27基因的表达 高三生物复习系列教案
[解析l本题考查中心法则中几种遗传信息的传递方式。试管a、d中加入的原料都是脱氧核苷酸,其产物又相同,所以根据模板的不同,可知a模拟DNA复制,而d模拟逆转录。b、c两试管所加原料相同,产物相同,所以根据模板的不同,推知b模拟转录过程,而c模拟RNA复制过程。由于模板DNA为30对碱基,所以b试管转录的RNA有30个碱基,共10个密码子。
[答案](1)DNA复制;逆转录 (2)RNA;转录;RNA复制;30;10
〖例6〗双链DNA分子中,C占38%,其中一条链中的T占5%,那么另一条链T占该单链的 ( )
A.76% B.5% C.19% D.38%
[解析]根据碱基互补配对原则,进行碱基含量的计算。设DNA有100个碱基对,RNA为100个碱基,则:
①在双链DNA分子中,因为C=G=38%×200=76,所以A=T=(200-76×2)÷2=24;
②已知一条链中的T1=5%×100=5,所以另一条链中的T2=T-T1=24-5=19;
③另一条单链中T=19/100=19%。答案:C
〖同类变式〗若一段信使RNA有60个碱基,其中A有a个,G有b个,那么,转景这段信使RNA分子的DNA分子片段中,A和C的个数一共有 ( )
A.a+b个 B.(a+b)/2个 C. 40个 D.60个
〖解析〗双链DNA中碱基数目:A=T,G=C 推知A+G=T+C=A+C=T+G=DNA中碱基总数的1/2。信使RNA与DNA长度相等。
〖答案〗D
〖例7〗一个DNA分子可以转录成多少种多少个信使RNA ( )
A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个
〖解析〗一个DNA分子上有若干个(不是无数个)不相同的基因,这些基因都可以转录成信使RNA,并且可反复转录;同一个真核基因含有多个外显子,通过转录后选择性拼接可形成不同的信使RNA。
〖答案〗C
[例8]科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现,绿茶中的多酚可减少BCL-XL蛋白,而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。这表明绿茶具有抗癌作用根本原因是由于绿茶细胞中具有 ( )
A.多酚 B.多酚酶基因 C.BCL-XL蛋白 D.BCL-XL蛋白酶
[解析]本题考查基因对性状控制的深刻理解。材料指出多酚能抗癌,但多酚不是蛋白质,因而不是由基因直接控制的,然而多酚的合成需要相应的酶催化。
[答案]B
二、方法技巧规律
掌握DNA碱基数、mRNA碱基数、密码子数、氨基酸数、肽键数或蛋白质(多肽)的相对分子质量之间的数量关系。
[例7]由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为 ( )
A.na/b B.na/3-18(n/3-1) C.m-18(n—1) D.m/6-18(n/6-1)
[解析]考查基因控制合成蛋白质的综合计算。根据中心法则,可以导出基因的碱基数与组成蛋白质的氨基酸数目的关系为6:1,n个碱基组成的基因最多可控制n/6个氨基酸的合成,n/6个氨基酸构成一条肽链脱去(n/6-1)个水分子,若不考虑二硫键及其它肽键等的存在,则该蛋白质的相对分子质量最大可为:na/6-18(n/6-1)
[答案]D
[解题技巧]在不考虑基因转最后加工等因素的前提下:
DNA碱基数6n mRNA碱基数3n 密码子数n 氨基酸数n 肽键数或蛋白质(多肽)的相对分子质量(具体数量视肽键、二硫键数目而定)
[同类变式]已知某多肽链的分子量为10320,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为 ( )
A.12120 B.90900 C.181800 D.170928
[解析]多肽化合物合成过程时,氨基酸的缩合要脱水,其分子量的减少即为失去水的总数的分子量,而根据n个氨基酸缩舍形成一条多肽时,要脱水(n-1) 个水分子,则有n×l20-(n-1)×18=10320,得出构成该多肽化合物的氨基酸总数n=101个。又因基因控制蛋白质的合成,得控制该多肽合成的基因(DNA)分子中共有碱基数(脱氧核苷酸数)为101×6=606个,而脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键连接成一条脱氧核苷酸链时,同样也脱去水分子,其脱水分子数为(606-2)=604个。注意:基因是DNA片段,有两条脱氧按苷酸长链。因此,该基因的分子量为:300×606-(606-2)×18=170928。
[答案]D
[延伸技巧]注意将蛋白质、DNA进行比较、类比、迁移、整理,找出其区别点、关联点,提高综合能力。
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[答案](1)DNA复制;逆转录 (2)RNA;转录;RNA复制;30;10
〖例6〗双链DNA分子中,C占38%,其中一条链中的T占5%,那么另一条链T占该单链的 ( )
A.76% B.5% C.19% D.38%
[解析]根据碱基互补配对原则,进行碱基含量的计算。设DNA有100个碱基对,RNA为100个碱基,则:
①在双链DNA分子中,因为C=G=38%×200=76,所以A=T=(200-76×2)÷2=24;
②已知一条链中的T1=5%×100=5,所以另一条链中的T2=T-T1=24-5=19;
③另一条单链中T=19/100=19%。答案:C
〖同类变式〗若一段信使RNA有60个碱基,其中A有a个,G有b个,那么,转景这段信使RNA分子的DNA分子片段中,A和C的个数一共有 ( )
A.a+b个 B.(a+b)/2个 C. 40个 D.60个
〖解析〗双链DNA中碱基数目:A=T,G=C 推知A+G=T+C=A+C=T+G=DNA中碱基总数的1/2。信使RNA与DNA长度相等。
〖答案〗D
〖例7〗一个DNA分子可以转录成多少种多少个信使RNA ( )
A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个
〖解析〗一个DNA分子上有若干个(不是无数个)不相同的基因,这些基因都可以转录成信使RNA,并且可反复转录;同一个真核基因含有多个外显子,通过转录后选择性拼接可形成不同的信使RNA。
〖答案〗C
[例8]科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现,绿茶中的多酚可减少BCL-XL蛋白,而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。这表明绿茶具有抗癌作用根本原因是由于绿茶细胞中具有 ( )
A.多酚 B.多酚酶基因 C.BCL-XL蛋白 D.BCL-XL蛋白酶
[解析]本题考查基因对性状控制的深刻理解。材料指出多酚能抗癌,但多酚不是蛋白质,因而不是由基因直接控制的,然而多酚的合成需要相应的酶催化。
[答案]B
二、方法技巧规律
掌握DNA碱基数、mRNA碱基数、密码子数、氨基酸数、肽键数或蛋白质(多肽)的相对分子质量之间的数量关系。
[例7]由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为 ( )
A.na/b B.na/3-18(n/3-1) C.m-18(n—1) D.m/6-18(n/6-1)
[解析]考查基因控制合成蛋白质的综合计算。根据中心法则,可以导出基因的碱基数与组成蛋白质的氨基酸数目的关系为6:1,n个碱基组成的基因最多可控制n/6个氨基酸的合成,n/6个氨基酸构成一条肽链脱去(n/6-1)个水分子,若不考虑二硫键及其它肽键等的存在,则该蛋白质的相对分子质量最大可为:na/6-18(n/6-1)
[答案]D
[解题技巧]在不考虑基因转最后加工等因素的前提下:
DNA碱基数6n mRNA碱基数3n 密码子数n 氨基酸数n 肽键数或蛋白质(多肽)的相对分子质量(具体数量视肽键、二硫键数目而定)
[同类变式]已知某多肽链的分子量为10320,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为 ( )
A.12120 B.90900 C.181800 D.170928
[解析]多肽化合物合成过程时,氨基酸的缩合要脱水,其分子量的减少即为失去水的总数的分子量,而根据n个氨基酸缩舍形成一条多肽时,要脱水(n-1) 个水分子,则有n×l20-(n-1)×18=10320,得出构成该多肽化合物的氨基酸总数n=101个。又因基因控制蛋白质的合成,得控制该多肽合成的基因(DNA)分子中共有碱基数(脱氧核苷酸数)为101×6=606个,而脱氧核苷酸分子通过磷酸二酯键连接成一条脱氧核苷酸链时,同样也脱去水分子,其脱水分子数为(606-2)=604个。注意:基因是DNA片段,有两条脱氧按苷酸长链。因此,该基因的分子量为:300×606-(606-2)×18=170928。
[答案]D
[延伸技巧]注意将蛋白质、DNA进行比较、类比、迁移、整理,找出其区别点、关联点,提高综合能力。
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