《2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第4章 基因的表達(dá) 素能提升課 基因表達(dá)過程中的相關(guān)計(jì)算教學(xué)案 新人教版必修第二冊(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第4章 基因的表達(dá) 素能提升課 基因表達(dá)過程中的相關(guān)計(jì)算教學(xué)案 新人教版必修第二冊(cè)（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、素能提升課 基因表達(dá)過程中的相關(guān)計(jì)算 [核心精要] 1．依據(jù)：DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系 (1)圖示： (2)規(guī)律：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝1/3 mRNA中堿基數(shù)目＝1/6 DNA(或基因)中堿基數(shù)目。 (3)計(jì)算公式：蛋白質(zhì)中肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)＝1/3 mRNA中堿基數(shù)＝1/6基因中堿基數(shù)。 2．計(jì)算中“最多”和“最少”的分析 (1)翻譯時(shí)，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，則mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 (2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答問題時(shí)應(yīng)加上

2、“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中最少有2n個(gè)堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1．一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中(G＋C)有n個(gè)；由該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則控制該mRNA合成的DNA分子至少含有的(A＋T)數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)最多脫去的水分子數(shù)分別是(　　) A．m、m/3－1 B．m、m/3－2 C．2(m－n)、m/3－1 D．2(m－n)、m/3－2 D　[由題意可知，mRNA分子有m個(gè)堿基且(G＋C)的數(shù)目為n，則此mRNA分子中(A＋U)的數(shù)目為(m－n)，控制其合成的DNA分子模板鏈

3、中(A＋T)的數(shù)目至少為(m－n)，整個(gè)雙鏈DNA分子中(A＋T)的數(shù)目至少為2(m－n)；由mRNA分子有m個(gè)堿基可知，以其為翻譯模板可合成最多含m/3個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)分子，題干中給出此蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，脫去的水分子數(shù)最多應(yīng)為m/3－2。] 2．某DNA片段轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中腺嘌呤(A)占?jí)A基總數(shù)的10%，尿嘧啶(U)占?jí)A基總數(shù)的30%，則轉(zhuǎn)錄出該mRNA的DNA片段中，腺嘌呤(A)所占的比例為(　　) A．10%　　 B．20% C．30% D．40% B　[由題意可知，在該mRNA中，A＋U＝40%，則DNA分子中模板鏈中A＋T＝40%，則在整個(gè)DNA分子中A＋T＝

4、40%，又知雙鏈DNA中A＝T，所以該DNA片段中，A＝20%。] 3．某蛋白質(zhì)分子由一條含176個(gè)氨基酸的肽鏈構(gòu)成。下列敘述正確的是(　　) A．參與合成該多肽的tRNA最多有61種 B．與該多肽合成有關(guān)的細(xì)胞器只有核糖體 C．組成該多肽的氨基酸至少有21種 D．該多肽的模板mRNA上決定氨基酸的密碼子最多有64種 A　[mRNA中密碼子數(shù)決定肽鏈中氨基酸的個(gè)數(shù)，肽鏈中含有176個(gè)氨基酸，因此決定氨基酸的密碼子數(shù)為176個(gè)，64種密碼子中決定氨基酸的密碼子有61種，所以該多肽的模板mRNA上決定氨基酸的密碼子最多有61種；由于密碼子和反密碼子之間堿基互補(bǔ)配對(duì)，故參與合成該多肽的t

5、RNA最多有61種；參與合成該多肽的細(xì)胞器是核糖體和線粒體；組成該多肽的氨基酸最多有21種。綜上所述，A項(xiàng)正確。] 4．已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由4條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中氨基酸的肽鍵共有396個(gè)，翻譯成這個(gè)蛋白質(zhì)分子的mRNA中的U和C共800個(gè)，則轉(zhuǎn)錄成mRNA的DNA分子中，G和A最少共有(　　) A．600個(gè) B．1 200個(gè) C．800個(gè) D．1 600個(gè) B　[4條肽鏈有396個(gè)肽鍵，說明共有400個(gè)氨基酸，則mRNA堿基數(shù)至少為400×3＝1 200(個(gè))，DNA中堿基數(shù)至少為400×3×2＝2 400(個(gè))，又知(G＋A)之和為DNA總堿基數(shù)的一半，則DNA分子中

6、G和A最少共有1 200個(gè)。] 5．現(xiàn)代生物工程能夠?qū)崿F(xiàn)通過已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列來人工合成基因?，F(xiàn)已知人體生長(zhǎng)激素共含190個(gè)肽鍵(單鏈)，假設(shè)與其對(duì)應(yīng)的mRNA序列中有A和U共313個(gè)，則合成的生長(zhǎng)激素基因中G至少有(　　) A．130個(gè) B．260個(gè) C．313個(gè) D．無法確定 B　[由題意可知，此蛋白質(zhì)由191個(gè)氨基酸脫水縮合而成，控制其合成的mRNA中最少有573個(gè)堿基，又知mRNA中A＋U為313個(gè)，所以mRNA中G＋C為573－313＝260(個(gè))，故DNA的兩條鏈中G＋C共有520個(gè)，即該基因中G至少有260個(gè)。] 6．一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條

7、含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子含有的堿基個(gè)數(shù)、合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基個(gè)數(shù)至少依次為(　　) A．33　11　66 B．36　12　72 C．12　36　72 D．11　36　66 B　[一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則含有12個(gè)氨基酸。mRNA中每3個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸；一個(gè)氨基酸需要一個(gè)tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)。因此，mRNA中至少含有36個(gè)堿基，至少需要12個(gè)tRNA，DNA中至少含有72個(gè)堿基。] 7．某DNA分子共有1 200對(duì)堿基，A＋T占46%，其中一條鏈中G和T分別占22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA中G所占比例和其翻譯產(chǎn)物

8、中含氨基酸的數(shù)目最多分別是(　　) A．32%　400個(gè) B．32%　200個(gè) C．18%　200個(gè) D．22%　400個(gè) A　[DNA分子中A＋T占46%，則每條鏈中A＋T占46%，G＋C占54%。已知一條鏈中G和T分別為22%和28%，則該鏈中A和C分別為18%和32%。則以此鏈為模板轉(zhuǎn)錄的mRNA中G占32%。由DNA堿基數(shù)目∶RNA堿基數(shù)目∶氨基酸數(shù)目＝6∶3∶1可知，其翻譯產(chǎn)物中含氨基酸的數(shù)目最多為1200×2÷6＝400(個(gè))。] 8．下圖表示真核細(xì)胞內(nèi)的三個(gè)重要生理過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： 甲　 乙　 　丙 (1)圖甲所示為________過

9、程，從結(jié)果分析該過程的特點(diǎn)是________，在正常情況下，甲圖中堿基的排列順序相同的單鏈?zhǔn)莀_______。 (2)在圖甲所示的一個(gè)DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占?jí)A基總數(shù)的44%，其中一條鏈(a)上的鳥嘌呤占該鏈堿基總數(shù)的21%，那么，對(duì)應(yīng)的另一條互補(bǔ)鏈(b)上的鳥嘌呤占b鏈堿基總數(shù)的比例是________。 (3)在玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生過程乙的場(chǎng)所有_____________；過程乙________(填“能”或“不能”)發(fā)生在哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中。 (4)圖乙中f的堿基種類與圖丙中的________相同，圖乙中的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)位于分子________上，起始密碼和終

10、止密碼位于圖乙中的________分子上。(填字母)。 (5)如果圖丙中的k由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則對(duì)應(yīng)合成完整的n鏈，最多需要脫掉________個(gè)水分子。 [解析]　(1)DNA復(fù)制以DNA的兩條鏈為模板，轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，翻譯以mRNA為模板。故甲、乙、丙分別表示DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。a和d分別是親代DNA分子的兩條鏈，二者的堿基序列呈互補(bǔ)關(guān)系，因此a和c、b和d上的堿基序列相同。(2)整個(gè)DNA分子中(A＋T)占44%，則(G＋C)占56%，其中一條鏈上(G＋C)也占該鏈堿基總數(shù)的56%，又因?yàn)槠渲幸粭l鏈(a)上的G占該鏈堿基總數(shù)的21%，所以與a鏈對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)鏈(b)上的G占b鏈堿基總數(shù)的比例為56%－21%＝35%。(3)玉米的葉肉細(xì)胞中能發(fā)生轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所包括細(xì)胞核、線粒體和葉綠體；哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，不會(huì)發(fā)生過程乙。(4)圖乙中f是RNA，圖丙中k是mRNA，二者堿基種類相同；轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶與DNA模板鏈上的特定位點(diǎn)結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程，密碼子位于mRNA上。(5)k鏈由351個(gè)基本單位構(gòu)成，則最多對(duì)應(yīng)117個(gè)密碼子，最多對(duì)應(yīng)117個(gè)氨基酸，脫掉116個(gè)水分子。 [答案]　(1)DNA復(fù)制　半保留復(fù)制　a和c、b和d　(2)35%　(3)細(xì)胞核、線粒體、葉綠體　不能　(4)k　e　f　(5)116 - 4 -