2016-2017版高中生物 3.2 基因?qū)π螤畹目刂?整合提升學(xué)案 中圖版必修2

基因?qū)π螤畹目刂?整合提升突破1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程轉(zhuǎn)錄和翻譯1.轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中有關(guān)圖形解讀(1)轉(zhuǎn)錄：指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，其特點(diǎn)是邊解旋邊轉(zhuǎn)錄(如圖一)。(2)翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程(如圖二)。堿基配對雙方是mRNA上密碼子和tRNA上反密碼子，故AU、UA配對，不能出現(xiàn)T。一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA結(jié)合位點(diǎn)。翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點(diǎn)：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，但mRNA不移動。(3)mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖 數(shù)量關(guān)系：一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體，形成多聚核糖體。目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。方向：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。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。圖示中4個核糖體合成的4條多肽鏈因?yàn)槟０?mRNA 相同而相同。(4)DNA(基因)、mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個數(shù)關(guān)系圖解：翻譯過程中，mRNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以不考慮終止密碼子時，經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的，是DNA(基因)中堿基數(shù)目的。2.DNA自我復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的聯(lián)系(1)DNA分子復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基互補(bǔ)配對不同：DNA分子復(fù)制時：親代鏈與子代鏈間存在堿基互補(bǔ)配對；DNA分子轉(zhuǎn)錄時：模板鏈與RNA鏈間存在堿基互補(bǔ)配對；翻譯過程中：mRNA中密碼子與tRNA中反密碼子間存在堿基互補(bǔ)配對。(2)蛋白質(zhì)合成時核糖體的特點(diǎn)：在合成蛋白質(zhì)時，在同一條mRNA鏈上結(jié)合多個核糖體，合成若干條相同多肽鏈，而不是多個核糖體共同完成一條肽鏈的合成。突破體驗(yàn)1.下圖為蛋白質(zhì)的合成過程示意圖，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖一中發(fā)生在細(xì)胞核中的過程是_。(2)圖一中基因表達(dá)的最后一階段是在_中完成的，這一過程中還需要mRNA、氨基酸、_、_和_。(3)圖一中稱為_，在蛋白質(zhì)合成過程中將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質(zhì)是_。(4)圖二為該細(xì)胞中多聚核糖體合成多肽鏈的過程。對此過程的理解錯誤的是(多選)()A.X在MN上的移動方向是從右到左，所用原料是氨基酸B.多聚核糖體能夠加速細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成速率的原因是同時合成多條多肽鏈C.該過程直接合成的T1、T2、T3三條多肽鏈中氨基酸的順序相同D.合成MN的場所在細(xì)胞核，而X一定附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上答案(1)轉(zhuǎn)錄(2)核糖體酶tRNAATP(3)密碼子tRNA(4)A、D解析(1)細(xì)胞核中DNA分子正在進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。(2)基因表達(dá)的最后階段是在核糖體中完成的，這一過程稱為翻譯，翻譯需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。(3)為mRNA上相鄰的三個堿基，應(yīng)該屬于密碼子。由于tRNA一端含有反密碼子，另一端攜帶相應(yīng)的氨基酸，所以tRNA是將多肽鏈中氨基酸種類與mRNA上的遺傳信息聯(lián)系起來的物質(zhì)。(4)圖二表明，多聚核糖體是以mRNA(核糖核酸)為模板，以20種游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的，根據(jù)多肽鏈的長短可以判斷，X在MN上是從左向右移動的；由題圖可看出，同時有多條多肽鏈在合成，能夠加快蛋白質(zhì)的合成速率；由于T1、T2、T3的模板相同，都是MN，因此其上氨基酸順序也相同；mRNA的合成場所是細(xì)胞核，而核糖體既可附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，也可游離在細(xì)胞質(zhì)中。突破2中心法則過程的判斷方法中心法則體現(xiàn)了DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯過程，下面從模板、原料、產(chǎn)物三個方面來分析。1.從模板分析(1)如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄；(2)如果模板是RNA，生理過程可能是RNA復(fù)制或RNA逆轉(zhuǎn)錄或翻譯。2.從原料分析(1)如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄；(2)如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA，生理過程可能是DNA轉(zhuǎn)錄或RNA復(fù)制；(3)如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯。3.從產(chǎn)物分析(1)如果產(chǎn)物為DNA，生理過程可能是DNA復(fù)制或RNA逆轉(zhuǎn)錄；(2)如果產(chǎn)物為RNA，生理過程可能是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄；(3)如果產(chǎn)物是蛋白質(zhì)(或多肽)，生理過程是翻譯。4.RNA病毒產(chǎn)生RNA的過程，并不是都經(jīng)過RNA復(fù)制。逆轉(zhuǎn)錄病毒(一種RNA病毒)產(chǎn)生RNA的途徑為：經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生DNA，DNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA。5.逆轉(zhuǎn)錄過程堿基互補(bǔ)配對原則存在UA，轉(zhuǎn)錄過程存在AU 。突破體驗(yàn)2.為研究某病毒的致病過程，在實(shí)驗(yàn)室中做了如圖所示的模擬實(shí)驗(yàn)。(1)從病毒中分離得到物質(zhì)A。已知A是單鏈的生物大分子，其部分堿基序列為GAACAUGUU。將物質(zhì)A加入試管甲中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物X。經(jīng)測定產(chǎn)物X的部分堿基序列是CTTGTACAA，則試管甲中模擬的是_過程。(2)將提純的產(chǎn)物X加入試管乙，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Y。產(chǎn)物Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分子，則產(chǎn)物Y是_，試管乙中模擬的是_過程。(3)將提純的產(chǎn)物Y加入試管丙中，反應(yīng)后得到產(chǎn)物Z。產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物，則產(chǎn)物Z是_。(4)若該病毒感染了小鼠上皮細(xì)胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自_，而決定該化合物合成的遺傳信息來自_。若該病毒除感染小鼠外，還能感染其他哺乳動物，則說明所有生物共用一套_。該病毒遺傳信息的傳遞過程為_。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)mRNA轉(zhuǎn)錄(3)蛋白質(zhì)(或多肽)(4)小鼠上皮細(xì)胞病毒的RNA密碼子解析(1)A是單鏈的生物大分子，且含堿基U，由此判斷為RNA，X含堿基T一定是DNA，而以RNA為模板指導(dǎo)合成DNA的過程，我們稱之為逆轉(zhuǎn)錄。(2)根據(jù)題干信息“Y是能與核糖體結(jié)合的單鏈大分子”，推知Y是mRNA，試管乙中模擬的是轉(zhuǎn)錄過程。(3)根據(jù)題干信息“Z是組成該病毒外殼的化合物”，推知Z是蛋白質(zhì)(或多肽)，丙試管中模擬的是翻譯過程。(4)該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，再轉(zhuǎn)錄形成mRNA，然后利用小鼠上皮細(xì)胞的氨基酸翻譯形成蛋白質(zhì)。逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息的傳遞過程為：。突破3幾種育種方法的比較方法原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)代表實(shí)例雜交育種基因重組雜交操作簡單，目標(biāo)性強(qiáng)育種年限長矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射誘變、激光誘變等提高突變率，加速育種進(jìn)程有利變異少，需處理實(shí)驗(yàn)材料多高產(chǎn)青霉素菌株多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡單，且能在較短的時間內(nèi)獲得所需品種所得品種發(fā)育遲緩、結(jié)實(shí)率低、在動物中無法開展無子西瓜、八倍體小黑麥單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)后，再用秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合“京花一號”小麥基因工程育種基因重組將一種生物特定的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中定向改造生物的遺傳性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉突破體驗(yàn)3.某生物的基因型為AaBB，通過不同的育種技術(shù)可以分別將它轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮篈ABB；aB；AaBBC；AAaaBBBB。下列排列最合理的是()A.誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離體培養(yǎng)、細(xì)胞融合B.雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種C.花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)D.多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)答案B解析轉(zhuǎn)變?yōu)锳ABB可通過雜交育種，轉(zhuǎn)變?yōu)閍B可通過花藥離體培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)锳aBBC可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)锳AaaBBBB可通過多倍體育種。6