《高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第7講 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 湘教版必修2（湖南專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第7講 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件 湘教版必修2（湖南專版）（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（驗證性實驗的設(shè)計思路） 一、 DNA復(fù)制、 轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 1. 三者的區(qū)別續(xù)表續(xù)表 2.聯(lián)系 (1)對細胞結(jié)構(gòu)生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細胞分裂過程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細胞分裂、分化等過程。(2)DNA中含有T而無U，而RNA中含有U而無T，因此可通過放射性同位素標(biāo)記T或U，研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程。(3)復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。(4)轉(zhuǎn)錄出的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。(5)一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條相同的肽鏈。(6)從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應(yīng)的細胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾

2、基體)內(nèi)加工，最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。 【例1】在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發(fā)生的是() ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則 B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進入細胞質(zhì)中進行翻譯過程 CDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板 DDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸D【解析】 DNA復(fù)制是分別以DNA的兩條鏈為模板進行復(fù)制，而不是以DNA的一條鏈為模板復(fù)制。 二、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較存在位置含義生理作用遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中堿基排列順序，間接決

3、定氨基酸的排列順序密碼子mRNAmRNA上3個相鄰的堿基直接決定氨基酸的排列順序反密碼子tRNA與密碼子互補的三個堿基識別密碼子 1區(qū)別 2.聯(lián)系 (1)遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。 (2)mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識別密碼子并轉(zhuǎn)運相應(yīng)氨基酸的作用。 3對應(yīng)關(guān)系 密碼子、tRNA與氨基酸的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系為：一種氨基酸可有多種密碼子，可由多種tRNA來運輸，而一種密碼子只決定一種氨基酸，一種tRNA只運輸一種氨基酸。 【例2】下列關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼在核酸中的位置和堿基構(gòu)成的敘述中，正

4、確的是() A遺傳信息位于mRNA上，遺傳密碼位于DNA上，堿基構(gòu)成相同 B遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA、tRNA或rRNA上，堿基構(gòu)成相同 C遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上，堿基構(gòu)成相同 D遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，堿基構(gòu)成不同 【解析】遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，堿基構(gòu)成不同。D基因表達過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計算1轉(zhuǎn)錄時，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半，且基因模板鏈中AT(或CG)與mRNA分子中UA(或CG)相等。2翻譯過程中，mR

5、NA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸，不考慮終止密碼子，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6 一、理論歸納1概述驗證性實驗通常是指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗。驗證性實驗是建立在已知結(jié)論基礎(chǔ)上的，實驗原理、實驗結(jié)果是已知的，因此實驗步驟的設(shè)計也應(yīng)合乎實驗結(jié)果產(chǎn)生的必然。2實驗設(shè)計思路及方法當(dāng)我們需要回答設(shè)計實驗步驟時，首先必須弄清單一變量(實驗變量)，從而做到在實驗設(shè)計中有的放矢。一般性的設(shè)計如下所列：(1)如果需要提取、配制、處理實驗材料則把提取、配制等操作

6、作為第一步。(2)編組標(biāo)號。研究對象、器皿等要編組標(biāo)號，設(shè)立實驗組和對照組；注意控制無關(guān)變量，在措辭中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有測量應(yīng)測量記錄初始值。(3)實驗處理。分別對實驗組和對照組施加單一變量；實驗處理要遵循“單一變量和對照原則”。(4)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄等。依然在措辭中體現(xiàn)對無關(guān)變量的控制，經(jīng)常有“相同條件下”等字眼，觀察記錄實驗現(xiàn)象或記錄測定的實驗數(shù)據(jù)。3預(yù)測實驗結(jié)果驗證性實驗由于有明確的實驗?zāi)康?，預(yù)測的結(jié)果是科學(xué)的、合理的、唯一的。預(yù)測實驗結(jié)果，要搞清楚實驗結(jié)論的作出是以什么作為依據(jù)的，也就是實驗進行后可以觀察、分析、比較的實驗事實是什么。在闡述當(dāng)中盡量采用專業(yè)的

7、語言和名詞。一般的語言組織程序是“外因(人為施加的單一變量)由此引起的內(nèi)因變化(生理活動)內(nèi)因變化的直接結(jié)果(代謝結(jié)果)外部變化最終結(jié)果(實驗結(jié)果、現(xiàn)象等)”。(2009全國)已知2H2O2=2H2OO2，可以通過觀察反應(yīng)過程中O2的生成速度(即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應(yīng)的速度。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液，蒸餾水，3.5%FeCl3溶液，0.01%的過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。二、演練(1)實驗步驟： 。 。 。(2)實驗結(jié)

8、果預(yù)測及結(jié)論：整個實驗中，不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是 。由此可得出的結(jié)論是 。(3)如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80，重做上述實驗，O2釋放的速度最快的是 ，原因是 。取3支試管，各加入等量且適量H2O2溶液，放入37 恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液觀察各管中釋放氣泡的快慢加酶溶液的試管、加FeCl3溶液的試管、加蒸餾水的試管酶具有催化作用和高效性加FeCl3溶液的試管在此溫度下，F(xiàn)eCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性【解析】(1)要驗證過氧化氫酶具有催化作用，應(yīng)選用反應(yīng)中加入蒸餾水與加入

9、過氧化氫酶進行對比，要驗證過氧化氫酶具有高效性，應(yīng)用過氧化氫酶與無機催化劑的催化效率對比，所以應(yīng)取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時間，分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液，觀察各試管中釋放氣泡的速度。(2)酶的催化效率最高，加入酶的試管中反應(yīng)速度最快；其次是加FeCl3溶液的試管；加蒸餾水的試管中因沒有催化劑，所以反應(yīng)速度最慢。由此可以得出結(jié)論：酶具有催化作用和高效性。(3)80 高溫會使酶的結(jié)構(gòu)破壞而失去催化能力，與加入蒸餾水的試管反應(yīng)情況相同，因此加FeCl3溶液的試管反應(yīng)速度最快。 1.(2011江蘇)關(guān)于轉(zhuǎn)錄和

10、翻譯的敘述，錯誤的是( )A轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料B轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列CmRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性C【解析】轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程，所以所需的原料為核糖核苷酸，所需的酶是RNA聚合酶；轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶能夠識別基因編碼區(qū)上游的非編碼區(qū)中的RNA聚合酶結(jié)合位點并與之特異性結(jié)合，激活DNA的轉(zhuǎn)錄功能；翻譯過程中核糖體首先結(jié)合到mRNA上并沿著mRNA向前移動，翻譯出多肽鏈；一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并性，其對生物體生存的意義在于減少因基因突變所引起的性狀上的改變。2.

11、(2011上海)右圖表示兩基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子數(shù)在同一細胞內(nèi)隨時間變化的規(guī)律。若兩種mRNA自形成至翻譯結(jié)束的時間相等，兩基因首次表達的產(chǎn)物共存至少需要(不考慮蛋白質(zhì)降解)( )A4 h B6 h C8 h D12 h B3.(2011上海)原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對這一差異的合理解釋是( ) A原核生物的tRNA合成無需基因指導(dǎo) B真核生物tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) C真核生物的核糖體可進入細胞核 D原核生物的核糖體可以靠近DNAD 4.根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是( ) C A.TGU BU

12、GA CACU DUCU 【解析】據(jù)表可推知mRNA的密碼子最后的堿基為U；DNA的一條鏈為TG，另一條鏈為AC，若DNA轉(zhuǎn)錄時的模板鏈為TG鏈，則mRNA的密碼子為ACU，若DNA轉(zhuǎn)錄時的模板鏈為AC鏈，則mRNA的密碼子為UGU。5.下表有關(guān)基因表達的選項中，不可能的是( )基因表達的細胞表達產(chǎn)物A. 細菌抗蟲蛋白基因 抗蟲棉葉肉細胞細菌抗蟲蛋白B.人酪氨酸酶基因正常人皮膚細胞人酪氨酸酶C.動物胰島素基因大腸桿菌工程菌細胞動物胰島素D.兔血紅蛋白基因兔成熟紅細胞兔血紅蛋白D 【解析】抗蟲棉葉肉細胞中存在細菌抗蟲蛋白基因，細菌抗蟲蛋白基因能夠表達產(chǎn)生細菌抗蟲蛋白；正常人皮膚細胞中含有人酪氨酸

13、酶基因，人酪氨酸酶基因能夠表達產(chǎn)生人酪氨酸酶；大腸桿菌工程菌細胞存在動物胰島素基因，動物胰島素基因能夠表達產(chǎn)生動物胰島素；兔成熟紅細胞中無細胞核，所以無兔血紅蛋白基因，不能表達產(chǎn)生兔血紅蛋白。 7.鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}： (1)圖中甘氨酸的密碼子

14、是_，鐵蛋白基因中決定_的模板鏈堿基序列為_。 (2)Fe3濃度低時，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了_，從而抑制了翻譯的起始；Fe3濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機制既可以避免_對細胞的毒性影響，又可以減少_ _。GGU甘天色CCACTGACC核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動 細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費Fe3 (3)若鐵蛋白由n個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n，主要原因是_ _。 (4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn)，即由_。 mRNA兩端存在不翻譯的序列CA 【解析】本題考查基因表達的有關(guān)知識。鐵應(yīng)答元件位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游，其與鐵調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合，導(dǎo)致核糖體不能沿mRNA移動，從而無法進行翻譯。Fe3對細胞有毒，鐵調(diào)節(jié)蛋白能夠儲存多余的Fe3，這樣就避免了Fe3對細胞的毒性影響，又可充分利用Fe3，減少物質(zhì)和能量的浪費。mRNA兩端(遠離起始密碼和終止密碼)存在不翻譯的序列，所以mRNA的堿基數(shù)遠大于氨基酸數(shù)的3倍。