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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 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 兩者以氫鍵結(jié)合 連接 在RNA聚合酶的作用下 形成一個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 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)配對方式不完全相同 轉(zhuǎn)錄過程中A U堿基對替代了復(fù)制過程中A T堿基對 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)錄過程中堿基配對遵循堿基互補(bǔ)配對原則 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氨基酸的三個相鄰堿基叫一個密碼子 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 A U U A G C C G 原則 產(chǎn)生多肽鏈 解惑 若一個基因在復(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 是由三個相鄰堿基組成的 密碼子與氨基酸是一一對應(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一的關(guān)系 一個基因可影響多個性狀 一個性狀也可受多個基因控制 4 下面是4種遺傳信息的流動過程 對應(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 易錯清零 易錯點(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 易錯點(diǎn)2密碼子的專一性和簡并性保證翻譯的準(zhǔn)確性和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳性狀的穩(wěn)定性 易錯點(diǎn)3翻譯進(jìn)程中核糖體沿著mRNA移動 讀取下一個密碼子 但mRNA不移動 易錯點(diǎn)4DNA上遺傳信息 密碼子 反密碼子的對應(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 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 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 汕頭測評 圖示人體生長激素基因進(jìn)行的某項(xiàng)生理活動 該基因中堿基T為m個 占全部堿基的比值為n 下列分析合理的是 A 該生理活動可發(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 解析該生理活動是轉(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 則該基因中G C m n 2m 個 因此所產(chǎn)生的 中C最多有 m 2n m 個 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 易錯清零 易錯點(diǎn)1高等動植物只有DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯三條途徑 易錯點(diǎn)2RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中 易錯點(diǎn)3進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的過程 上述五個都有 進(jìn)行互補(bǔ)配對的場所有四個 即細(xì)胞核 葉綠體 線粒體 核糖體 易錯點(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 一個含n個堿基的DNA分子 轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n 2個B 細(xì)菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板 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 不會形成mRNA 所以mRNA分子的堿基數(shù)小于n 2個 轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板 按照堿基互補(bǔ)配對原則 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 如圖為中心法則圖解 下列有關(guān)的敘述中 錯誤的是 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 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)制時使氫鍵斷裂 限制酶 是使兩個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)制時依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則使單個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)錄時依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則將單個核糖核苷酸連接成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分子上同時結(jié)合多個核糖體的狀況 由于不同核糖體均沿同一mRNA分子移動 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 鵝膏蕈堿抑制的過程是 序號 線粒體功能 會或不會 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)含氨基酸的個數(shù)為 思路點(diǎn)撥核糖體是蛋白質(zhì)合成場所 合成蛋白質(zhì)的場所分布著核糖體 mRNA上三個相鄰堿基為一個密碼子 決定一個氨基酸 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的mRNA減少 會導(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 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)含氨基酸的個數(shù)為16個 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 5 16個 易錯辨析mRNA翻譯為蛋白質(zhì)并不是從mRNA的第一個堿基開始 而是從起始密碼開始到終止密碼結(jié)束 計算蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目時 需從起始密碼的第一個堿基開始到終止密碼之前的那個堿基來計算堿基的數(shù)目 從而計算出組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目 典例2 2015 大連檢測 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 與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是 一個細(xì)胞周期中 乙過程在每個起點(diǎn)可起始多次 甲過程在每個起點(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 一個細(xì)胞周期中 轉(zhuǎn)錄過程在每個起點(diǎn)可起始多次 復(fù)制過程在每個起點(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 與DNA中起點(diǎn)結(jié)合的酶是RNA聚合酶 一個細(xì)胞周期中 乙過程在每個起點(diǎn)可起始多次 甲過程是DNA復(fù)制 在每個起點(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 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 易錯辨析一個密碼子只對應(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 病毒中的蛋白質(zhì)不會進(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 易錯辨析HIV病毒在侵染T淋巴細(xì)胞時將其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上有多少個密碼子就有多少個tRNA與之對應(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 安慶模考 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)胞中可能競爭利用其中的核糖體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)胞中可能競爭利用其中的核糖體 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) 請分析回答 1 完成圖中的過程 時 需遵循的堿基互補(bǔ)配對原則是 此過程既需要 作為原料 還需要與基因啟動部位結(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 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)