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高中三年级生物

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首页 高中三年级生物知识 遗传信息的转录 遗传信息的翻译 基因突变 试题正文
  • 读图填空题
    下图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变，a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生，请回答：


    注：可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码(UAG)
    (1)图中所示遗传信息传递的主要场所是_______________。
    (2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是___________，在a突变点附近再丢失______个碱基对对性状影响最小。
    (3)图中________突变对性状无影响，其意义是________________。
    (4)①过程需的酶主要有________、_________。
    (5)在②过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，原因是___________________。
    本题信息：2011年专项题生物读图填空题难度较难 来源:姚瑶
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本试题 “下图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变，a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生，请...” 主要考查您对

遗传信息的转录

遗传信息的翻译

基因突变

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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
酶 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。

基因突变：

概念 由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变
意义 是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的选择材料
类型 自然突变和诱发突变
原因 外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）
内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息
结果 产生了该基因的等位基因，即新基因
特点 普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性（多向性）、可逆性
时期 DNA复制时（发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期）
人工诱变 原理 物理、化学、生物因素影响生物，使它发生基因突变
方法 物理方法：辐射诱变、激光诱变
化学方法：硫酸二乙酯、亚硝酸等处理生物材料
意义 提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种



知识拓展：

1、基因突变和生物性状的关系
①多数基因突变并不引起生物性状的改变。
a．不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。
b．由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不能引起性状的改变。
c．某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。
d．隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。
②少数基因突变可引起性状的改变，如人的镰刀型细胞贫血症。
2、基因突变对后代的影响
①基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变可通过有性生殖传给后代。
3、基因突变对蛋白质结构的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变
增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
4、基因突变在普通光学显微镜下无法看到，但染色体变异一般可以镜检出来。
5、基因突变的结果：基因突变引起基因“质”的改变，产生了原基因的等位基因，改变了基因的碱基序列，如由A→a(隐性突变)或a→A（显性突变），但并未改变染色体上基因的数量和位置。
6、显性突变和隐性突变的判定
（1）基因突变的类型
显性突变：aa→Aa（当代表现）
隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦表现即为纯合体）
(2)判定方法
①植物：让突变体自交

②动、植物：让突变体与其他未突变体杂交

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