酸三知識(shí)歸納整合解答此類問(wèn)題，首先要識(shí)別模式圖表示的生理過(guò)程，再根據(jù)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識(shí)解答，歸納如下：1DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄圖形的識(shí)別方法(1)DNA兩條鏈都作模板復(fù)制。(2)DNA的一條鏈作模板轉(zhuǎn)錄。2mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系(1)數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成多聚核糖體。(2)目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。(3)方向：從左向右(見圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。(4)結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。(5)多聚核糖體中，每個(gè)核糖體合成的多肽鏈都相同。強(qiáng)化針對(duì)訓(xùn)練1(安徽高考)如圖表示細(xì)胞內(nèi)某些重要物質(zhì)的合成過(guò)程。該過(guò)程發(fā)生在()A真核細(xì)胞內(nèi)，一個(gè) mRNA 分子上結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)合成多條肽鏈B原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄促使 mRNA 在核糖體上移動(dòng)以便合成肽鏈C原核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄還未結(jié)束便啟動(dòng)遺傳信息的翻譯D真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯解析：選C依圖示，該細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，可直接判斷出該過(guò)程發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)。在翻譯過(guò)程中，核糖體是在mRNA上移動(dòng)的。2如圖甲、乙是真核生物遺傳信息傳遞過(guò)程中的某兩個(gè)階段的示意圖，丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對(duì)此分析合理的是()A甲、乙兩過(guò)程均主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)B甲過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，乙過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)C催化甲、乙兩過(guò)程的酶1、酶2、酶3是相同的D圖丙中含有2種單糖、5種堿基、5種核苷酸解析：選A圖甲為DNA的復(fù)制過(guò)程，圖乙為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，兩過(guò)程均主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，故A正確，B錯(cuò)誤。由于酶具有專一性，所以酶3與酶1、酶2不同，C錯(cuò)誤。圖丙中既含有脫氧核苷酸又含有核糖核苷酸，因此含有8種核苷酸，D錯(cuò)誤。3如圖是蛋白質(zhì)合成過(guò)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(guò)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：選D圖示為翻譯過(guò)程。圖中共有mRNA、tRNA、rRNA 3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。4(江蘇高考改編)如圖分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)細(xì)胞中過(guò)程發(fā)生的主要場(chǎng)所是_。(2)已知過(guò)程的鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的54%，鏈及其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與鏈對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_。(3)由于基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換，而導(dǎo)致過(guò)程合成的肽鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸(密碼子有AUU、AUC、AUA)變成蘇氨酸(密碼子有ACU、ACC、ACA、ACG)，則該基因的這個(gè)堿基對(duì)替換情況是_。(4)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)_(選填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是_。解析：(1)細(xì)胞中過(guò)程是以DNA一條鏈為模板合成RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核。(2)鏈中GU54%，G29%，則U25%，故其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段中C29%，A25%；又其模板鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段中G19%，則T154%19%27%，故另一條鏈對(duì)應(yīng)區(qū)段中，A27%，則整個(gè)DNA區(qū)段中A(27%25%)/226%。(3)根據(jù)異亮氨酸和蘇氨酸的密碼子可知，異亮氨酸變?yōu)樘K氨酸很可能是TA替換為CG造成的。(4)由于不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)，故DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過(guò)程啟用的起始點(diǎn)不完全相同。答案：(1)細(xì)胞核(2)26%(3)TA替換為CG(AT替換為GC)(4)不完全相同不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)