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第二章基因对性状的控制第一、二节认识基因 基因的表达考纲要求考纲要求三年考情三年考情基因的概念基因的概念 课改区高考无单独考查课改区高考无单独考查遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译 20122012新课标全国卷新课标全国卷, ,20122012广东广东,2012,2012安徽安徽, ,20112011海南海南,2011,2011江苏江苏, ,20112011广东广东,2011,2011浙江浙江, ,20102010天津天津,2010,2010广东广东, ,20102010江苏江苏,2010,2010海南海南一、认识基因一、认识基因1.1.基因的提出基因的提出(1)1865(1)1865年年, ,孟德尔首次提出孟德尔首次提出“_”_”。(2)1909(2)1909年年, ,丹麦约翰逊首先提出并使用了丹麦约翰逊首先提出并使用了“_”_”这个名这个名词。词。2.2.基因概念的发展基因概念的发展(1)(1)摩尔根提出基因与染色体的关系是摩尔根提出基因与染色体的关系是:_:_。(2)1961(2)1961年雅各布和莫诺进一步丰富了基因的概念年雅各布和莫诺进一步丰富了基因的概念, ,提出基因可提出基因可分为结构基因、调节基因、分为结构基因、调节基因、_、_。遗传因子遗传因子基因基因基因在染色体上呈线基因在染色体上呈线性排列性排列启动基因启动基因操纵基因操纵基因3.3.基因的现代含义基因的现代含义(1)(1)大多数真核生物的基因编码序列是不连续的大多数真核生物的基因编码序列是不连续的, ,称为称为_,_,基因中的编码序列基因中的编码序列_和非编码序列和非编码序列_往往往往交替排列。交替排列。(2)(2)两个基因共用一段重叠的核苷酸序列两个基因共用一段重叠的核苷酸序列, ,称为称为_。(3)(3)在染色体上能够从一个位置转移到另一个位置的基因称为在染色体上能够从一个位置转移到另一个位置的基因称为可动基因可动基因, ,也叫做也叫做_。(4)(4)现代遗传学认为现代遗传学认为: :基因是遗传的基因是遗传的_,_,是有是有_的的DNADNA序列序列, ,是组成一个是组成一个_区域和区域和_的一的一段段DNADNA序列。序列。外显子外显子内含子内含子断裂基因断裂基因重叠基因重叠基因转座因子转座因子基本物质和功能单位基本物质和功能单位遗传效应遗传效应转录转录转录调节转录调节二、基因的表达二、基因的表达1.1.试写出与试写出与有关的知识有关的知识过程过程名称名称_场所场所主要是主要是_模板模板DNADNA的一条链的一条链_原料原料4 4种游离的种游离的_产物产物_转录转录翻译翻译细胞核细胞核细胞质细胞质mRNAmRNA核糖核苷酸核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸RNARNA蛋白质蛋白质2.RNA2.RNA的分类及功能的分类及功能名称名称功能功能mRNAmRNA将遗传信息从将遗传信息从_传递到细胞质中传递到细胞质中tRNAtRNA_,_,识别密码子识别密码子rRNArRNA_的组成成分的组成成分细胞核内细胞核内转运氨基酸转运氨基酸核糖体核糖体3.3.密码子密码子(1)(1)概念概念:_:_上决定一个特定氨基酸的上决定一个特定氨基酸的_。(2)(2)种类种类:_:_种。其中决定氨基酸的密码子有种。其中决定氨基酸的密码子有_种种(_(_种起始种起始密码密码),_),_有有3 3种。种。mRNAmRNA碱基三联体碱基三联体646461612 2终止密码终止密码4.4.中心法则中心法则写出序号代表的过程写出序号代表的过程: :_,_,_,_,_,_,_,_,_。DNADNA的复制的复制转录转录翻译翻译RNARNA的复制的复制RNARNA逆转录逆转录1.1.遗传信息转录的产物只有遗传信息转录的产物只有mRNAmRNA。( )( )【分析【分析】转录合成的转录合成的RNARNA有三种类型有三种类型:mRNA:mRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA。2.(20112.(2011海南海南T15D)T15D)细胞中有多种细胞中有多种tRNAtRNA, ,一种一种tRNAtRNA只能转运一种只能转运一种氨基酸。氨基酸。( )( )【分析【分析】tRNAtRNA有有6161种种, ,其功能是识别并转运特定的氨基酸其功能是识别并转运特定的氨基酸, ,即细即细胞中有多种胞中有多种tRNAtRNA, ,一种一种tRNAtRNA只能转运一种氨基酸。只能转运一种氨基酸。3.3.转录是以转录是以DNADNA的两条链作为模板的两条链作为模板, ,只发生在细胞核中只发生在细胞核中, ,以以4 4种核种核糖核苷酸为原料。糖核苷酸为原料。( )( )【分析【分析】对于真核生物而言对于真核生物而言,RNA,RNA主要是在细胞核中主要是在细胞核中, ,以以4 4种核糖种核糖核苷酸为原料核苷酸为原料, ,以以DNADNA的一条链作为模板合成的的一条链作为模板合成的; ;除细胞核外除细胞核外, ,叶叶绿体和线粒体中也能合成绿体和线粒体中也能合成RNARNA。原核生物中。原核生物中RNARNA是在细胞质中合是在细胞质中合成的。成的。4.(20104.(2010海南海南T12D)DNAT12D)DNA病毒中没有病毒中没有RNA,RNA,其遗传信息的传递不遵其遗传信息的传递不遵循中心法则。循中心法则。( )( )【分析【分析】DNADNA病毒中没有病毒中没有RNA,RNA,但其遗传信息的传递仍遵循中心但其遗传信息的传递仍遵循中心法则法则, ,包括包括DNADNA的复制、转录和翻译三个过程。的复制、转录和翻译三个过程。5.5.决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6464种种, ,反密码子位于反密码子位于tRNAtRNA上上, ,也有也有6464种。种。( )( )【分析【分析】密码子有密码子有6464种种, ,但决定氨基酸的密码子只有但决定氨基酸的密码子只有6161种。反种。反密码子是指位于密码子是指位于tRNAtRNA上上, ,可以与可以与mRNAmRNA上的密码子发生碱基互补上的密码子发生碱基互补配对的三个相邻碱基配对的三个相邻碱基, ,当反密码子与密码子发生碱基互补配对当反密码子与密码子发生碱基互补配对时时,tRNA,tRNA会携带相应氨基酸会携带相应氨基酸, ,进行翻译过程进行翻译过程, ,故反密码子的个数故反密码子的个数与决定氨基酸的密码子的个数相同与决定氨基酸的密码子的个数相同, ,有有6161种。种。6.(20106.(2010广东广东T4B)T4B)每种氨基酸仅由一种密码子编码。每种氨基酸仅由一种密码子编码。( )( )【分析【分析】一种氨基酸可由一种或多种密码子编码。一种氨基酸可由一种或多种密码子编码。考点考点 一一 基因指导蛋白质的合成过程基因指导蛋白质的合成过程转录和翻译转录和翻译1.1.转录、翻译过程中有关图形解读转录、翻译过程中有关图形解读(1)(1)转录转录: :指以指以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA的过程的过程, ,其特点是边其特点是边解旋边转录解旋边转录( (如图一如图一) )。(2)(2)翻译翻译: :游离在细胞质中的各种氨基酸游离在细胞质中的各种氨基酸, ,以以mRNAmRNA为模板合成具为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程有一定氨基酸序列的蛋白质的过程( (如图二如图二) )。碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上密码子和上密码子和tRNAtRNA上反密码子上反密码子, ,故故A-UA-U、U-AU-A配对配对, ,不能出现不能出现T T。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2 2个个tRNAtRNA结合位点。结合位点。翻译起点翻译起点: :起始密码决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。起始密码决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点翻译终点: :识别到终止密码识别到终止密码( (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: :核糖体沿着核糖体沿着mRNAmRNA移动移动, ,读取下一个密码子读取下一个密码子, ,但但mRNAmRNA不移动。不移动。(3)mRNA(3)mRNA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: :数量关系数量关系: :一个一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体可同时结合多个核糖体, ,形成多聚核糖体。形成多聚核糖体。目的意义目的意义: :少量的少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向方向: :从左向右从左向右( (见上图见上图),),判断依据是多肽链的长短判断依据是多肽链的长短, ,长的翻长的翻译在前。译在前。结果结果: :合成的仅是多肽链合成的仅是多肽链, ,要形成蛋白质往往还需要运送至内要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。质网、高尔基体等结构中进一步加工。图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相同而相同。相同而相同。2.DNA2.DNA复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较(1)(1)区别区别: :复制复制转录转录翻译翻译时时间间细胞分裂的间期细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程生物个体发育的整个过程场场所所主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核核糖体核糖体模模板板DNADNA的两条单链的两条单链DNADNA的一条链的一条链mRNAmRNA原原料料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸复制复制转录转录翻译翻译条条件件解旋酶、解旋酶、DNADNA聚聚合酶、合酶、ATPATP解旋酶、解旋酶、RNARNA聚聚合酶、合酶、ATPATP酶、酶、ATPATP、tRNAtRNA产产物物2 2个双链个双链DNADNA1 1个单链个单链RNARNA多肽链多肽链模模板板去去向向分别进入两个子分别进入两个子代代DNADNA分子中分子中恢复原样恢复原样, ,重新重新组成双螺旋结构组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸水解成单个核糖核苷酸特特点点边解旋边复制、边解旋边复制、半保留复制半保留复制边解旋边转录边解旋边转录1 1条条mRNAmRNA上同时结合多上同时结合多个核糖体合成多条肽链个核糖体合成多条肽链复制复制转录转录翻译翻译碱基碱基配对配对A-TA-TT-AT-AC-GC-GG-CG-CA-UA-UT-AT-AC-GC-GG-CG-CA-U U-AA-U U-AC-G G-CC-G G-C遗传遗传信息信息的传递的传递DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质意义意义传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息表达遗传信息, ,使生物表现出各种使生物表现出各种性状性状(2)(2)联系联系: :【高考警示【高考警示】(1)DNA(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同: :DNADNA分子复制时分子复制时: :亲代链与子代链间存在碱基互补配对亲代链与子代链间存在碱基互补配对; ;DNADNA分子转录时分子转录时: :模板链与模板链与RNARNA链间存在碱基互补配对链间存在碱基互补配对; ;翻译过程中翻译过程中:mRNA:mRNA中密码子与中密码子与tRNAtRNA中反密码子间存在碱基互中反密码子间存在碱基互补配对。补配对。(2)(2)蛋白质合成时核糖体的特点蛋白质合成时核糖体的特点: :在合成蛋白质时在合成蛋白质时, ,在同一条在同一条mRNAmRNA链上结合多个核糖体链上结合多个核糖体, ,合成若干合成若干条相同多肽链条相同多肽链, ,而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。考查角度考查角度1 1 转录和翻译过程转录和翻译过程【典例【典例1 1】下图为蛋白质的合成过程示意图下图为蛋白质的合成过程示意图, ,请据图回答有关问请据图回答有关问题题: :(1)(1)图一中发生在细胞核中的过程是图一中发生在细胞核中的过程是。(2)(2)图一中基因表达的最后一阶段是在图一中基因表达的最后一阶段是在 中完成的中完成的, ,这这一过程中还需要一过程中还需要mRNAmRNA、 氨基酸、氨基酸、_和和_。(3)(3)图一中图一中称为称为_,_,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与基酸种类与mRNAmRNA上的遗传信息联系起来的物质是上的遗传信息联系起来的物质是_。(4)(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是的理解错误的是( () )A.XA.X在在MNMN上的移动方向是从右到左上的移动方向是从右到左, ,所用原料是氨基酸所用原料是氨基酸B.B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链成多条多肽链C.C.该过程直接合成的该过程直接合成的T T1 1、T T2 2、T T3 3三条多肽链中氨基酸的顺序相三条多肽链中氨基酸的顺序相同同D.D.合成合成MNMN的场所在细胞核的场所在细胞核, ,而而X X一定附着在内质网上一定附着在内质网上【解析【解析】(1)(1)细胞核中细胞核中DNADNA分子正在进行转录。分子正在进行转录。(2)(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的, ,这一过程称为翻这一过程称为翻译译, ,翻译需要翻译需要mRNAmRNA、氨基酸、氨基酸、ATPATP、tRNAtRNA和酶。和酶。(3)(3)为为mRNAmRNA上相邻的三个碱基上相邻的三个碱基, ,应该属于密码子。由于应该属于密码子。由于tRNAtRNA一一端含有反密码子端含有反密码子, ,另一端携带相应的氨基酸另一端携带相应的氨基酸, ,所以所以tRNAtRNA是将多肽是将多肽链中氨基酸种类与链中氨基酸种类与mRNAmRNA上的遗传信息联系起来的物质。上的遗传信息联系起来的物质。(4)(4)图二表明图二表明, ,多聚核糖体是以多聚核糖体是以mRNA(mRNA(核糖核酸核糖核酸) )为模板为模板, ,以以2020种种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的游离的氨基酸为原料合成蛋白质的, ,根据多肽链的长短可以判根据多肽链的长短可以判断断,X,X在在MNMN上是从左向右移动的上是从左向右移动的; ;由题图可看出由题图可看出, ,同时有多条多肽同时有多条多肽链在合成链在合成, ,能够加快蛋白质的合成速率能够加快蛋白质的合成速率; ;由于由于T T1 1、T T2 2、T T3 3的模板的模板相同相同, ,都是都是MN,MN,因此其上氨基酸顺序也相同因此其上氨基酸顺序也相同;mRNA;mRNA的合成场所是的合成场所是细胞核细胞核, ,而核糖体既可附着在内质网上而核糖体既可附着在内质网上, ,也可游离在细胞质中。也可游离在细胞质中。答案答案: :(1)(1)转录转录(2)(2) 核糖体酶核糖体酶tRNAtRNAATPATP(3)(3)密码子密码子tRNAtRNA(4)A(4)A、D D【互动探究【互动探究】(1)(1)根据图一分析根据图一分析: :转录类似于转录类似于DNADNA复制过程复制过程, ,即边即边解旋边转录解旋边转录, ,两过程中关键的不同点和相同点是什么两过程中关键的不同点和相同点是什么? ?提示提示: :转录时以转录时以DNADNA的一条链为模板的一条链为模板, ,以核糖核苷酸为原料以核糖核苷酸为原料; ;而而DNADNA复制时则以复制时则以DNADNA的两条链为模板的两条链为模板, ,以脱氧核苷酸为原料。转以脱氧核苷酸为原料。转录和录和DNADNA复制过程都需要模板、酶、原料和能量。复制过程都需要模板、酶、原料和能量。(2)(2)当图二中当图二中X X或图一中或图一中在细胞内数量增多时在细胞内数量增多时, ,推断细胞核内推断细胞核内哪种结构体积增大哪种结构体积增大, ,并说明原因。并说明原因。提示提示: :核仁。因为核仁。因为X X和和均为核糖体均为核糖体, ,其合成与核仁有关。核仁其合成与核仁有关。核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关的大小与细胞合成蛋白质的多少有关, ,蛋白质合成旺盛的细胞蛋白质合成旺盛的细胞核糖体多、核仁大。核糖体多、核仁大。考查角度考查角度2 2 基因指导蛋白质合成的相关计算基因指导蛋白质合成的相关计算【典例【典例2 2】(2013(2013晋中模拟晋中模拟) )一个一个mRNAmRNA分子有分子有m m个碱基个碱基, ,其中其中G+CG+C有有n n个个; ;由该由该mRNAmRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNADNA分子分子的的A+TA+T数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分别是数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分别是( () )A.mA.m、(m/3)-1 B.m(m/3)-1 B.m、(m/3)-2(m/3)-2C.2(m-n)C.2(m-n)、(m/3)-1 (m/3)-1 D.2(m-n)D.2(m-n)、(m/3)-2(m/3)-2【解析【解析】选选D D。由。由mRNAmRNA上上G+CG+C有有n n个个, ,可推知整个可推知整个DNADNA分子上分子上G+CG+C有有2n2n个个, ,则则DNADNA上含有上含有A+T=2m-2n=2(m-n);A+T=2m-2n=2(m-n);又知合成了又知合成了2 2条肽链条肽链, ,则则最多脱去的水分子数最多脱去的水分子数=(m/3)-2=(m/3)-2。【变式训练【变式训练】一段原核生物的一段原核生物的mRNAmRNA通过翻译可合成一条含有通过翻译可合成一条含有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个数及合成这段分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的多肽需要的tRNAtRNA个数依次为个数依次为( () )A.33A.331111B.36B.361212C.12C.1236 36 D.11D.113636【解析【解析】选选B B。一条含有。一条含有1111个肽键的多肽个肽键的多肽, ,含有含有1212个氨基酸。个氨基酸。mRNAmRNA中三个碱基决定一个氨基酸中三个碱基决定一个氨基酸; ;一个氨基酸至少由一种转运一个氨基酸至少由一种转运RNARNA来转运。因此来转运。因此, ,此此mRNAmRNA中至少含有中至少含有3636个碱基个碱基, ,合成这段多肽合成这段多肽需要需要1212个个tRNAtRNA。考点考点 二二 中心法则的理解与分析中心法则的理解与分析1.1.不同生物的中心法则不同生物的中心法则(1)(1)细胞生物及噬菌体等细胞生物及噬菌体等DNADNA病毒的中心法则病毒的中心法则: :(2)(2)烟草花叶病毒等大部分烟草花叶病毒等大部分RNARNA病毒的中心法则病毒的中心法则: :(3)HIV(3)HIV等逆转录病毒的中心法则等逆转录病毒的中心法则: :2.2.中心法则体现了基因的两大基本功能中心法则体现了基因的两大基本功能(1)(1)对遗传信息的传递功能对遗传信息的传递功能, ,它是通过它是通过DNADNA复制完成的复制完成的, ,发生于亲发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。(2)(2)对遗传信息的表达功能对遗传信息的表达功能, ,它是通过转录和翻译完成的它是通过转录和翻译完成的, ,发生发生在个体发育过程中。在个体发育过程中。【高考警示【高考警示】(1)(1)逆转录病毒的遗传物质是逆转录病毒的遗传物质是RNA,RNA,但不存在但不存在RNARNA复制现象复制现象, ,逆转逆转录过程中需要逆转录酶的参与。录过程中需要逆转录酶的参与。(2)(2)只有遗传物质为只有遗传物质为DNADNA的生物才遵循的生物才遵循DNADNA复制复制转录转录翻译这翻译这个完整过程。个完整过程。(3)(3)中心法则的过程都遵循碱基互补配对原则。中心法则的过程都遵循碱基互补配对原则。【典例【典例3 3】下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答据图回答: :(1)(1)图中涉及的遗传信息传递方向为图中涉及的遗传信息传递方向为:_:_( (以流程图的形式表示以流程图的形式表示) )。(2)(2)转录过程中转录过程中,DNA,DNA在在 的催化作用下的催化作用下, ,把两条螺把两条螺旋的双链解开旋的双链解开, ,该变化还可发生在该变化还可发生在过程中。过程中。(3)mRNA(3)mRNA是以图中的是以图中的为模板为模板, ,在在 的催化作用下的催化作用下, ,由由4 4种游离的种游离的依次连接形成的。依次连接形成的。(4)(4)能与能与mRNAmRNA发生碱基互补配对的分子是发生碱基互补配对的分子是, ,它所携带的小它所携带的小分子有机物可用于合成图中分子有机物可用于合成图中 _。(5)(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用由于化学物质甲磺酸乙酯的作用, ,该生物体表现出新的性状该生物体表现出新的性状, ,原因是原因是: :基因中一个基因中一个G-CG-C对被对被A-TA-T对替换对替换, ,导致由此转录形成的导致由此转录形成的mRNAmRNA上上个密码子发生改变个密码子发生改变, ,经翻译形成的经翻译形成的中中_发发生相应改变。生相应改变。【解析【解析】(1)(1)左图涉及的是转录过程左图涉及的是转录过程, ,而右图表示翻译过程。而右图表示翻译过程。(2)(2)解旋的过程发生在解旋的过程发生在DNADNA分子复制和转录时。分子复制和转录时。(3)(3)转录的过程是以转录的过程是以DNADNA的一条链为模板的一条链为模板, ,在在RNARNA聚合酶的作用下聚合酶的作用下, ,以核糖核苷酸为原料合成以核糖核苷酸为原料合成mRNAmRNA的过程。的过程。(4)(4)在翻译的过程中在翻译的过程中tRNAtRNA分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链。链。(5)(5)基因中一个基因中一个G-CG-C对被对被A-TA-T对替换对替换, ,导致由此转录形成的导致由此转录形成的mRNAmRNA上上的被替换部位的密码子发生改变的被替换部位的密码子发生改变, ,经翻译后或变成其他氨基酸经翻译后或变成其他氨基酸, ,或变成终止密码或变成终止密码, ,导致肽链终止导致肽链终止, ,从而使氨基酸的种类或数目发从而使氨基酸的种类或数目发生改变。生改变。答案答案: :(1)DNA RNA (1)DNA RNA 蛋白质蛋白质(2)(2) 解旋酶解旋酶DNADNA复制复制(3)(3)RNARNA聚合酶核糖核苷酸聚合酶核糖核苷酸(4)tRNA(4)tRNA 多肽多肽( (肽链肽链) )(5)1(5)1氨基酸的种类或数目氨基酸的种类或数目【变式训练【变式训练】如图表示有关遗传信息传递如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是的模拟实验。下列相关叙述中合理的是 ( () )A.A.若若X X是是RNA,YRNA,Y是是DNA,DNA,则试管内必须加入则试管内必须加入DNADNA连接酶连接酶B.B.若若X X是是CTTGTACAA,YCTTGTACAA,Y含有含有U,U,则试管内必须加入逆转录酶则试管内必须加入逆转录酶C.C.若若X X与与Y Y都是都是DNA,DNA,则试管内必须加入氨基酸则试管内必须加入氨基酸D.D.若若X X是是mRNA,YmRNA,Y是蛋白质是蛋白质, ,则试管内还要有其他则试管内还要有其他RNARNA【解析【解析】选选D D。若。若X X是是RNA,YRNA,Y是是DNA,DNA,表示逆转录过程表示逆转录过程, ,需加入逆转需加入逆转录酶录酶; ;若若X X是是CTTGTACAA,YCTTGTACAA,Y含有含有U,U,表示转录过程表示转录过程, ,需加入需加入RNARNA聚合聚合酶酶; ;若若X X与与Y Y都是都是DNA,DNA,表示表示DNADNA的复制过程的复制过程, ,需加入需加入DNADNA聚合酶聚合酶; ;若若X X是是mRNA,YmRNA,Y是蛋白质是蛋白质, ,表示翻译过程表示翻译过程, ,则试管内还要有其他则试管内还要有其他RNA,RNA,如如tRNAtRNA。【拓展延伸【拓展延伸】遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息、密码子和反密码子的比较1.1.区别区别存在位置存在位置含义含义生理作用生理作用遗遗传传信信息息DNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸( (碱基对碱基对) )的的排列顺序排列顺序直接决定直接决定mRNAmRNA中碱基排列顺序中碱基排列顺序, ,间接决定氨基酸排列顺序间接决定氨基酸排列顺序存在位置存在位置含含 义义生理作用生理作用密密码码子子mRNAmRNAmRNAmRNA上决定一个上决定一个氨基酸的三个相氨基酸的三个相邻的碱基邻的碱基直接决定翻译的起止直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序和氨基酸排列顺序反反密密码码子子tRNAtRNA与密码子互补配与密码子互补配对的三个碱基对的三个碱基识别密码子识别密码子2.2.联系联系(1)(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序, ,通过转录通过转录, ,使遗使遗传信息传递到传信息传递到mRNAmRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。的核糖核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序, ,反反密码子则起到识别密码子的作用。密码子则起到识别密码子的作用。3.3.对应关系对应关系【备选典例【备选典例】根据表中的已知条件根据表中的已知条件, ,判断苏氨酸的密码子是判断苏氨酸的密码子是( () )A.TGUA.TGUB.UGAB.UGAC.ACUC.ACUD.UCUD.UCUDNADNA双链双链T TG GmRNAmRNAtRNAtRNA反密码子反密码子A A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸【解析【解析】选选C C。mRNAmRNA上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸, ,每每3 3个这个这样的碱基称做样的碱基称做1 1个密码子。据表个密码子。据表mRNAmRNA的密码子和的密码子和tRNAtRNA上的反密上的反密码子互补配对码子互补配对, ,可推知可推知mRNAmRNA的密码子最后的碱基为的密码子最后的碱基为U U。DNADNA的一的一条链为条链为TG_,TG_,另一条链为另一条链为AC_,AC_,若若DNADNA转录时的模板链为转录时的模板链为TG_TG_链链, ,则则mRNAmRNA的密码子为的密码子为ACU;ACU;若若DNADNA转录时的模板链为转录时的模板链为AC_AC_链链, ,则则mRNAmRNA的的密码子为密码子为UGUUGU。联系各选项知。联系各选项知, ,苏氨酸密码子为苏氨酸密码子为ACUACU。基因中碱基数、基因中碱基数、mRNAmRNA中碱基数及肽链中氨基酸数计算方法中碱基数及肽链中氨基酸数计算方法【典例【典例】某条多肽链的相对分子质量为某条多肽链的相对分子质量为2 778,2 778,若氨基酸的平均若氨基酸的平均相对分子质量为相对分子质量为110,110,如考虑终止密码子如考虑终止密码子, ,则编码该多肽链的基则编码该多肽链的基因长度至少是因长度至少是( () )A.75A.75对碱基对碱基 B.78B.78对碱基对碱基C.90C.90对碱基对碱基 D.93D.93对碱基对碱基【解析【解析】选选D D。设多肽链是由。设多肽链是由m m个氨基酸构成的个氨基酸构成的, ,多肽链的相对多肽链的相对分子质量分子质量=110m-18(m-1)=2 778,=110m-18(m-1)=2 778,则则m=30m=30。那么控制该多肽链的。那么控制该多肽链的密码子有密码子有3131个个( (终止密码子不编码氨基酸终止密码子不编码氨基酸),),则控制该多肽链合则控制该多肽链合成的基因至少有成的基因至少有9393对碱基。对碱基。【方法归纳【方法归纳】计算相关数目时计算相关数目时, ,首先要结合转录和翻译的过程首先要结合转录和翻译的过程, ,理解数量关系理解数量关系, ,再进行计算。再进行计算。(1)DNA(1)DNA(基因基因) )、mRNAmRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解: :即即DNADNA碱基数碱基数mRNAmRNA碱基数碱基数氨基酸个数为氨基酸个数为631631。(2)mRNA(2)mRNA上碱基比例上碱基比例:mRNA:mRNA上上A+UA+U的数值和比例的数值和比例= =模板链上模板链上A+TA+T的的数值和比例。数值和比例。【易错提醒【易错提醒】计算中计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析: :(1)(1)翻译时翻译时,mRNA,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸上的终止密码子不决定氨基酸, ,因此准确地因此准确地说说,mRNA,mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3 3倍还要多一些。倍还要多一些。(2)(2)基因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。(3)(3)在回答有关问题时在回答有关问题时, ,应加上应加上“最多最多”或或“最少最少”等字样等字样, ,如如mRNAmRNA上有上有n n个碱基个碱基, ,转录产生它的基因中至少有转录产生它的基因中至少有2n2n个碱基个碱基, ,该该mRNAmRNA指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。【变式训练【变式训练】一条多肽链含有一条多肽链含有1 0001 000个氨基酸个氨基酸, ,则作为合成该多则作为合成该多肽链模板的肽链模板的mRNAmRNA分子和转录该分子和转录该mRNAmRNA的模板的模板DNADNA分子上至少有碱分子上至少有碱基基( (考虑终止密码子考虑终止密码子) )( () )A.3 000A.3 000个和个和6 0006 000个个B.3 003B.3 003个和个和6 0066 006个个C.3 003C.3 003个和个和6 0036 003个个D.3 000D.3 000个和个和3 0003 000个个【解析【解析】选选B B。DNADNA通过转录将遗传信息传给通过转录将遗传信息传给mRNA,mRNA,这一过程中这一过程中DNADNA仅有仅有1 1条链发生转录。条链发生转录。mRNAmRNA在翻译时在翻译时, ,相邻的相邻的3 3个碱基为个碱基为1 1个个密码子密码子, ,决定决定1 1个氨基酸。由此分析个氨基酸。由此分析, ,多肽链上有多肽链上有1 0001 000个氨基个氨基酸酸,mRNA,mRNA上就应有上就应有3 0003 000个碱基个碱基, ,加上加上1 1个终止密码子的个终止密码子的3 3个碱基个碱基共有共有3 0033 003个个;DNA;DNA分子为双链分子为双链, ,其相应的碱基数应为其相应的碱基数应为6 0066 006个。个。1.1.下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是( () )A.A.染色体是基因的主要载体染色体是基因的主要载体B.B.基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列C.C.一条染色体上有一个基因一条染色体上有一个基因D.D.体细胞体细胞( (细胞核细胞核) )中基因成对存在中基因成对存在, ,染色体也成对存在染色体也成对存在【解析【解析】选选C C。基因和染色体存在明显的平行关系。基因和染色体存在明显的平行关系, ,基因是有遗基因是有遗传效应的传效应的DNADNA序列序列, ,细胞中的细胞中的DNADNA主要位于染色体上主要位于染色体上, ,此外在细胞此外在细胞质中的线粒体、叶绿体、质粒以及拟核中也有质中的线粒体、叶绿体、质粒以及拟核中也有DNADNA分布分布, ,所以染所以染色体是基因的主要载体。基因在染色体上呈线性排列色体是基因的主要载体。基因在染色体上呈线性排列, ,这也说这也说明一条染色体上有多个基因。基因和染色体的平行关系还表现明一条染色体上有多个基因。基因和染色体的平行关系还表现在体细胞中基因成对存在在体细胞中基因成对存在, ,染色体也成对存在。染色体也成对存在。2.tRNA2.tRNA上三个相邻碱基为上三个相邻碱基为UAC,UAC,那么它所对应的密码子和携带的那么它所对应的密码子和携带的氨基酸为氨基酸为( () )A.GUAA.GUA、缬氨酸、缬氨酸B.CAUB.CAU、组氨酸、组氨酸C.UACC.UAC、酪氨酸、酪氨酸 D.AUGD.AUG、甲硫氨酸、甲硫氨酸【解析【解析】选选D D。tRNAtRNA上三个相邻碱基为上三个相邻碱基为UAC,UAC,则则mRNAmRNA上与之对应上与之对应的密码子为的密码子为AUG,AUG,故此故此tRNAtRNA上运载的氨基酸是甲硫氨酸。上运载的氨基酸是甲硫氨酸。3.(20133.(2013无锡模拟无锡模拟) )下图为某生物体内相互关联的三个分子的下图为某生物体内相互关联的三个分子的部分结构示意图。据图分析部分结构示意图。据图分析, ,下列叙述错误的是下列叙述错误的是( () )A.A.分子分子1 1能够进行复制和转录能够进行复制和转录B.B.分子分子2 2中含鸟嘌呤不含尿嘧啶中含鸟嘌呤不含尿嘧啶C.C.分子分子3 3的基本结构单位是氨基酸的基本结构单位是氨基酸D.D.分子分子2 2到分子到分子3 3的过程称为翻译的过程称为翻译【解析【解析】选选B B。分子。分子1 1为为DNADNA分子分子, ,能够进行复制和转录能够进行复制和转录; ;分子分子2 2为为mRNA,mRNA,含有尿嘧啶含有尿嘧啶; ;分子分子3 3为蛋白质为蛋白质, ,是由氨基酸构成的是由氨基酸构成的; ;以分子以分子2(mRNA)2(mRNA)为模板合成分子为模板合成分子3(3(蛋白质蛋白质) )的过程为翻译。的过程为翻译。4.4.下列关于中心法则的叙述中下列关于中心法则的叙述中, ,错误的是错误的是( () )【解析【解析】选选D D。逆转录是以。逆转录是以RNARNA为模板、脱氧核苷酸为原料合成为模板、脱氧核苷酸为原料合成DNADNA的过程。该过程仅发生于某些的过程。该过程仅发生于某些RNARNA病毒在宿主细胞的增殖过病毒在宿主细胞的增殖过程中。程中。选项选项模板模板原料原料产物产物过程过程A ADNADNA脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNADNADNA复制复制B BDNADNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNA转录转录C CRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸RNARNARNARNA复制复制D DRNARNA核糖核苷酸核糖核苷酸DNADNA逆转录逆转录5.5.大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为, ,则下则下列说法中正确的有列说法中正确的有( () )表示表示DNADNA复制过程复制过程 图中共有图中共有5 5种碱基种碱基表示表示DNADNA转录过程转录过程 图中共有图中共有8 8种核苷酸种核苷酸图中的图中的A A均代表同一种核苷酸均代表同一种核苷酸若若X X链中的碱基改变链中的碱基改变, ,则密码子一定改变则密码子一定改变若若Y Y链中的碱基改变链中的碱基改变, ,则氨基酸一定改变则氨基酸一定改变A.A. B. B.C.C. D. D.【解析【解析】选选B B。图中。图中X X链代表的是链代表的是DNADNA分子的模板链分子的模板链,Y,Y链代表的链代表的是是mRNA,mRNA,所以表示的是转录过程所以表示的是转录过程; ;图中共有图中共有A A、T T、G G、C C、U 5U 5种种碱基碱基; ;有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸;A;A在在DNADNA分子中代表分子中代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸的是腺嘌呤脱氧核苷酸, ,在在RNARNA中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸; ;由于密码子有简并性由于密码子有简并性, ,当密码子改变时对应的氨基酸不一定改当密码子改变时对应的氨基酸不一定改变。变。6.6.下图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答下图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答: :(1)(1)过程需要的原料是过程需要的原料是, ,模板是亲代模板是亲代DNADNA的的条链。条链。(2)(2)过程表示过程表示, ,主要是在主要是在中进行的。中进行的。(3)(3)逆转录酶催化逆转录酶催化( (填序号填序号) )过程过程, ,能进行该过程的生物的能进行该过程的生物的遗传物质是遗传物质是。(4)(4)真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的( (填序填序号号) )过程过程, ,场所是场所是。(5)(5)在实验室中在实验室中, ,科学家用链霉素可使核糖体与单链科学家用链霉素可使核糖体与单链DNADNA结合来结合来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。【解析【解析】(1)(1)是是DNADNA的复制的复制, ,模板是亲代模板是亲代DNADNA的两条链的两条链, ,原料是原料是4 4种游离的脱氧核苷酸。种游离的脱氧核苷酸。(2)(2)是转录是转录, ,主要在细胞核中进行主要在细胞核中进行, ,在线粒体、叶绿体中也可在线粒体、叶绿体中也可进行。进行。(3)(3)逆转录酶催化逆转录反应逆转录酶催化逆转录反应, ,即即, ,只发生于只发生于RNARNA病毒中。病毒中。(4)(4)遗传信息表达的最后阶段是翻译遗传信息表达的最后阶段是翻译, ,场所是核糖体。场所是核糖体。(5)(5)若单链若单链DNADNA也可指导蛋白质合成也可指导蛋白质合成, ,则遗传信息也可由则遗传信息也可由DNADNA蛋蛋白质。白质。答案答案: :(1)(1)脱氧核苷酸两脱氧核苷酸两(2)(2)转录细胞核转录细胞核(3)(3)RNARNA(4)(4)核糖体核糖体(5)(5)图中加一条虚线图中加一条虚线, ,由由DNADNA指向蛋白质。指向蛋白质。7.(20127.(2012新课标全国卷新课标全国卷) )同一物种的两类细胞各产生一种分泌同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白蛋白, ,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同, ,但排列顺序不但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的同。其原因是参与这两种蛋白质合成的( () )A.tRNAA.tRNA种类不同种类不同B.mRNAB.mRNA碱基序列不同碱基序列不同C.C.核糖体成分不同核糖体成分不同D.D.同一密码子所决定的氨基酸不同同一密码子所决定的氨基酸不同【解析【解析】选选B B。具体分析如下。具体分析如下:A:A项项, ,组成两种蛋白质的各种氨基组成两种蛋白质的各种氨基酸含量相同酸含量相同, ,则则tRNAtRNA的种类也相同的种类也相同;B;B项项, ,蛋白质合成过程中蛋白质合成过程中, ,蛋蛋白质的氨基酸排列顺序由白质的氨基酸排列顺序由mRNAmRNA的碱基排列顺序决定的碱基排列顺序决定;C;C项项, ,所有所有的核糖体都是由蛋白质和的核糖体都是由蛋白质和rRNArRNA组成组成;D;D项项, ,所有生物共用一套密所有生物共用一套密码子码子, ,一个密码子只决定一种氨基酸。一个密码子只决定一种氨基酸。8.(20128.(2012安徽高考安徽高考) )下图表示细胞内某些重要物质的合成过程下图表示细胞内某些重要物质的合成过程, ,该过程发生在该过程发生在( () )A.A.真核细胞内真核细胞内, ,一个一个mRNAmRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链肽链B.B.原核细胞内原核细胞内, ,转录促使转录促使mRNAmRNA在核糖体上移动以便合成肽链在核糖体上移动以便合成肽链C.C.原核细胞内原核细胞内, ,转录还未结束便启动遗传信息的翻译转录还未结束便启动遗传信息的翻译D.D.真核细胞内真核细胞内, ,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译翻译【解析【解析】选选C C。从图示可看出。从图示可看出, ,细胞内正在发生基因的转录、翻细胞内正在发生基因的转录、翻译过程译过程, ,二者同时发生二者同时发生, ,应是原核细胞内基因的表达。真核细胞应是原核细胞内基因的表达。真核细胞内基因的转录和翻译是两个独立的过程内基因的转录和翻译是两个独立的过程, ,在细胞核内完成转在细胞核内完成转录录,mRNA,mRNA经核孔到达细胞质后进行翻译经核孔到达细胞质后进行翻译, ,转录和翻译二者的时间、转录和翻译二者的时间、空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的空间均不相同。无论是真核细胞还是原核细胞中转录产生的mRNAmRNA均能结合多个核糖体均能结合多个核糖体, ,同时合成多条多肽链。同时合成多条多肽链。9.(20119.(2011江苏高考江苏高考) )关于转录和翻译的叙述关于转录和翻译的叙述, ,错误的是错误的是( () )A.A.转录时以核糖核苷酸为原料转录时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.mRNAC.mRNA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D.D.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【解题指南【解题指南】(1)(1)知识储备知识储备: :转录需要原料及转录需要原料及RNARNA聚合酶的作用。聚合酶的作用。密码子具有简并性。密码子具有简并性。(2)(2)解题关键解题关键: :RNARNA聚合酶作用于聚合酶作用于DNADNA的一条链。的一条链。不同密码子可以编码同种氨基酸。不同密码子可以编码同种氨基酸。【解析【解析】选选C C。A A项项, ,转录时以转录时以4 4种核糖核苷酸为原料合成种核糖核苷酸为原料合成RNARNA。B B项项, ,转录时转录时,RNA,RNA聚合酶识别转录的起始部位聚合酶识别转录的起始部位, ,识别转录终止信号识别转录终止信号促使聚合酶反应的停止。促使聚合酶反应的停止。C C项项, ,核糖体在核糖体在mRNAmRNA上移动翻译出蛋白上移动翻译出蛋白质。质。D D项项, ,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, ,有有利于稳定遗传。利于稳定遗传。10.(201010.(2010江苏高考江苏高考) )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, ,铁铁蛋白合成的调节与游离的蛋白合成的调节与游离的FeFe3+3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNAmRNA起始密码上游的特异性序列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能与铁调节蛋白发生特异性结合, ,阻遏铁蛋白的合成。当阻遏铁蛋白的合成。当FeFe3+3+浓浓度高时度高时, ,铁调节蛋白由于结合铁调节蛋白由于结合FeFe3+3+而丧失与铁应答元件的结合能而丧失与铁应答元件的结合能力力, ,核糖体能与铁蛋白核糖体能与铁蛋白mRNAmRNA一端结合一端结合, ,沿沿mRNAmRNA移动移动, ,遇到起始密遇到起始密码后开始翻译码后开始翻译( (如下图所示如下图所示) )。回答下列问题。回答下列问题: :(1)(1)图中甘氨酸的密码子是图中甘氨酸的密码子是_,_,铁蛋白基因中决定铁蛋白基因中决定“ ”“ ”的模板链碱基序列为的模板链碱基序列为_。(2)(2)浓度低时浓度低时, ,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_,_,从而抑制了翻译的起始从而抑制了翻译的起始;Fe;Fe3+3+浓度高时浓度高时, ,铁调节蛋白由于结合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合能力, ,铁蛋白铁蛋白mRNAmRNA能够翻译。这能够翻译。这种调节机制既可以避免种调节机制既可以避免_对细胞的毒性影响对细胞的毒性影响, ,又可以减少又可以减少_。(3)(3)若铁蛋白由若铁蛋白由n n个氨基酸组成个氨基酸组成, ,指导其合成的指导其合成的mRNAmRNA的碱基数远的碱基数远大于大于3n,3n,主要原因是主要原因是_。(4)(4)若要改造铁蛋白分子若要改造铁蛋白分子, ,将图中色氨酸变成亮氨酸将图中色氨酸变成亮氨酸( (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模板链上模板链上的一个碱基来实现的一个碱基来实现, ,即由即由_。【解题指南【解题指南】解答本题应注意以下关键点解答本题应注意以下关键点: :(1)(1)基因表达的具体过程。基因表达的具体过程。(2)(2)读图并提取、梳理与题目相吻合的信息。读图并提取、梳理与题目相吻合的信息。【解析【解析】(1)(1)据图可知据图可知, ,甘氨酸的反密码子甘氨酸的反密码子(tRNA(tRNA上上) )是是CCA,CCA,根据根据碱基互补配对原则碱基互补配对原则, ,甘氨酸的密码子是甘氨酸的密码子是GGUGGU。据图可知。据图可知, ,编码编码“ ”“ ”氨基酸序列的氨基酸序列的mRNAmRNA碱基序列为碱基序列为GGUGACUGGGGUGACUGG, ,根据碱基互补配对原则根据碱基互补配对原则, ,转录该转录该mRNAmRNA的的DNADNA模板模板链碱基序列为链碱基序列为CCACTGACCCCACTGACC, ,也可以是也可以是CCAGTCACCCCAGTCACC( (转录方向与前者相反转录方向与前者相反) )。(2)(2)铁应答元件存在于铁蛋白铁应答元件存在于铁蛋白mRNAmRNA上上, ,当当FeFe3+3+浓度低时浓度低时, ,铁应答元铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合件能与铁调节蛋白发生特异性结合, ,导致核糖体不能与铁蛋白导致核糖体不能与铁蛋白mRNAmRNA一端结合一端结合, ,不能沿不能沿mRNAmRNA移动移动, ,从而抑制了翻译的起始从而抑制了翻译的起始; ;FeFe3+3+浓度高时浓度高时, ,铁调节蛋白由于结合铁调节蛋白由于结合FeFe3+3+而丧失与铁应答元件的而丧失与铁应答元件的结合能力结合能力, ,铁蛋白铁蛋白mRNAmRNA能够翻译能够翻译, ,这种调节机制既可以避免这种调节机制既可以避免FeFe3+3+对细胞的毒性影响对细胞的毒性影响( (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),),又可又可以减少细胞内物质和能量的浪费。以减少细胞内物质和能量的浪费。(3)(3)指导铁蛋白合成的指导铁蛋白合成的mRNAmRNA的碱基序列上存在一些诸如铁应答的碱基序列上存在一些诸如铁应答元件、终止密码等不能编码氨基酸的序列元件、终止密码等不能编码氨基酸的序列, ,故指导其合成的故指导其合成的mRNAmRNA的碱基数远大于的碱基数远大于3n3n。(4)(4)色氨酸的密码子为色氨酸的密码子为UGG,UGG,亮氨酸的密码子有亮氨酸的密码子有UUAUUA、UUGUUG、CUUCUU、CUCCUC、CUACUA、CUG,CUG,其中与色氨酸的密码子相差一个碱基的是其中与色氨酸的密码子相差一个碱基的是UUG,UUG,即可由即可由UGGUGG变为变为UUG,UUG,故故DNADNA模板链上的碱基变化是由模板链上的碱基变化是由ACCAAC,ACCAAC,即一个碱基由即一个碱基由CACA。答案答案: :(1)GGU(1)GGUCCACTGACCCCACTGACC( (CCAGTCACCCCAGTCACC) )(2)(2)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+细胞内物质和能量的浪费细胞内物质和能量的浪费(3)mRNA(3)mRNA两端存在不能
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