2019-2020年高中生物专题4.1.2基因指导蛋白质的合成讲提升版含解析必修

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1、2019-2020年高中生物专题4.1.2基因指导蛋白质的合成讲提升版含解析必修一、翻译1.翻译(1)概念场所细胞质的核糖体上模板mRNA原料20种氨基酸产物具有一定氨基酸顺序的蛋白质2.比较转录和翻译过程①②名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链【典型例题】(xx江苏卷.18)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导

2、RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见右图)。下列相关叙述错误的是()A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成D.若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……则相应的识别序列为……UCCACAAUC……【答案】C【变式训练】(xx·江苏卷.12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是()A.图中结构含有核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中a的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基

3、改变即可改变肽链中氨基酸的种类【答案】A【解析】图示为翻译过程,图中结构含有mRNA、tRNA和rRNA,A正确;甲硫氨酸的密码子是起始密码子,甲硫氨酸位于第一位,故甲硫氨酸不在图中a位置,B错误;密码子位于mRNA上,是mRNA上三个相邻的碱基,C错误;由于密码子的简并性,mRNA上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类,D错误。二、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子【知识点讲解】(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)密码子:mRNA上3个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有61种。(3)反密码子:位于t

4、RNA上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。(3)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tRNA转运。②一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。③密码子有64种(3种终止密码子和61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。【方法点拨】密码子和反密码子的比较项目密码子反密码子位置mRNAtRNA作用直接决定蛋白质中氨基酸的序列识别密码子,转运氨基酸特点与DNA模板链上的碱基互补与mRNA中密码子的碱基互补【典型例题】(xx江苏卷.22)

5、(多选)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,由此发生的变化有A.植酸酶氨基酸序列改变B.植酸酶mRNA序列改变C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低D.配对的反密码子为UCU【答案】BCD【变式训练】(xx·海南卷.20)关于密码子和反密码子的叙述,正确的是()A.密码子位于mRNA上,反密码子位于RNA上B.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上C.密码子位于rRNA上,反密码子位于tRNA上D.密码子位于rRNA上,反密码子位于mRNA上【答案】A【解析

6、】密码子位于mRNA上,是指mRNA中相邻三个碱基的排列顺序,具有不重叠无间隔的特点;反密码子位于tRNA上,在翻译时与mRNA中的密码子配对,决定氨基酸的位置,所以A正确,B、C、D错误。三、基因的表达中相关数量的计算【知识点讲解】蛋白质中氨基酸的数目=1/3mRNA中的碱基数目=1/6DNA(基因)中的碱基数目【方法点拨】DNA和mRNA之间对应碱基及数量的计算找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系,即DNA模板链中A+T(或C+G)与mRNA中A+U(或C+G)相等,则(A+T)总%=(A+U)mRNA%。【典型例题】现

7、代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键(单链),假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个,则合成的生长激素基因中G至少有(  )A.130个B.260个C.313个D.无法确定【答案】B【解析】此蛋白质由191个氨基酸缩合而成,控制其合成的mRNA中最少有573个碱基,又知mRNA中A+U为313个,所以mRNA中G+C为573-313=260(个),故DNA的两条链中G+C共有520个,即该基因中G至少有260个。【变式训练】一个mRNA分子有m个碱基,其中G+C有n个

8、;由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子中的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()【答案】D四、遗传密码的特性和破译【知识点讲解】1.特性⑴传密码共64个,能决定氨基酸的遗传密码只有61个。有3个终止密码子,没

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