高考生物-基因的表达课件.ppt

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1、第四章 基因的表达生物高考总复习生物高考总复习 必修二必修二 DNA DNA和和RNARNADNADNA主要存在于主要存在于细胞核中细胞核中蛋白质的合成蛋白质的合成在细胞质中的在细胞质中的核糖体上进行核糖体上进行指导指导通过通过RNARNA作为信使作为信使问题：为什么问题：为什么RNARNA适于作适于作DNADNA的信使？的信使？RNARNA也是由也是由 连接而成，也能储存连接而成，也能储存 。RNARNA与与DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循 原则。原则。核苷酸核苷酸遗传信息遗传信息碱基互补配对碱基互补配对RNARNA一般是一般是 链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此能够

2、通过短，因此能够通过 ，从从 转移到转移到 中。中。单单核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞如何指导细胞质中的蛋白质的合成质中的蛋白质的合成?DNA DNA和和RNARNA碱基碱基碱基碱基脱氧脱氧核糖核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸比较：比较：（1）基本单位）基本单位（2）五碳糖）五碳糖（3）含氮碱基）含氮碱基（种类、数目）（种类、数目）（4）结构）结构（5）主要存在）主要存在部位部位（6）功能）功能不稳定不稳定,变异频率高变异频率高识别密码识别密码子及转运子及转运氨基酸氨基酸参与核糖参与核糖体构成体构成翻译的直接模板翻译的直接模板（信使（信使RNARNA）

3、（转运（转运RNA RNA）（核糖体（核糖体RNARNA）练一练练一练 经测定，甲、乙、丙经测定，甲、乙、丙3 3种生物的核酸中碱基之种生物的核酸中碱基之比如下表，这比如下表，这3 3种生物的核酸分别为种生物的核酸分别为 A.A.双链双链DNADNA、单链、单链DNADNA、RNARNA B B单链单链DNADNA、双链、双链DNADNA、RNARNA C C双链双链DNADNA、RNARNA、单链、单链DNADNA D DRNARNA、单链、单链DNADNA、双链、双链DNADNAA AG GC CT TU U甲甲6060404060604040乙乙3030202020203030丙丙414

4、1232344442828B单链单链DNA双链双链DNARNA DNA DNA和和RNARNA基因指导蛋白质合成的过程：基因指导蛋白质合成的过程：基因的表达：基因的表达：转录转录+翻译翻译转录转录(P63)(P63)模板链（反义链）模板链（反义链）编码链（有义链）编码链（有义链）复制复制转录转录主要场主要场所所模板模板原料原料酶酶能量能量碱基碱基配对配对产物产物细胞核细胞核只有只有DNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶ATPA-U、T-A、C-G细胞核细胞核DNA的两条链的两条链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶ATPA

5、-T、T-A、C-G子代子代DNAmRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体肤色肤色眼皮单双眼皮单双血型血型基因基因转录小结转录小结p整个整个DNADNA都解旋、转录吗？都解旋、转录吗？不；不；基因的选择性表达（转录和翻译）基因的选择性表达（转录和翻译）mRNA通过通过 进入细胞质中，进入细胞质中，开始它新的历程开始它新的历程翻译翻译。翻译翻译核孔核孔mRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸核糖体核糖体翻译翻译一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的结合部位形成的结合部位形成_个个 tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译

6、起点：翻译起点：_决定的是甲硫氨酸或决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。缬氨酸。翻译终点：识别到翻译终点：识别到_（不决定氨基酸）（不决定氨基酸）翻译停止。翻译停止。翻译进程：翻译进程：_沿着沿着mRNAmRNA移动，读取下一移动，读取下一个个_，但，但mRNAmRNA不移动。不移动。2起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子核糖体核糖体密码子密码子翻译翻译翻翻 译译翻译翻译1.1.密码子在密码子在 上，有上，有 种，种，决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有 种。种。2.2.终止密码子有终止密码子有 种，不决定氨基酸。种，不决定氨基酸。3.3.起始密码子有起始密码子有 种，分别决定种，分别决定 和和

7、 。4.4.一种密码子一种密码子 一种氨基酸，一种氨基酸，一种氨基酸可对应一种氨基酸可对应 密码子。密码子。5.5.反密码子在反密码子在 上，有上，有 种种6.6.一种一种tRNAtRNA能携带能携带 氨基酸氨基酸 一种氨基酸可由一种氨基酸可由 tRNAtRNA携带携带7.tRNA7.tRNA只有三个碱基吗？只有三个碱基吗？646461613 32 2甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸只能决定只能决定一种或几种一种或几种mRNAmRNA6161tRNAtRNA一种一种一种或几种一种或几种tRNAtRNA结构模式图结构模式图结构：三叶草状，有四条臂和四个环。结构：三叶草状，有四条臂和四个环。氨基酸结合

8、位点氨基酸结合位点 反密码子反密码子种类：种类：6161种种单链结构，但有配对区域，单链结构，但有配对区域，不能出现不能出现“T T”碱基。碱基。位点位点tRNA有很多碱基，不只是有很多碱基，不只是3个，个，只是构成反密码子部分的是只是构成反密码子部分的是3个。个。假设编码亮氨酸的密码子假设编码亮氨酸的密码子CUACUA中的一个碱基发生改变，则中的一个碱基发生改变，则判断一下可能的改变情况下，是否引起了氨基酸种类的判断一下可能的改变情况下，是否引起了氨基酸种类的变化变化-C C-U-A-U-A-G G-U-A-U-A-A A-U-A-U-A-U U-U-A-U-A-亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸异亮

9、氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸-C C-U U-A-A-C-C-A A-A-A-C-C-C C-A-A-C-C-G G-A-A-亮氨酸亮氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸-C-U-C-U-A A-C-U-C-U-U U-C-U-C-U-G G-C-U-C-U-C C-亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸简并性简并性？遗传密码的特性：遗传密码的特性：u通用性通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表u简并性简并性：一种氨基酸可有两种以上的密码子的情况：一种氨基酸可有两种以上的密码子的情况u已知某人细胞中已知某人细胞中DNADNA分子上的一个

10、碱基对（分子上的一个碱基对（A AT T）发生）发生置换，但细胞表现一切正常，请对此作出一种合理的解置换，但细胞表现一切正常，请对此作出一种合理的解释释 置换发生在置换发生在DNADNA非遗传效应的片段内；非遗传效应的片段内；置换发生在内含子或非编码区内；置换发生在内含子或非编码区内；置换发生在隐性基因中；置换发生在隐性基因中；置换发生后新形成的密码子与原密码子对应的是同一置换发生后新形成的密码子与原密码子对应的是同一氨基酸氨基酸环境环境析：析：mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图 数量关系：一个数量关系：一个mRNAmRNA可可同时结合多个核糖体同时结

11、合多个核糖体。目的、意义：少量的目的、意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量分子可以迅速合成出大量的蛋的蛋白质。白质。白质。白质。析：析：mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图方向：从方向：从左向右左向右，判断依据是根据多肽链的长短，判断依据是根据多肽链的长短结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中至内质网、高尔基体等结构中进一步加工进一步加工。析：析：mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图 提醒提醒图示中图示中4 4个核糖体合成

12、的个核糖体合成的4 4条多肽链因为条多肽链因为模板模板mRNAmRNA相同，所以合成了相同，所以合成了4 4条相同的肽链条相同的肽链。项目项目转录转录翻译翻译场所场所主要是主要是 细胞质中的细胞质中的 模板模板DNA(DNA(基因基因)的的一条链一条链原料原料4 4种种2020种种其他条件其他条件酶酶(RNA(RNA聚聚 )和和ATPATP、解旋酶解旋酶酶、酶、ATPATP和和 (搬运工具搬运工具)碱基配对碱基配对方式方式信息传递信息传递DNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质产物产物RNA(mRNARNA(mRNA、tRNAtRNA、rRNA)rRNA)有一定氨基酸排列顺序有

13、一定氨基酸排列顺序的多肽的多肽核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸细胞核细胞核核糖体核糖体mRNAmRNADNADNAmRNAmRNA A A A A C CG G G GC CmRNAmRNAtRNAtRNA A A A A C CG G G GC C合酶合酶tRNAtRNAU UU UT TU U转录起点：转录起点：转录终点：转录终点：翻译起点：翻译起点：翻译终点：翻译终点：RNARNA聚合酶与聚合酶与启动子启动子识别并结合识别并结合遇遇终止子终止子起始密码子起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸决定的是甲硫氨酸或缬氨酸识别到识别到终止密码子终止密码子(不决定氨基酸不决定氨基酸)翻译停止翻译停止启

14、动子启动子终止子终止子起始密码子起始密码子终止密码子终止密码子(20112011江苏卷，江苏卷，7 7)关于转录和翻译的叙述，关于转录和翻译的叙述，错误错误的是的是 ()A A转录时转录时以核糖核苷酸为原料以核糖核苷酸为原料 B B转录时转录时RNARNA聚合酶能识别聚合酶能识别DNADNA中特定碱基序列中特定碱基序列 C CmRNAmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质 DD不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性转录和翻译转录和翻译C变式训练：变式训练：1、（、（04高考上海）组成人体蛋白质的高考上海）组成人体蛋白质的20种

15、氨基种氨基酸对应的密码子共有（酸对应的密码子共有（）A、4个个B、20个个C、61个个D、64个个2、一个、一个tRNA一端的一端的3个碱基是个碱基是CGA,这个这个tRNA转运的氨基酸是（转运的氨基酸是（）A、酪氨酸、酪氨酸UACB、谷氨酸、谷氨酸GAGC、精氨酸、精氨酸CGAD、丙氨酸、丙氨酸GCUCD5.5.下列有关如图所示的生理过程下列有关如图所示的生理过程(图中图中代表核糖体代表核糖体,代表多代表多肽链肽链)的叙述的叙述,不正确的是不正确的是()A.A.图中所示的生理过程包括转录和翻译图中所示的生理过程包括转录和翻译B.B.图中所示的过程可能发生在原核细胞中图中所示的过程可能发生在原

16、核细胞中C.C.遗传信息由遗传信息由传递到传递到需要需要RNARNA作中介作中介D.D.图中图中在该过程中不起作用在该过程中不起作用,由此可确定由此可确定在遗传上不具功能在遗传上不具功能课时训练课时训练P263D7.(20157.(2015赤峰模拟赤峰模拟)如图为某生理过程示意图。相关叙述正如图为某生理过程示意图。相关叙述正确的是确的是()A.A.该过程中的该过程中的位于染色体上位于染色体上B.B.与与碱基互补配对区域中碱基互补配对区域中A A均与均与T T配对配对C.C.与与的结合部位形成的结合部位形成tRNAtRNA的结合位点不止一个的结合位点不止一个D.D.图中图中的移动方向由上往下的移

17、动方向由上往下课时训练课时训练P263C9.(20159.(2015江门模拟江门模拟)如图如图是三种是三种RNARNA的模式图的模式图,下列说法下列说法错误的是错误的是()A.A.上有反密码子上有反密码子B.B.可与可与发生碱基互补配对发生碱基互补配对C.C.终止密码子对应的终止密码子对应的不携带氨基酸不携带氨基酸D.D.翻译过程需要翻译过程需要的参与的参与AC6.(20156.(2015广州模拟广州模拟)下图是真核细胞中三种生命活动的示意图下图是真核细胞中三种生命活动的示意图,相关叙述不正确的是相关叙述不正确的是()A.A.过程都有碱基互补配对过程都有碱基互补配对B.B.过程都有酶参与催化过

18、程都有酶参与催化C.C.只有只有过程一定发生在细胞质中过程一定发生在细胞质中D.D.过程不一定都有水生成过程不一定都有水生成 (2014东莞统考东莞统考)关于图示生理过程的说法关于图示生理过程的说法,正确的是正确的是()A能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核BmRNA上所含有的密码子均能上所含有的密码子均能在在tRNA上找到与其相对应的反密码子上找到与其相对应的反密码子C该图表示的是转录和翻译该图表示的是转录和翻译D该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供解解析析由由图图可可知知，该该图图所所示示的的生

19、生理理过过程程包包括括转转录录和和翻翻译译过过程程，且且转转录录和和翻翻译译是是同同时时进进行行的的，故故图图示示生生理理过过程程是是发发生生在在原原核核生生物物细细胞胞内内，原原核核生生物物无无真真正正的的细细胞胞核核，无无线线粒粒体体；mRNA上的终止密码子在上的终止密码子在tRNA上找不到相应的反密码子。上找不到相应的反密码子。CDA AC CU UG GG GA AU UC C U UmRNAmRNAtRNAtRNAU UG GA CA CC CU AU AG GA A苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转转录录翻翻译译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUACU GGA U

20、CUDNADNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键613基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 11 一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译可合成通过翻译可合成一条一条含有含有1111个肽键的多肽个肽键的多肽，则此，则此mRNAmRNA分子至少含有的碱基分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的个数及合成这段多肽需要的tRNAtRNA个数及转录此个数及转录此mRNAmRNA的的基因中碱基数至基因中碱基数至少少依次为依次为()()A A3333111166 B66 B36

21、3612127272 C C1212363672 D72 D111136366666BB基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 1212个氨基酸个氨基酸DNADNA（基因）中碱基：（基因）中碱基：mRNA mRNA 中碱基：密码子个数：中碱基：密码子个数：tRNA tRNA 个数：氨基酸个数个数：氨基酸个数 =6：3：1：1：1氨基酸的数目氨基酸的数目1/31/3mRNAmRNA的碱基数目的碱基数目1/61/6基因基因中的碱基数中的碱基数基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 DNADNA中有的片段中有的片段无遗传效应无遗传效应，不能转录出，不能转录出mRN

22、AmRNA 在基因片段中，有的片段起在基因片段中，有的片段起调控作用（启动子、终调控作用（启动子、终止子等）止子等），不转录，不转录 转录出的转录出的mRNAmRNA中有中有终止密码子终止密码子，终止密码子不对，终止密码子不对应氨基酸应氨基酸这个比例关系都是这个比例关系都是最大值最大值，原因如下：，原因如下：（起始密码子之前和终止密码子之后的序列）（起始密码子之前和终止密码子之后的序列）某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2 7782 778，若氨基酸的平均相，若氨基酸的平均相对分子质量为对分子质量为110110，如，如考虑终止密码子考虑终止密码子，则编码该多肽的，则编码该多肽的基

23、因基因长度长度至少至少是是 ()A A7575对碱基对碱基 B B7878对碱基对碱基 C C9090对碱基对碱基 D D9393对碱基对碱基D基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 设有设有X个氨基酸：个氨基酸：110X18（X1）=2778则肽键数为则肽键数为：X1X=30个个mRNA：31个密码子、个密码子、93个碱基个碱基基因：基因：93对碱基对碱基D分分析析mRNA分分子子中中有有m个个碱碱基基，其其中中GC数数目目为为n个个，推推出出AU数数目目为为mn个个，故故DNA中中AT数数目目为为2(mn)。根根据据mRNA碱碱基基数数目目蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸数数

24、目目31可可知知，氨氨基酸数目为基酸数目为m/3。水分子数氨基酸数肽链数。水分子数氨基酸数肽链数。1 1提出人：提出人：。2 2完善的中心法则内容完善的中心法则内容(用简式表示用简式表示)3 3最初提出的内容包括最初提出的内容包括、转录和、转录和，补，补充完善的内容为充完善的内容为RNARNA复制和复制和。4 4RNARNA的自我复制和逆转录只发生在的自我复制和逆转录只发生在病毒在病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。克里克克里克DNADNA复制复制翻译翻

25、译逆转录逆转录RNARNA逆转逆转录酶录酶中心法则解读中心法则解读 转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录中心法则解读中心法则解读 转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译翻译翻译DNA复制复制DNA复制复制RNA复制复制RNA复制复制逆转录逆转录甲乙丙为三种类型的病毒：甲乙丙为三种类型的病毒：DNADNA病毒病毒如：噬菌体如：噬菌体RNARNA病毒病毒（RNARNA自自我复制病毒）我复制病毒）如：烟草花叶病毒如：烟草花叶病毒 RNARNA病毒病毒（逆转录）（逆转录）如：如：HIVHIV各类生物遗传信息传递各类生物遗传信息传递生物种类生物种类遗传信息传递过程遗传信息传递过程真

26、核生物真核生物原核生物原核生物DNA病毒病毒RNA自我复自我复制病毒制病毒逆转录病毒逆转录病毒中心法则解读中心法则解读 RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质误区警示误区警示1.1.高等动植物只有高等动植物只有DNADNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三细胞情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但条途径都有；但叶肉细胞

27、等高度分化的细胞无叶肉细胞等高度分化的细胞无DNADNA复制途径复制途径，只有，只有转录和翻译两条途径；转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。2.2.只有只有RNARNA病毒具有病毒具有RNARNA复制和逆转录过程，是后来发现的，是对复制和逆转录过程，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。中心法则的补充和完善。3.3.逆转录一定要在逆转录酶逆转录一定要在逆转录酶(病毒携带病毒携带)的作用下完成的作用下完成,但逆转录过但逆转录过程发生在宿主细胞内程发生在宿主细胞内.4.4.根据模板和原料即可确定是中心法则的哪一过程，如模板根据模板和原料即可确定是中心

28、法则的哪一过程，如模板DNADNA，原料脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸）即可确定为原料脱氧核糖核苷酸（核糖核苷酸）即可确定为DNADNA复制（转录）复制（转录）5.5.进行碱基互补配对的过程进行碱基互补配对的过程上述五个都有；上述五个都有；进行互补配对的场进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。6.6.需要解旋酶的过程：需要解旋酶的过程：DNADNA复制（两条链都作模板）和转录（复制（两条链都作模板）和转录（DNADNA一一条链作模板）。条链作模板）。想一想想一想 1 1结合中心法则考虑结合中心法则考虑DNADNA、RNARNA产生的途

29、径有哪些？产生的途径有哪些？2 2DNADNA和和RNARNA在真核细胞中存在部位有何区别？在真核细胞中存在部位有何区别？3 3若某生物若某生物全部核酸全部核酸中嘌呤中嘌呤嘧啶，则可能是哪类生嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？物，不可能是哪类生物？提示：产生提示：产生DNADNA的途径：的途径：DNADNA复制和逆转录；复制和逆转录；产生产生RNARNA的途径：的途径：RNARNA复制和转录。复制和转录。提示：共有细胞结构提示：共有细胞结构细胞核、叶绿体和线粒体，细胞核、叶绿体和线粒体，而而RNARNA可存在于核糖体、细胞质基质中。可存在于核糖体、细胞质基质中。提示：可能是细胞生物或提

30、示：可能是细胞生物或RNARNA病毒，病毒，不可能是不可能是DNADNA病毒，如噬菌体等。病毒，如噬菌体等。DNA DNA和和RNARNA4 4若某生物若某生物遗传物质遗传物质中嘌呤中嘌呤嘧啶，则可能是哪类嘧啶，则可能是哪类生物，不可能是哪类生物？生物，不可能是哪类生物？提示：可能是提示：可能是RNARNA病毒，如病毒，如HIV HIV、SARSSARS、烟草花叶病毒等、烟草花叶病毒等 不可能是细胞生物和不可能是细胞生物和DNADNA病毒。病毒。5 5若某些核酸中共有若某些核酸中共有8 8种核苷酸，种核苷酸，5 5种碱基，种碱基，4 4条链，条链，则推断可能的核酸情况。则推断可能的核酸情况。提

31、示提示1 1个个DNADNA分子分子2 2个个RNARNA分子。分子。DNA DNA和和RNARNA蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶)的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制基因对性状的控制基因对性状的控制1.1.基因通过控制基因通过控制酶的合成酶的合成来控制代谢的过程，进来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状而控制生物体的性状2.2.基因还能通过控制基因还能通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生

32、物直接控制生物 的性状的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状！性状！通过指导通过指导的合成的合成控制控制DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的打乱了编码淀粉分支酶的基因基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成蔗糖不合成为淀粉蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（而显得皱缩（性状：皱粒性状：皱粒）编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为淀粉蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高，淀粉含量升高淀粉含量高有效保留水分，豌淀粉含

33、量高有效保留水分，豌豆显得圆胖豆显得圆胖（性状：圆粒）（性状：圆粒）白化病 白化病是一种白化病是一种较常见的皮肤及其较常见的皮肤及其附属器官附属器官黑色素缺黑色素缺乏乏所引起的疾病。所引起的疾病。这类病人通常这类病人通常是全身皮肤、毛发、是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为表现出怕光等行为 白化病患者白化病患者控制酶形成的控制酶形成的基因基因异常异常控制酶形成的控制酶形成的基因基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素缺乏黑

34、色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病表现正常表现正常健康的人健康的人囊性纤维病囊性纤维病CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋白(CFTR(CFTR蛋白蛋白)异常，导致功能异常异常，导致功能异常转运氯离子的功能异常，气管内黏液增多转运氯离子的功能异常，气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞红细胞呈镰刀状呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性红细胞容易破裂，患溶血性贫血

35、贫血规律规律：色素等非蛋白质类：色素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于物质体现生物性状都属于间接控制途径。间接控制途径。白化病白化病镰刀形细胞贫血症镰刀形细胞贫血症圆粒和皱粒豌豆圆粒和皱粒豌豆囊性纤维病囊性纤维病苯丙酮尿症苯丙酮尿症西瓜瓤颜色西瓜瓤颜色果蝇的红眼和白眼果蝇的红眼和白眼通过控制通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生物的性状直接控制生物的性状通过控制通过控制酶的合成酶的合成来控来控制代谢间接控制生物的制代谢间接控制生物的性状性状基因对性状的控制基因对性状的控制 基因与性状的关系基因与性状的关系细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋是否与蛋白质结合白质结

36、合基因数量基因数量遗传方式遗传方式功能功能细胞质基因与细胞核基因的区别细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质结合与蛋白质结合为染色体为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译形态结构形态结构双链环状双链环状双螺旋结构双螺旋结构 很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的核细胞的第二遗传信息系统第二遗传信息系统，或，或核外基因及其表达体系核外基因及其表达体系。研究发现，线粒体和叶

37、绿体都具有自身转录研究发现，线粒体和叶绿体都具有自身转录DNADNA和翻译蛋和翻译蛋白质的体系，但它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编白质的体系，但它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中的核糖体上合成的，也就是说，线粒体码，在细胞质中的核糖体上合成的，也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对细胞核遗传有很大的和叶绿体的自主程度是有限的，对细胞核遗传有很大的依赖性，所以称其为依赖性，所以称其为半自主性细胞器半自主性细胞器。线粒体和叶绿体。线粒体和叶绿体DNADNA都可以自我复制，也是以半保留复制方式进行复制，都可以自我复制，也是以半保留复制方式进行复制，都受核的控制。都受核的控制。

38、读一读读一读 (20102010江苏卷，江苏卷，3434)铁蛋白是细胞内储存多余铁蛋白是细胞内储存多余FeFe3 3的蛋白的蛋白，铁蛋白合成的调节与铁蛋白合成的调节与游离的游离的FeFe3 3、铁调节蛋白铁调节蛋白、铁应答元铁应答元件件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNAmRNA起始密码上游起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当蛋白的合成。当FeFe3 3浓度高时，铁调节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白由于结合FeFe3 3而丧失与铁应答元件的结合能力，而丧失与铁应答元件的结

39、合能力，核糖体核糖体能与铁蛋白能与铁蛋白mRNAmRNA一端一端结合结合，沿，沿mRNAmRNA移动移动，遇到起始密码后开始翻，遇到起始密码后开始翻译译(如下图所示如下图所示)。回答下列问题：。回答下列问题：铁蛋白是细胞内储存多余铁蛋白是细胞内储存多余FeFe3 3的蛋白的蛋白，铁蛋白合成的，铁蛋白合成的调节与调节与游离的游离的FeFe3 3、铁调节蛋白铁调节蛋白、铁应答元件铁应答元件等有关。等有关。铁应答元件铁应答元件是位于铁蛋白是位于铁蛋白mRNAmRNA起始密码上游起始密码上游的特异的特异性序列，能与性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的阻遏铁蛋白的合

40、成合成。FeFe3 3浓度高时，浓度高时，铁调节蛋白铁调节蛋白由于结合由于结合FeFe3 3而而丧失与铁丧失与铁应答元件的结合能力应答元件的结合能力，核糖体核糖体能与铁蛋白能与铁蛋白mRNAmRNA一端一端结合结合，沿沿mRNAmRNA移动移动，遇到起始密码后开始翻译，遇到起始密码后开始翻译 图中甘氨酸的密码子是，铁蛋白基因中决定图中甘氨酸的密码子是，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为的模板链碱基序列为 GGUGGUCCACTGACCCCACTGACCFeFe3 3浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ,从而抑制了翻译的从而抑制了翻译的起始；

41、起始；核糖体在核糖体在mRNAmRNA上的结合与移动上的结合与移动FeFe3 3浓度高时，铁调节蛋白由于结合浓度高时，铁调节蛋白由于结合FeFe3 3而丧失与铁而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白应答元件的结合能力，铁蛋白mRNAmRNA能够翻译。这种能够翻译。这种调节机制既可以避免调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响，又可对细胞的毒性影响，又可以减少。以减少。若铁蛋白由若铁蛋白由n n个氨基酸组成，指导其合成的个氨基酸组成，指导其合成的mRNAmRNA的碱基数远大于的碱基数远大于3 3n n，主要原因是，主要原因是 。若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸

42、变成亮氨酸(密码子为密码子为UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUG)CUG)，可以通过改变，可以通过改变DNADNA模板链上的一个碱基来实现，即模板链上的一个碱基来实现，即由由 。FeFe3 3细胞内物质和能量的浪费细胞内物质和能量的浪费mRNAmRNA两端存在不翻译的序列两端存在不翻译的序列CACA重点题型研析重点题型研析同位素标记的应用同位素标记的应用1方方法法：用用于于示示踪踪技技术术的的放放射射性性同同位位素素一一般般是是构构成成细细胞胞化化合合物的重要元素。如物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。等。2应用应用元素元素放

43、射性放射性同位素同位素应用应用氢氢3H在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨标记的亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程，从而证明了酸，探究分泌蛋白的分泌过程，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的碳碳14C用含有用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子的转移途径，途径是：二氧化碳碳原子的转移途径，途径是：二氧化碳三三碳化合物碳化合物糖类糖类元素元素放射性放射性同位素同位素应用应用氧氧18O对光合作用原料进行如下标记：对光合作用原料进行如下标记：C18O2和和HO，证，证明光合作用所释放出来的

44、氧气来自于水；将明光合作用所释放出来的氧气来自于水；将O2进进行行18O2标记，证明标记，证明O2在有氧呼吸过程中与氢结合在有氧呼吸过程中与氢结合形成了水形成了水磷磷32P硫硫35S用用32P标记噬菌体的标记噬菌体的DNA分子，在大肠杆菌内发现分子，在大肠杆菌内发现放射性，用放射性，用35S标记噬菌体的蛋白质，大肠杆菌内标记噬菌体的蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性，证明未发现放射性，证明DNA分子是生物的遗传物质分子是生物的遗传物质氮氮15N用用15N标记标记DNA，证明，证明DNA分子具有半保留复制的分子具有半保留复制的特点特点碘碘131I用含有用含有131I的饲料饲喂动物，进行放射性检测，可

45、的饲料饲喂动物，进行放射性检测，可以发现动物甲状腺细胞有聚集以发现动物甲状腺细胞有聚集I的作用，另外，检的作用，另外，检测测131I的去路，可确定甲状腺激素的靶器官的去路，可确定甲状腺激素的靶器官A实验技能实验技能探究性实验题解题模板探究性实验题解题模板1适用范围：适用范围：实验结果是未知的。实验结果是未知的。题题目目中中常常见见提提问问语语：“请请设设计计一一个个实实验验，探探究究”“”“探探究究(自自变变量量)对对(因因变变量量)的的影影响响”或或“探探究究(自自变量变量)与与(因变量因变量)的关系的关系”。2解题模板：解题模板：(1)审审“实实验验目目的的”(变变量量法法)根根据据实实验

46、验的的因因果果关关系系找找出出自自变变量量和因变量。和因变量。说说明明：从从试试题题中中提提出出的的问问题题“探探究究(自自变变量量)对对(因变量因变量)的的”找出自变量和因变量。找出自变量和因变量。有有些些试试题题要要求求写写出出实实验验研研究究的的课课题题,就就是是要要求求写写实实验验目目的的,可可套用套用“探究探究(自变量自变量)对对(因变量因变量)的的”这句话。这句话。(2)作作“实实验验假假设设”(转转换换法法)提提出出一一种种可可能能的的实实验验原原理理，换换用陈述句表述。用陈述句表述。说说明明：一一般般实实验验不不要要求求写写实实验验假假设设，如如果果要要求求写写出出，假假设设一

47、般采用一般采用“如果如果A，则，则B”的形式。的形式。假假设设是是根根据据现现有有的的科科学学理理论论和和事事实实，对对所所要要研研究究的的对对象象设设想一种或几种可能的答案或解释，即实验原理。想一种或几种可能的答案或解释，即实验原理。(3)辨辨“材材料料用用具具”(消消元元法法)找找出出已已用用材材料料，分分析析、选选用用未未用材料。用材料。说说明明：材材料料用用具具既既是是对对实实验验过过程程的的提提示示又又是是对对实实验验步步骤骤的的限定。限定。一一般般试试题题会会给给出出材材料料用用具具,但但完完全全开开放放性性试试题题要要求求根根据据实实验验目的目的,自主选择实验材料和用具自主选择实

48、验材料和用具(原则原则:不要少用也不要多用不要少用也不要多用)。(4)套套“实验步骤实验步骤”(套入法套入法)根据实验步骤常用句式套入。根据实验步骤常用句式套入。说明：说明：实验步骤一般从以下实验步骤一般从以下3点来考虑：点来考虑：1取材分组取材分组:将若干生长状况、大小等相同的材料将若干生长状况、大小等相同的材料(用具用具)随机均分为若干组，并用随机均分为若干组，并用A、B、C进行标号进行标号2材料处理：材料处理：不施加实验变量不施加实验变量(自然条件或模拟自然条自然条件或模拟自然条件件)设为对照组；施加实验变量，设为实验组设为对照组；施加实验变量，设为实验组(或是相或是相互对照组互对照组)

49、；控制无关变量，即其他条件相同且适宜，控制无关变量，即其他条件相同且适宜，试剂等量且适量试剂等量且适量3观察记录：反应观察记录：反应(生化反应类生化反应类)或培养或培养(生理实验类生理实验类)相同相同时间后，观察指标时间后，观察指标(特异颜色变化、沉淀反应、形态结特异颜色变化、沉淀反应、形态结构、生理特征变化等构、生理特征变化等)或测定指标或测定指标(生长发育速度、生生长发育速度、生化反应速度等化反应速度等)，记录数据，记录数据实验步骤常用句式：实验步骤常用句式：第第一一步步:把把(生生长长状状况况、大大小小、身身高高、体体重重、生生长长发发育育等等)相相同同的的随随机机平平均均分分成成A、B

50、组组,A为为对对照照组组,B为为实实验组。验组。(分组编号，等量对照分组编号，等量对照主要是描述主要是描述“无关变量无关变量”)第第二二步步：A组组加加适适量量的的(对对照照处处理理)；B组组加加等等量量的的(实实验验处处理理)；其其他他条条件件相相同同且且适适宜宜。(实实验验组组进进行行处处理理主主要是描述要是描述“自变量自变量”，平衡，平衡“无关变量无关变量”)第第三三步步：把把培培养养(生生理理实实验验)或或反反应应(生生化化反反应应)一一段段时时间间后后,观观察察记记录录数数据据进进行行相相关关处处理理(求求平平均均值值等等)。(实实验验结结果果的的处理处理主要是描述主要是描述“因变量