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高中三年级生物

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  • 读图填空题
    下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程,“→”表示物质转移的路径和方向,请仔细观察和分析图解,并回答下列问题:

    (1)Ⅵ表示__________;物质Ⅱ表示__________;除图中所示的细胞结构外,还能进行图中生理过程的细胞器有_______________。
    (2)据图可知细胞核和叶绿体都能进行的生理过程是____________。
    (3)据图可知以Ⅱ为模板合成物质IV的这类生理过程可发生在_____________中。
    (4)若LHCP参与光合作用,则它参与的光合作用的阶段中,发生的能量变化是______________________。
    本题信息:2011年浙江省模拟题生物读图填空题难度较难 来源:姚瑶
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本试题 “下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程,“→”表示物质转移的路径和方向,请仔细观察和分析图解,并回答下列问题:(1)Ⅵ表示__________;物质Ⅱ表示__________...” 主要考查您对

叶绿体

遗传信息的转录

遗传信息的翻译

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捕获光能的色素和结构:

1、捕获光能的结构——叶绿体

名称 叶绿体
分布 主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中
形态 扁平的椭球形或球形
结构 双层膜内含有几个到几十个基粒(由许多类囊体堆叠而成),基粒之间充满了基质
主要成分 类囊体的薄膜上分布有色素和酶,基质中有进行光合作用所需的酶、少量的DNA.RNA和核糖体等
功能 叶绿体中的色素吸收、传递、转换光能,叶绿体是进行光合作用的场所

 2、叶绿体功能的验证
(1)实验过程及现象

(2)实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。
②O2是由叶绿体释放的。
3、捕获光能的色素

色素种类 叶绿素(3/4) 类胡萝卜素(1/4)
叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色
分布 叶绿体基粒的囊状结构薄膜上
吸收光谱 A为叶绿素,主要吸收红光和蓝紫光;B为类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光
化学特性 不溶于水,能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂
色素与叶片颜色 正常绿色 正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3:1,且对绿光吸收最少,所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄 寒冷时,叶绿素分子易被破坏,类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色,叶子变黄
叶色变红 秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内积累了较多的可溶性糖,有利于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色

思维拓展:

1、由类囊体堆叠而成的基粒,增大了膜面积,增加了反应面积。
2、无色大棚膜与有色大棚膜:日光中各种颜色的光均能透过无色大棚膜,光合效率高;有色大棚膜主要透过同色光,吸收其他颜色的光,光能有损失,只在为得到特殊品质的产物时才使用。
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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