通用版2017年高中生物暑假专题训练专题十轻松辨析基因表达中的基本概念并进行相关计算
- 格式:docx
- 大小:281.57 KB
- 文档页数:8
高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达课标要求概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质体现。
考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与功能2.遗传信息的转录(1)源于必修2 P65“图4-4”:①遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA 分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。
③转录方向的判定方法:已合成的mRNA 释放的一端(5′-端)为转录的起始方向。
(2)源于必修2 P 64~65“正文”:RNA 适合做信使的原因是RNA 由核糖核苷酸连接而成,可以携带遗传信息;一般是单链,而且比DNA 短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
3.遗传信息的翻译(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 ①概念辨析 比较项目 实质联系遗传信息 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。
通过转录,使遗传信息传递到mRNA 的核糖核苷酸的排列顺序上;密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序,反密码子可识别密码子密码子mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基反密码子位于tRNA 上的能与mRNA 上对应密码子互补配对的三个相邻碱基②数量关系 Ⅰ.密码子有64种a .有2种起始密码子:在真核生物中AUG 作为起始密码子;在原核生物中,GUG 也可以作为起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。
b .有3种终止密码子:UAA 、UAG 、UGA 。
正常情况下,终止密码子不编码氨基酸,仅作为翻译终止的信号,但在特殊情况下,终止密码子UGA 可以编码硒代半胱氨酸;不同生物共用一套遗传密码。
Ⅱ.通常一种密码子决定一种氨基酸,一种tRNA 只能转运一种氨基酸。
高中生物分子遗传学与基因表达知识点在高中生物学中,分子遗传学与基因表达是非常重要的一部分内容。
这部分知识不仅帮助我们理解生命的奥秘,还为后续学习生物学的其他领域打下坚实的基础。
首先,让我们来了解一下什么是分子遗传学。
简单来说,分子遗传学就是在分子水平上研究遗传信息的传递和表达。
遗传信息主要储存在 DNA 分子中,DNA 就像是生命的蓝图,决定了生物体的各种特征和功能。
DNA 是由两条链组成的双螺旋结构,这两条链通过碱基互补配对原则相互结合。
碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
A 总是与 T 配对,G 总是与 C 配对。
这种配对方式保证了 DNA 复制时遗传信息的准确性。
那么,遗传信息是如何传递的呢?这就涉及到 DNA 的复制。
在细胞分裂之前,DNA 会进行复制,从而确保每个子细胞都能获得与母细胞相同的遗传信息。
DNA 复制是一个半保留复制的过程,即新合成的DNA 分子中,一条链是原来的母链,另一条链是新合成的子链。
接下来,我们再说说基因。
基因是具有遗传效应的 DNA 片段,它控制着生物体的性状。
基因通过指导蛋白质的合成来发挥作用,这个过程就是基因表达。
基因表达包括转录和翻译两个过程。
转录是指以 DNA 的一条链为模板,合成 RNA 的过程。
在真核生物中,转录发生在细胞核中,合成的 RNA 包括信使 RNA(mRNA)、核糖体 RNA(rRNA)和转运RNA(tRNA)。
其中,mRNA 携带了遗传信息,从细胞核中出来,进入细胞质中,参与翻译过程。
翻译是在细胞质中的核糖体上进行的,它是以 mRNA 为模板,以tRNA 为运载工具,将氨基酸按照一定的顺序连接起来,形成多肽链,最终折叠形成具有特定结构和功能的蛋白质。
tRNA 一端携带特定的氨基酸,另一端有反密码子,能够与 mRNA 上的密码子互补配对,从而确保氨基酸的正确连接。
在基因表达的过程中,还有一些重要的调控机制。
比如,基因的启动子区域能够决定基因是否转录以及转录的频率。
暑假作业(6)基因的表达1.下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述,错误的是( )A.DNA中的遗传信息通过转录传递给mRNAB.一种密码子在不同细胞中决定不同种氨基酸C.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性D.反密码子是tRNA中与mRNA碱基互补配对的三个碱基2.原核生物和真核生物的基因表达过程相似,但也有所区别。
下列有关叙述正确的是()A.原核基因和真核基因转录的模板均为DNA,翻译的模板均为RNAB.原核基因的转录和翻译过程不能同步进行,真核基因可以C.翻译时一条mRNA上只能结合一个核糖体,合成一条多肽链D.转录过程需要RNA聚合酶,翻译过程不需要酶的催化3.如图为某基因的表达过程示意图,相关叙述正确的是( )A.①是DNA,其双链均可作为②的转录模板B.一个mRNA分子可相继结合多个核糖体,形成多条不同肽链C.mRNA上的密码子有64种,但能决定氨基酸的密码子只有62种D.④是tRNA,单链结构,因此不含氢键4.如图是发生在大肠杆菌细胞内有关蛋白质合成的部分图解,下列有关说法中正确的是( )A.在大肠杆菌体内,转录和翻译是同时进行的,二者碱基配对的方式相同B.RNA聚合酶与DNA上启动子结合,只催化核糖核苷酸聚合成mRNAC.在图中所示的翻译过程中,核糖体沿着mRNA从左向右移动合成多肽链D.tRNA的种类最多有61种,其中每种tRNA只能转运一种氨基酸5.生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后,可以产生被称为校正tRNA的分子。
某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA。
下列叙述正确的是( )A.合成校正tRNA需要DNA聚合酶的参与B.tRNA分子上携带的氨基酸种类仅由其上的反密码子决定C.此种突变改变了mRNA的遗传密码序列D.校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷6.如图为真核细胞中发生的蛋白质合成过程的示意图,序号代表物质。
③中氨基酸从右向左依次为“甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸”,下列叙述错误的是( )A.tRNA有61种,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸B.图示过程中核糖体在①上的移动方向是从右向左C.图示过程中编码丙氨酸的密码子为UCGD.图示为翻译过程,通常会有多个核糖体与①结合7.用体外实验的方法可合成多肽链。
版高中生物必修二基因的本质易混淆知识点1.基因与DNA基因是DNA分子的一部分。
DNA是一个巨大的分子,由许多基因组成。
基因是携带遗传信息的DNA序列,它们决定了生物的性状和特征。
2.基因与染色体基因位于染色体上。
染色体是一种结构,它们由DNA和蛋白质组成,并且包含许多基因。
染色体存在于细胞核中,它们通过染色体的数量和结构来决定生物的染色体组型。
3.基因型与表型基因型是指个体的基因组成,而表型是指个体的可观察到的性状。
基因型决定了表型,但有时候基因型并不完全决定表型,因为基因的表达受到环境因素的影响。
4.突变与变异突变是指DNA序列的改变,它可以是单个碱基的改变,也可以是较大范围的基因重排。
变异是指个体或种群中基因频率的改变。
突变是变异的一种机制,变异是种群水平上基因发生的改变。
5.遗传与表观遗传遗传是指基因在后代中传递的过程。
它是通过DNA的复制和亲代到子代的遗传物质的传递实现的。
表观遗传是指个体表型的可逆性可遗传性改变,在基因序列没有改变的情况下,环境因素或其他因素可以引起表观遗传变化。
6.有丝分裂与减数分裂有丝分裂是体细胞分裂的过程,其结果是形成两个完全相同的细胞。
在有丝分裂中,细胞的染色体复制一次,然后按照一定的程序进行分离。
减数分裂是生殖细胞的分裂过程,其结果是形成四个有不同基因组成的细胞。
7.隐性与显性基因隐性基因是在表型上不被表现出来的基因,只有当两个隐性基因同时存在时,才能在表型上表现出来。
显性基因是在表型上直接呈现的基因,即使只有一个显性基因存在,也能在表型上表现出来。
以上是一些容易混淆的基因相关知识点和详细解释,希望能够帮助你更好地理解基因的本质以及相关概念。
如果还有其他问题,欢迎继续提问。
高三生物复习基因的表达知识点基因表达是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。
以下是基因的表达知识点,请考生学习。
名词:1、基因:是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,是有遗传效应的DNA片段。
基因在染色体上呈间断的直线排列,每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。
2、遗传信息:基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表~。
3、转录:是在细胞核内进行的,它是指以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程。
4、翻译:是在细胞质中进行的,它是指以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
5、密码子(遗传密码):信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,叫做~。
6、转运RNA(tRNA):它的一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个碱基,都只能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。
7、起始密码子:两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和撷氨酸外,还是翻译的起始信号。
8、终止密码子:三个密码子UAA、UAG、UGA,它们并不决定任何氨基酸,但在蛋自质合成过程中,却是肽链增长的终止信号。
9、中心法则:遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA 传递给蛋白质的转录和翻译过程,以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。
后发现,RNA同样可以反过来决定DNA,为逆转录。
语句:1、基因是DNA的片段,但必须具有遗传效应,有的DNA片段属间隔区段,没有控制性状的作用,这样的DNA片段就不是基因。
每个DNA分子有很多个基因。
每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。
基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。
DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。
2、基因控制蛋白质的合成:RNA与DNA的区别有两点:①碱基有一个不同:RNA是尿嘧啶,DNA则为胸腺嘧啶。
②五碳糖不同:RNA是核糖,DNA是脱氧核糖,这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸;DNA则为脱氧核苷酸。
知识点7 基因的本质与遗传信息的表达1.(2017·全国卷甲·T2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是 ( )A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同【解析】选C。
本题主要考查T2噬菌体侵染细菌的实验及病毒的特点。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,A项错误;T2噬菌体缺乏独立代谢的能力,只能在宿主细胞内进行代谢,B项错误;T2噬菌体侵入宿主细胞后,利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸,培养基中32P经宿主摄取后,可以出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确;人类免疫缺陷病毒(HIV)的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA,D项错误。
【知识总结】关于T2噬菌体的三点总结(1)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,所含核酸为DNA,并以DNA为遗传物质。
(2)T2噬菌体侵入宿主细胞后,以自身DNA为模板,利用宿主细胞的原料合成自身的DNA和蛋白质。
(3)标记T2噬菌体时,应先标记大肠杆菌,然后用标记的大肠杆菌培养T2噬菌体。
2. (2017·全国卷丙·T1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是( )A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补【解析】选C。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,产物包括tRNA、rRNA和mRNA,A项正确;三种RNA对应的基因不同,同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B项正确;真核细胞的线粒体、叶绿体中含有DNA,也可以通过转录合成RNA,C项错误;转录过程遵循碱基互补配对原则,转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D项正确。
专题十轻松辨析基因表达中的基本概念并进行相关计算一、转录的相关内容落实1.一个DNA分子可以转录出的mRNA的种类和个数分别是( )A.一种,一个 B.一种,多个C.多种,多个 D.无数种,无数个2.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化3.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。
下列叙述正确的是( )A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达二、翻译的相关内容落实4.根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU5.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ⓐ的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类6.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的( )A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同三、DNA的复制、转录和翻译的比较、区别和联系7.在同一生物体内,下列有关叙述错误的是( )①不同DNA分子中,可能储存有相同的遗传信息②不同mRNA分子中,不可能含有相同的密码子③不同组织细胞中,可能有相同的基因进行表达④不同核糖体中,不可能翻译出相同的多肽A.①③ B.②④ C.①④ D.②③8.大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为,则下列说法中正确的有( )①表示DNA复制过程②图中共有5种碱基③表示DNA转录过程④图中共有8种核苷酸⑤图中的A均代表同一种核苷酸⑥若X链中的碱基改变,则密码子一定改变⑦若Y链中的碱基改变,则氨基酸一定改变A.③④⑤⑦ B.②③④⑥C.②③④⑦ D.①③⑤⑥9.下图的基因模型为控制某种酶的基因内部和周围的DNA片段情况。
高中生物基因表达题目大纲全解在高中生物的学习中,基因表达这一板块占据着重要的地位。
它不仅是理解生命现象的关键,也是各类考试中经常出现的重点和难点。
下面,我们将对高中生物基因表达相关的题目进行全面解析。
首先,我们要明白基因表达的基本概念。
基因表达指的是基因通过指导蛋白质合成来控制生物性状的过程,包括转录和翻译两个重要步骤。
在涉及基因表达的题目中,常常会考查转录过程。
转录是指以DNA 的一条链为模板,合成 RNA 的过程。
这里面就有不少的知识点和考点。
比如说,要清楚 RNA 聚合酶的作用,它能够识别 DNA 上的启动子,并解开 DNA 双链,然后按照碱基互补配对原则合成 RNA。
在题目中,可能会给出一段DNA 序列,让我们写出对应的RNA 序列,或者判断某个碱基的突变会如何影响转录产物。
翻译过程也是常见的考点。
翻译是指以 mRNA 为模板,在核糖体上合成多肽链的过程。
这就涉及到密码子与反密码子的对应关系、tRNA 的作用、核糖体的结构和功能等。
例如,可能会给出一段 mRNA 序列和相应的密码子表,让我们写出合成的多肽链的氨基酸序列,或者通过改变密码子来分析对蛋白质结构和功能的影响。
基因表达的调控也是一个重要的考点。
基因的表达不是一成不变的,它会受到多种因素的调控,包括转录水平的调控、转录后水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后水平的调控等。
比如,原核生物中的操纵子模型,真核生物中的顺式作用元件和反式作用因子,以及 DNA 甲基化、组蛋白修饰等表观遗传现象。
在解题时,我们需要掌握一些基本的方法和技巧。
对于涉及到基因表达过程的题目,要先明确题目考查的是转录还是翻译,或者是基因表达的调控,然后根据所学的知识进行分析。
比如,如果是考查转录,就要注意模板链的选择、碱基互补配对原则等;如果是考查翻译,就要熟悉密码子和反密码子的对应关系,以及核糖体的移动方向等。
另外,图像题也是基因表达题目中常见的类型。
例如,给出基因表达过程的示意图,要求我们指出图中各个结构的名称和作用,或者根据图中的信息回答相关问题。
高三生物基因的概念与表达试题答案及解析1.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式。
下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程,图中①和②表示相关的生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。
核酶最早是在大肠杆菌发现的,其化学本质是RNA。
请回答下列问题:(1)发生过程①时,场所是_________,启动子是__________识别、结合的部位。
(2)大肠杆菌细胞中RNA的功能有______________(从a~e中选)。
a.作为遗传物质;b.传递遗传信息;c.转运氨基酸;d.构成核糖体;e.催化化学反应。
过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”,若它们的密码子依次为UCG、CAU、CAG,则基因1模板链中决定这三个氨基酸的碱基序列为__________________。
(3)核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎,研究表明,核酶通过切断靶RNA(病毒mRNA)特定部位上两个相邻核糖核苷酸之间的___________________来裂解靶RNA,阻止______________,抑制病毒复制。
(4)大豆中有一种成分“染料木黄酮”因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,其抗癌的机理是:该物质能抑制rRNA的形成,使细胞中____________,造成mRNA上的RBS被封闭,导致RP1等合成终止,进而______________________________,抑制癌细胞的生长和增殖。
【答案】(1)拟核 RNA聚合酶(2)bcde AGC GTA GTC(3)磷酸二酯键翻译\蛋白质的合成\基因的表达(4)缺乏rRNA 减少细胞中核糖体的数量,降低蛋白质合成的速率【解析】(1)①过程是转录,大肠杆菌是原核生物,所以转录的场所是拟核,启动子是RNA聚合酶识别、结合位点。
(2)大肠杆菌细胞中的RNA有rRNA,tRNA,mRNA三种,rRNA可转运氨基酸,mRNA可传递遗传信息,rRNA可构成核糖体,核酶可起催化作用,选bcde。
基因的表达【学习目标】1、概述遗传信息的转录和翻译2、解释中心法则3、举例说明基因、蛋白质与性状之间的关系【要点梳理】要点一、遗传信息的转录和翻译1、遗传信息的转录【高清课堂:基因的表达 403852 遗传信息的转录】(1)转录的概念:指以DNA分子的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成mRNA的过程。
(2)场所:主要在细胞核中进行。
(3)转录的模板:DNA分子(基因)的一条链(模板链)(4)所用原料:4种游离的核糖核苷酸(5)酶:RNA聚合酶(6)碱基互补配对原则:A―U、T―A、G―C、C―G(7)转录产物及去向:mRNA:通过核孔进入细胞质,与核糖体结合,编码蛋白质rRNA:通过核孔进入细胞质,构建核糖体tRNA:通过核孔进入细胞质,携带氨基酸2、遗传信息的翻译(1)概念:以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。
(2)场所:细胞质中的核糖体(3)模板:mRNA(4)所用原料:20种氨基酸(5)碱基互补配对原则:A―U、U―A、G―C、C―G(6)翻译过程:mRNA形成以后,从细胞核进入细胞质,与核糖体结合,蛋白质合成被启动。
tRNA按照mRNA上密码子的排列顺序,与特定的氨基酸结合,将氨基酸运至核糖体上,并确定氨基酸在多肽链上的位置,同时,氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键而连接成多肽,核糖体在mRNA上移动一个密码子的位置;前一个tRNA移走,再去运载相应的氨基酸;另一个tRNA运载氨基酸进入核糖体;如此反复进行,使肽链不断延长。
形成的多肽再进一步加工修饰形成能体现生物体性状的蛋白质。
①基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA核糖核苷酸的序列;②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补;③密码子与反密码子碱基互补配对要点诠释:(1)对于以RNA为遗传物质的病毒来说,遗传信息贮存在RNA上。
(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。
专题十个体、种群、群落、生态系统和生物多样性学科: 生物年级:高三版本:冲刺版期数:2342本周教学内容:专题十个体.种群.群落.生态系统和生物多样性【知识联系框架】【重点知识联系与剖析】一.种群及其数量变动1.种群的概念及其基本特征种群是在一定空间中的同种个体的集群,作为一个种群不仅占有一定的空间,而且具有一定的结构,同一种群内的个体间具有交换基因的能力.种群虽然是有同种个体组成,但不等于个体数量的简单相加,从个体层次到种群层次是一个质的飞跃,因为种群具有个体所没有的一些〝群体特征〞,如种群密度.年龄组成.性别比例.出生率.死亡率.平均寿命等.生物物种的生存.发展和进化都是以种群为基本单位进行的.因此个体与种群的关系是一个部分与整体的关系.2.种群的数量变动及其影响因素种群数量的变化包括增长.波动.稳定和下降等,这里主要介绍一点有关种群的增长方面的知识.种群数量的增长有两种基本模式:指数式增长和逻辑斯谛增长.指数式增长:在食物(养料)和空间条件充裕,气候适宜.没有敌害等理想条件下,不受资源和空间的限制,种群的数量往往会连续增长.以某种动物为例,假定种群的数量为NO,年增长率为,该种群每年的增长速率都保持不变,那么一年后该种群的数量应为:N1=N0·二年后该种群的数量N2=N1·=N0·2t年后该种群的数量应为N1=N0·t图10-1如用坐标表示,横坐标表示时间,纵坐标表示种群数量,那么种群的增长就会成〝J〞形曲线.如图10-1所示.种群的指数式增长模式在理论上是存在的,但在自然生态系统中几乎是不可能存在的,因为资源.空间和食物不可能是无限的,即使在实验条件下也无法做到.逻辑斯谛增长:在自然条件下,环境条件是有限的,因此种群不可能按指数式增长模式增长.当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间对有限空间.食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧,以该种群为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降.当种群数量达到环境条件所允许的最大容纳量时,种群数量将停止增长.有时会在最大容纳量上下保持相对稳定.据此生态学家逻辑斯谛建立了种群在有限环境条件的种群数量增长的数学模,称为逻辑斯谛方程.它是一个微分方程,=rN().式中dN/dt是在某一时间.某一种群数量条件下的瞬时增长率;r是内禀增长率,即该种群的最大增长潜力;K为环境的容纳量;N为某一时间的种群数量.按此方程绘制的曲线如图10-2所示.曲线成〝S〞形.在N=1/2 K时,〝S〞形曲线有一个拐点A.在对野生动植物资源的合理开发和利用方面,一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半,即1/2K值时,此时种群增长速度最快,可提供的资源数量也最多,而又不影响资源的再生.当种群数量大于1/2K时,种群增长的速度将开始下降.所以在开发动植物资源时,种群数量大于1/2K时就可以猎取一定数量的该生物资源,而且获得的量最大,当过度猎取导致种群数量小于1/2K时,种群的增长速度将减慢,获取的资源数量将减少,而且还会影响资源的再生.种群数量的增长速度是由出生率.死亡率.迁入和迁出决定的,所以凡是影响到出生率.死亡率.迁入和迁出的因素都可影响种群数量的变化,如气候.食物.被捕食,传染病等.3.微生物群体的生长规律(以细菌为例)根据微生物的生长速率不同,可以将生长曲线粗分为4个时期:调整期.对数期.稳定期.衰亡期.(1)调整期①形成原因:刚刚接种到培养液中的细菌,由于新旧环境差异,在细菌的细胞内就要重新合成相应的诱导酶,以适应新环境.诱导酶合成的调节是一种缓慢的粗调节,必须消耗一定的时间,因此出现短暂调整期.②细胞特点:细胞不分裂,体积增大.除合成诱导酶外还大量合成细胞分裂所需的其他各种酶和ATP等成份.(2)对数期①形成原因:一方面,调整期为细胞分裂做了充分准备.另一方面,营养物质丰富,空间宽裕,PH.温度.O2均适宜,即细胞处于无任何环境阻力的理想条件下;细菌个体间无种内竞争,种群年龄组成为增长型,绝大多数细菌细胞内合成代谢远远大于分解代谢.因此出生率远远大于死亡率,导致细菌种群密度上升.此阶段生长曲线表现为种群数量呈对数上升(N=N0·t,其中Nt为t时刻细菌总数.N0为初始细菌数,为实际增长率,t为每个初始细菌增殖到t时刻的个体数),即〝J型生长曲线〞.②细胞特点:细胞代谢旺盛,生长繁殖速率快,由于无种内竞争现象,所以细菌个体的形态和生理特性稳定,常作为生产用的菌种和科研材料.(3)稳定期①形成原因:随着种群密度增大,培养环境发生变化:营养物的耗尽.营养物的比例失调.有害代谢产物的积累.pH变化,进而使细菌种群进入稳定期,在稳定期,环境阻力明显加大.种群内竞争加剧.此时,年龄组成为稳定型,合成代谢=分解代谢,出生率=死亡率,活菌数目达到最高.此时种群密度是环境所能负担的最高(K 值),即环境的量.此阶段生长曲线已不符合〝J〞型增长,变得较为平缓,整个生长曲线呈〝S〞型.②细胞特点:活菌数目达到最高峰,细胞内大量积累代谢产物,特别是次级代谢产物,某些细菌的芽孢也是这个时期形成的,是发酵产物的最佳收获期.(4)衰亡期①形成原因:营养物质过度消耗,有害代谢产物大量积累.pH剧烈变化,外界环境对继续生长越来越不利,阻力进一步加大,种内竞争剧烈.分解代谢远远大于合成代谢,继而导致菌体死亡.出生率远远小于死亡率.呈负生长.种群密度显著下降.此阶段生长曲线迅速下降.②细胞特点:剧烈的种内竞争使得细胞出现多种形态,甚至畸形.有些细胞的水解酶活力增强,导致细胞自溶,并释放出次级代谢产物如抗生素及芽孢.4.影响微生物生长的环境因素微生物的生长除受密度因素制约外,其变动往往也与一些非密度因素有关,例如温度.O.pH等.(1)温度:由于微生物的生命活动是由一系列生物化学反应组成的,而这些反应受温度的影响极为明显,因此,温度是影响微生物生长最重要的因素之一.最适生长温度有时也简称为〝最适温度〞,其意义是某菌分裂代谢时最短或生长速率最高时的培养温度.但是,对同一微生物来说,其不同的生理生化过程有着不同的最适温度,也就是说,最适生长温度,不等于生长量最高时的培养温度,也不等于发酵速度最高时的培养温度或累积代谢产物量最高时的培养温度,更不等于累积某一代谢产物量最高时的培养温度.(2)氧气:环境中氧含量的状况,对不同代谢类型的微生物群体的生长,具有不同的影响.因此细菌种群培养时应选择恰当的溶氧度.按照微生物与氧的关系.可分为:必须在有分子氧的条件下才能生长二.群落及群落的结构特征生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系.组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落.如在农田生态系统中的各种生物种群是根据人们的需要组合在一起的,而不是由于他们的复杂的营养关系组合在一起,所以农田生态系统极不稳定,离开了人的因素就很容易被草年生态系统所替代.生物群落有一定的生态环境,在不同的生态环境中有不同的生物群落.生态环境越优越,组成群落的物种种类数量就越多,反之则越少.任何群落都有一定的空间结构.构成群落的每个生物种群都需要一个较为特定的生态条件;在不同的结构层次上,有不同的生态条件,如光照强度.温度.湿度.食物和种类等.所以群落中的每个种群都选择生活在群落中的具有适宜生态条件的结构层次上,就构成了群落的空间结构.群落的结构有水平结构和垂直结构之分.群落的结构越复杂,对生态系统中的资源的利用就越充分,如森林生态系统对光能的利用率就比农田生态系统和草原生态系统高得多.群落的结构越复杂,群落内部的生态位就越多,群落内部各种生物之间的竞争就相对不那么激烈,群落的结构也就相对稳定一些.三.生态系统1.生态系统的概念及其类型关于生态系统的概念有两种理解.一是指生物群落与无机环境相互作用的自然系统,是无机环境与生物群落的有机结合,与生态系统的成分联系起来,生物群落包括生产者.消费者和分解者,无机环境是指非生物物质和能量;另一种理解是指在一定的空间和时间内,在各种生物之间以及生物与无机环境之间通过能量流动和物质循环而相互作用的自然系统,这是从生态系统的功能方面来理解生态系统的概念,即生态系统中的各成分之间通过物质循环和能量流动而联系在一起的一个有机整体.关于生态系统的类型,重点掌握各种类型生态系统的基本特征和分布地域.如森林生态系统是分布在水资源充沛的地区,特征是动植物种类繁多,群落的结构复杂,种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态;草原生态系统是分布在水资源贫乏的地区,特征是动植物种类少,群落结构简单,系统不稳定;农田生态系统是人工建立的生态系统,农作物是其主要成分,其他的动植物种类较少,特点是必须要有人的参与才能维持其稳定.2.生态系统的结构生态系统的结构包括生态系统的成分和生态系统的营养结构.①生态系统的成分由两部分组成;非生物成分和生物成分.非生物成分是指阳光.空气.水分和矿物质等的非生物物质和能量.生物部分包括生产者.消费者和分解者.生产者以绿色植物为主,是生态系统的主要成分,属于自养型生物,在营养结构中总是处于第一营养级.消费者主要是指各种动物,它们的生存直接或间接依赖于绿色植物通过光合作用制造的有机物,消费者属于异养型生物.分解者主要是指细菌.真菌等营腐生生活的微生物,也包括一些营腐生生活的动物,如蚯蚓等.分解者能将动植物的尸体.排泄物和残落物中的复杂有机物分解成为简单的无机物.分解者在生态系统中是一种不可缺少的成分,如果缺少分解者,物质循环将会中断.②生态系统的营养结构是指食物链和食物网,食物链是指生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系,由于生态系统中动物的食物来源大都不是单一的,而是多种多样的,所以在生态系统中许多食物链常交错成网状,形成复杂的营养关系.3.生态系统的功能生态系统的功能主要是进行能量流动和物质循环①生态系统的能量流动.生态系统中的能量归根到底来自太阳能,生态系统中绿色植物通过光合作用所固定的太阳能便是流经这个生态系统的总能量.每个营养级所具有的能量一般流向3个方面:一部分是被该营养级的生物本身的生命活动所消耗的;一部分尸体.排泄物和残落被分解者分解后以热能的形式释放出来;还有一部分被下一个营养级的生物所同化而流人下一个营养级.能量流动的特点是单向的.不循环的,而且是逐级递减的.能量在沿食物链流动时传递的平均效率为10%~20%.②生态系统的物质循环.物质循环是指组成生物体的C.H.O.N等基本元素在生态系统内的生物群落和无机环境之间所形成的反复的循环运动.地球上最大的生态系统是生物圈,所以物质循环带有全球性,称为生物地球化学循环.重点掌握碳循环过程,如图10-3所示.图10-3③物质循环和能量流动的关系.生态系统的能量流动是随着物质循环而进行的,二者互为因果.相辅相成,具有不可分割的联系.生态系统的各成分中,通过能量流动和物质循环而紧密地联系在一起,形成一个统一的整体.4.生物多样性地球上所有的植物.动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性.生物多样性包括遗传多样性.物种多样性和生态系统多样性.遗传多样性是指种内基因的变化,包括分子.细胞和个体三个水平的遗传变异度,它是生命进化和物种分化的基础.物种多样性是指某特定地理区域内动物.植物及微生物种类的丰富性,它是人类生存和发展的基础.物种资源是农.林.牧.副.渔各类经营的主要对象,它为人类提供了必要的生活物质.生态系统多样性是指生物及其生存环境所构成的综合体.生态系统的类型极其多样,但是所有生态系统都保持着各自的生态过程.生态过程主要是指生态系统的组成.结构与功能在时间上的变化和生态系统的生物组分之间及其环境之间的相互作用或相互关系.不论是对一个小的生态系统而言或是从全球范围来看,这些生态过程对于所有生物的生存.进化和持续发展都是至关重要的.保护生物多样性就是在基因.物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施.5.生态平衡生态系统发展到一定的阶段,它的生产者.消费和分解者之间能够较长时间地保持着一种动态的平衡,也就是它的能量流动和物质循环能够较长时间地保持着一种动态的平衡.①生态平衡的原理即为生态系统的自我调节.自我调节能力的大小与生态系统中的成分和营养结构的复杂程度呈正相关.但生态系统的自动调节能力是有限度的,当外来的干扰超过的这个限度,生态平衡就会遭到破坏.②破坏生态平衡的因素有自然因素和人为因素两类.自然因素是指自然中客观存在的一些不可抗拒的力量,如火山爆发.山崩海啸.台风等自然灾害;人为的因素是指人类对自然的不合理利用,工农业发展带来的环境污染所造成的.生态系统遭到破坏的3个标志性特征是植被的破坏.食物链的破坏和环境污染.③保持生态平衡是人类可持续发展的基础.6.生态系统的稳定性生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能的相对稳定的能力称为生态系统的稳定性.如当气候干旱时,森林中的动植物种类和数量一般不会有太大的变化,这说明森林生态系统具有抵抗气候变化.保持自身相对稳定的能力.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面.抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力.如森林生态系统对气候变化的抵抗能力就属于抵抗力稳定性.生态系统之所以具有抵抗力是因为生态系统具有一定的自动调节能力.生态系统自动调节能力的大小与生态系统中营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,自动调节能力就越大;反之则自动调节能力就越小.自动调节能力有大有小,抵抗力稳定性也有大有小.恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力在河流生态系统被严重污染后,导致水生生物大量死亡,使河流生态系统的结构和功能遭到破坏.如果停止污染物的排放,河流生态系统通过自身的净化作用,还会恢复到接近原来的状态.这说明河流生态系统具有恢复自身相对稳定的能力.再如一片草地上发生火灾后,第二年就又长出茂密的草本植物,动物的种类和数量也能很快得到恢复.有许多证据表明,抵抗力和恢复力之间存在着相反的关系,具有高抵抗力稳定性的生态系统,其恢复力的稳定性是低的,反之亦然.但是一个抵抗力与恢复力都很低的生态系统,它的稳定性当然也是很低.如冻原生态系统,它的生产者主要是地衣,地衣对环境的变化很敏感,很容易被破坏,它的生长又很慢,一旦因某种原因使地衣遭到破坏后就很难恢复,从而导致生态系统的崩溃.如森林生态系统与杂草生态系统相比较,森林生态系统自动调节能力强,抗干扰的能力也强.森林比较能忍受温度的变动,也较能抵抗干旱和虫害的危害.一次春寒可能把树木的新叶冻死,但树木很快就能长出另外的新叶来.但如果将森林生态系统中的乔木全部砍掉,这个森林生态系统就很难恢复到原来的样子.尽管杂草生态系统的抵抗力稳定性不如森林生态系统,但如一场大火将杂草全部烧光,形成次生裸地,第二年又恢复成一个杂草生态系统.所以以恢复力稳定性来恒量生态系统的调节能力,杂草生态系统的恢复力显然比森林高.7.生态农业在农田生态系统中,为了保持农业生产的可持续发展,人们设计了农业生态系统良性循环的模式,如桑基鱼塘生态农业等.生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次.多功能的综合农业生产体系.生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理.食物链是生态系统能量流动和物质循环的主渠道,它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链,从经济上看还是一条价值增值链.因此,遵循这个原理,就可以合理设计食物链,使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用,使生产一种产品时产生的有机废物,成为生产另一种产品的投入,也就是使废物资源化,以便提高能量转化率,减少环境污染.生态系统中的各种生物之间存在着相互依存.相互制约的关系.在农业生态系统中,人们可以利用生物种群之间的关系,对生物种群进行人为调节.在生态系统中增加有害生物的天敌种群,可以减轻有害生物的危害.【经典例题解析】例题1 脊椎动物在自然界长期存在的基本单位是( )A.个体 B.雌雄成对(♂♀) C.种群 D.群落解析种群是生物生存的基本单位,也是生物进化的基本单位.不论是无脊椎动物还是脊椎动物,也不论是动物还是植物,自然界中的所有生物都是如此.个体离开了群体后都将不能长期生存.雌雄成对是种群内部的求偶繁殖行为,不是生存的基本单位.群落是通过复杂的种间关系而有机组合在一起的多种生物的集群,群落内部的各种生物都以种群为基本单位存在的.答案 C例题2 图10-4为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图中曲线后回答下列问题:图10-4(1)如果种群处在一个理想的环境中,没有资源和空间的限制,种群内个体的增长曲线是_______,用达尔文进化的观点分析,这是由于生物具有________特性.(2)如果将该种群置于有限制的自然环境中,种群内个体数量的增长曲线是________,用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示_______________.(3)影响种群密度的主要因素是种群的_______._________.________和_________.解析种群增长的基本模式有两种:一是假定无资源.空间等限制条件下的指数增长模式,因为资源和空间是无限大的,所以生物可以充分发挥它的繁殖潜力,即达尔文自然选择学说中的〝过渡繁殖〞,种群数量的增长呈指数式增长,如图中曲线a;二是有资源.空间等限制条件下的逻辑斯谛增长模式,因为在实际的生态系统,资源和空间都是有限的,种群增长的起始阶段,种群很小,每个个体都能有足够的资源和空间,所以还以某种形式的指数增长模式增长,但随着种群数量的增加,每个个体得到的资源和拥有的空间越来越小,生存压力越来越大,种群内某些个体因承受不了生存压力而死亡.死亡率开始增加,种群增长速度放慢.越接近环境的容纳量,种群的增长速度越慢,达到环境容纳量时,种群内的出生率和死亡率相等,种群的增长率等于零,如图中的曲线b.答案(1)a 过渡繁殖(2)b 通过生存斗争被淘汰的个体数量(3)年龄组成性别比例出生率死亡率例题3 图10-5是在某一生态系统中,在一定的时间内3个种群数量的变化曲线,A 是自养生物.请分析回答:图10-5(1)在这个生态系统中,A.B.C3种生物的营养结构可能是___________.(2)A和B的关系是_______,B和C的关系是________,种群_______可能是草食类动物.(3)如果B生物被大量捕杀,该生态系统就会受到破坏,从而使其_______能力受到影响,其调节途径是___________.(4)如果B代表的一类善于奔跑的黄羊.瞪羚等动物,你认为该生态系统的类型最可能是_____________.解析生态系统的物质和能量是顺着营养结构这条渠道流动的.由于能量流动是逐级递减的,处于各营养级的生物种群密度也随之减少.图中A是自养生物,属于生产者,密度应最大B与A的曲线起伏相似,但B种群的数量是随A种群的数量变化而变化,由此可判断B是以A为食的食草动物;图中C曲线的波峰和波谷与A 是完全相对的,但与B有明显的相随关系,而且是随B种群数量的变化而变化,可判断C是以B为食的肉食性动物.因此B是食草动物,C是以食草动物为食的肉食性动物,在一个平衡的生态系统中B和C之间是能够保持着一种动态的平衡关系,这种关系是长期相互选择的结果.第4小题中提到善于奔跑的动物是草原生态系统中大型动物的特点,因为草原生态中没有高大的乔木,障碍物少,大型动物又无处躲避,为了逃避食肉动物的捕食,在与食肉动物的相互选择中,形成了善于奔跑的特点.答案(1)A→B→C (2)捕食捕食 B (3)自动调节通过自然选择实现的 (4)草原生态系统例题4 一组学生将叶捣碎成叶汁后混入一些池泥并放在黑暗中保存.在 10天中他们每天取些样品以确定叶汁中微生物的数量变化,结果如图10-6所示,下面的哪一个结论是错误的?( )。
高考生物基因表达知识点剖析在高考生物中,基因表达是一个至关重要的知识点,它不仅是理解生命活动的关键,也是许多考题的核心所在。
接下来,让我们深入剖析这一重要内容。
基因表达,简单来说,就是基因中的遗传信息转化为具有生物功能的产物,如蛋白质的过程。
这就像是一个神秘的密码被破解,从而展现出其背后所隐藏的生命蓝图。
首先,我们来谈谈基因。
基因是具有遗传效应的 DNA 片段。
DNA 就像一个长长的螺旋梯子,由两条链通过碱基互补配对形成双螺旋结构。
而基因就分布在这长长的 DNA 链上。
那么基因是如何表达的呢?这主要包括转录和翻译两个过程。
转录,是指以 DNA 的一条链为模板,合成 RNA 的过程。
就好像是根据一份原件复制出一份新的文件。
在细胞核中,RNA 聚合酶与 DNA 上的特定区域结合,然后沿着 DNA 链移动,将碱基序列按照互补原则转录为 RNA 分子。
这里的 RNA 主要有三种类型:信使 RNA (mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。
其中,mRNA 携带了遗传信息,是基因表达的关键环节。
mRNA 合成后,会通过核孔从细胞核进入细胞质。
接下来就到了翻译的阶段。
翻译,是在细胞质中进行的。
mRNA 与核糖体结合,tRNA 则带着特定的氨基酸按照 mRNA 上的密码子序列依次连接,形成多肽链。
一个 tRNA 分子的一端是携带氨基酸的部位,另一端有三个碱基,称为反密码子,它与 mRNA 上的密码子互补配对。
密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
一共有 64 种密码子,但其中有 61 种能决定氨基酸,另外 3 种是终止密码子,不决定氨基酸。
而且,密码子具有通用性和简并性的特点。
通用性意味着地球上几乎所有生物都共用同一套密码子;简并性则表示一种氨基酸可能由多种密码子编码。
在基因表达的过程中,还存在着调控机制。
就像一个精细的调控系统,确保基因在合适的时间、合适的地点、以合适的量进行表达。
高二生物的基因表达知识点基因表达是生物学中的重要概念,指的是基因通过转录和翻译的过程转化为蛋白质的过程。
在高二生物教学中,基因表达是一个重要的知识点。
本文将介绍高二生物的基因表达知识点,包括转录、翻译和调控三个方面。
一、转录转录是基因表达的第一步,指的是DNA分子中的基因信息通过RNA聚合酶酶的作用转录成mRNA分子的过程。
转录分为初级转录和成熟转录两个阶段。
初级转录发生在细胞核中,由RNA聚合酶酶根据DNA模板合成与DNA模板互补的mRNA分子。
转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
成熟转录是指初级转录的mRNA分子经过剪接和修饰,在离开细胞核前变成能被翻译的成熟mRNA分子的过程。
成熟转录过程包括剪接、5'帽和3' Poly(A)尾修饰等步骤。
二、翻译翻译是基因表达的第二步,指的是mRNA分子通过核糖体的作用,将mRNA中的信息翻译成蛋白质的过程。
翻译分为三个阶段:起始、延长和终止。
起始阶段是指核糖体扫描mRNA上方的AUG密码子作为翻译起始点,tRNA带着氨基酸起始翻译过程。
延长阶段是指根据mRNA上的密码子与tRNA上的抗密码子的互补碱基配对规则,逐个将氨基酸连接到链式氨基酸聚合物上。
终止阶段是指在终止密码子出现时,核糖体停止翻译,并释放合成的蛋白质。
三、调控基因的表达是一个严密调控的过程,包括转录水平和翻译水平的调控。
转录水平的调控包括转录起始子的选择、转录因子的结合、染色质的修饰等。
这些调控机制能够增强或阻碍基因的转录过程。
翻译水平的调控包括翻译起始子的选择、mRNA结构的调控和转录后修饰等。
这些调控机制能够控制蛋白质的合成速率和稳定性。
在基因表达的调控中,还存在着许多调控因子,如环境因素、细胞周期和遗传物质等。
四、应用基因表达知识在许多领域都有重要应用。
例如,在医学领域中,我们可以通过了解基因表达的调控机制,研究基因突变与疾病之间的关系,并开展基因治疗研究。
此外,在农业领域中,通过了解基因表达,我们可以改良植物和动物的特征,提高产量和抗病能力。
高中生物专题练习试题——基因的表达和对性状的控制含答案解析一、单选题1. 下列有关洋葱根尖细胞内基因表达的叙述,正确的是()A.基因表达的过程可发生在细胞内的叶绿体中B.转录终止时,RNA 从模板链上的终止密码子处脱离下来C.基因表达的过程即是基因控制蛋白质合成的过程D.翻译时信使RNA 沿着核糖体移动【答案】C【解析】基因表达是指基因控制蛋白质的合成过程,包括转录和翻译两个步骤,其中转录是指以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、洋葱根尖细胞不含叶绿体,A错误;B、转录终止时RNA从模板链上的终止子处脱离下来,终止密码子位于mRNA上,B错误;C、基因表达是指基因控制蛋白质的合成过程,包括转录和翻译两个步骤,C正确;D、翻译时核糖体沿着信使RNA移动,D错误。
故选C。
2. 下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.转录结束后该DNA区段重新形成双螺旋结构C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补【答案】C【详解】A、转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,合成RNA的过程,产物包括tRNA、rRNA和mRNA,A正确;B、转录时DNA双螺旋解开,转录结束后DNA双螺旋结构恢复,B正确;C、细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生,在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA,C错误;D、转录是以DNA一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D正确。
故选C。
3. Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶。
下列相关叙述正确的是A.Qβ噬菌体与T2噬菌体的遗传物质相同B.一条QβRNA模板只能翻译出一种蛋白质C.先进行QβRNA的翻译,后进行QβRNA的复制D.Qβ噬菌体在被侵染的细菌内外均可进行复制【答案】C【详解】T2噬菌体的遗传物质为DNA,Qβ噬菌体的遗传物质)是一条单链RNA,它们的遗传物质不同,A错误;一条QβRNA模板翻译出了成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶,B错误;先进行QβRNA的翻译,得到RNA复制酶,才能进行QβRNA的复制,C正确;Qβ噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞中,D错误。
高中生物局部易混淆概念的辨析1.遗传性、应激性与适应性应激性是生物受到刺激时,在短时间内完成的某种生理活动,是适应性的一种暗示形式,它表述的是过程。
持久应激的成果是生物适应环境。
适应性是指生物的形态布局和功能与环境相适合的现象,表述的是成果。
如变色龙进入草丛中体色与青草一致,是应激性且属于适应性;而蝗虫的体色与青草一致那么只是适应性不是应激性。
决定生物行为特征的是遗传性。
2.酶、激素、抗体、维生素从来源上看:酶、激素和抗体都是由活细胞发生的。
所有活细胞都可发生酶,只有内分泌腺才可合成激素,只有效应B细胞才可合成抗体。
而维生素在动物体内一般不克不及合成,主要是从食物中摄取,只有少数种类的维生素可以在机体内转化而来,如在人体表皮细胞内含有一种胆固醇,经日光照射后能转变成维生素D。
从化学本质上看:绝大大都酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA。
激素的种类很多,有的是蛋白质类激素,如胰岛素;有的是固醇类,如性激素。
抗体必然是球蛋白质。
而维生素是可溶性的小分子有机物。
从功能上看:酶是生物催化剂,起催化作用;激素对生物体的新陈代谢、发展发育等生命活动起着调节作用;抗体是可与特异性抗原结合,起免疫作用;维生素主要是维持人体的正常发展发育,大大都是作为辅酶的成分。
这四类物质尽管它们的来源不同,布局和功能各异,但它们在人体内的含量都很少,对正常的生命活动都起着重要的作用,它们都是高效能的物质。
3.氨基酸、核苷酸氨基酸是构成蛋白质底子单元,生物体内约有20种,布局通式为:核苷酸是核酸的底子组成单元,每一个核苷酸分子都由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成;分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类。
如脱氧核糖核苷酸:4.原生质、原生质体、原生质层原生质:是细胞内生命物质的总称。
它的主要成分是蛋白质,核酸,脂质。
原生质分化发生细胞膜、细胞质和细胞核。
一个动物细胞就是一个原生质团。
植物细胞由原生质和细胞壁组成。
原生质层:在成熟的植物细胞内相当于半透膜,由细胞膜、液泡膜以及二膜之间的细胞质组成,不包罗细胞核和液泡内的细胞液两局部,且仅存在于成熟的植物细胞中。
高一生物《基因的表达》知识点总结一、遗传信息的转录1. 与DNA不同的是,组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖;RNA的碱基组成没有碱基T (胸腺嘧啶),而替换成碱基 U (尿嘧啶);RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
2. RNA有三种,信使RNA( mRNA )、转运RNA( tRNA)、核糖体RNA( rRNA )。
3.转录的定义:RNA是在细胞核中,以DNA 的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。
4. 转录的过程:当细胞开始合成某种蛋白质时,编码蛋白质的一段 DNA双链将解开,双链的碱基得以暴露。
细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mRNA分子。
二、遗传信息的翻译1.翻译的定义:mRNA合成以后,就通过核孔进入细胞质中。
游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程就做翻译。
2.核酸中的碱基序列就是遗传信息。
翻译的实质是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
3. mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称做1个密码子,共有64 个遗传密码。
其中有2个起始密码子, 3 个终止密码子(终止密码子无对应的氨基酸),所以决定氨基酸的密码子有61个。
4. 密码子的特点:(1)地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
(通用性)(2)一种氨基酸可能有多个密码子。
(简并性)5. tRNA的种类有很多,但是每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
(一种氨基酸可以由多种tRNA转运。
)6. tRNA分子比mRNA小得多,tRNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基。
(tRNA中有氢键)7. 每个tRNA的三个碱基可以和mRNA上的密码子互补配对,因而叫做反密码子。
(有61种)8. 一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。
[键入文字]
高中高二生物暑假专题作业:生物基因的表达
本文导航
1、首页2、高中高二生物暑假专题作业-23、高中高二生物暑假专题作业-34、高中高二生物暑假专题作业-4
高中高二生物暑假专题作业:生物基因的表达
【摘要】高中生各科考试,各位考生都在厉兵秣马,枕戈待旦,把自己调整到最佳作战状态。
在这里为各位考生整理了高中高二生物暑假专题作业:生物基因的表达,希望能够助各位考生一臂之力,祝各位考生金榜题名,前程似锦!!
(上海卷)6.真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质,但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,针对这一差异的合理解释是
A.原核生物的遗传物质是RNA
B.原核生物的tRNA 三叶草结构
C.真核生物的核糖体可以进入细胞核
D.真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译
【答案】D
1。
高二生物基因的概念与表达试题答案及解析1.下面是大肠杆菌细胞内进行的某生理过程示意图,有关说法正确的是A.组成①和②的单体相同,①的形成与核仁有关B.①和②是转录产物,①中有氢键、②中无氢键C.图示过程是在附着在内质网上的核糖体进行的D.图示过程所消耗的ATP主要是由线粒体提供的【答案】B【解析】分析题图,图中①为tRNA,②为mRNA,组成单位均为核糖核苷酸,tRNA的形成与核仁无关,rRNA的合成与核仁有关,故A错误;转录产物为RNA,包括tRNA和mRNA,tRNA中有氢键,mRNA中没有氢键,故B正确;图中为翻译过程,大肠杆菌为原核生物,没有内质网和线粒体,故C、D错误。
【考点】本题考查基因的表达的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
2.2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家。
G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。
下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白在与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化的过程。
请回答:(1)促甲状腺激素是由产生分泌,通过传送作用于甲状腺细胞,进而发挥调节作用。
(2)图中过程①需要细胞质为其提供作为原料,催化该过程的酶是。
与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是。
(3)过程②除了需要图中已表示出的条件外,还需要 (至少写出2项)。
一个mRNA上结合多个核糖体的意义是。
(4)科研人员发现有些功能蛋白A分子量变小,经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确,但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失,推测其原因可能是。
【答案】(1)垂体体液(2)核糖核苷酸 RNA聚合酶 T-A(3)tRNA、氨基酸和能量短时间内合成较多的肽链(提高翻译的效率)(4)基因中碱基发生变化(功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化)使相应密码子变成终止密码【解析】(1)促甲状腺激素是由垂体产生分泌,通过体液传送作用于甲状腺细胞,进而发挥调节作用。
专题十轻松辨析基因表达中的基本概念并进行相关计算一、转录的相关内容落实1.一个DNA分子可以转录出的mRNA的种类和个数分别是( )A.一种,一个 B.一种,多个C.多种,多个 D.无数种,无数个2.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( )A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化3.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA,当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。
下列叙述正确的是( )A.QβRNA的复制需经历一个逆转录的过程B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达二、翻译的相关内容落实4.根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU5.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ⓐ的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类6.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的( )A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同三、DNA的复制、转录和翻译的比较、区别和联系7.在同一生物体内,下列有关叙述错误的是( )①不同DNA分子中,可能储存有相同的遗传信息②不同mRNA分子中,不可能含有相同的密码子③不同组织细胞中,可能有相同的基因进行表达④不同核糖体中,不可能翻译出相同的多肽A.①③ B.②④ C.①④ D.②③8.大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为,则下列说法中正确的有( )①表示DNA复制过程②图中共有5种碱基③表示DNA转录过程④图中共有8种核苷酸⑤图中的A均代表同一种核苷酸⑥若X链中的碱基改变,则密码子一定改变⑦若Y链中的碱基改变,则氨基酸一定改变A.③④⑤⑦ B.②③④⑥C.②③④⑦ D.①③⑤⑥9.下图的基因模型为控制某种酶的基因内部和周围的DNA片段情况。
距离以千碱基对(kb)表示,但未按比例画出,基因长度共8 kb,人为划分a~g7个区间,转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除,成为成熟的mRNA。
下列分析正确的是( )A.该酶是由299个氨基酸组成的B.起始密码子对应的位点是RNA聚合酶结合的位点C.基因控制生物性状时指导合成的终产物都是蛋白质D.mRNA上某一特定位点需要的氨基酸可以由几种特定的tRNA将它转运到核糖体上10.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。
下列叙述错误的是( )A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNAC.连续分裂n次后,子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等四、综合应用体验11.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程,请据图分析回答下列问题:(1)在图中方框内用“→”或“←”标出转录的方向。
(2)b与c在结构组成上相同的化学基团为__________,不同的基团为________________。
(3)a为启动上述过程必需的有机物,其名称为________________,化学本质是________。
(4)在根尖细胞中,上述过程发生在________和________中,若在叶肉细胞中,还可出现在________中。
12.图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。
请回答下列问题:(1)细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是________。
(4)在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中,能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是__________________。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择),其原因是_________________________________________________________________。
13.下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。
请回答:(1)图中过程①是________,此过程既需要________作为原料,还需要能与基因启动子结合的________酶进行催化。
(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则物质a中模板链碱基序列为________。
(3)图中所揭示的基因控制性状的方式是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)致病基因与正常基因是一对________。
若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来,则两种基因所得b的长度一般是________的。
在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质,其主要原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析1.C [一个DNA分子上含有许多基因,每个基因在不同细胞中会进行选择性表达,不同基因转录产生的mRNA是不同的,而DNA上的信息可以反复多次转录,所以一个DNA分子可以转录出多种、多个信使RNA。
]2.D [并不是DNA的所有片段都能转录,非基因片段和基因的非编码区都不能转录,A 项错误;转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互被配对原则,合成RNA的过程,B项错误;RNA聚合酶的结合位点在DNA上,C项错误;在细胞周期中,mRNA的种类和含量均在不断变化,D项正确。
]3.B [QβRNA的复制不需要经历逆转录过程,是由单链复制成双链,再形成一条与原来的单链相同的子代RNA,所以A错误,B正确;由图可以看出一条QβRNA模板翻译出的肽链不止一条,可翻译出多条多肽链,C错误;由题意可知:QβRNA复制酶基因的表达在QβRNA的复制之前,有了QβRNA复制酶,QβRNA的复制才能进行,D错误。
]4.C [mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称做1个密码子。
据表可知,mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对,可推知mRNA的密码子最后的碱基为U。
DNA的第二条链为TG_,则第一条链为AC_。
若DNA转录时的模板链为TG_链,则mRNA 的密码子为ACU;若DNA转录时的模板链为AC_链,则mRNA的密码子为UGU。
通过选项知,苏氨酸的密码子为ACU。
]5.A [A项,图中结构包括核糖体、mRNA、tRNA,核糖体由rRNA和蛋白质构成;B项,甲硫氨酸是起始氨基酸,图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位;C项,tRNA的环状结构上有反密码子;D项,由于密码子的简并性,mRNA上的碱基发生改变,肽链中氨基酸的种类不一定改变。
]6.B [同一物种的两类细胞在两种蛋白质合成过程中,tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同,而模板mRNA碱基序列不同,编码的氨基酸的序列就不相同。
] 7.B [不同DNA分子中可能储存相同的遗传信息,如DNA聚合酶基因。
不同mRNA中可能存在相同的密码子,如起始密码子。
不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达,如ATP 合成酶基因。
同一个mRNA可翻译出多条相同的多肽。
]8.B [图中共有A、T、G、C、U 5种碱基,X链代表的是DNA分子的模板链,Y链代表的是mRNA,所以表示的是转录过程。
有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸。
A在DNA分子中代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸,在RNA中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸。
DNA模板链若发生改变,对应的RNA的序列改变,即密码子改变。
由于简并性,密码子改变时不一定引起对应的氨基酸的改变。
]9.A [转录形成的mRNA的长度为7.5-1.2=6.3 kb,但形成成熟的mRNA时,d区间所对应的区域会被加工切除,因此成熟的mRNA的长度为=(7.5-1.2)-(5.2-2.0)=3.1 kb,但能翻译的mRNA的长度为2.0-1.7+5.8-5.2=0.9 kb,即900个碱基,由于一个密码子由相邻3个碱基构成,且终止密码子不编码氨基酸,因此该酶是由900÷3-1=299个氨基酸组成。
由以上分析可知,该酶是由900÷3-1=299个氨基酸组成,A正确;转录起点对应的位点是RNA聚合酶结合的位点,B错误;基因表达包括转录和翻译,转录产物为RNA,翻译产物为蛋白质,因此基因指导合成的终产物为RNA或蛋白质,C错误;mRNA上某一特定位点需要的氨基酸只能由一种特定的tRNA将它转运到核糖体上。
]10.C [小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种,故含有5种碱基和8种核苷酸,A 项正确;基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA,B项正确;连续分裂n次后,子细胞中含有32P标记的细胞共两个,占1/2n-1,C项错误;基因翻译时,一种氨基酸可由多种tRNA转运,tRNA与氨基酸的种类数不一定相等,D项正确。
]11.(1)←(2)磷酸基、碱基五碳糖(b为脱氧核糖,c为核糖) (3)RNA聚合酶蛋白质(4)细胞核线粒体叶绿体解析(1)DNA转录时,已转录好的RNA片段与模板链迅速分离,从核孔进入细胞质中与核糖体结合,开始翻译,而细胞核中继续边解旋边转录,已转录过的模板链与编码链重新恢复双螺旋,所以从图中可知d是已与模板链分离的RNA片段,因此转录方向应向左;(2)b 是DNA上的胞嘧啶脱氧核苷酸,c是RNA上的胞嘧啶核糖核苷酸,两者相同的成分是磷酸基、碱基;不同的成分是五碳糖,前者为脱氧核糖,后者为核糖;(3)转录的启动需要RNA聚合酶,其化学本质是蛋白质;(4)根尖细胞中只有细胞核与线粒体中发生转录,而叶肉细胞中还有叶绿体。