基因的表达、变异

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1、基因的表达、变异基因的表达O层级要求：1. 简述DNA与RNA的主要区别2. 说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系3概述遗传信息的转录与翻译的过程4.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的数量关系U层级要求：1. 简述中心法则的内容及其发展2. 举例说明基因、蛋白质与性状的关系1）DNA 的复制时间：细胞分裂的（时期）。条件：方式（特点）：。场所条件产物模板原料能量酶转录翻译2）基因的表达（ 3 ）基因 对性状的 控制基 因控制性状的模式； 基因与性状的数量关系： 基因性状与环境的关系：例题精讲（江苏高考）铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答

2、 元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合， 阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能 与铁蛋白mRNA 一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译（如图所示）。回答下列问题：按调节蛋白:AUGjtj起始密码U丸丸为终止密码 表示甘氨霰注AUG八铁蛋白mRNA +Fe,+ _FeGGUGACUGGCICA核糖体 移动方向II 1 UAA铁蛋白mRNA因固表示天冬氨酸表示色氨酸表示丙氨酸(1)图中甘氨酸的密码子是铁蛋白基因中决定“的模板链碱基序列为(2) Fe3+浓度低时，

3、铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免对细胞的毒性影响，又可以减少。若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是。若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由。【典例】在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰(HCN)的和不含氰的。现已研究查明，白花 三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：棊因D基因HI

4、I“并赂丘产氟糖苛酚人一业卄猱酸酶-刖体物质含氤糖昔 氤基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1 自交得F2, F2中有产氰的，也有不产氰的。用F2各表现型的叶片的提取液做实验，实验时在提取液中分别加入含 氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表：据表回答问题：叶片表现型提取液提取液中加入含氤糖昔提取液中加 入氤酸酶叶片I产筑含氤产氤产気叶片11不产氤不含筑不产点产氧叶片m不产竄不含锹产氤不产氤叶片IV不产锹不含锹不产氤不产氤(1) 写出基因 D 控制合成相应酶的过程图解：(2) 由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是

5、。两个不产氰品种的基因型是，在F2中产氰和不产氰的理论比为。叶片II叶肉细胞中缺乏酶，叶片III可能的基因型是。(5)从代谢的角度考虑，怎样使叶片W的提取液产氰？，说明理由：。答案：江苏高考(1) GGU CCACTGACC(2) 核糖体在 mRNA 上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能源的浪费(3) mRNA两端存在不翻译的序列 (4)CTA【典例】(1) 基因 D mRNA产氰糖苷酶(2) 多个基因决定一个性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状DDhh和ddHH 9 :氰酸 ddHH或ddHh(5)同时加入产氰糖苷酶和氰酸酶 前体物质在产氰糖苷酶的作用下生成含氰糖苷

6、，含氰糖苷再在氰酸酶的作用下 生成氰变异与遗传病知识点 1 变异的类型（不可遗传变异（由环境条件引起）厂基因突变可遗传变异Y 基因重组-染色体变异知识点 2 基因突变的几个问题（1） 定义：DNA中碱基对的增添、缺失或替换基因结构改变（2）发生的时间：主要在DNA复制的过程3）发生基因突变的细胞体细胞 有性生殖细胞一般不传递给后代可直接传递给后代（4）不改变基因的数量，只改变基因的结构（5）基因突变的原因外因：物理/化学/生物手段内因：自发产生、如DNA复制偶发生错误（6）基因突变的特点：a. 普遍性b. 随机性 c 不定向性d低频性e. 多害少利性在自然界中所有生物都可能发生基因突变可发生在

7、生物个体发育的任何时期和生物体内的任何细胞的DNA 可以向不同的方向发生突变，结果往往是形成原来基因的等位基因 自然状况下，基因突变的频率比较低也有中性7）基因突变的意义： 产生的途径，是生物变异的，是生物进化的知识点 3 基因重组（1）定义：真核生物的有性生殖控制不同性状基因的重新组合（2）时间：途径1：基因自由组合（减I后期）途径 2：交叉互换（四分体时期）途径 3：转基因（基因工程）、细菌的转化过程中（3）意义：生物变异丰富的来源，生物多样性的原因之一知识点 4 染色体变异广 染色体结构的变异（四种）染色体变异彳-染色体数目的变异染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同

8、，个别染色体组携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体。 根据基因型来判断：控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组 根据染色体来判断：同一形态的染色体有几条，则有几个染色体组单倍体、二倍体和多倍体 二倍体：由受精卵发育而成，体细胞含两个染色体组。 （几乎全部动物、过半数的高等植物 ） 多倍体：大多由受精卵发育而成，体细胞中含三个或三个以上染色体组。（香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体）（ 多 倍体在植物中；动物中少见。） 单倍体：是由配子发育而成。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。（自然下：在玉米、普通小麦、水稻、 烟草等）思考辨析：1. 基因突变一定引起基因结构的改变，但不一定

9、会引起生物性状的改变。2. 病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变。3. 一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组。4. 减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。5. 显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数染色体数目发生变化。6. 可用显微镜区别染色体变异与基因突变。7. 单倍体一定不存在同源染色体。8. 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。9. 单基因遗传病即受单个基因控制的遗传病。10. 人类基因组计划需要测定人类基因组的全部基因序列。11. 禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发生。12. 遗传病患者一定携带致病基因。13. 人类基因组计划是人类从细胞水平

10、研究自身遗传物质的系统工程。14. 先天性疾病一定是遗传病15. 后天性疾病一定不是遗传病16. 家族性疾病一定是遗传病 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等 多指症、并指症、软骨发育不全等 血友病、红绿色盲抗维生素 D 佝偻病原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病猫叫综合征、21 三体综合征 妊娠前三个月内感染风疹病毒，可使胎儿患先天性心脏病或先天性白内障 后天感染所得的肝炎饮食中缺少VA家族中多个成员患夜盲症能力挑战题1.“46, XY女性综合征是性反转综合征的一种，其发病原因是由于Y染色体上的性别决 定基因SRY丢失或易位所致。下图甲为此病患者染色体组成情况。图乙为人类XY染色体的模式

11、图。回答下列问题：IIIn航11叶si1234$7MnHunuu1011121314H XI M la Xx u m图甲161017t12021X Y图乙(1)此患者的表现的性别是，其遗传病的类型为。若X染色体第II区段有某基因A,则位于Y染色体对应位置的基因为(3) 大麻为雌雄异株的植物，其性别决定方式为XY型，性状抗病(基因B)对不抗病(基因b)为显性。某学生设计了 如下实验判断这对等位基因是位于常染色体还是XY染色体的同源区段上。请完善下列实验方案并确定该基因的位置实验步骤：a. 取纯种雄性抗病个体与纯种不抗病个体杂交，得Fjb. 以F1中抗病个体作父本，作母本杂交得F2；实验结果及预测

12、：c. 若，则基因位于常染色体上d. 若 则基因位于XY染色体的同源区段上。2.I .用白菜(2n=20)与甘蓝(2n=18)进行如下操作c请回答问题:(1)上图“白菜一甘蓝杂种甲”和“白菜一甘蓝杂种乙”中，高度不育的 ，其体细胞中含有个 染色体组。(2 )操作的基本原理是，操作的具体做法是II.某家系中有甲病(A、a)和乙病(B、b)两种单基因遗传病(如下图)，其中一种是伴性遗传病。如图:o正常男女 勿甲病男女乙病男女忠两种病男性亲代：III表现型：略基因型:略配子基因型：（3）甲病和乙病的遗传方式分别是和。（4）1-1的基因型是。（5）III 3与III 7近亲结婚，生了一个无 甲病但患乙

13、病的性染色体为XXY的孩子（不考虑基因突变），完成右图该孩子出生的遗传图解。3. 报春花的花色白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）为一对相对性状，由两对等位基因（A和a，B和b）共同 控制，其生化机制如图所示。据此回答下列问题：来源:Zxxk.ComB（位于1号染色体） ”抑制白色素（前体物）八（位于3号染色体）A黄色锦葵色素报春花花色遗传的生化机制（1） 基因A的表达过程包括。据图判断，报春花的花色性状的遗传遵循定律。开黄花的报春花植株的基因型可能是。（2） 若基因型AaBbXAaBb的亲本个体杂交，后代的表现型及比例为。 请用竖线（丨）表示相关染色体，用点（）表示相关基因位置，在下图圆圈 中画出亲本体细胞的基因型示意图。（3）将一个报春花细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次后，含15N的DNA细胞占总细胞数的。（4）科学工作者欲利用基因突变的原理，改良缺乏某种抗病性的报春花品种，宜采用的育种方法是。（5）若用植物体细胞杂交技术，将报春花的原生质体和水仙的原生质体融合，成功地培育出了 “报春花一水仙”杂种植株。此技术涉及的原理是。