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课题：第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础 三、基因的结构与表达
一、【自主学习】
1、基因----有遗传效应的DNA片段
基因是决定生物 的基本单位。基因存在于 上，并在 上呈
排列， 是基因的载体。每一条染色体含有一个DNA分子（不是处于细胞分裂阶段时），每个DNA分子上有 基因，每个基因中又可以含有 。由于不同的基因的 （或 、 ）的排列顺序不同，因此，不同的基因就含有不同的 。基因的复制是通过 的复制来完成的。基因不仅可以通过
把 传递给下一代，还可以使 以一定的方式反映到 的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的 ，这一过程叫基因的 。
2、基因控制蛋白质的合成
基因的表达是通过DNA 合成来实现的。基因控制蛋白质合成的过程包括 和
两个阶段。前者是在 内进行的。它是指以 ，按照 ，合成 的过程。后者是在 内进行的。它是指以 ，合成 的过程。
由上述过程可以看出：DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了 的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸排列顺序又决定了 的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了
特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。
3、中心法则
（1）概念 这种遗传信息从DNA传递给 ，再从RNA传递给蛋白质 的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的 过程，就叫“中心法则”。
（2）RNA复制 一些植物RNA病毒如烟草花叶病毒TMV，动物RNA病毒如脊髓灰质炎病毒，以及RNA噬菌体等在侵入细胞后，可以产生RNA复制酶，然后自己为模板，复制出互补的RNA，再由这些RNA复制出和原来一样的RNA。
（3）逆转录 RNA致癌病毒中发现的。致癌RNA首先依靠逆转录酶形成DNA，而形成的DNA再以转录的方式产生病毒RNA，这些DNA 在寄主细胞中被整合到染色体的DNA中，结果细胞不仅合成自身的蛋白质，还同时合成病毒特异的某些蛋白质，这就造成了细胞的恶性转化。
4、基因对性状的控制
生物的一切遗传性状都是受基因控制的，但是，基因对性状的控制，往往要一系列的代谢过程，而代谢过程中的每一步化学反应都需要 来催化。因此，一些基因就是通过控制 的合成来控制 过程，从而控制 的。在生物体中，基因控制性状的另一种情况，是通过控制 来直接影响性状。
二、【精彩回放】
1、(08广东生物)（多选）DNA复制和转录的共同点是（ ）
A．需要多种酶参与 B．在细胞核内进行 C．遵循碱基互补配对原则 D．不需要ATP提供能量
2、(08广东理基)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA和RNA特点的比较，叙述正确的是（ ）
A．在细胞内存在的主要部位相同　　　　 B．构成的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同　　　　　 D．构成的碱基相同
3、(08上海生物)下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（ ）
①染色体 ②中心体 ③纺锤体 ④核糖体
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
4、(08上海生物)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）( )
A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位之间插入1个T
C．第100、101、102位被替换为TTT D．第103至105位被替换为1个T
5、(08上海生物)中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是 、 、 和 。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 （用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的 期。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是 。
（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是 ，后者所携带的分子是 。
（6）RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有（用类似本题图中的形式表述）：
① ；② 。
6、(07天津理综)下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是（ ）
A、 一种密码子可以编码多种氨基酸 B、编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸
C、 基因的内含子能翻译成多肽 D、DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1
7、(07北京理综)利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目
的基因完成了在受体细胞中表达的是（ ）
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
8、(07上海生物)密码子存在于（ ）
A．DNA B．mRNA C．tRNA D．核糖体
9、(07上海生物)有一种绣球花的花色因土壤pH不同而异，pH大于7时开蓝花，pH小于7时开桃色花，这是因为土壤pH（ ）
A．是一种诱变因素 B．引起染色体畸变 C．影响基因表达 D．改变了色素基因
10、(07上海生物)密码子存在于（ ）
A．DNA B．mRNA C．tRNA D．核糖体
11、（07四川理综31．（22）（1））下面是某基因的部分碱基序列，序列I为内含子的一部分，序列II为外显子的一部分。
上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸…”（甲硫氨酸的密码子是AUG）。
①该基因表达过程中，RNA的合成在 中完成，此过程称为 。
②请写出编码上述氨基酸序列的mRNA序列： 。
③如果序列I中箭头所指碱基对 被替换为 该基因上列片段编码的氨基酸序列为：
④如果序列II中箭头所指碱基对 缺失，该基因上列片段编码的氨基酸序列为：
三、【过关练习】
1、与“阿波罗”登月计划相提并论的“人类基因组计划”主要任务有基因组整体序列的测序工作。其序列是指（ ）
A、DNA的碱基排列顺序　　 B、信使RNA的碱基排列顺序
C、转运RNA的碱基排列顺序　 D、蛋白质的氨基酸排列顺序
2、下列关于密码子的叙述中，错误的是（ ）
A、一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子 B、每种密码子都有与之对应的氨基酸
C、GTA肯定不是密码子 D、信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸
3、某DNA分子的S片段含900个碱基，问由该片段所控制合成的多肽链中，最多有多少种氨基酸（ ）
A 、150 B 、450 C 、600 D 、20
4、对于右边式子，正确的说法有（ ）
①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程
③图中共有5种碱基 ④图中共有8种核苷酸
⑤图中共有5种核苷酸 ⑥图中的A均代表同一种核苷酸
A、①②③ B、④⑤⑥ C、②③④ D、①③⑤
5、治疗艾滋病（其遗传物质为RNA）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似，试问AZY抑制病毒繁殖的机制是（ ）
A、抑制艾滋病RNA基因的转录 B、抑制艾滋病RNA基因的逆转录
C、抑制艾滋病毒蛋白质的翻译过程 D、抑制艾滋病毒RNA基因的自我复制
6、在遗传密码研究的早期，有人从数学的角度推测只有mRNA上三个碱基决定一个蛋白质中一个氨基酸才能满足编码20种氨基酸的需要（43=64＞20）。这种推论很快被离体实验所证实。Matthaei和Nirenbeng把大量的大肠杆菌细胞磨碎，制成无细胞提取液，用DNA酶处理这种提取液，使细菌的DNA水解，除去细胞壁等。将上清液装入试管，再加上20种氨基酸和必要的其他物质，其中至少有一种氨基酸用14C标记，最后在这种无细胞提取液中加入人工合成的多聚核苷酸……最后通过分析试管内多肽链中氨基酸的种类和含量并结合数学分析来确定遗传密码的组成和方式。具体结果如下：
编号 碱基种类和比例 多聚核苷酸 氨基酸种类和比例
1 100%U 多聚U 100%苯丙氨酸
2 70%U 30%A 多聚U、A 34%苯丙氨酸2.7%赖氨酸15%异亮氨酸15%亮氨酸
3 U、C ……UCUCUC…… 丝氨酸、亮氨酸
… …… …… ……
根据上述信息回答下列问题：
（1）上述上清液中与实验直接有关的物质或结构有①___________。②___________。③____________。
（2）上述必要的其他物质是________________________。
（3）实验中多聚核苷酸的作用是__________________________________。
（4）通过表中的实验结果可确定苯丙氨酸的遗传密码是______________。
（5）通过表中的实验结果可确定赖氨酸的遗传密码是________________。
（6）通过表中的实验结果可初步确定异亮氨酸或亮氨酸的遗传密码可能是_______________________。
四、【教后反思】
第六章 遗传和变异 第一节 遗传的物质基础 三、基因的结构与表达
【精彩回放】
1、ABC 2、B 3、B 4、B
5、（1）DNA复制 转录 翻译 逆转录 （2）c （3）间（S） （4）细胞核
（5）tRNA（转运RNA） 氨基酸 （6）如下图：
6、D 7、D 8、B 9、C 10、B
11、（1）①细胞核 转录 ②AUG CGG GAG GCG GAU GUC
③…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸…
④…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—精氨酸—甲硫氨酸…
【过关练习】
1、A 2、C 3、D 4、 C 5、B
6、（1）①酶。 ②核糖体。 ③转运RNA。
（2）ATP。 （3）翻译时的模板。 （4）UUU。
（5）AAA。 （6）UUA、AUU、UAU。
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序列Ⅰ 序列Ⅱ
…TACGTCGACCGTCTACTG… …ATGCGGGAGGCGGATGTC…
…ATGCAGCTGGCAGATGAC… …TACGCCCTCCGCCTACAG…
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