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高中三年级生物

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  • 读图填空题
    下图表示“神经肽与细胞膜通透性关系”的实验过程和部分结果。请据图回答。

    (1)实验一的结果说明乙种动物胃细胞膜上具有与神经肽结合为_____,这种大分子物质是_________;从实验二的结果,可推测甲种动物卵母细胞的核中,没有控制该物质合成的_____________。
    (2)在实验三的四种物质A、B、C、D和过程①、②、③、④中:
    ①.能发生半保留复制的物质是_______;碱基组成与功能相同的物质有_________和_________(用图中字母回答)。
    ②.有解旋发生的过程是_________________,有逆转录酶参与的过程是_______________,会发生碱基序列—UAC—和—AUG—配对的过程是________。(用图中标号回答)
    (3)实验四,若B注入到同样的甲种运物卵母细胞的细胞质中,加入神经肽会引起细胞膜通透性改变吗?试说明理由_______________________________。
    本题信息:2007年上海高考真题生物读图填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “下图表示“神经肽与细胞膜通透性关系”的实验过程和部分结果。请据图回答。(1)实验一的结果说明乙种动物胃细胞膜上具有与神经肽结合为_____,这种大分子物质是_...” 主要考查您对

细胞膜的功能

细胞核的功能

DNA的复制

遗传信息的转录

遗传信息的翻译

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  • 遗传信息的转录
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细胞膜的功能

1.将细胞与外界环境分隔开(细胞的界膜)
(1)膜的出现——生命起源中至关重要的阶段。
(2)细胞膜使细胞成为一个相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞。行使控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质。
3.进行细胞间的信息交流。实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
细胞间的信息交流的方式主要有三种:
(l)-些细胞(如分泌细胞)分泌一些物质如激素,通过血液的传递,运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞的生理反应。例如胰岛素,性激素等的调节。
(2)相邻两个细胞的细胞膜接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如精子和卵细胞的识别结合。
(3)高等植物细胞间的识别主要通过细胞间的胞间连丝来实现。

植物细胞壁的成分和功能

1.位置:位于植物细胞膜外面。
2.主要成分:纤维素和果胶。
3.功能
(1)支持:细胞壁具有较坚韧的支撑性,维持细胞稳定的形态。
(2)保护。
知识拓展:

1、病毒、病菌和一些有害物质也能进入细胞内,体现了细胞膜对物质进出细胞的控制作 用具有相对性。
2、细胞膜控制物质进出细胞的能力是活细胞才具有的,死细胞的细胞膜不能控制物质的出入。
3、物质能否通过细胞膜,是根据细胞生命活动的需要,并不完全取决于物质分子的大小。
例   取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物,将其细胞都分散成单个后混合培养,发现这两种细胞能够结合在一起;但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后,混合培养,会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与什么功能有关(  )
A.细胞间的相互识别
B.细胞间的免疫作用
C.细胞的分泌作用
D.细胞间物质交流
答案A
4、细胞壁的透性:全透性。
5、不同种类的细胞,细胞壁成分不同: 水绵一纤维素和果胶, 细菌一肽聚糖, 真菌一几丁质。
6、用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态,将这样的细胞放置在清水中时,它会像红细胞一样吸水破裂。从这一事实可得出以下结论:细胞壁具有机械支持和保护作用,并能维持细胞正常形态。
例    能使高等植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是(  )
A.淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶
B.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
答案B
7、控制物质进出细胞的功能使细胞具有选择透过性。加热煮熟的玉米种子细胞死亡,细胞膜失去了选择透过性,红墨水中的色素大分子物质就可以大量进入胚细胞,而使胚细胞呈红色,相反正常玉米种子胚细胞则不会呈红色。
8、行使细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。
例   研究发现,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解。它证明了(   )
A.构成细胞膜的物质是脂质和蛋白质
B.细胞膜具有流动性
C.磷脂双分子是细胞膜的基本骨架
D.组成细胞膜的物质中有脂质
答案D
细胞核的功能:

1、是遗传信息库,遗传物质储存和复制的主要场所。
2、是细胞代谢和遗传的控制中心。

细胞核功能的实验探究方法:


(2)实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
(3)实验分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照。

2.蝾螈受精卵横缢实验

(2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。
(3)实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。

3.伞藻嫁接实验
(1)实验过程
 
(2)实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
(3)实验分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。


知识拓展:

细胞核和细胞质都不能单独成活。
1、细胞核不能脱离细胞质而独立生存,这是因为细胞核进行生命活动时所需的物质和能量均由细胞质提供,如几乎不含细胞质的精子寿命很短。
2、无核的细胞质也不能长期生存,这是由细胞的功能决定的。如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,其寿命较短。
例  细胞是一个有机的统一整体,下列叙述与这一观点不相符的是(  )
A.细胞只有保持完整性,才能正常地完成各项生命活动
B.细胞核与细胞质通过核孔进行物质交换和信息交流
C.离开细胞的细胞器,如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动
D.细胞核是代谢和遗传的控制中心
答案C
DNA分子的复制:

复制时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
复制的场所 细胞核、线粒体和叶绿
需要条件 模板

解旋后的两条DNA单链

原料 四种脱氧核苷酸
能量 ATP
解旋酶、DNA聚合酶等
复制模型
复制过程 (1)解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开
(2)合成子链:以解开的每一条母链力模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链
(3)形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构.从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子
复制特点 半保留复制;边解旋边复制
复制结果 形成两条完全相同的DNA分子
复制的意义 ①遗传信息的传递,使物种保持相对稳定的状态
②由于复制的差错出现基因突变,为生物进化提供原始选择材料

知识点拨:

1、DNA分子复制过程中的相关数量关系:

2、DNA分子复制过程中的相关数量关系
若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0 代),将其转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代,其结果分析如下:
(1)子代DNA分子中,含14N的有2n个,n表示复制代数,只含14N的有(2n一2)个,做题时应看准是 “含”还是“只含”。
(2)无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2 个,占总数比例为2/2n
(3)子代DNA分子的总链数为2n×2=2n+1条。含15N的链始终是2条,占总数比例为2/2n+l=1/2n。做题时,应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
(4)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m 个,经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m× (2n一1)个。若进行第n代复制,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n-1
知识拓展:

1、DNA复制过程中,DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制准确无误地进行。
2、复制过程中,脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性,但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变——基因突变。这种稳定性与可变性的统一,是生物遗传变异的物质基础和根本原因。
3、复制简记:1个主要场所(细胞核),2种时期, 3个过程,4个条件。
遗传信息的转录:

1、概念:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
 2、转录
(1)场所:细胞核(主要)
(2)模板:DNA片段(基因)的一条链
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸
(4)酶:RNA聚合酶等
(5)过程
第一步:DNA双链解开,碱基暴露出来。
第二步:游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。
第三步:新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA上。
第四步:合成的mRNA从DNA上释放,而后DNA 双链恢复。
(6)产物:RNA
转录和复制的比较:

  复制 转录 
场所 主要在细胞和内
解旋 完全解旋 只解有遗传效应的片段
模板 亲代DNA的两条链均为模板 DNA的一条链上的某片段为模板
解旋酶、DNA聚合酶等 解旋酶、RNA聚合酶等
能量 ATP
原则 A-T、G-C A-U、G-C
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
产物 两个子代DNA 信息RNA


RNA与DNA的区别:

种类 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
组成成分 五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
碱基 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
基本单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)
结构 规则的双螺旋结构 常呈单链结构
分布 主要分布在细胞核内的染色体上,在线粒体和叶绿体上 主要分布在细胞质中
功能 传递和表达遗传信息 mRNA:翻译的模板
tRNA:识别密码子,运输特定氨基酸
rRNA:构成核糖体

知识点拨:

1、RNA的组成与分类
(1)基本单位:核糖核苷酸。
(2)组成成分

(3)特点
①一般是单链,长度比DNA短。
②能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
4.RNA的种类、作用及结构
mRNA tRNA rRNA
分布部位 常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体
特点 带有从DNA上转录下来的遗传信息 一端能与氨基酸结合,另一端有反密码子与mRNA上遗传密码子配对 由核仁组织区的DNA转录而来,是核糖体的组成物质
功能 翻译时作模板 翻译时识别密码子和搬运氨基酸 参与构成合成蛋白质的场所
结构 单链 单链,常有部分碱基配对,形成三叶草型结构 单链
共同点 ┃①都是经转录产生;②基本组成单位相同;③都与翻译过程有关
5、DNA、RNA中核苷酸成分比较
①一定相同的成分:磷酸。
②一定不同的成分:五碳糖。
③可能相同可能不同的成分:含氮碱基(A、U、T、 G、C)。

遗传信息的翻译:

1、概念:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这样的3个碱基成为1个密码子。
3、反密码子:tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
4、tRNA:翻译过程中,将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
5、翻译
(1)场所:细胞质中的核糖体(主要)
(2)模板:mRNA
(3)原料:20种氨基酸
(4)碱基与氨基酸之间的关系:3个碱基(1个密码子)决定一个氨基酸
(5)搬运工:tRNA(有反密码子)
(6)过程
第一步:mRNA进入细胞质与核糖俸结合,携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。
第二步:携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步:甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。
第四步:核糖体移动到下一个密码子,原来占据位点1的tRNA离开核糖体,占据位点2的tRNA进入到位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。重复步骤二、三、四,直到核糖体读取 mRNA的终止密码后,合成才停止。肽链合成后,被运送到各自的“岗位”,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质,承担各项职责。
(7)产物:多肽(蛋白质)
遗传信息、密码子与反密码子:

遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在DNA上,是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在tRNA上,是与mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在RNA上,是与密码子互补配对的3个碱基
作用 决定氨基酸的排列顺序,是间接作用 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 识别密码子
对应关系
联系 ①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,通过转录,便遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上
②mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序,反密码子则起到识别密码子的作用
注:1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说,遗传信息贮存在RNA中。
2、密码子共有64种,但有3种为终止密码子;对应氨基酸的密码子有61种,所有生物共用一套遗传密码。
3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个,但整个tRNA不止3个碱基。


知识拓展:

1、DNA在细胞核内,合成蛋白质的核糖体在细胞质中,遗传信息传递如何克服空间上的隔离?
[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA,mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质,在核糖体上翻译出肽链,盘曲折叠形成蛋白质。
2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质?
[提示]-条mRNA与多个核糖体结合,形成多聚核糖体,这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。

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