背誦并完成展示1.為什么RNA適合做信使？3種RNA的作用分別是什么？

與DNA相比RNA特有的化學(xué)組成？2.啟動子、終止子、起始密碼子、終止密碼子的位置及作用分別是什么？

3.轉(zhuǎn)錄的場所、條件、特點分別是什么？翻譯的場所、條件、特點分別是什么？多聚核糖體有什么意義？

4.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條鏈的堿基序列各有哪些異同？

5.寫出①密碼子與氨基酸的關(guān)系；②密碼子與tRNA（反密碼子）的關(guān)系；③氨基酸與tRNA的關(guān)系

6.密碼子簡并性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？

7.寫出完整的中心法則，并說明體現(xiàn)了基因的哪兩大功能？

8.基因與性狀的關(guān)系是怎樣的？

9.轉(zhuǎn)運蛋白、通道蛋白和載體蛋白的區(qū)別：①蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型②載體蛋白只允許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且每次轉(zhuǎn)運時都會發(fā)生自身構(gòu)象的改變；③通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀想匹配，大小和電荷相適宜的分子或例子通過，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白結(jié)合④細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量、或者轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對物質(zhì)的跨膜運輸騎著決定性的作用，是細(xì)胞膜具有選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)⑤胞吞、胞吐也需要膜上蛋白質(zhì)的參與，離不開膜上磷脂雙分子層的流動性探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)活動7：探究DNA復(fù)制基本規(guī)律與表觀遺傳（一）構(gòu)建基因表達(dá)的思維導(dǎo)圖核心：用自己的話說出轉(zhuǎn)錄、翻譯過程，分析時間、場所、條件、特點、方向、堿基互補(bǔ)配對原則、產(chǎn)物思考：1.為什么RNA適合做信使？3種RNA的作用分別是什么？2.啟動子、終止子、起始密碼子、終止密碼子的位置及作用分別是什么？3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條鏈的堿基序列各有哪些異同？4.①密碼子與氨基酸的關(guān)系；②密碼子與tRNA（反密碼子）的關(guān)系；③氨基酸與tRNA的關(guān)系5.密碼子的特性？簡并性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？6.基因中堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶多肽鏈中氨基酸數(shù)關(guān)系？7.真原核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別？8.寫出完整的中心法則，并說明體現(xiàn)了基因的哪兩大功能？遺傳信息傳遞準(zhǔn)確進(jìn)行的原因？（二）探究基因的表達(dá)與性狀的關(guān)系1.分析白化病、皺粒豌豆、囊性纖維化成因，構(gòu)建基因?qū)π誀畹目刂品绞降耐緩?.分析柳穿魚花形態(tài)、小鼠毛色性狀改變的原因，構(gòu)建表觀遺傳的思維導(dǎo)圖。3.應(yīng)用：分析遺傳印記的獲得和重建（學(xué)程）、X染色體失活（玳瑁貓），進(jìn)一步完善基因、表觀遺傳、環(huán)境因素與性狀之間的關(guān)系。一、RNA1.判斷：①RNA不存在氫鍵、tRNA是雙鏈的②tRNA上只有3個堿基③RNA中只有mRNA攜帶遺傳信息④只有mRNA是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物⑤只有mRNA參與翻譯過程2.為什么RNA適合做信使？3.3種RNA的作用？4.名詞區(qū)分：①能儲存遺傳信息。②RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中信使RNA（mRNA）：攜帶遺傳信息轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運氨基酸、識別密碼子（反密碼子）核糖體RNA（rRNA）：構(gòu)成核糖體，催化肽鍵的形成。密碼子：位于mRNA上反密碼子：位于tRNA上①結(jié)構(gòu)特點：一般是_單鏈，不穩(wěn)定，變異頻率高。②少數(shù)RNA還有催化功能。①都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的②基本組成單位相同③都與翻譯過程有關(guān)某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，其原因是_____?；駻有內(nèi)含子，在大腸桿菌中，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達(dá)出蛋白A

1955年Brachet用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行了實驗；若加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA，則蛋白質(zhì)合成就停止，若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。思考1：如何設(shè)計一個實驗說明RNA可能就是基因與蛋白質(zhì)之間的信使？1.信使的發(fā)現(xiàn)思：一個基因的兩條鏈都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板嗎？基因上有一段特殊的DNA序列，這段DNA序列可以結(jié)合RNA聚合酶(RNA聚合酶結(jié)合位點)。也成為轉(zhuǎn)錄起始位點，從而起始轉(zhuǎn)錄過程。2.mRNA鏈的延伸方向為5’---3’3.解旋、識別并結(jié)合轉(zhuǎn)錄的起始點（啟動子）、連接相鄰核糖核苷酸間的磷酸二酯鍵二、轉(zhuǎn)錄判斷出轉(zhuǎn)錄方向，并寫出下列DNA和RNA的3'端和5'端轉(zhuǎn)錄方向：整理：1、轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，而非整個DNA；2、基因的兩條鏈中只有一條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板鏈，特定基因的模板鏈?zhǔn)枪潭ǖ摹?.一個DNA上的不同基因，轉(zhuǎn)錄的模板鏈不一定都在同一條DNA單鏈上。4.真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄出的RNA需要進(jìn)一步加工（切除內(nèi)含子對應(yīng)序列）才能成為成熟的RNA。P66思考討論：1.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？

這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？2.與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶有什么不同?3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條鏈的堿基序列各有哪些異同？1.提示:可以從所需條件、過程中的具體步驟所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度進(jìn)行分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對原則等等。其中，堿基互補(bǔ)配對原則能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。2.DNA復(fù)制所需要的原料是4種游離的脫氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶;轉(zhuǎn)錄所需要的原料是4種游離的核糖核苷酸，所需要的酶是RNA聚合酶。3.提示:轉(zhuǎn)錄時，游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對。因此，轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對的關(guān)系。該RNA的堿基序列與DNA另一條鏈(非模板鏈)的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T明確：1.DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄并非只發(fā)生在細(xì)胞核中。分析：DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄還可以發(fā)生在葉綠體、線粒體、擬核和質(zhì)粒等處；DNA復(fù)制亦可在體外進(jìn)行，但除滿足模板、酶、引物、原料等基本條件外，還應(yīng)注意適宜的pH、溫度等條件。2.3種RNA都是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，但只有mRNA攜帶遺傳信息，并且三種RNA都參與翻譯過程，只是分工不同。翻譯：以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。其實質(zhì)是將mRNA的核糖核苷酸序列翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸順序。轉(zhuǎn)錄：以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA的過程。遺傳信息從mRNA流向蛋白質(zhì)，使氨基酸脫水縮合成多肽，再合成蛋白質(zhì)，體現(xiàn)性狀。1.運輸：載體、血紅蛋白

2.免疫：抗體、淋巴因子

3.酶：胞內(nèi)酶、胞外酶4.糖蛋白：作用5.調(diào)節(jié)：激素6.結(jié)構(gòu)：肌動、肌球蛋白、骨架

7.受體：三、翻譯21進(jìn)一步思考：1.核糖體與mRNA每次結(jié)合形成幾個tRNA的結(jié)合位點？

2.核糖體在mRNA上移動一次讀取幾個密碼子？3.氨基酸之間發(fā)生什么反應(yīng)？形成的新鍵第1步mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點1。第2步攜帶某個氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點2。第3步甲硫氨酸與這個氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上。第4步核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原占位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進(jìn)入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成隨著核糖體的移動直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止2個tRNA的結(jié)合位點1.獨立2.相同3.少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)4.根據(jù)多肽鏈的長短，長的翻譯在前

p182t3思考：一個mRNA一定被翻譯成多條同種肽鏈嗎？真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，在空間和時間上被分隔開進(jìn)行原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯沒有分隔，可以同時進(jìn)行，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進(jìn)而讀取下一個密碼子。①密碼子與氨基酸的關(guān)系②密碼子與tRNA（反密碼子）的關(guān)系③氨基酸與tRNA的關(guān)系④病毒的基因?qū)胨拗?，表達(dá)出的還是病毒的蛋白質(zhì)，原因是什么？基因的堿基對發(fā)生替換氨基酸一定改變嗎？翻譯進(jìn)一步思考（一）——密碼子知識密碼子有64種，3種終止密碼，62種能決定氨基酸（UGA作為終止密碼特殊是可編碼氨基酸）1種密碼子只能對應(yīng)1種氨基酸1種氨基酸可以對應(yīng)一種或多種密碼子tRNA有62種1種tRNA（反密碼子）對應(yīng)1種決定氨基酸的密碼子1種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運1種氨基酸；1種氨基酸可以對應(yīng)一種或多種tRNA注:①在正常情況下，UGA是終止密碼子，但在特殊情況下，UGA可以編碼硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG也可以作起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸。通用性：不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。①增強(qiáng)密碼子的容錯性：由于密碼子的簡并性，當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸;②密碼子的使用頻率：當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。密碼子簡并性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？理解：密碼子的第三位堿基在決定氨基酸種類方面重要性較小。密碼子的簡并性主要體現(xiàn)在第3個堿基上，由于密碼的簡并性，一種氨基酸可以由多種tRNA來轉(zhuǎn)運，由于擺動性的存在，反密碼子碰到合適密碼子的概率顯著提高，所以當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，保證了翻譯的速度P182 T2T3(2021·遼寧模擬)如圖中甲表示酵母轉(zhuǎn)運丙氨酸的tRNA結(jié)構(gòu)示意圖。乙和丙是甲相應(yīng)部分的放大圖，其中I表示次黃嘌呤，能夠與A、U或C配對。下列有關(guān)敘述正確的是

(

)A．圖中tRNA的p端是結(jié)合氨基酸的部位B．丙氨酸的密碼子與反密碼子是一一對應(yīng)的C．tRNA分子內(nèi)部不存在堿基互補(bǔ)配對D．轉(zhuǎn)錄丙所示序列的雙鏈DNA片段含有3個腺嘌呤D5．已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，共有198個肽鍵，控制翻譯該蛋白質(zhì)分子的mRNA中A和U共占25%，則控制轉(zhuǎn)錄形成該mRNA的DNA分子中，C與G應(yīng)該共有 (

)A．600個B．700個

C．800個

D．900個D比較(不考慮終止密碼子)數(shù)目/個DNA中的堿基數(shù)(脫氧核苷酸數(shù))6nmRNA中的堿基數(shù)(核糖核苷酸數(shù))3n蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)n參與轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA數(shù)n蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)(脫水?dāng)?shù))n－m1．基因中堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶多肽鏈中氨基酸數(shù)＝6∶3∶1注意：實際基因表達(dá)過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因A.基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。

B.在基因中，有的片段(非編碼區(qū))起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。C.合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。D.轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸。E.mRNA中有終止密碼和起始密碼子可能不在開頭（注意至多、至少、堿基對）mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸翻譯進(jìn)一步思考（二）——計算1．大腸桿菌乳糖操縱子包括lacZ、lacY、lacA三個結(jié)構(gòu)基因(編碼參與乳糖代謝的酶，其中酶a能夠水解乳糖)，以及操縱基因、啟動子和調(diào)節(jié)基因，調(diào)節(jié)基因表達(dá)的阻遏蛋白可調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。培養(yǎng)基中無乳糖存在時，阻遏蛋白和操縱基因結(jié)合，導(dǎo)致RNA聚合酶不能與啟動子結(jié)合；乳糖存在時，乳糖與阻遏蛋白結(jié)合，改變其構(gòu)象。其表達(dá)受調(diào)節(jié)基因Ⅰ、啟動子P和操縱基因O等調(diào)控。下圖是結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)機(jī)制?；卮鹣铝袉栴}：(1)大腸桿菌無核膜RNA聚合酶tRNA和rRNAA-U/T-A/G-C

加快翻譯的速度(2)阻遏蛋白β抑制啟動子（P）

轉(zhuǎn)錄

空間結(jié)構(gòu)

(3)當(dāng)環(huán)境中存在葡萄糖和乳糖時，大腸桿菌可以通過調(diào)控,不合成乳糖酶，確保優(yōu)先利用葡萄糖進(jìn)行細(xì)胞呼吸，只有當(dāng)環(huán)境中僅存在乳糖時，大腸桿菌才合成乳糖酶利用乳糖，避免了物質(zhì)和能量的浪費。α鏈β鏈（1）與真核生物相比，在大腸桿菌中過程①和過程②能同時發(fā)生，其原因是______。過程①中將DNA雙螺旋解開的酶是______，過程②除需mRNA提供信息指導(dǎo)外，還需要的RNA有______。在基因合成阻遏蛋白過程中，①過程發(fā)生的堿基配對方式為_____________，②過程有的氨基酸可被多種tRNA轉(zhuǎn)運,其意義是___________________________。（2）從圖1可知，當(dāng)培養(yǎng)基中僅有葡萄糖而沒有乳糖時，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)產(chǎn)物______會與操縱基因結(jié)合，以_________(填“α鏈”或“β鏈”)為模板,表達(dá)出的酶a會使結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)受到______(填“促進(jìn)”或“抑制),阻礙RNA聚合酶與______結(jié)合，在______（填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”）水平上抑制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。該調(diào)節(jié)機(jī)制既保證了大腸桿菌能量的供應(yīng)，又可以避免物質(zhì)和能量的浪費；從圖2可知，當(dāng)培養(yǎng)基中沒有葡萄糖僅有乳糖時，乳糖與阻遏蛋白結(jié)合，使其______改變而失去功能，則結(jié)構(gòu)基因表達(dá)，從而使得大腸桿菌充分利用乳糖。（3）乳糖操縱子的調(diào)節(jié)機(jī)制對大腸桿菌的意義是______________________________________________________。圖1中阻遏蛋白的mRNA在細(xì)胞核內(nèi)加工后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中圖2中體現(xiàn)了一個mRNA上只有一個起始密碼子RNA聚合酶通過堿基互補(bǔ)配對原則與基因的啟動子結(jié)合單順反子：真核生物一條mRNA鏈編碼一種多肽鏈多順反子：原核生物一條mRNA鏈編碼幾種功能相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)四、中心法則2.中心法則體現(xiàn)了基因的兩大功能1.完整的中心法則3.中心法則與生物種類的關(guān)系4.中心法則與高等動植物不同細(xì)胞的關(guān)系根尖分生區(qū)葉肉細(xì)胞人的肌肉細(xì)胞

中心法則包括五個過程：①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；⑤逆轉(zhuǎn)錄,每一個過程都需要模板、原料、酶、能量，也都遵循堿基互補(bǔ)配對原則。(1)高等動植物只有DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三條途徑，但具體到不同細(xì)胞情況不盡相同，如：根尖分生區(qū)細(xì)胞等分裂旺盛的組織細(xì)胞中三條途徑都有；但葉肉細(xì)胞等高度分化的細(xì)胞無DNA復(fù)制途徑，只有轉(zhuǎn)錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無信息傳遞。RNA復(fù)制酶和逆轉(zhuǎn)錄酶均來自于病毒本身，在宿主細(xì)胞合成。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄1.時間2.場所3.條件模板原料酶能量4.配對方式5.特點6.方向7.產(chǎn)物8.意義細(xì)胞分裂前的間期個體生長發(fā)育全過程DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸解旋酶、

DNA聚合酶等RNA聚合酶A-T

T—AC—G

G—CA-UC—GT—A

G—C半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)雙螺旋2個子代DNA分子主要為mRNA、tRNA、rRNA使遺傳信息從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備真核：細(xì)胞核（主要），線粒體、葉綠體；原核：擬核（主要）、質(zhì)粒DNA子鏈從5’-端向3’-端延伸RNA鏈從5’-端向3’-端延伸課前背誦、檢查——DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較課本：P66思考討論-T1T2ATP211、不同生物的基因為什么能拼接？2、外源基因為什么能在受體細(xì)胞中表達(dá)？(1)DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸。(2)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。(1)基因是控制生物性狀的獨立遺傳單位。(2)遺傳信息的傳遞都遵循中心法則。(3)生物界共用一套遺傳密碼。相同的遺傳信息在不同的生物體內(nèi)表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。7．(2021·日照三模)真核細(xì)胞中，RNA剪接是指從DNA轉(zhuǎn)錄出的RNA前體中除去內(nèi)含子編碼序列，并將外顯子編碼序列連接起來形成一個成熟mRNA分子的過程，該過程中剪接異常的RNA會被分解。研究還發(fā)現(xiàn)，mRNA中的堿基序列會控制該mRNA在細(xì)胞中的存在時間，不同mRNA在細(xì)胞中的存在時間不同。下列分析合理的是(

)A．mRNA在細(xì)胞中的存在時間與對應(yīng)基因中的堿基排列順序有關(guān)B．RNA剪接過程中有磷酸二酯鍵的斷裂和形成，需要DNA連接酶的參與C．mRNA的存在時間影響蛋白質(zhì)的合成量，這是基因表達(dá)調(diào)控的方式之一D．分解剪接異常的RNA可阻止異常蛋白的合成有利于維持細(xì)胞的相對穩(wěn)定ACD五、基因表達(dá)與性狀的關(guān)系總：基因通過其表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來控制生物性狀1.基因?qū)π誀钣锌刂谱饔?.基因與性狀的關(guān)系，并不都是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系3.基因不是決定性狀的惟一條件(1)一般而言，一個基因決定一種性狀。(2)一個性狀可以受到多個基因的影響。(3)一個基因可以影響多個性狀。表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。性狀是由基因和環(huán)境相互作用的結(jié)果，并且環(huán)境能夠通過對基因或染色體上其他成分的修飾，調(diào)控基因的表達(dá)，進(jìn)而影響性狀五、基因表達(dá)與性狀的關(guān)系表型模擬3.基因與性狀間的對應(yīng)關(guān)系另外，生物體的性狀還受

的影響。

基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、__________之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的

。環(huán)境條件基因與環(huán)境性狀（2）為了調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，提高胚胎的發(fā)育率和妊娠率，研究人員將組蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重構(gòu)胚，同時用組蛋白脫乙酰酶抑制劑TSA處理了它。這兩種物質(zhì)發(fā)揮作用的機(jī)制是什么__________？（3）評論者所說的培育過程中用到的“聰明的化學(xué)方法和操作技巧”，你認(rèn)為具體體現(xiàn)在什么地方________？（4）你認(rèn)為體細(xì)胞克隆猴的成功培育有什么意義________？（1）研究人員在將胎猴的體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞前，用滅活的仙臺病毒進(jìn)行了短暫處理。在此過程中，滅活的仙臺病毒所起的作用是什么__________？1．在章首頁中介紹的體細(xì)胞克隆猴的培育過程中，我國科學(xué)家經(jīng)過多年的反復(fù)試驗，可以在10s之內(nèi)對卵母細(xì)胞進(jìn)行去核操作，在15s之內(nèi)將體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞里。有評論者認(rèn)為：該研究的研究者利用“聰明的化學(xué)方法和操作技巧”，攻克了多年來導(dǎo)致體細(xì)胞克隆猴失敗的障礙。培育克隆猴的流程如下圖所示，請結(jié)合圖回答問題參考答案：1.誘導(dǎo)胎猴體細(xì)胞和去核的卵母細(xì)胞融合。

2．組蛋白修飾是表觀遺傳中重要的調(diào)控機(jī)制之一。組蛋白去甲基化酶參與形成不同組蛋白甲基化狀態(tài)，調(diào)節(jié)DNA和組蛋白的纏繞程度，從而控制這些DNA與基因轉(zhuǎn)錄因子接觸。調(diào)節(jié)與細(xì)胞分化、細(xì)胞周期阻滯等有關(guān)的蛋白質(zhì)的表達(dá)。組蛋白脫乙酰酶抑制劑能選擇性地恢復(fù)這些抑制因子，使細(xì)胞分化。

3．用滅活的仙臺病毒處理體細(xì)胞，Kdm4d的mRNA注入重構(gòu)胚，同時用TSA處理。

4．在保護(hù)瀕危物種方面，可望利用體細(xì)胞核移植技術(shù)增加這些動物的存活數(shù)量。使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程。用克隆動物做疾病模型能使人們更好地追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病等。1.操作：每個試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。結(jié)果：加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。結(jié)果說明：結(jié)論：2.思考：①為什么要除去細(xì)胞提取液中的DNA和mRNA？②如何你是尼倫伯格或馬太，你將如何設(shè)計對照組的實驗，確保你的重大發(fā)現(xiàn)得到同行的認(rèn)可？遺傳密碼的破譯——蛋白質(zhì)的體外合成多聚尿嘧啶核苷酸導(dǎo)致多聚苯丙氨酸的合成，而多聚尿嘧啶核苷酸的堿基序列是由許多個尿嘧啶組成的。尿嘧啶的堿基序列編碼由苯丙氨酸組成的肽鏈。結(jié)合克里克得出的3個堿基決定1個氨基酸的實驗結(jié)論，得出：與苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子是UUU。①細(xì)胞中原有的mRNA會作為合成蛋白質(zhì)的模板干擾實驗結(jié)果，細(xì)胞中原有的DNA可能會作為mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也會干擾實驗結(jié)果，所以。。。②所有成分都與實驗組的試管相同，但不加入多聚尿嘧啶核苷酸當(dāng)尼倫伯格把人工合成的全部由尿嘧啶組成的RNA加入蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)后，得到的新合成的蛋白質(zhì)只含苯丙氨酸，結(jié)果說明UUU是編碼苯丙氨酸的密碼子。這是第一個被破譯的三聯(lián)體密碼。1966年，又有科學(xué)家發(fā)明了一種新的RNA合成方法，通過這種方法合成的RNA可以是以2個、3個或4個堿基為單位的重復(fù)序列，如AGUAGUAGUAGUAGUAGUAGU等，用它們作模板合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列同樣是有規(guī)律重復(fù)的。如果用UGUGUGUGUGUGUGUGUG作模板，得到的新合成的蛋白質(zhì)是由半胱氨酸和纈氨酸交替連接而成的，則可以肯定UGU是半胱氨酸的密碼子，而GUG是纈氨酸的密碼子。利用這種方法破譯的密碼很多，其中包括終止密碼子UGA、UAG和UAA。1964年，尼倫伯格等找到了另外一種高效破譯遺傳密碼的方法。他們首先在體外合成全部64種三核苷酸分子（即長度為3個堿基的RNA，如AGC、UCC、UGA等），同時制備20種氨基酸混合溶液，每種混合溶液中分別含有一種用14C作放射性標(biāo)記的氨基酸和其他19種氨基酸。然后，向各混合溶液中添加tRNA，使各種氨基酸分別與各自的RNA結(jié)合，在溶液中形成各種氨酰RNA，如甘氨酸-tRNA、賴氨酸-tRNA等。實驗時，取某一種三核苷酸分子（如CGU）和核糖體混合，再向其中分別加入上述氨基酸混合溶液。如果CGU是某種氨基酸的密碼子，它便會和帶有這種氨基酸的氨酰tRNA以及核糖體結(jié)合形成體積稍大的復(fù)合體。當(dāng)使用硝酸纖維膜過濾反應(yīng)溶液時，只有含核糖體的復(fù)合體可以留在膜上，而其他氨酰tRNA將被沖洗掉。從20種反應(yīng)體系中找出有放射性的硝酸纖維膜，根據(jù)該體系所標(biāo)記的是哪一種氨基酸，便可知道CGU所對應(yīng)的氨基酸種類了。利用這種方法破譯的密碼子大約有50個。①概念：生物體基因的

保持不變，但

和

發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。②特點A.可遺傳：基因表達(dá)和表型可以遺傳給后代。B.不變性：基因的堿基序列保持不變。C.可逆性：DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化，即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化。堿基序列基因表達(dá)表型表觀遺傳③理解表觀遺傳應(yīng)注意的三個問題A.表觀遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。B.表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因。C.表觀遺傳一般是影響到基因的轉(zhuǎn)錄過程，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成。④機(jī)制：DNA的

；

的甲基化和乙酰化等。⑤實例：a.柳穿魚花形的遺傳；b.某種小鼠毛色的遺傳；c.蜂王和工蜂。甲基化組蛋白二者在DNA序列方面是完全一致的,基因甲基化決定了蜜蜂發(fā)育成工蜂還是蜂王基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與甲基化有關(guān)。試推測限制酶為什么不會切割自身的DNA？DNA分子中不具備這種限制酶的識別切割序列，或者DNA分子被修飾（甲基化），使限制酶不能將其切開控制X染色體失活某種貓的毛色由X染色體上的基因所決定，雄貓有2種表現(xiàn)型：黃色（XOY）、黑色（XBY），而雌貓除了黃（XOXO）、黑色（XBXB）以外，還有一種表現(xiàn)為黑黃相間（XOXB）的毛色。貓的毛色受毛囊中的黑色素細(xì)胞所影響，具體而言，受該細(xì)胞中X染色體上色素合成相關(guān)基因所決定。首先，科學(xué)家們檢測了黃色雄貓（XOY）和雌貓（XOXO）中色素基因的表達(dá)情況，結(jié)果顯示XO基因的表達(dá)水平在兩者中一致。這意味著，盡管染色體數(shù)目不同，但X染色體上的基因表達(dá)水平在兩性中基本相同。這一現(xiàn)象被稱為劑量補(bǔ)償，提出假說：雌性個體攜帶2條X染色體，但在發(fā)育早期（胚胎時期）會隨機(jī)失活一條。為什么雌貓（XOXB）會呈現(xiàn)黑黃相間的“共顯性”表型呢？科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在早期發(fā)育過程中，胚胎細(xì)胞的確發(fā)生了染色體失活的現(xiàn)象。簡單來說，基因型相同的多個胚胎細(xì)胞（XOXB），在經(jīng)歷染色體的隨機(jī)失活后變成XO細(xì)胞或XB細(xì)胞（另一條染色體上的基全部失活）。隨著細(xì)胞分化，XO或XB黑色素細(xì)胞相間分布，因此表達(dá)出黑黃相間的表型。擴(kuò)展：RNA病毒分為單鏈RNA和雙鏈RNA,其中病毒RNA合成mRNA的方式可表示如圖,據(jù)圖回答有關(guān)問題:(1)脊髓灰質(zhì)炎病毒屬于正鏈RNA(+RNA)病毒,RNA進(jìn)入寄主細(xì)胞,就直接作為mRNA,翻譯出所編碼的蛋白質(zhì),其中蛋白質(zhì)的合成場所是

__________

。該病毒重新合成+RNA的過程可用圖中

(填圖中數(shù)字)過程表示。該病毒不能獨立生活的原因可能是

。宿主細(xì)胞的①②沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),缺乏相應(yīng)的酶和原料,需要依賴寄主細(xì)胞完成增殖等生命活動核糖體(2)流感病毒含負(fù)鏈RNA單鏈(-RNA),進(jìn)入寄主后不能直接作為mRNA,而是先以負(fù)鏈RNA為模板合成

,再以這個新合成的RNA作為mRNA翻譯出相關(guān)的蛋白質(zhì),并且可以以

為模板從而合成更多的負(fù)鏈RNA,負(fù)鏈RNA與蛋白質(zhì)組裝成新的子代病毒。

與負(fù)鏈RNA互補(bǔ)的RNA正鏈RNA(3)HIV是逆轉(zhuǎn)錄RNA單鏈病毒,其中逆轉(zhuǎn)錄過程可用圖中

表示,此過程是以RNA為模板,在

酶的作用下合成

,此過程所需原料為_________

。若病毒RNA某片段堿基序列為AACCGU,則經(jīng)此過程形成的產(chǎn)物對應(yīng)片段中含胞嘧啶脫氧核苷酸

個,含嘌呤堿基

個。

⑥⑦逆轉(zhuǎn)錄DNA脫氧核苷酸361.該病毒的遺傳物質(zhì)徹底水解會得到四種核糖核苷酸2.(＋)RNA的嘧啶堿基數(shù)與(－)RNA的嘧啶堿基數(shù)相等遺傳印記是親本來源不同而導(dǎo)致等位基因表達(dá)差異的一種遺傳現(xiàn)象，DNA甲基化是遺傳印記重要的方式之一。遺傳印記可在配子發(fā)生和個體發(fā)育過程中獲得和重建。下圖為遺傳印記對小鼠控制毛色的基因（A基因表現(xiàn)為黑色，a基因表現(xiàn)為白色）表達(dá)和傳遞影響的示意圖，被甲基化的基因不能表達(dá)。學(xué)習(xí)活動7：探究DNA復(fù)制基本規(guī)律與表觀遺傳1.由圖中配子形成過程中印記發(fā)生的機(jī)制，可以斷定親代雌鼠的A基因來自它的父方還是母方？說出你的理由。

2.若親代雌鼠與雄鼠雜交，推測子代小鼠的表現(xiàn)型及比例。

1.父方

雄配子中印記重建去甲基化，雌配子中印記重建甲基化