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文档简介
2026高考一轮复习第29讲基因的表达
21遗传信息的转录和翻译中心法则及基因表达与性状的关系遗传信息的转录和翻译考点11.组成核酸的五碳糖有
种,含氮碱基
种,核苷酸
种。2.RNA初步水解产物为
,彻底水解产物为
。3.烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体所含核苷酸种类分别为
种。4.大肠杆菌细胞内由A、G、C、U4种碱基组成的核苷酸有
种。5.若DNA和RNA均由相同种类的碱基组成的一段序列,则此DNA和RNA相同。()8、4、474种核糖核苷酸5DNA和RNA知识回顾284种含氮碱基、磷酸、核糖(6分子)×考点1遗传信息的转录和翻译(1)元素组成:
。(2)基本单位:
。1、RNA的结构和种类C、H、O、N、P核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸考点1遗传信息的转录和翻译考点1遗传信息的转录和翻译1、RNA的结构和种类(3)结构和种类①mRNA(信使RNA)③rRNA②tRNA核糖体RNA(rRNA)携带遗传信息,蛋白质合成的模板识别并转运氨基酸核糖体的组成成分少数RNA还具有催化作用,有的作为RNA病毒的遗传物质。RNA种类mRNA—信使RNAtRNA—转运RNArRNA—核糖体RNA空间结构
单链单链,局部存在双链;三叶草形(二级结构)
单链
特点携带从DNA上转录来的遗传信息,
一端携带特定的氨基酸,另一端特定的三个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子核糖体的组成成分功能翻译时作模板识别密码子并转运氨基酸参与构成核糖体共同点都是转录的产物;基本单位都相同;都与翻译过程有关考点1遗传信息的转录和翻译总结为什么RNA适于作DNA的信使呢?(1)RNA的分子组成与DNA的很相似,也能储存遗传信息,使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。(2)RNA一般是单链,长度比DNA短,能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中,去指导蛋白质的合成。(3)遵循“碱基互补配对原则”。考点1遗传信息的转录和翻译(4)RNA与DNA的区别考点1遗传信息的转录和翻译比较项目RNADNA基本组成单位核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸碱基A、U、C、GA、T、C、G五碳糖核糖脱氧核糖分布主要存在于细胞质中主要存在于细胞核中空间结构通常呈单链结构一般为规则的双螺旋结构用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正在发生DNA的合成;若大量消耗U,可推断正在发生RNA的合成。考点1遗传信息的转录和翻译(5)如何根据碱基组成判断DNA与RNA①看特征碱基;②看是否符合碱基互补配对原则。即A=T,G=C。若有T为DNA若有U为RNA若符合配对原则为双链DNA若不符合为单链DNA若符合配对原则为双链RNA或单链RNA若不符合为单链RNA例:30%A,20%G,30%C,20%T组成的遗传物质为
。单链DNA考点1遗传信息的转录和翻译2、遗传信息的转录(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫做转录。(2)场所真核:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体原核:细胞质中(3)条件模板原料酶能量DNA的一条链细胞中游离的4种核糖核苷酸RNA聚合酶等ATP,由细胞呼吸提供考点1遗传信息的转录和翻译RNA聚合酶识别、结合位点(4)过程CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶①解旋:在ATP的驱动下,RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开,暴露碱基。RNA聚合酶有解旋作用,可断裂氢键。考点1遗传信息的转录和翻译②配对:游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则与DNA模板链上的碱基互补配对,确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。考点1遗传信息的转录和翻译CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUA-U配对,T-A配对,G-C配对,C-G配对模板链编码链(反义链)(有义链)③连接:在RNA聚合酶的催化下从子链的5'端把单个的核糖核苷酸连接成核糖核苷酸链。考点1遗传信息的转录和翻译CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP特点:边解旋边转录合成方向:RNA的5’端→3’端形成磷酸二酯键④释放:合成的RNA从DNA链上释放,DNA双螺旋恢复。考点1遗传信息的转录和翻译UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞质细胞核RNA(mRNA、tRNA、rRNA)注意:真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。时间原则产物特点DNA的转录
碱基互补配对原则A-U、T-A、G-C、C-GRNA(mRNA、tRNA、rRNA)边解旋边转录个体生长发育的整个过程转录方向DNA→RNA遗传信息传递的方向从RNA的5'端到3'端从DNA的3'端到5'端注意:每次转录的只是DNA分子特定的基因片段(并非整个DNA)考点1遗传信息的转录和翻译问题:一个DNA分子中某个基因转录时,其他基因是否一定也在进行转录?一个DNA分子中的两个基因,不一定同时进行转录。转录以基因为单位进行,同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。且不同的基因转录使用的模板不一定在DNA的同一条链上。考点1遗传信息的转录和翻译转录方向的判定方法:_________________________为转录的起始方向,即RNA的5'端。已合成的mRNA释放的一端
DNA复制和转录的比较复制转录时间细胞分裂(有丝分裂和减数分裂)前的间期生长发育过程中场所主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体原料四种脱氧核糖核苷酸四种核糖核苷酸模板DNA的两条链DNA中的一条链条件解旋酶、DNA聚合酶和ATPRNA聚合酶和ATP特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录产物两个完全相同的DNA分子一条单链RNA意义复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息,为翻译作准备考点1遗传信息的转录和翻译3、遗传信息的翻译(1)概念游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)场所(3)条件考点1遗传信息的转录和翻译细胞质的核糖体上模板原料能量搬运工具mRNA氨基酸ATPtRNAmRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的21种氨基酸呢?请分析:①若1个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基只能决定4(41)种氨基酸;②若2个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基只能决定16(42)种氨基酸;③若3个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基能决定64(43)种氨基酸;因此,mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是3个。(4)密码子考点1遗传信息的转录和翻译mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基为一个密码子①密码子认读:mRNA密码子5'3'②密码子的个数:共64种密码子从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG(4)密码子考点1遗传信息的转录和翻译③密码子的种类所以,一般情况下,决定氨基酸的密码子61种。特殊情况下62种。b.普通密码子:59种;a.起始密码子:共2种,真核生物仅1种为AUG,编码甲硫氨酸;原核生物可以有2种,GUG此时编码甲硫氨酸,如果该密码子不作为起始密码子时,其编码缬氨酸;c.终止密码子:3种,UAA、UAG、UGA一般情况下不决定氨基酸,特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。(4)密码子④密码子的特性a.专一性:b.简并性:简并性使得那些由于基因突变造成的密码子中碱基被改变,仍然能编码原来氨基酸的可能性提高,可以减少有害突变。c.通用性:考点1遗传信息的转录和翻译一般一种密码子只决定一种氨基酸一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。地球上几乎所有生物都共用一套密码子,说明地球上生物有共同起源。GUG可以编码甲硫氨酸和缬氨酸考点1遗传信息的转录和翻译
(5)tRNA①结构:比mRNA小,RNA单链经过折叠形成4环4臂的“三叶草形结构”,环的部分没有碱基互补配对,臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。一端是携带氨基酸的部位(3'-OH端),另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子。终止密码子一般没有与之对应的反密码子!3'5'结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子mRNAAUU密码子UAU反密码子考点1遗传信息的转录和翻译
编码该氨基酸的密码子是:_______,反密码子是_______反密码子认读方向_________________________,____________________________________________。由结合氨基酸的部位开始读AUUUUA由长臂→短臂方向读取,即tRNA的3'端→5'端考点1遗传信息的转录和翻译
(5)tRNA②功能:识别并转运氨基酸进入核糖体。1种tRNA只能转运1种氨基酸,1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。
tRNA与氨基酸之间不是一一对应关系!项目密码子反密码子种类________种目前发现有很多种位置________上________一端实质决定1个氨基酸的3个相邻的碱基与mRNA上_______发生________配对的3个相邻的碱基64mRNAtRNA密码子碱基互补1E2甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子CAU5’3’①起始:mRNA进入细胞质,与核糖体结合,形成2个tRNA结合位点;携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基(AUG)互补配对,进入位点1。考点1遗传信息的转录和翻译
(6)过程考点1遗传信息的转录和翻译
(6)过程1E2甲②运输:携带组氨酸的tRNA以同样的方法进入位点2。CAU5’3’组GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子③延伸:通过脱水缩合形成肽键,甲硫氨酸被转移到占据位点2的tRNA上。考点1遗传信息的转录和翻译
(6)过程1E2甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子组GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’③延伸:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1。核糖体移动方向:mRNA的5'→3'一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链合成。终止密码子1E2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子ACA5’3’甲色组精半半脯AGG5’3’释放因子⑤释放:肽链释放后,不具有相应的生物学功能,需要盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。考点1遗传信息的转录和翻译
(6)过程④终止:就这样随着核糖体的移动,tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来,以合成肽链。直到核糖体读取到mRNA的终止密码子,合成才告终止。真核生物核基因:先转录,后翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译(同时进行)原核生物细胞质基因:边转录边翻译考点1遗传信息的转录和翻译
模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成____个tRNA结合位点,核糖体沿着mRNA移动的方向是__________。由左往右考点1遗传信息的转录和翻译
2
依据:长的肽链先合成,为翻译起始位置(7)翻译能精确进行的原因(8)翻译能高效进行的原因①数量:在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,形成多聚核糖体。考点1遗传信息的转录和翻译
①
为翻译提供了精确的模板。②通过
的碱基互补配对,保证了翻译能够准确地进行。mRNAmRNA上的密码子和tRNA上的反密码子(8)翻译能高效进行的原因③结果:合成多条氨基酸序列完全相同的肽链,因为其模板链相同。④意义:少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
②核糖体移动方向:短肽链→长肽链考点1遗传信息的转录和翻译
DNA复制转录翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物方向信息传递细胞分裂间期生长发育过程主要是细胞核主要是细胞核细胞质DNA的两条链DNA的一条链mRNA四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶,DNA聚合酶RNA聚合酶肽酰转移酶ATPATPATP子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA特定氨基酸顺序的肽链A-T,T-A,C-G,G-CA-U,T-A,G-C,C-GA-U,U-A,G-C,C-G半保留复制边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质mRNA的5'端-3'端子链的5'端-3'端延伸4、真核细胞中复制、转录、翻译的比较:5、遗传信息、密码子与反密码子之间的联系间接直接3考点1遗传信息的转录和翻译
6、基因表达中的相关数量关系(1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1考点1遗传信息的转录和翻译
GCACGTGCA模板链丙氨酸DNA(基因片段)mRNA氨基酸DNA碱基数目mRNA碱基数目氨基酸数目::631考点1遗传信息的转录和翻译
6、基因表达中的相关数量关系(2)实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因:①DNA中有的片段无遗传效应,不能转录出mRNA。②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不转录。③转录出的mRNA中有终止密码子,正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。(3)关注计算中的“最多”和“最少”问题①mRNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系:翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系: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倍还多。③不能忽略“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n/3个氨基酸。考点1遗传信息的转录和翻译
[教材新命题点思考]1.组成蛋白质的21种氨基酸共对应多少种密码子?由此推知1种氨基酸可能对应多个密码子,这对生物体的生存发展有何意义?组成蛋白质的21种氨基酸在正常情况下共对应61种密码子,在特殊情况下共对应62种密码子,其意义主要表现为以下两方面:①增强容错性:当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸,因而有利于蛋白质或性状的稳定。②保证翻译速度:当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。2.起始密码子AUG决定甲硫氨酸,为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸?翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸的?从核糖体上脱离下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗?翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。翻译过程中,核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子,进行肽链的合成,直到读取到mRNA上的终止密码子,合成才终止。刚从核糖体上脱离下来的产物只能称之为多肽,其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。[模型新命题点思考]3.右图表示翻译过程,据图回答下列问题:(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构?图中显示a、b间存在何种数量关系?其意义是什么?a是mRNA,b是核糖体,c是肽链。题图表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。意义:少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。(2)图中翻译方向是A→B还是B→A,判断依据是什么?
A→B。由三条肽链长度可看出,越靠近B侧的肽链越长,可确认翻译方向是A→B。中心法则及基因表达与性状的关系考点2考点2中心法则及基因表达与性状的关系1、中心法则克里克DNARNA蛋白质转录翻译复制(2)克里克提出的中心法则内容遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。(1)提出者考点2中心法则及基因表达与性状的关系(3)补充后中心法则内容DNARNA蛋白质转录翻译复制逆转录RNA的复制DNA、RNA是信息的载体蛋白质是信息的表达产物ATP为信息的流动提供能量生命是物质、能量和信息的统一体在遗传信息的流动过程中生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒逆转录病毒(HIV)(4)不同生物遗传信息的传递过程考点2中心法则及基因表达与性状的关系转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA翻译蛋白质逆转录转录DNARNA翻译蛋白质复制RNADNARNA蛋白质123451DNA复制2遗传信息转录4RNA复制3遗传信息翻译5逆转录a.细胞生物和DNA病毒:b.RNA复制类病毒(烟草花叶病毒):c.逆转录病毒(HIV):d.根尖分生区细胞:e.叶肉细胞:f.病毒:①②③③④⑤①②③①②③②③均不能发生模板产物原料碱基互补DNA复制转录翻译RNA复制逆转录DNADNARNARNAmRNA脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸脱氧核苷酸DNADNARNARNA多肽A-TT-AG-CC-GA-UT-AG-CC-GA-UU-AG-CC-GA-TU-AG-CC-GA-UU-AG-CC-G(5)与遗传信息流动有关的几个过程比较考点2中心法则及基因表达与性状的关系(6)±RNA的复制和翻译正链RNA(+RNA)可直接作为翻译的模板链,产生蛋白质;+RNA复制产生的是其互补链(-RNA),再复制才能产生+RNA-RNA不能直接翻译,需先复制产生+RNA,再翻译产生蛋白质。考点2中心法则及基因表达与性状的关系2、基因控制性状的途径(1)间接途径基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。如白化病、圆粒和皱粒豌豆、苯丙酮尿症、果蝇的红眼和白眼。(2)直接途径基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如囊性纤维化、镰状细胞贫血。考点2中心法则及基因表达与性状的关系酪氨酸酶酪氨酸不能转化为黑色素酪氨酸酶黑色素(1)间接途径实例1:白化病考点2中心法则及基因表达与性状的关系无酪氨酸酶的mRNA正常正常正常升高基因突变基因重组异常降低受阻降低失水(1)间接途径实例2:豌豆的圆粒与皱粒考点2中心法则及基因表达与性状的关系缺失3个A-TT-A缬氨酸镰刀状溶血性贫血(2)直接途径实例1:囊性纤维化实例2:镰状细胞贫血注意:(1)生物体的性状受DNA或RNA的控制,但主要通过蛋白质来体现。(2)基因对性状的间接控制和直接控制大多是通过蛋白质来起作用的,与间接控制相关的蛋白质是酶、激素等,与直接控制相关的蛋白质是生物体的结构物质。(3)体现某性状的物质并不一定都是蛋白质,如黑色素、淀粉等,此类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程性状。考点2中心法则及基因表达与性状的关系控制控制控制3、基因的选择性表达与细胞分化考点2中心法则及基因表达与性状的关系特异性胰岛素基因基因的选择性表达mRNA蛋白质指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。与基因表达的调控有关生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。概念存在时期机制4.表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。特征②RNA干扰(例如miRNA)①DNA甲基化修饰③组蛋白甲基化、乙酰化修饰等①DNA碱基序列不变;②可遗传性;③受环境影响;④可逆性的基因表达(如甲基化影响基因表达,去甲基化可恢复基因的表达)考点2中心法则及基因表达与性状的关系①DNA甲基化:影响转录部分碱基发生甲基化修饰会干扰RNA聚合酶对DNA的识别和结合,从而抑制基因的表达,甲基化程度越高,Avy基因表达受到抑制越明显,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。考点2中心法则及基因表达与性状的关系Avy基因a基因②组蛋白甲基化:影响转录组蛋白甲基化后,会使DNA缠绕在组蛋白上更紧,这样DNA不能解开双链从而不能转录,基因不能表达。当甲基化移除后,DNA就又可以转录了。考点2中心法则及基因表达与性状的关系当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时,该mRNA发生降解或翻译阻滞,导致基因表达沉默。DNADNAmRNA非编码RNA蛋白质阻止翻译(抑制基因表达)互补配对③RNA干扰:影响翻译考点2中心法则及基因表达与性状的关系4、表观遗传实例1:同卵双胞胎,这种双胞胎是一个精子与一个卵细胞结合产生一个受精卵后再一分为二形成的两个胚胎。他们基因组成相同,但是性状依然有差异。实例2:蜂王和工蜂,同由受精卵发育而来的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。表观遗传在其中发挥了重要作用。考点2中心法则及基因表达与性状的关系①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。③表观遗传一般是影响基因的表达过程,进而影响蛋白质的合成。考点2中心法则及基因表达与性状的关系注意:关系123一个基因一种性状控制基因的特异性如红绿色盲、白化病等单基因遗传病多个基因一种性状控制多基因效应如人的身高是由多个基因决定的一个基因多种性状控制基因的多效性如研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。基因与性状并不是简单的一一对应的关系,性状=基因+环境考点2中心法则及基因表达与性状的关系5、基因与性状间的对应关系[经典·基础·诊断]2.(2024·山东青岛高三质检)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某氨基酸的部分密码子(5′→3′)是丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUG、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是(
)A.图中①为亮氨酸B.图中结构②从右向左移动C.该过程中没有氢键的形成和断裂D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中B3.(2021·河北选择考)关于基因表达的叙述,正确的是(
)A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录,移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息C考向1遗传信息的转录和翻译1.(2024·荆荆随联考)基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。下列表述正确的是(
)A.DNA转录形成的mRNA,与母链碱基组成、排列顺序都是相反的B.一个密码子只能对应一种氨基酸,一种氨基酸必然对应多个密码子C.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料,且都遵循碱基互补配对原则D.在真核生物中,基因的转录和翻译都是在细胞内的不同区室中进行的C4.(2023·高考全国卷乙)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲—tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(
)①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A.②⑤⑥ B.①②⑤C.③④⑥ D.②④⑤A[经典·基础·诊断]1.(2021·福建选择考)下列关于遗传信息的叙述,错误的是(
)A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNAC.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性A[情境新命题点思考]2.周期性共济失调是一种由常染色体上的基因(用A或a表示)控制的遗传病,致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常,从而使正常钙离子通道的数量不足,造成细胞功能异常。该致病基因纯合导致胚胎致死,患者发病的分子机理如下图所示。请回答下列问题。(1)图中①②分别表示什么生理过程?图中①过程表示转录,②过程表示翻译。(2)结构C的形成与什么结构有关?结构C为核糖体,核糖体的形成与核仁有关。(3)若不发生基因突变,是否可能产生异常钙离子通道蛋白?可能,如表观遗传。考向3基因对性状的控制6.(2024·广东肇庆高三一模)PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研组研究出产油率更高的油菜品种,基本原理如下图所示。下列分析错误的是(
)A.图中过程①③所需酶的种类不同B.基因B和物质C在物质组成上的差别是碱基种类不同C.该过程中体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状D.图中过程④是通过诱导b链的转录提高油菜出油率B[事实概述类]1.密码子具有简并性,你认为这对生物的生存有何意义?试分析。____________________________________________________________________________________________。2.研究发现细胞中正常的mRNA的寿命从几秒到几天不等,不同种类的mRNA的寿命不同的意义是________________________________________________________________。在一定程度上能防止由于碱基改变而导致的蛋白质的改变,有利于保持蛋白质(或生物性状)的稳定性使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求(合理即可)3.某植物花色由三对独立遗传的基因共同决定,若下图是花中相关色素的合成途径,其体现了基因对生物体的性状的控制途径为____________________________________________________________。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状5.人体不同组织细胞的相同DNA分子,进行转录过程时启用的起始点________________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是__________________________________。8.下图为某生物遗传信息传递过程:
图中A表示_____________。某同学判断该图表示的遗传信息传递过程发生在原核细胞中,他判断的依据是_____________________。不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达RNA聚合酶转录和翻译同时进行6.某野生型水稻叶片绿色由基因C控制,突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′—GAGAG—3′变为5′—GACAG—3′,导致第______位氨基酸突变为________,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的
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