高考生物大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案: 第六單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第19講 基因的表達(dá)學(xué)案
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高考生物大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案: 第六單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第19講 基因的表達(dá)學(xué)案
第19講 基因的表達(dá)
[考綱要求] 1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。
考點一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
1.RNA的結(jié)構(gòu)與分類
(1)基本單位:核糖核苷酸。
(2) 種類及功能
(3)RNA與DNA的區(qū)別
物質(zhì)組成
結(jié)構(gòu)特點
五碳糖
特有堿基
DNA
脫氧核糖
T(胸腺嘧啶)
一般是雙鏈
RNA
核糖
U(尿嘧啶)
通常是單鏈
技法提煉 DNA和RNA的區(qū)分
(1)DNA和RNA的判斷
①含有堿基T或脫氧核糖?DNA;
②含有堿基U或核糖?RNA。
(2)單鏈DNA和雙鏈DNA的判斷
①若:?雙鏈DNA;
②若:嘌呤數(shù)≠嘧啶數(shù)?單鏈DNA。
(3)DNA和RNA合成的判斷:用放射性同位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推斷正在發(fā)生DNA的合成;若大量利用U,可推斷正在進(jìn)行RNA的合成。
2.轉(zhuǎn)錄
(1)場所:主要是細(xì)胞核,在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。
(2)條件
(3)過程
(4)產(chǎn)物:信使RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運RNA。
3.翻譯
(1)場所或裝配機(jī)器:核糖體。
(2)條件
(3)過程
(4)產(chǎn)物:多肽蛋白質(zhì)
歸納整合 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較
項目
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
翻譯
場所
主要在細(xì)胞核
主要在細(xì)胞核
細(xì)胞質(zhì)(核糖體)
模板
DNA的兩條鏈
DNA的一條鏈
mRNA
原料
4種脫氧核糖核苷酸
4種核糖核苷酸
20種氨基酸
原則
A-T、G-C
T-A、A-U、G-C
A-U、G-C
結(jié)果
兩個子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
蛋白質(zhì)
信息
傳遞
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白質(zhì)
意義
傳遞遺傳信息
表達(dá)遺傳信息
1.判斷下列有關(guān)RNA和DNA的敘述
(1)一個tRNA分子中只有三個堿基,可以攜帶多種氨基酸( × )
(2)rRNA是核糖體的組成成分,原核細(xì)胞中可由核仁參與合成( × )
(3)tRNA分子中的部分堿基兩兩配對形成氫鍵( √ )
(4)有些RNA可通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高反應(yīng)速率( √ )
(5)若某核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,則該核酸一定不是雙鏈DNA( √ )
(6)在翻譯過程中,tRNA分子的—OH端與相應(yīng)的氨基酸結(jié)合( √ )
2.判斷下列有關(guān)遺傳信息、密碼子和反密碼子的敘述
(1)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼( × )
(2)一個tRNA上的反密碼子只能與mRNA上的一種密碼子配對( √ )
(3)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應(yīng)的反密碼子( × )
(4)如圖表示藍(lán)藻DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應(yīng)關(guān)系,則①是β鏈,完成此過程的場所是細(xì)胞核( × )
3.判斷有關(guān)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)敘述
(1)DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程( × )
(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都存在T-A、A-U、G-C的堿基配對方式( × )
(3)蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中,DNA分子較多,轉(zhuǎn)錄成的mRNA分子也較多( × )
(4)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( × )
(5)細(xì)胞中的mRNA在核糖體上移動,指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成( × )
(6)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時,其模板都是DNA的一整條鏈( × )
分析DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯過程
(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程,該過程需要解旋酶嗎?
提示 不需要,RNA聚合酶也有解旋功能。
(2)為什么說真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細(xì)胞核中?
提示 DNA主要存在于細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體中也存在少量的DNA,因此葉綠體和線粒體也有部分遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。
(3)圖中翻譯方向如何?判斷依據(jù)是什么?
提示 方向為從左向右;判斷依據(jù)是多肽鏈的長短,長的翻譯在前。
(4)圖示信息顯示一條mRNA可結(jié)合多個核糖體,其意義何在?
提示 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。
(5)起始密碼子AUG決定甲硫氨酸,為什么蛋白質(zhì)的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸?
提示 翻譯生成的多肽鏈往往需進(jìn)行加工修飾,甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉。
(6)翻譯過程中,核糖體是如何使肽鏈延伸的?從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質(zhì)嗎?
提示 翻譯過程中,核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子,進(jìn)行肽鏈的合成,直到讀取到mRNA上的終止密碼子,合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的只能稱之為多肽,其必須經(jīng)過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。
命題點一 透過圖像信息考查轉(zhuǎn)錄和翻譯過程
1.圖1為某果蠅染色體上與白眼基因S有關(guān)的示意圖,圖2為該染色體上相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的過程示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.該果蠅體細(xì)胞中可能沒有與S基因相對應(yīng)的等位基因
B.圖2與圖1中不同的堿基配對方式是A-U
C.由圖2可知,一個DNA上不同基因的轉(zhuǎn)錄模板可能不同
D.S基因若發(fā)生圖2過程,催化該過程酶的結(jié)合位點在圖1的Ⅰ區(qū)段
答案 D
解析 S基因的遺傳屬于伴X染色體隱性遺傳,雄性體細(xì)胞中沒有與S基因相對應(yīng)的等位基因,A項正確;圖2表示轉(zhuǎn)錄,與圖1中不同的堿基配對方式是A-U,B項正確;由圖2可知,一個DNA上不同基因的轉(zhuǎn)錄模板可能不同,C項正確;S基因若發(fā)生圖2過程,催化該過程酶的結(jié)合位點在圖1的Ⅱ區(qū)段的上游,D項錯誤。
2.如圖為基因表達(dá)過程的示意圖,下列敘述正確的是( )
A.①是DNA,其雙鏈均可作為②的轉(zhuǎn)錄模板
B.②上有n個堿基,則新形成的肽鏈含有n-1個肽鍵
C.③是核糖體,翻譯過程將由3′向5′方向移動
D.④是tRNA,能識別mRNA上的密碼子
答案 D
解析?、偈荄NA,其一條鏈作為②的轉(zhuǎn)錄模板,A項錯誤;②上有n個堿基,則新形成的肽鏈最多含有n/3-1個肽鍵,B項錯誤;③是核糖體,翻譯過程將由5′向3′方向移動,C項錯誤;④是tRNA,能識別mRNA上的密碼子并轉(zhuǎn)運相應(yīng)的氨基酸,D項正確。
3.如圖所示為某生物的基因表達(dá)過程。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi),在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開
B.若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子,則該條肽鏈中至少含有102個氧原子
C.RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A-T又有U-A之間的配對
D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等
答案 A
解析 圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯過程在同一時空進(jìn)行,故發(fā)生在原核細(xì)胞中,A項錯誤;若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子,則形成100個肽鍵,每個肽鍵中含有1個氧原子,同時每條肽鏈至少含有1個游離的羧基,因此該條肽鏈中至少含有100+2=102個氧原子,B項正確;RNA與DNA的雜交區(qū)域中堿基配對方式為A-T、U-A、C-G,C項正確;一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA來轉(zhuǎn)運,因此該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等,D項正確。
“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達(dá)過程圖
?
如果轉(zhuǎn)錄和翻譯能同時進(jìn)行,說明該過程屬于原核生物的基因表達(dá)過程,如果轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時進(jìn)行(先轉(zhuǎn)錄后翻譯),說明該過程屬于真核生物的表達(dá)過程(如圖2)
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命題點二 掌握基因表達(dá)中的有關(guān)計算
4.已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子,共有肽鍵198個,控制翻譯該蛋白質(zhì)分子的mRNA中A和U共占25%,則控制轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中,C與G應(yīng)該共有( )
A.600個 B.700個
C.800個 D.900個
答案 D
解析 根據(jù)由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子共有肽鍵198個,可知該蛋白質(zhì)由200個氨基酸組成,則翻譯形成該蛋白質(zhì)的mRNA分子中至少含有600個堿基,轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子至少含有1 200個堿基。mRNA中A和U共占25%,可知A+U=150個,則轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的DNA模板鏈上T+A=150個,DNA分子中非模板鏈上A+T=150個,整個DNA分子中A+T=300個,則該DNA分子中C+G=1 200-300=900個。
5.(2018·天津模擬)一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽,則此mRNA分子含有的堿基個數(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個數(shù)至少依次為( )
A.33 11 66 B.36 12 72
C.12 36 72 D.11 36 66
答案 B
解析 一條含有11個肽鍵的多肽,含有12個氨基酸。mRNA中每3個相鄰的堿基決定一個氨基酸;一個氨基酸需要一個tRNA來轉(zhuǎn)運。因此,mRNA中至少含有36個堿基,至少需要12個tRNA,DNA中至少含有72個堿基。
1.理順相關(guān)數(shù)量關(guān)系
DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=6∶3∶1。
2.關(guān)注計算中“最多”和“最少”問題
(1)mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系:翻譯時,mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準(zhǔn)確地說,mRNA上堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。
(2)DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)目關(guān)系:基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。
(3)不能忽略“最多”或“最少”等字:如mRNA上有n個堿基,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基,該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。
考點二 中心法則及基因與性狀的關(guān)系
1.中心法則
(1)提出者:克里克。
(2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解
(3)不同類型生物遺傳信息的傳遞
①以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞
②具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)
③具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)
④高度分化的細(xì)胞
DNARNA蛋白質(zhì)
歸納提升 (1)利用圖示分類剖析中心法則
圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過程;2、5、9為翻譯過程;3、10為DNA復(fù)制過程;4、6為RNA復(fù)制過程;7為逆轉(zhuǎn)錄過程。
(2)聯(lián)系中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系
2.基因控制性狀的途徑
(1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示)
基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀(完善實例分析如下)
(2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示)
基因酶的合成代謝過程生物體的性狀(完善實例分析如下)
①白化病致病機(jī)理圖解
②豌豆的圓粒和皺粒的形成機(jī)理圖解
歸納提升 基因與性狀的聯(lián)系
1.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),判斷下列相關(guān)敘述:
(1)生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中( √ )
(2)核苷酸序列不同的基因可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)( √ )
(3)合成子代病毒蛋白質(zhì)外殼的完整過程至少要經(jīng)過d、b、c環(huán)節(jié)( √ )
(4)通過d形成的DNA可以整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上( √ )
(5)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( √ )
2.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程,判斷如下分析:
(1)基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細(xì)胞中( × )
(2)圖中①過程需RNA聚合酶的催化,②過程需tRNA的協(xié)助( √ )
(3)④⑤過程的結(jié)果存在差異的直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同( √ )
(4)圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體( √ )
(5)人體衰老引起白發(fā)的原因是圖中酪氨酸酶不能合成( × )
(6)基因控制囊性纖維病與基因2控制性狀的方式相同( √ )
據(jù)圖分析生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程
(1)在人體細(xì)胞中發(fā)生的過程是①②③。
(2)遵循堿基互補(bǔ)配對的過程是①②③④⑤⑥。
(3)①和②過程,堿基配對方式完全相同嗎?
提示 不完全相同。①中是G-C,C-G,A-T,T-A;②中是G-C,C-G,A-U,T-A。
(4)HIV可發(fā)生上述什么過程?其宿主細(xì)胞是什么?其進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的場所是哪里?其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供?
提示 HIV可發(fā)生的過程是①②③④,其宿主細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞,其進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的場所是宿主細(xì)胞的核糖體,其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供,原料由宿主細(xì)胞提供。
(5)中心法則反映了遺傳物質(zhì)的哪兩大功能?
提示 中心法則反映了遺傳物質(zhì)的傳遞與表達(dá)兩大功能。
命題點一 遺傳信息傳遞過程和實驗分析
1.如圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.甲是DNA,乙為RNA,此過程要以甲為模板,酶為RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙為DNA,此過程要以甲為模板,酶為DNA聚合酶和解旋酶
C.甲是RNA,乙為DNA,此過程為轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸
D.甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),此過程為翻譯,原料為氨基酸
答案 C
解析 根據(jù)圖示,若甲是DNA,乙為RNA,則此過程表示轉(zhuǎn)錄,需要以甲為模板,酶為RNA聚合酶,A項正確;若甲是DNA,乙為DNA,此過程表示DNA復(fù)制,需要以甲為模板,酶為DNA聚合酶和解旋酶,B項正確;若甲是RNA,乙為DNA,此過程為逆轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸,C項錯誤;若甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),此過程為翻譯,原料為氨基酸,D項正確。
2.請回答下列與遺傳信息傳遞有關(guān)的問題:
(1)為研究某病毒的致病過程,某興趣小組在實驗室做了如圖所示的模擬實驗。
①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,該過程需要的酶是__________。
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。在細(xì)胞內(nèi)該過程需要的酶為________。
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_________________________________________________________。
(2)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)①逆轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄酶?、趍RNA 轉(zhuǎn)錄 RNA聚合酶 ?、鄱嚯?或蛋白質(zhì)) (2)小鼠上皮細(xì)胞
病毒RNA 密碼子 RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì)
解析(1)①A是單鏈的生物大分子,且含有堿基U,應(yīng)為RNA分子;產(chǎn)物X含有堿基T,應(yīng)為DNA分子。因此,試管甲中模擬的是以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程,該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化。②產(chǎn)物X為DNA分子,產(chǎn)物Y能與核糖體結(jié)合,為mRNA分子,因此試管乙模擬的是以DNA為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)錄過程,該過程需要RNA聚合酶的參與。③病毒的外殼是蛋白質(zhì),而產(chǎn)物Z是組成該病毒外殼的化合物,則產(chǎn)物Z為蛋白質(zhì)。
(2)病毒侵染小鼠上皮細(xì)胞后,以自身的核酸(RNA)為模板控制子代病毒的合成,而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮細(xì)胞提供。自然界所有生物共用一套密碼子。根據(jù)圖解可知,該病毒遺傳信息的傳遞過程為RNA→DNA→mRNA→蛋白質(zhì)。
中心法則各生理過程確認(rèn)的三大依據(jù)
命題點二 透過新情景信息,辨析基因?qū)π誀畹目刂七^程
3.(2017·南昌二模)埃博拉病毒(EBV)的遺傳物質(zhì)是一種單鏈RNA,EBV感染后可能導(dǎo)致人體患埃博拉出血熱(EBHF)。EBV與宿主細(xì)胞結(jié)合后,將核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì),并啟動下圖途徑進(jìn)行增殖,進(jìn)而導(dǎo)致人體患病。下列推斷最為合理的是( )
A.過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同
B.過程②中需要的氨基酸與tRNA的種類、數(shù)量相同
C.EBV增殖過程需細(xì)胞提供四種脫氧核苷酸和ATP
D.直接將EBV的-RNA注入人體細(xì)胞將引起EBHF
答案 A
解析 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,-RNA中嘧啶比例與mRNA中嘌呤比例相同,因此過程①所需嘌呤比例與過程③所需嘧啶比例相同,A項正確;過程②翻譯形成兩種不同的蛋白質(zhì),因此所需的氨基酸和tRNA的種類、數(shù)量不一定相同,B項錯誤;EBV增殖過程需細(xì)胞提供四種核糖核苷酸、ATP等,C項錯誤;根據(jù)題干信息“EBV和宿主細(xì)胞結(jié)合后,需要核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì)中,才能進(jìn)行增殖”可知,直接將單獨的EBV的-RNA注入人體細(xì)胞不能引起EBHF,D項錯誤。
4.人類紅細(xì)胞ABO血型的基因表達(dá)及血型的形成過程如圖所示,血型由復(fù)等位基因IA、IB、i決定。下列敘述正確的是( )
A.H基因正常表達(dá)時,一種血型對應(yīng)一種基因型
B.若IA基因缺失一個堿基對,表達(dá)形成的多肽鏈就會發(fā)生一個氨基酸的改變
C.H基因正常表達(dá)時,IA基因以任一鏈為模板轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶,表現(xiàn)為A型
D.H酶缺乏者(罕見的O型)生育了一個AB型的子代,說明子代H基因表達(dá)形成了H酶
答案 D
解析 H基因正常表達(dá)時,如O型血基因型可能為HHii、Hhii,A項錯誤;若IA基因缺失的一個堿基對位于基因的首端或中間某部位,則表達(dá)形成的多肽鏈就會發(fā)生全部氨基酸或缺失部位以后所有的氨基酸的改變,B項錯誤;H基因正常表達(dá)時,IA基因以任一鏈為模板轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶,基因型可能為H_IAI-,但HhIAIB為AB型,C項錯誤;AB型子代的基因型可能為H_IAIB,說明H基因正常表達(dá)并產(chǎn)生了H酶,D項正確。
矯正易錯 強(qiáng)記長句
1.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA,還有tRNA、rRNA,但只有mRNA攜帶遺傳信息,3種RNA都參與翻譯過程,只是作用不同。
2.翻譯過程中mRNA并不移動,而是核糖體沿著mRNA移動,進(jìn)而讀取下一個密碼子。
3.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對不是A-T,而是A-U。
4.并不是所有的密碼子都決定氨基酸,其中終止密碼子不決定氨基酸。
5.tRNA含有幾十個至上百個核糖核苷酸(堿基),不是僅由 3個核糖核苷酸(堿基)構(gòu)成。
6.每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子簡并性),可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。
7.一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。
8.密碼子有64種(3種終止密碼子和61種決定氨基酸的密碼子),而反密碼子理論上有61種。
9.不同細(xì)胞中的中心法則途徑:高等動植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑,如根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有;但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞中無DNA復(fù)制途徑,只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑;哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中無信息傳遞。RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細(xì)胞中,而在其他生物體內(nèi)不能發(fā)生。
10.基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系: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,這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。
11.體現(xiàn)某性狀的物質(zhì)并不一定是“蛋白質(zhì)”:如甲狀腺激素、黑色素、淀粉等,則該類性狀往往是通過基因控制性狀的間接途徑實現(xiàn)的,即基因酶的合成產(chǎn)生該非蛋白質(zhì)類物質(zhì)的代謝過程控制性狀。
1.若AUG后插入三個核苷酸,合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外,其余氨基酸序列沒有變化。由此說明一個密碼子由三個堿基(核糖核苷酸)組成。
2.在細(xì)胞中由少量mRNA就可以短時間內(nèi)合成大量的蛋白質(zhì),其主要原因是一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體,同時合成多條肽鏈。若某mRNA中一個A替換成了U,合成的多肽鏈中氨基酸序列沒有變化,原因可能是一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子(或堿基改變后控制的氨基酸種類相同或密碼子具有簡并性)。
3.油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑,如圖甲所示,其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。
(1)據(jù)圖甲分析,你認(rèn)為提高油菜產(chǎn)油量的基本思路是抑制酶b合成,促進(jìn)酶a合成。
(2)圖乙表示基因B,α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈,經(jīng)誘導(dǎo)β鏈也能轉(zhuǎn)錄,從而形成雙鏈mRNA,轉(zhuǎn)錄出的雙鏈mRNA與圖乙基因在化學(xué)組成上的區(qū)別是mRNA中不含T含U,五碳糖為核糖。為什么基因B經(jīng)誘導(dǎo)后轉(zhuǎn)錄出mRNA就能提高產(chǎn)油量?雙鏈mRNA不能翻譯(不能與核糖體結(jié)合)形成酶b,而細(xì)胞能正常合成酶a,故生成的油脂比例高。
4.苯丙酮尿癥是由于控制某種酶的基因異常而引起的,這說明基因和性狀的關(guān)系是基因通過控制酶的合成控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。
重溫高考 演練模擬
1.(2013·新課標(biāo)Ⅱ,1)關(guān)于DNA和RNA的敘述,正確的是( )
A.DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵
B.一種病毒同時含有DNA和RNA
C.原核細(xì)胞中既有DNA,也有RNA
D.葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA
答案 C
解析 DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu),其堿基對間為氫鍵,RNA雖然一般為單鏈,但tRNA形成的“三葉草”結(jié)構(gòu)中,也存在堿基配對現(xiàn)象,也存在氫鍵,A項錯誤;DNA病毒只含有DNA,RNA病毒只含有RNA,一種病毒不可能同時含有DNA和RNA,B項錯誤;原核細(xì)胞與真核細(xì)胞一樣,既有DNA,也有RNA,C項正確;葉綠體和線粒體均含有DNA和RNA,而核糖體只含有RNA,沒有DNA,D項錯誤。
2.(2017·全國Ⅲ,1)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯誤的是( )
A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來
B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生
C.細(xì)胞中的RNA合成過程不會在細(xì)胞核外發(fā)生
D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)
答案 C
解析 轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,以核糖核苷酸為原料,合成RNA的過程,包括tRNA、rRNA和mRNA,轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ),A、D項正確;不同的RNA由不同的基因轉(zhuǎn)錄而來,所以同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時發(fā)生,B項正確;細(xì)胞中的RNA合成過程主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生,在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中也能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄合成RNA,C項錯誤。
3.(2013·新課標(biāo)Ⅰ,1)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述,正確的是( )
A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸
B.DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的
C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個堿基
D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成
答案 D
解析 tRNA具有專一性,一種tRNA只能攜帶一種特定的氨基酸,A項錯誤;DNA聚合酶是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體中合成的,B項錯誤;反密碼子是位于tRNA上可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對的3個堿基,C項錯誤;線粒體中含有DNA、RNA、核糖體以及相關(guān)的酶,能完成轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,因而線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成,D項正確。
4.(2012·新課標(biāo),1)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( )
A.tRNA種類不同
B.mRNA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
答案 B
解析 兩種分泌蛋白的氨基酸排列順序不同的原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的mRNA不同,B項正確。
5.圖①~③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程。請回答下列問題:
(1)細(xì)胞中過程②發(fā)生的主要場所是__________。
(2)已知過程②的α鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的54%,α鏈及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%,則與α鏈對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為________。
(3)由于基因中一個堿基對發(fā)生替換,而導(dǎo)致過程③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),則該基因的這個堿基對替換情況是__________________________________。
(4)在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞、漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞、效應(yīng)T細(xì)胞中,能發(fā)生過程②、③而不能發(fā)生過程①的細(xì)胞是______________________________。
(5)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程②時啟用的起始點____________ (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是_______________________________________。
答案 (1)細(xì)胞核 (2)26% (3)T∥A替換為C∥G(A∥T替換為G∥C) (4)漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞 (5)不完全相同 不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)
解析 (1)過程②屬于轉(zhuǎn)錄過程,發(fā)生的場所主要是細(xì)胞核。(2)α鏈?zhǔn)莔RNA,其中G占29%,U占25%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,其模板鏈中C占29%、A占25%,又因模板鏈中G占19%,則T占(1-29%-25%-19%)=27%,則α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA中A占(25%+27%)÷2=26%。(3)該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的,故異亮氨酸的密碼子中第二個堿基U變成了堿基C成為蘇氨酸的密碼子,相應(yīng)的則是基因中T//A替換為了C//G(或A//T替換為了G//C)。(4)DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中,漿細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞能轉(zhuǎn)錄翻譯形成蛋白質(zhì),但不能發(fā)生DNA復(fù)制,人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞不能發(fā)生DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,記憶細(xì)胞能發(fā)生DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(5)由于基因的選擇性表達(dá),人體不同細(xì)胞中相同DNA轉(zhuǎn)錄的起始點不完全相同。
1.人體細(xì)胞中的RNA有三種,分別是mRNA、tRNA和rRNA。這三種RNA( )
A.都分布在細(xì)胞核中
B.都由脫氧核苷酸組成
C.都由DNA分子轉(zhuǎn)錄而成
D.都能識別特定的氨基酸
答案 C
解析 三種RNA都是在細(xì)胞核內(nèi)通過DNA轉(zhuǎn)錄形成的,主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,A項錯誤,C項正確;三種RNA的基本組成單位都是核糖核苷酸,B項錯誤;tRNA能識別特定的氨基酸,并將其運輸?shù)胶颂求w,其他兩種則不能,D項錯誤。
2.(2018·濱海新區(qū)模擬)關(guān)于下圖中①、②兩種分子的說法,正確的是( )
A.病毒均含有①②
B.密碼子位于①上
C.②的結(jié)構(gòu)有利于復(fù)制的準(zhǔn)確性
D.①和②的堿基配對種類相同
答案 C
解析 病毒是非細(xì)胞生物,只含有DNA或RNA一種核酸,即病毒只含有①或②,A項錯誤;密碼子位于mRNA上,而①為tRNA,B項錯誤;DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)為DNA分子復(fù)制提供了精確的模板,堿基互補(bǔ)配對原則保證了DNA分子復(fù)制準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行,C項正確;題圖①為tRNA,其堿基配對方式為A-U、U-A、C-G、G-C,圖②為DNA分子,其堿基配對的方式為A-T、T-A、C-G、G-C,所以①和②的堿基配對種類不完全相同,D項錯誤。
3.下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述,正確的是( )
A.一個mRNA分子只能結(jié)合一個核糖體進(jìn)行翻譯
B.mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)
C.轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列
D.真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)
答案 C
解析 一個mRNA可以先后結(jié)合多個核糖體進(jìn)行翻譯,A項錯誤;核糖體沿著mRNA移動翻譯出多肽鏈,B項錯誤;轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶可識別DNA中特定的堿基序列,催化轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行,C項正確;真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體中也可發(fā)生,D項錯誤。
4.(2017·郴州二模)如圖是控制蛋白質(zhì)合成的一個DNA片段,已知起始密碼是AUG,下列判斷錯誤的是( )
A.合成mRNA的模板鏈可能是②
B.該片段DNA所指導(dǎo)合成的多肽最多包括6個氨基酸
C.模板鏈上某堿基被替換不一定導(dǎo)致氨基酸的改變
D.該DNA片段有12個密碼子
答案 D
解析 已知起始密碼子是AUG,mRNA是以DNA的一條鏈通過堿基互補(bǔ)配對原則轉(zhuǎn)錄而來的,因此合成mRNA的模板鏈可能是②,A項正確;該DNA片段共有18個堿基對,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA有18個堿基,6個密碼子,因此所指導(dǎo)合成的多肽最多包括6個氨基酸,B項正確;模板鏈上某堿基被替換,可能導(dǎo)致密碼子改變,但是由于密碼子的簡并性,不一定導(dǎo)致氨基酸的改變,C項正確;密碼子存在于mRNA上,D項錯誤。
5.下列有關(guān)遺傳信息、密碼子和反密碼子的敘述,錯誤的是( )
A.DNA中的遺傳信息是通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA的
B.一種密碼子在不同細(xì)胞中決定不同種氨基酸
C.不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼子的容錯性
D.反密碼子是tRNA中與mRNA堿基互補(bǔ)配對的三個堿基
答案 B
解析 DNA中的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞給mRNA,然后再由mRNA翻譯成蛋白質(zhì),A項正確;密碼子具有通用性,生物界共用一套遺傳密碼,B項錯誤;不同密碼子編碼同種氨基酸,在基因突變或其他原因?qū)е耺RNA上密碼子出錯時,生物性狀可以不改變,所以可以增強(qiáng)密碼子的容錯性,C項正確;反密碼子是指tRNA上的三個堿基,這三個堿基可以與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對,D項正確。
6.下圖為基因控制蛋白質(zhì)合成示意圖,相關(guān)分析正確的是( )
氨基酸
丙氨酸
苯丙氨酸
賴氨酸
色氨酸
密碼子
GCA
UUU
AAA
UGG
GCG
UUC
AAG
GCC
GCU
A.真核細(xì)胞中a過程只發(fā)生在細(xì)胞核中,需要RNA聚合酶的催化
B.③由蛋白質(zhì)和tRNA組成,其形成與核仁有關(guān)
C.④的形成方式是脫水縮合,脫去的水中的氧只來自羧基
D.⑤上攜帶的氨基酸是賴氨酸
答案 C
解析 a過程是轉(zhuǎn)錄,真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄除發(fā)生在細(xì)胞核中外,還可以發(fā)生在線粒體、葉綠體中,A項錯誤;③是核糖體,核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA組成,B項錯誤;⑤是tRNA,其上的反密碼子是AAG,所對應(yīng)的密碼子是UUC,攜帶的氨基酸應(yīng)該是苯丙氨酸,D項錯誤。
7.(2017·漳州模擬)下列有關(guān)遺傳信息傳遞的敘述,正確的是( )
A.中心法則適用于真核生物而不適用于原核生物
B.乳酸菌遺傳信息傳遞發(fā)生在生物大分子之間
C.T2噬菌體遺傳信息傳遞只在大腸桿菌的核糖體上進(jìn)行
D.致癌的RNA病毒遺傳信息傳遞中,只有A-U的配對,不存在A-T的配對
答案 B
解析 中心法則適用于真核生物和原核生物,A項錯誤;中心法則中,遺傳信息的傳遞發(fā)生在DNA、RNA、蛋白質(zhì)間,即發(fā)生在生物大分子之間,B項正確;T2噬菌體遺傳信息傳遞在大腸桿菌的細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行(轉(zhuǎn)錄),也可以在核糖體上進(jìn)行(翻譯),C項錯誤;致癌的RNA病毒遺傳信息傳遞中,可發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄,可存在A-T的配對,D項錯誤。
8.(2017·肇慶質(zhì)檢)如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。從圖中不可得出( )
基因① 基因② 基因③ 基因④
↓ ↓ ↓ ↓
酶① 酶② 酶③ 酶④
↓ ↓ ↓ ↓
N-乙酰鳥氨酸→鳥氨酸→瓜氨酸→→精氨酸
A.精氨酸的合成是由多對基因共同控制的
B.基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程
C.若基因②不表達(dá),則基因③和④也不表達(dá)
D.若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈孢霉,則可能是基因①發(fā)生突變
答案 C
解析 基因表達(dá)合成的是酶,若基因②不表達(dá),基因③和④的表達(dá)可能不受影響;若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈孢霉,可能性之一是基因①發(fā)生突變,不能合成酶①,導(dǎo)致不能合成鳥氨酸。
9.蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者?;蛲ㄟ^指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成進(jìn)而控制生物體的性狀。如圖是蛋白質(zhì)合成過程示意圖,其中①、②、③分別代表三種物質(zhì)。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)蛋白質(zhì)合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。從圖中可以看出,轉(zhuǎn)錄的場所是___________;翻譯的場所是________。
(2)圖中①和③分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物。①的名稱是________。
(3)在DNA分子的甲、乙兩條鏈中,作為轉(zhuǎn)錄①的模板鏈?zhǔn)莀_______。
(4)在翻譯過程中,物質(zhì)①上的密碼子和物質(zhì)②上的反密碼子相互配對時遵循的是______________原則。
答案 (1)細(xì)胞核 核糖體 (2)mRNA (3)甲 (4)堿基互補(bǔ)配對
解析 (1)從圖中可以看出,轉(zhuǎn)錄的場所是細(xì)胞核;翻譯的場所是核糖體。(2)圖中①和③分別表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的產(chǎn)物,①表示mRNA,③表示多肽鏈。(3)由于轉(zhuǎn)錄的時候遵循堿基互補(bǔ)配對原則,即產(chǎn)生的mRNA與DNA分子上的模板鏈堿基互補(bǔ)配對,因此根據(jù)mRNA上的堿基CUUUCUU等,可判斷作為轉(zhuǎn)錄①的模板鏈?zhǔn)羌住?4)在翻譯過程中,mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子相互配對時遵循的是堿基互補(bǔ)配對原則。
10.(2017·吉林一模)基因在表達(dá)過程中如有異常mRNA會被細(xì)胞分解,如圖是s基因的表達(dá)過程,則下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.異常mRNA的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果
B.圖中所示的①為轉(zhuǎn)錄,②為翻譯過程
C.圖中②過程使用的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶
D.s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段
答案 D
解析 異常mRNA的出現(xiàn)是因為含有未“剪盡”的片段,A項錯誤;圖中所示的①為轉(zhuǎn)錄,③為翻譯過程,圖中②過程表示RNA前體形成mRNA的過程,而逆轉(zhuǎn)錄酶用于RNA形成DNA的過程,B、C項錯誤;據(jù)圖可知,s基因中存在不能翻譯成多肽鏈的片段,D項正確。
11.白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病,前者不能由酪氨酸合成黑色素,后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴R宜?,排出的尿液中因含有尿黑酸,遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過程,據(jù)圖分析下列敘述不正確的是( )
A.若一個皮膚角質(zhì)層細(xì)胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變,不會導(dǎo)致白化病
B.若一個胚胎干細(xì)胞控制酶D合成的基因發(fā)生突變,可能會導(dǎo)致黑尿病
C.白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體性狀的
D.圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀,一個性狀也可受多個基因控制
答案 C
解析 基因突變發(fā)生在個體發(fā)育的時期越早,變異范圍越大,反之越小,所以若一個皮膚角質(zhì)層細(xì)胞控制酶B合成的基因發(fā)生突變,表現(xiàn)突變的范圍較小,不會導(dǎo)致白化病,但若一個胚胎干細(xì)胞控制酶D合成的基因發(fā)生突變,可能會導(dǎo)致黑尿病,A、B項正確;白化病和黑尿病是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而間接控制生物體性狀的,而非直接控制,C項錯誤;由圖中代謝過程可知缺乏酶A可影響多個性狀,即一個基因可影響多個性狀,同時尿黑酸的合成受多個基因控制,即一個性狀也可受多個基因控制,D項正確。
12.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,請分析回答下列問題:
(1)甲過程主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的__________期,乙表示____________過程,丙過程中堿基互補(bǔ)配對的方式有________________。
(2)丙過程通過__________上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別,將氨基酸轉(zhuǎn)移到核糖體上。
(3)一個細(xì)胞周期中,乙過程在每個起點可起始多次,甲過程在每個起點一般起始__________次。甲過程所需的酶有______________________。
答案 (1)間 轉(zhuǎn)錄 A-U、C-G (2)tRNA (3)一 解旋酶、DNA聚合酶
解析 (1)甲圖所示過程以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行,表示DNA的復(fù)制,主要發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。乙圖所示過程以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行,表示轉(zhuǎn)錄。丙圖表示翻譯,翻譯過程中tRNA攜帶特定的氨基酸與mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,即A-U、C-G。(2)反密碼子位于tRNA上,密碼子位于mRNA上。(3)一個細(xì)胞周期中,乙過程(轉(zhuǎn)錄)在每個起點可起始多次,甲過程(復(fù)制)在每個起點一般起始一次。DNA復(fù)制過程所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶。
13.(2018·廈門模擬)miRNA是真核細(xì)胞中一類不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA,其主要功能是調(diào)控其他基因的表達(dá),在細(xì)胞分化、凋亡、個體發(fā)育和疾病發(fā)生等方面起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn),BCL2是一個抗凋亡基因,其編碼的蛋白質(zhì)有抑制細(xì)胞凋亡的作用。該基因的表達(dá)受MIR-15a基因控制合成的miRNA調(diào)控,如圖所示:
請分析回答:
(1)A過程是______,需要____________的催化。
(2)B過程中能與①發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的是________________,物質(zhì)②是指______________。
(3)據(jù)圖分析可知,miRNA調(diào)控BCL2基因表達(dá)的機(jī)理是_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)若MIR-15a基因缺失,則細(xì)胞發(fā)生癌變的可能性________(填“上升”“不變”或“下降”),理由是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)轉(zhuǎn)錄 RNA聚合酶 (2)tRNA(或反密碼子) 多肽(或多肽鏈) (3)miRNA能與BCL2基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,形成雙鏈,阻斷翻譯過程 (4)上升 MIR-15a基因缺失,無法合成miRNA,無法調(diào)控BCL2基因的表達(dá),使BCL2基因表達(dá)產(chǎn)物增加,抑制細(xì)胞凋亡,細(xì)胞癌變的可能性增加
解析 (1)A過程是轉(zhuǎn)錄,需要RNA聚合酶的催化。
(2)B過程表示翻譯,①信使RNA與tRNA(反密碼子)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對;物質(zhì)②表示翻譯形成的多肽(或多肽鏈)。
(3)據(jù)圖分析可知,miRNA調(diào)控BCL2基因表達(dá)的機(jī)理是miRNA能與BCL2基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對,形成雙鏈,阻斷翻譯過程。
(4)若MIR-15a基因缺失,則細(xì)胞發(fā)生癌變的可能性上升,理由是MIR-15a基因缺失,無法合成miRNA,無法調(diào)控BCL2基因的表達(dá),使BCL2基因表達(dá)產(chǎn)物增加,抑制細(xì)胞凋亡,細(xì)胞癌變的可能性增加。
14.為了探究DNA的轉(zhuǎn)錄過程,有人在實驗室中進(jìn)行了如下模擬實驗,請分析回答相關(guān)問題:
實驗方案:將從大腸桿菌中提取的RNA聚合酶加入含有足量的四種核糖核苷酸的試管中,并將試管放在適宜溫度條件下培養(yǎng),一段時間后,測定其中的RNA含量。
(1)該實驗中能否檢測出RNA?______,原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)人們通過研究發(fā)現(xiàn),有些抗生素能阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,從而抑制細(xì)菌的繁殖?,F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素,請你根據(jù)上述模擬實驗的方法,探究這種抗生素能否阻斷細(xì)菌和人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程。
實驗步驟:
第一步:取A、B、C、D 4支試管,各加入足量的ATP、4種核糖核苷酸和相關(guān)的酶。
第二步:向A試管中滴加適量一定濃度的抗生素溶液,B試管中滴加______________,同時向A、B試管中加入等量且相同的細(xì)菌DNA。
第三步:________________________________________________________________________。
第四步:將A、B、C、D 4支試管放在________________的條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測4支試管中_____________________________________________________________。
預(yù)期實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論:
該實驗有可能會出現(xiàn)____種實驗結(jié)果,如果出現(xiàn)__________________________________,則說明該抗生素只阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄,不阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄。
答案 (1)不能 缺乏DNA模板和ATP(能量) (2)等量的蒸餾水 向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液,D試管中滴加等量的蒸餾水,同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA 相同且適宜 有無RNA生成 4 A試管中無RNA生成,B試管中有RNA生成,C、D試管均有RNA生成
解析 (1)由于在實驗中只有RNA聚合酶和四種核糖核苷酸,沒有DNA模板和ATP等,所以在適宜溫度條件下培養(yǎng)一段時間后,不能檢測出RNA。
(2)實驗步驟:
第二步:本實驗的目的是探究某種抗生素能否阻斷某種細(xì)菌DNA和人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程。因此該實驗的自變量為是否加入某種抗生素,即向A試管中加入適量某種抗生素溶液,向B試管中加入等量的蒸餾水,同時A、B試管中加入等量且相同的細(xì)菌DNA(作為轉(zhuǎn)錄的模板)。
第三步:向C試管滴加適量一定濃度的抗生素溶液,D試管中滴加等量的蒸餾水,同時C、D試管中加入等量且相同的人體DNA。
第四步:把A、B、C、D 4支試管放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后,檢測4支試管中有無RNA生成。
預(yù)期實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論:可能出現(xiàn)4種結(jié)果(①能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄;②能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄也能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄;③不能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄也不能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄;④不能阻斷細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄但能阻斷人體DNA轉(zhuǎn)錄)。若該抗生素只能阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄,不能阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄,則A試管中無(信使)RNA的形成而B試管中有(信使)RNA的形成,C、D試管均有RNA生成。