高考生物 第21讲基因指导蛋白质的合成及对性状的控制课件 新人教版必修2.ppt

第21讲基因指导蛋白质的合成及对性状的控制 走进高考第一关 教材关 基因的表达基因指导蛋白质合成过程转录场所 主要 模板 dna片段 基因 的一条链原料 四种游离的 和 产物 rna翻译场所 细胞质中的 模板 原料 20种氨基酸 细胞核 核糖核苷酸 rna聚合酶 核糖体 mrna 碱基与氨基酸之间的关系 3个碱基 1个密码子 决定一个氨基酸搬运工 有反密码子 产物 蛋白质中心法则 信息流 基因对性状的控制单基因对性状的 trna 逆转录 控制 基因控制酶控制代谢蛋白质的结构控制 基因与基因基因与基因产物基因与环境相互作用控制生物体性状细胞质基因 细胞质遗传 表现为 遗传 性状 母系 解读高考第二关 考点关 考点1dna与rna的比较 总结提升 dna与rna的判定方法 若有核糖 一定为rna 若有脱氧核糖 一定为dna 若含t 一定为dna 若含u 一定为rna 所以用放射性同位素标记t或u 可探知dna或rna 若大量利用t 可认为进行dna的合成 若大量利用u 可认为进行rna的合成 若嘌呤 嘧啶 肯定不是双链dna 如果含有t则可能为单链dna 否则可能为rna 但若是细胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 则可能既有双链dna又有rna 例析1下列关于生物体内dna和rna有关叙述错误的是 a dna和rna组成元素都只有c h o n p五种b 在人体中 由a t u三种碱基构成的核苷酸种类是4种c dna具有双螺旋结构 rna则不具有此结构 所以生物界只以dna做遗传物质 有利于遗传信息的稳定传递d 用3h标记的胸苷和3h标记的尿苷分别处理活的洋葱根尖 一段时间后检测放射性 前者只部分细胞具有放射性 后者可见于所有细胞 解析 核酸由c h o n p五种元素组成 其基本组成单位为核苷酸 构成dna的核苷酸由脱氧核糖 磷酸 碱基 a t c g 组成 构成rna的核苷酸由核糖和磷酸及碱基 a u c g 组成 前者称脱氧核糖核苷酸 后者 称核糖核苷酸 所以b项中可构成两种脱氧核苷酸和两种核糖核苷酸 dna分子是由双链构成的双螺旋结构 有利于遗传信息的稳定遗传 rna单链不利于保持遗传物质的稳定性 但少数病毒仍以rna做为遗传物质 胸苷是合成dna的原料 所以在分裂的细胞中进行dna复制时才会用到 而任何活的细胞在合成蛋白质时总要用到由尿苷参与合成的rna 所以d项正确 答案 c 互动探究1 对于下列图解 正确的说法有 表示dna复制过程 表示dna转录过程 共有5种碱基 共有8种核苷酸 共有5种核苷酸 a均代表同一种核苷酸 a b c d 解析 由图可知 此过程是dna转录过程 整个过程涉及5种碱基 a t c g u 但由于组成dna和rna的五碳糖不同 故分别有4种核苷酸 共8种核苷酸 答案 c 考点2dna分子的复制 转录 翻译的比较 特别提醒 遗传信息 密码子 反密码子 遗传信息是指dna上特定的脱氧核苷酸排列顺序 密码子是mrna上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基 密码子共64种 但决定氨基酸的只有61种 反密码子是trna的反密码环上能与mrna的密码子互补配对的三个相邻碱基 因此trna有61种 每种氨基酸对应一种或几种密码子 可由一种或几种trna转运 但一种密码子只能决定一种氨基酸 且一种trna只能转运一种氨基酸 例析2 1 2009 广东 25 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 解析 终止密码子不编码氨基酸 所以a项对 每种trna只转运一种氨基酸 所以b项对 遗传信息储存在dna中 trna的密码子不携带遗传信息 所以c项错 核糖体可在mrna上移动 所以d项对 答案 abd 方法技巧 复制和转录发生在dna存在的部位 如细胞核 叶绿体 线粒体 拟核 质粒等部位 转录rna有3类 但携带遗传信息的只有mrna 翻译发生的场所 原核生物转录发生的场所即是翻译发生的场所 这种情况也可以发生在真核生物的线粒体和叶绿体 真核生物的核基因的转录发生在核内 翻译则发生在细胞质内的核糖体上 一个mrna分子上可相继结合多个核糖体 同时合成多条相同的肽链 从核糖体上脱离下来的只是多肽链 多肽链还要在相应的细胞器 内质网 高尔基体 内加工 最后才形成具有一定空间结构的蛋白质 但不能认为原核生物缺少上述两种细胞器就不能进行对多肽的加工 例如糖蛋白的合成 例析2 2下图为原核细胞中转录 翻译的示意图 据图判断 下列描述中正确的是 多选 a 图中表示4条多肽链正在合成b 转录尚未结束 翻译即已开始c 多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译d 一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 解析 图中的4条链是4条结合了多核糖体的mrna 而不是4条多肽链 由图可知 原核细胞的转录和翻译是同时进行的 在合成多肽链过程中 每个核糖体均可以同时合成一条多肽链 大大提高了蛋白质的合成速率 答案 bd 互动探究2 1 dna分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表 则trna cgu 所携带的氨基酸是 tttcgtacgtgc赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸a 赖氨酸b 丙氨酸c 半胱氨酸d 苏氨酸 解析 考查基因转录和翻译过程中的碱基配对规律 根据碱基互补配对原则 dna分子模板链上的碱基序列 与mrna上碱基序列互补 mrna上碱基序列与trna头部特定的三个碱基互补 因此 trna碱基序列与dna分子模板链上的碱基序列相同 u用t代替即可 故trna为cgu时 对应的dna模板链的碱基序列为cgt 即丙氨酸 答案 b 互动探究2 2 如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程 aa代表氨基酸 下列叙述正确的是 a 能给该过程提供遗传信息的只能是dnab 该过程合成的产物一定是酶或激素c 有多少个密码子 就有多少个反密码子与之对应d 该过程有水产生 解析 翻译的直接模板是mrna而不是dna a项不对 翻译的产物是多肽 经加工后形成蛋白质 而酶与激素不都是蛋白质 b项不对 终止密码子不与氨基酸对应 所以没有与终止密码子对应的反密码子 c项也不对 氨基酸脱水缩合形成多肽 d项正确 答案 d 考点3基因表达中相关数量计算1 基因中碱基数与mrna中碱基数的关系转录时 组成基因的两条链中只有一条链能转录 另一条链则不能转录 基因为双链结构而rna为单链结构 因此转录形成的mrna分子中碱基数目是基因中碱基数目的1 2 2 mrna中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中 信使rna中每3个碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使rna碱基数目的1 3 列关系式如下 蛋白质中氨基酸数目 trna数目 mrna碱基数目 dna 或基因 碱基数目 3 计算中 最多 和 最少 的分析 1 翻译时 mrna上的终止密码不决定氨基酸 因此准确地说 mrna上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些 2 基因或dna上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些 3 在回答有关问题时 应加上最多或最少等字 如 mrna上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mrna指导合成的蛋白质中最多有个氨基酸 4 蛋白质中氨基酸的数目 肽键数 肽链数 肽键数 脱去的水分子数 特别提醒 做题时应看清是dna上 或基因中 的碱基对数还是个数 是mrna上密码子的个数还是碱基个数 dna 或基因 中的碱基对数 密码子个数 氨基酸个数 3 1 1 例析3一个mrna分子有m个碱基 其中g c有n个 由该mrna合成的蛋白质有两条肽链 则其模板dna分子的a t数 合成蛋白质时脱去的水分子数最多分别是 a m m 3 1b m m 3 2c 2 m n m 3 1d 2 m n m 3 2 解析 由mrna分子有m个碱基且g c n可知 此mrna分子中a u m n 控制其合成的dna分子模板链中t a m n个 模板dna分子中a t 2 m n 个 由mrna分子有m个碱基可知 其模板dna分子中有2m个碱基 能控制合成含2m 6个氨基酸的蛋白质分子 题中给出 此蛋白质分子有两条肽链 脱水分子数应为m 3 2 答案 d 互动探究3 1 下列有关图中的生理过程 图中 代表核糖体 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 链中 a t g c 的比值与 链中此项比值相同c 一种细菌的 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d 遗传信息由 传递到 需要rna作工具 解析 答案 c 方法技巧 由题干可获取的主要信息有 1 dna双链解螺旋 以 链为模板合成 链 2 链含有u为rna 3 与 结合后以 为模板形成 解答本题首先要读懂图解 结合转录 翻译过程 然后逐项分析作出选择 互动探究3 2 一段原核生物的mrna通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽 则此mrna分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的trna个数以及转录此mrna的基因中至少含碱基数 依次为 a 32 11 66b 36 12 72c 12 36 24d 11 36 72 解析 此多肽含有11个肽键 所以含有氨基酸12个 所以mrna上的密码子至少12个 mrna上的碱基数至少12 3 36个 决定氨基酸的密码子是12个 所以需要的trna也是12个 因为mrna中碱基至少有36个 所以转录它的基因中碱基数至少为36 2 72 答案 b 考点4中心法则的理解与分析1 中心法则的内容图解图解表示出遗传信息传递的5个途径 1 a表示dna dna 或基因到基因 主要发生在细胞核中的dna自我复制过程 表示遗传信息的传递 2 b表示dna rna 主要发生在细胞核中的转录过程 3 c表示rna 蛋白质 发生在细胞质核糖体上的翻译过程 b c共同完成遗传信息的表达 4 d表示rna dna sars病毒 hiv病毒等少数rna病毒在宿主细胞内的逆转录过程 5 e表示rna rna 以rna作为遗传物质的生物 如rna病毒 的rna自我复制过程 特别提醒 图中d rna dna的逆转录 和e rna rna的rna自我复制 过程 在病毒单独存在时不能进行 只有当病毒寄生到寄主细胞中以后才发生 逆转录需要逆转录酶催化 逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶 它能以已知的mrna为模板合成目的基因 这是获得目的基因的重要手段 中心法则的5条信息传递途径都遵循碱基互补配对原则 2 中心法则与基因表达的关系 1 dna的复制体现了遗传信息的传递功能 发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中 2 dna的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能 发生在个体的发育过程中 例析4关于生物的信息流的说法错误的是 互动探究4 在生物体内性状的表达一般遵循dna rna 蛋白质的表达原则 下面是几种与此有关的说法 不正确的是 a 在细胞的一生中 dna一般是不变的 rna和蛋白质分子是变化的b dna rna是在细胞核中完成的 rna 蛋白质是在细胞质中完成的c 在同一个体不同的体细胞中 dna相同 rna和蛋白质不同d 在细胞的一生中 dna rna和蛋白质种类和数量是不变的 解析 dna是细胞中的遗传物质 一般是不变的 由于同一个体不同的体细胞均来自同一受精卵的有丝分 因而具有相同的dna和基因 但因在个体发育中基因的选择性表达 使不同的细胞中有不同的rna和蛋白质 答案 d 考点5基因对性状的控制1 基因与生物性状的关系 1 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位 2 基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的 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 囊性纤维病的病因 间接途径 基因酶或激素细胞代谢生物性状 如白化病 豌豆的粒型 4 等位基因和性状的关系 5 生物的有些性状是受单基因控制的 如豌豆的高茎和矮茎 由一对等位基因控制 而有些性状是由多对基因来决定的 如人的身高 6 生物的性状由基因决定 还受环境条件的影响 是生物的基因和环境共同作用的结果 即表现型 基因型 环境条件 特别提醒 基因的改变不仅仅引起生物体单一性状的改变 基因与生物的性状并非简单的一一对应关系 如基因的改变不仅能影响豌豆的形状 还能影响豌豆的口味 7 基因表达与个体发育之间的关系个体发育过程中产生的众多细胞均来自同一受精卵的有丝分裂 因而含有相同的遗传物质或基因 但生物体不同部位细胞表现出的性状不同 而且不同性状是在不同时期表现的 所以在个体发育中 生物体内基因的表达有如下特点 虽然不同的细胞含有相同的基因 但不同的细胞表达不同的基因 即选择性表达 如胰岛细胞能表达胰岛素基因 但不表达血红蛋白基因 细胞内基因顺序表达 同一细胞的不同发育时期表达不同的基因 例析5如图所示 红色面包霉 一种真菌 通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸 据图分析 以下叙述正确的是 a 若基因a被破坏 则向培养基中加入鸟氨酸 面包霉仍能存活b 若基因b被破坏 则向培养基中加入鸟氨酸 面包霉仍能存活c 若基因b不存在 则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成d 基因c不能控制酶c的合成 解析 基因可通过控制酶的合成来控制代谢 从而控制生物性状 从图示可知 基因a b c分别控制酶a b c的合成 进而控制三个连续的化学反应 基因a被破坏 由原料 鸟氨酸的途径被切断 若不加入鸟氨酸 则面包霉不能存活 同理若基因b被破坏 则向培养基中加入瓜氨酸 面包霉才可存活 若基因b不存在 则酶b不能合成 则由鸟氨酸 瓜氨酸途径不能进行 答案 a 互动探究5 下面是几个同学对有关蛋白质和核酸之间关系的总结 你认为其中错误的是 a 在同一生物体内 不同的体细胞核中dna分子是相同的 但蛋白质和rna是不同的b 基因中的遗传信息通过mrna传递到蛋白质 遗传信息通过蛋白质中的氨基酸的排列顺序得到表达c 在蛋白质合成旺盛的细胞中 dna分子多 转录成的mrna分子也多 从而翻译成的蛋白质就多 如胰腺细胞与口腔上皮细胞相比较就是如此d 真核细胞中 dna的复制和rna的转录主要在细胞核中完成 而蛋白质的合成均在细胞质完成 解析 同一生物的不同体细胞中核dna分子相同 但由于基因的选择性表达 不同的基因表达过程中 合成的rna和蛋白质是不同的 在蛋白质合成旺盛的细胞中 如胰腺细胞中合成消化酶 胰岛素等蛋白质较多 并非dna分子多 而是dna中表达的基因多 转录成的信使rna多 从而翻译成的蛋白质就多 答案 c 笑对高考第三关 技巧关 信息类题目的特点高考中的材料分析题提供的材料一般是比较新颖的 这类题一般是高起点 低落点 解题时要注意 首先通读题目 了解题目的大致内容 然后带着题目提出的问题要求仔细阅读材料 找出与问题相关的叙述 最后完成答案时要看是否可在材料中直接找到答案 若不能直接从材料中找到答案 则要尽量把材料中的新内容与已学过的知识挂起钩来 许多答案往往就落脚于课本上的知识 典例rna干扰机制如下 双链rna一旦进入细胞内就会被一个称为dicer的特定的酶切割成21 23个核苷酸长的小分子干涉rna sirna dicer酶能特异识别双链rna 以atp依赖方式切割由外源导入或者由转基因 病毒感染等各种方式引入的双链rna 切割产生的sirna片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体 risc 激活的risc通过碱基配对结合到与sirna同源的mrna上 并切割该mrna 造成蛋白质无法合成 如下图所示 据图回答下列问题 1 组成双链rna的基本单位是 2 根据rnai机理 rnai能使相关基因 沉默 其实质是遗传信息传递中 过程受阻 3 通过dicer切割形成的sirna 要使基因 沉默 条件是sirna上有与mrna互补配对的 核糖核苷酸 翻译 碱基 或核苷酸 序列 4 有科学家将能引起rna干扰的双链rna的两条单链分别注入细胞 结果却没有引起rna干扰现象 请据图分析最可能的原因 5 rna干扰技术具有广泛的应用前景 如用于乙型肝炎的治疗时 可以先分析乙肝病毒基因中的 据此通过人工合成 注入被乙肝病毒感染的细胞 就可以抑制乙肝病毒的繁殖 dicer酶只能识别双链rna 不能识别单链rna 碱基序列 双链rna 思维导析 1 组成双链rna的基本单位是4种核糖核苷酸 2 rnai机理不是干扰基因的转录而是阻断翻译过程 因此rna干扰又称为转录后基因沉默 3 由图示可见 激活的risc通过碱基配对结合到与sirna同源的mrna上 即sirna上有与mrna互补配对的碱基 或核糖核苷酸 序列 4 题目信息说明单链rna不会引起rna干扰现象 可能是dicer酶只能识别双链rna 不能识别单链rna 5 要应用rna干扰技术抑制乙肝病毒的繁殖 则必须设法获得双链rna 应用拓展 人们通过对青霉素 链霉素 四环素 氯霉素等抗生素研究发现 抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害 其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成 而不影响人体细胞内蛋白质的合成 于是人们对此提出了许多假设 其中有如下三点 抗生素能阻断细菌dna的转录过程 而不影响人体dna的转录功能 抗生素能阻断细菌转运rna的功能 而不影响人体转运rna的功能 抗生素能阻断细菌内核糖体的功能 而不影响人体内核糖体的功能 请任选择一种假设 写出你的探究性实验的基本思路 并对实验结果和结论进行预测 答 你选择假设 基本实验思路 答案 基本实验思路 设置甲 乙两组实验 进行体外模拟细菌dna的转录过程 甲组滴加一定浓度的适量抗生素的水溶液 乙组滴加等量的蒸馏水 其它条件相同且适宜 最后检测两组实验中rna的生成量 实验结果及结论 若甲 乙两组中rna的生成量相等 则抗生素不阻断细菌dna的转录 若甲组中rna生成量少于乙组中rna的生成量 则抗生素能阻断细菌dna的转录 基本实验思路 设置甲 乙两组实验 进行体外模拟细菌的翻译过程 甲组加入用抗生素处理后的各种转运rna 乙组加入未用抗生素处理的 等量的各种转运rna 其余条件相同且适宜 最后检测两组实验中蛋白质的生成量 实验结果及结论 若甲 乙两组中蛋白质的生成量相等 则抗生素不阻断细菌转运rna的功能 若甲组中蛋白质生成量少于乙组中蛋白质的生成量 则抗生素能阻断细菌转运rna的功能 基本实验思路 设置甲 乙两组实验 进行体外模拟细菌的翻译过程 甲组加入用抗生素处理后的细菌核糖体 乙组加入未用抗生素处理的 等量的细菌核糖体 其余条件相同且适宜 最后检测两组实验中蛋白质的生成量 实验结果及结论 若甲 乙两组中蛋白质的生成量相等 则抗生素不阻断细菌核糖体的功能 若甲组中蛋白质的生成量少于乙组中蛋白质的生成量 则抗生素能阻断细菌核糖体的功能 高考真题备选 1 2009 重庆理综 2 下表有关基因表达的选项中 不可能的是 解析 a b c三种基因均能在相应细胞表达出相应的蛋白质产物 而d选项中 只有在未成熟时兔血红蛋白基因才能表达出兔血红蛋白 成熟后 该基因被分解了 答案 d 2 2009 广东理基 45 钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖 在某种生物中检测不到绿色荧光 将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后 结果可以检测到绿色荧光 由此可知 a 该生物的基因型是杂合的b 该生物与水母有很近的亲缘关系c 绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达d 改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对 就不能检测到绿色荧光 解析 在某种生物中检测不到绿色荧光 将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后就可检测到绿色荧光 可知绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达 该生物的基因型纯合或杂合与绿色荧光无关 与亲缘关系无关 改变绿色荧光蛋白基因的一个核苷酸对 不一定导致突变 因为密码子具有简并性 答案 c 3 果蝇的长翅和残翅是一对相对性状 长翅为显性 用一定高温处理残翅基因纯合子的幼虫 其发育为成虫后 翅膀表现为长翅 下列解释错误的是 a 控制翅膀的基因在幼虫阶段就已经开始表达b 高温下相关蛋白质失去活性c 这种长翅个体的基因型可能已经变为杂合子d 表现型是基因与环境因素共同作用的结果 解析 有关变异问题要注意思维的全面性 利用所学知识充分考虑可能的情况 基因型为隐性纯合子的个体在外界环境的作用下 表现出了显性性状 可能是发生了基因突变 也可能是外界环境直接影响了蛋白质的结构或功能 体现了生物的性状是遗传物质与环境条件共同作用的结果 答案 a 4 2009 江苏 28 下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图 请据图回答下列问题 1 完成过程 需要 等物质从细胞质进入细胞核 2 从图中分析 核糖体的分布场所有 3 已知溴化乙啶 氯霉素分别抑制图中过程 将该真菌分别接种到含溴化乙啶 氯霉素的培养基上培养 发现线粒体中rna聚合酶均保持很高活性 由此可推测该rna聚合酶由 中的基因指导合成 4 用 鹅膏蕈碱处理细胞后发现 细胞质基质中rna含量显著减少 那么推测 鹅膏蕈碱抑制的过程是 填序号 线粒体功能 填 会 或 不会 受到影响 atp 核糖核苷酸 酶 细胞质基质和线粒体 核dna 细胞核 会 解析 1 过程是转录过程 需要的原料是atp 核糖核苷酸 酶 2 为翻译过程 在细胞质基质中进行 也是翻译过程 在线粒体中进行 3 由于溴化乙啶 氯霉素抑制线粒体的 转录 翻译过程 线粒体dna不会再进行表达 而rna聚合酶活性高 一定是细胞核dna中的基因指导合成的 4 用 鹅膏蕈碱处理细胞后 细胞质中的rna含量显著减少 该物质抑制的是转录 过程 课后活页作业 1 如图所示 下列的有关叙述中 不正确的是 a 甲是dna 乙为rna 此过程要以甲为模板 酶为rna聚合酶b 甲是dna 乙为dna 此过程要以甲为模板 酶为dna聚合酶c 甲是rna 乙为dna 此过程为转录 原料为脱氧核糖苷酸d 甲是rna 乙为蛋白质 此过程为翻译 原料为氨基酸 解析 甲是rna 乙为dna 此过程为逆转录 原料为脱氧核糖苷酸 故c项错误 答案 c 2 在遗传信息的传递过程中 不可能发生的是 a dna复制 转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则b 核基因转录形成的mrna穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程c dna复制 转录都是以dna一条链为模板 翻译则是以mrna为模板d dna复制 转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 解析 dna复制是以两条链为模板的半保留复制 转录是以dna一条链为模板 故应选c 答案 c 3 已知aug gug为起始密码子 uaa uga uag为终止密码子 某信使rna的碱基排列顺序如下 auucgaugac 40个碱基 cucuagaucu 此信使rna控制合成的蛋白质中含有氨基酸个数为 a 20b 15c 16d 18 解析 以信使rna为模板 进行翻译的过程 一般先从起始密码子开始 由题所给信息可知 翻译开始的碱基序列为aug 同时决定甲硫氨酸 接着读 2 40 3 个碱基 至uag 终止密码子 不决定氨基酸 故信使rna上决定氨基酸的碱基数为3 2 40 3 48 共决定16个氨基酸 c选项正确 答案 c 4 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 则右图所示的转运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 gcacgtacgtgc赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸a 赖氨酸b 丙氨酸c 半胱氨酸d 苏氨酸 解析 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 5 已知aug gug为起始密码 uaa uga uag为终止密码 假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为accacagtc aggaacttcgat 其中 表示省略了214个碱基 并且不含有编码终止密码的序列 若以此链为模板转录 最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是 a 74b 75c 77d 78 解析 从题中基因的碱基序列中首先找到cac 由此转录出的碱基即为gug 起始密码 再找到act 由此碱基则可转录出uga 终止密码 所以该mrna为7 214 7 228个碱基 最终形成的多肽分子中氨基酸的个数为 228 3 3 75 肽键为75 1 74 答案 a 6 在豌豆粒中 由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的dna片段而不能合成淀粉分支酶 使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩 此事实说明了 a 基因是生物体性状的载体b 基因能直接控制生物体的性状c 基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状d 基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状 解析 基因通过控制酶的合成控制生物的性状 由于豌豆的控制合成淀粉分支酶的基因插入外来dna片段 引起基因异常不能合成淀粉分支酶 进而影响了淀粉的合成 导致吸水能力弱而皱缩 答案 c 7 治疗艾滋病 hiv病毒为rna病毒 的药物azt的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似 下列对azt作用的叙述 正确的是 a 抑制艾滋病病毒rna基因的转录b 抑制艾滋病病毒rna基因的自我复制c 抑制艾滋病病毒rna基因的逆转录d 抑制艾滋病病毒rna基因的表达过程 解析 hiv为逆转录病毒 用此物质合成的dna单链将无法再形成另一条单链 答案 c 8 下列为某一段多肽链和控制它合成的dna双链的一段 甲硫氨酸 脯氨酸 苏氨酸 甘氨酸 缬氨酸 密码子表 甲硫氨酸aug脯氨酸cca ccc ccu苏氨酸acu acc aca甘氨酸ggu gga ggg缬氨酸guu guc gua 根据上述材料 下列描述错误的是 a 这段dna中的 链起了转录模板的作用b 决定这段多肽链的遗传密码子依次aug ccc acc ggg guac 这条多肽链中有4个 co nh 的结构d 若这段dna的 链右侧第二个碱基t被g替代 这段多肽中将会出现两个脯氨酸 解析 由图可知 为模板链 d项内容发生时 对氨基酸无影响 答案 d 9 人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病 下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程 由图中不能得出的结论是 a 基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状b 基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状c 一个基因可以控制多种性状d 一个性状可以由多个基因控制 解析 由图可以看出 苯丙酮酸 多巴胺和黑色素物质的异常与酶的合成直接相关 而酶的合成是由基因控制的 基因1若发生变化 则多巴胺和黑色素的合成都受影响 多巴胺和黑色素的合成也都受多种基因的控制 答案 a 10 某科学家用放射性同位素分别标记的胸腺嘧啶 t 和尿嘧啶 u 培养蚕豆 观察其根尖分生区细胞的有丝分裂 已知蚕豆细胞一个有丝分裂周期是20小时 根据这两种碱基被细胞利用的情况绘制的曲线如图所示 下列对此结果的分析中 你认为不正确的是 a 大量利用 t 的时期 细胞正在进行dna分子的复制b 大量利用 u 的时期 细胞正在进行大量蛋白质的合成c 大量利用 t 的时期 细胞正在大量合成转运rnad 大量利用 t 和 u 的时期 细胞正处于分裂间期 解析 胸腺嘧啶是dna所特有的碱基 大量利用t时意味着dna复制 此时消耗细胞中的脱氧核苷酸 尿嘧啶是rna所特有的碱基 大量利用u时意味着转录 此时 消耗细胞中的核糖核苷酸 而dna复制意味着细胞分裂间期 此时也大量合成蛋白质 因而需大量转录 即消耗t时也消耗u 但已分化的细胞不再复制 此时不消耗t 却有蛋白质合成 因而仍消耗 u 大量合成转运rna 应为大量利用 u 而不是 t 答案 c 11 有关密码子的叙述 正确的是 一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子 密码子gca在人细胞与细菌细胞中决定的氨基酸相同 gta ccc aug都是密码子 终止密码子由位于基因编码区下游的非编码区转录而来 氨基酸不同对应的密码子肯定不同 所有的密码子都决定一个氨基酸 a b c d 解析 密码子是指信使rna中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 与氨基酸的对应关系是 一种密码子只能对应一种氨基酸 一种氨基酸可以有多种密码子来对应 在不同生物体内是相同的对应关系 终止密码子不决定氨基酸 答案 a 12 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 c5h9no4 苯丙氨酸 c9h11no2 甘氨酸 c2h5no2 丙氨酸 c3h7no2 问基因在控制合成该多肽的过程中所需核苷酸有多少种 a 4b 8c 30d 60 解析 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 13 下图表示某基因的片段及其转录出的信使rna 请据图回答问题 几种相关氨基酸的密码子见下表 1 形成 链的过程叫做 场所是 需要的原料是 2 形成 链的过程与dna复制的过程 都是遵循 原则 3 链进入细胞后与 结合 在合成蛋白质过程中 转运rna运载的氨基酸依次是 依次填写前两个氨基酸的名称 4 若该基因复制时发生差错 当上图a处所指由a变成g时 这种突变对该蛋白质的结构有无影响 5 若该基因有100个碱基对 可编码的氨基酸最多有 个 转录 细胞核 四种核糖核苷酸 碱基互补配对 甲硫氨酸 缬氨酸 无影响 33 核糖体 解析 1 为rna单链 是以dna分子一条链为模板转录形成的 转录的场所是细胞核 需以四种核糖核苷酸为原料 2 dna复制和转录的过程都要遵循碱基互补配对原则 a t g c a u 3 信使rna通过核孔进入细胞质 与核糖体结合起来 以氨基酸为原料 以转运rna为运载工具合成蛋白质 mrna中有aug对应甲硫氨酸 gug对应缬氨酸 4 当a处的a变成g时 信使rna上此处的碱基序列由guu变为guc 对应的氨基酸仍为缬氨酸 对蛋白质的结构无影响 5 该基因为200个碱基 对应的氨基酸数 33个 14 在牧草中 白花三叶草有两个稳定遗传的品种 叶片内有含氰 hcn 的和不含氰的 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 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 f1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含氰糖苷和氰酸酶 然后观察产氰的情况 结果记录于下表 据表回答问题 1 由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是 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 叶肉细胞中缺乏 酶 叶片 可能的基因型是 4 从代谢的角度考虑 怎样使叶片 的提取液产氰 说明理由 多个基因决定一个性状 基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢进而控制生物的性状 dahl和ddhh 9 7 氰酸 did或ddhh 同时加入含氰糖苷和氰酸酶 含氰糖苷在氰酸酶的作用下能产氰 解析 1 可依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全部产氰 知 两个不产氰的品种是纯合子 基因型是ddhh和ddhh f1基因型为ddhh f2中产氰类型为9d h 不产氰的类型为3d hh 3ddh 1ddhh 故比值应为9 7 3 叶片 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 因加入含氰糖苷后能产氰 故缺乏的是d控制的产氰糖苷酶 所以基因型可能为ddhh或ddhh 4 依据提取液中加入含氰糖苷和氰酸酶其中之一都不能产生氰 推测基因型为ddhh 只有同时加入含氰糖苷和氰酸酶才能产氰 15 探究题 科学家已经证明密码子是mrna上决定一个氨基酸的三个相邻碱基 以下是遗传密码破译过程的几个阶段 1 1955年 尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统 破译了第一个密码子 苯丙氨酸 uuu 具体的做法是在代表 体外蛋白质合成系统 的20支试管中各加入作模板 mrna 的多聚尿嘧啶核苷酸 也即只由u组成的mrna 再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种 结果只有加入苯丙氨酸的试管中才出现了多聚苯丙氨酸肽链 体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统 trna 人工合成的mrna和氨基酸外 还需提供 atp 核糖体 2 上述实验后 又有科学家用c u两种碱基相间排列的mrna为模板 检验一个密码子是否含有三个碱基 假如一个密码子中含有两个或四个碱基 则该rna指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成 假如一个密码子中含三个碱基 则该rna指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成 1 2 3 1964年又有科学家用2个 3个或4个碱基为单位的重复序列 最终破译了全部密码