2019届高考生物一轮复习第七单元第17讲基因对性状的控制课件中图版.pptx

第17讲 基因对性状的控制,最新考纲 1.基因的概念()。2.遗传信息的转录和翻译()。3.基因与性状的关系()。,1.基因概念的发展(科学史),考点一 认识基因(5年2考),许多,基因,DNA,分子,核苷酸序列,肽链,RNA,结构,启动子和操作子,2.基因的现代含义,(1)真、原核生物基因编码序列的不同 原核生物的基因编码序列是连续的。真核生物的基因编码序列(外显子)是不连续的，而是被不编码的序列(内含子)隔开。,(2)比较两者的异同,编码,非编码,RNA聚合酶,编码区间隔、不连续,外显子,内含子,3.基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系图,染色体,有遗传效应,线性,遗传信息,一个或两个,【特别提醒】,(1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体也是基因的载体。 (2)对于原核细胞来说，拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的，并不与蛋白质一起构成染色体。,1.(2014海南单科，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述：,携带遗传信息 能转运氨基酸 能与核糖体结合 能转录产生RNA 每相邻三个碱基组成一个反密码子 可能发生碱基对的增添、缺失、替换 其中正确的是( ) A. B. C. D.,基因的本质,解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变，故选B。 答案 B,2.下列关于真核细胞内染色体、DNA和基因的叙述中，错误的是( ),A.染色体是细胞核内DNA的唯一载体 B.同源染色体上基因的数目不一定相等 C.倒位后的染色体与其同源染色体不能发生联会 D.染色体变异时DNA分子结构不一定改变 解析 细胞核内的DNA都存在于染色体上，A正确；异型同源染色体上的基因数目可能不同，如X、Y染色体，B正确；倒位后的染色体在减数分裂时可以与其同源染色体联会，C错误；染色体数目变异时，DNA结构不变，数目改变，D正确。 答案 C,(1)针对遗传物质为DNA的生物而言，基因是指“有遗传效应的DNA片段”，但就RNA病毒而言，其基因为“有遗传效应的RNA片段”。 (2)并非所有DNA片段都是基因，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将不同的基因分隔开的。,1.比较RNA与DNA,考点二 基因的表达（5年11考,DNA,RNA,双,单,RNA,DNA,T,U,U,T,(5)RNA功能 mRNA_合成的直接模板 rRNA_的重要组成成分 tRNA_的转运工具 病毒RNARNA病毒的_ 酶少数酶为RNA，可降低化学反应的_ (起催化作用),蛋白质,核糖体,氨基酸,遗传物质,活化能,2.遗传信息的转录,(1)概念：以_为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 (2)过程(见下图),DNA的一条链,RNA,游离的核糖核苷酸,mRNA,3.遗传信息的翻译,核糖体,氨基酸,tRNA,(4)过程,核糖体,tRNA,mRNA,多,终止密码子,仔细观察下面两图，并思考：,(1)两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？ 提示 图示过程为转录和翻译，两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。图2所示转录、翻译同时进行。 (2)大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？ 提示 图2 大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程(图1在细胞核中转录，在细胞质中翻译)。 (3)两图中af分别是什么物质或结构？ 提示 af依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。,1.真题重组 判断正误,(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015全国卷，1B)( ) (2)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于外排作用(2015全国卷，3B) ( ) (3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(2015海南卷，20D) ( ) (4)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014全国卷，5A) ( ) (5)DNA聚合酶是在细胞核内合成的(2013全国卷，1B) ( ),以上内容主要源自教材必修二 P7074基因的表达。准确界定“遗传信息”、“密码子”“反密码子”等重要概念，把握转录、翻译内涵是解题关键。,2.组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？,提示 20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面： (1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。 (2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。,1.(2015海南卷，20)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是( ),A.密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上 B.密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上 C.密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上 D.密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上,遗传信息、密码子与反密码子,解析 mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个相邻的碱基又称作1个密码子，所以密码子位于mRNA上；每个tRNA上都有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子，B、C、D错误。 答案 A,2.(2017山东济南模拟)图中a、b、c表示某细菌遗传信息传递的各过程。下列说法正确的是( ),A.a、b过程均发生在该生物的细胞核中 B.a、b、c过程均遵循碱基互补配对原则 C.c过程主要以氨基酸和游离的核糖核苷酸作为原料 D.若b过程出现差错，蛋白质也将失去相应的功能,解析 细菌为原核生物，无细胞核，a为DNA复制，b为转录，二者主要发生在拟核中；c为翻译过程，a、b、c过程都遵循碱基互补配对原则；c过程即翻译，以游离的氨基酸为原料合成蛋白质；密码子具有简并性，转录过程发生差错，产生的蛋白质可能不变。 答案 B,巧辨遗传信息、密码子和反密码子 (1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子,(2)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。 密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子)；反密码子理论上有61种。,1.(2017全国卷，1)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,转录过程及产物种类,解析 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，包括tRNA、rRNA和mRNA三种，A正确；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；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；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。 答案 C,2.如图为人体细胞中发生的几个重要的生理过程，下列叙述不正确的是( ),A.过程、发生在细胞核、线粒体、叶绿体中 B.含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制时需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n1a个 C.若过程合成的物质b经加工后形成具有m条多肽链的蛋白质，在形成该蛋白质时脱去了100个水分子，则该蛋白质中至少含有1002m个氧原子 D.过程最多需要61种tRNA，该过程表明细胞可以迅速合成大量的蛋白质,解析 人体中不存在叶绿体，A错误。含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n1个DNA分子在复制，每个DNA分子有a个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n1个DNA分子复制就需要2n1a个腺嘌呤脱氧核苷酸，B正确。合成具有m条多蛋白质的蛋白质时脱去了100个水分子，说明该蛋白质有100个肽键，蛋白质中的氧原子存在于肽键(100个)、羧基端(2个)和R基(可有可无)中，故该蛋白质中至少有1002m个氧原子，C正确。过程表示翻译过程，此过程需要tRNA运载氨基酸，tRNA共有61种，由于mRNA可结合多个核糖体，故可以在较短的时间内合成大量的蛋白质，D正确。 答案 A,1.(2017海南卷，25)下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是( ),A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板 C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程 D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA,靖基因表达及相关计算宸,解析 色氨酸只有一种密码子与之对应，A错误；HIV的遗传物质是RNA，当侵入细胞后，能以RNA为模板，经逆转录过程形成DNA，B正确；基因表达过程包括转录和翻译，蛋白质合成只是翻译过程，C错误；基因的两条链为互补关系，所以分别转录出的RNA序列互补不相同，D错误。 答案 B,2.(2017山西省运城模拟)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述错误的是( ),答案 C,1.DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例),2.DNA和RNA合成的判断 用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正 发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。 3.基因表达中相关计算 (1)DNA模板链中AT(或CG)与mRNA中AU(或CG)相等，则(AT)总% (AU)mRNA%。,(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：,1.中心法则,(1)总表达式,考点三 中心法则及基因与性状的关系,DNA的复制；_；翻译； _； _。,转录,RNA的复制,RNA逆转录,(2)分别写出下列生物中心法则表达式,2.基因控制性状的途径,蛋白质的结构,酶的合成,代谢过程,(3)基因控制性状的实例(连线),1.从中心法则的名称上可以看出遗传信息的流动过程在生物学中的重要地位，这个法则反映了遗传物质的哪两大功能？,提示 中心法则反映了遗传物质的传递与表达这两大功能。,2.下图为生物遗传信息流动过程，针对下图回答：,(1)细胞分裂间期发生了上述哪些过程？分裂期发生了哪些过程？ 提示 a、b、c；c。 (2)需要tRNA和核糖体同时参与的是哪个过程？能进行AU，GC配对的过程有哪些？ 提示 c；b、c、e。 (3)健康的人体内不会发生上述哪些过程？ 提示 d和e。,3.HIV的寄主细胞是什么？它进行蛋白质合成的场所是什么？其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？,提示 艾滋病病毒的寄主细胞是T淋巴细胞，该病毒进行蛋白质合成的场所是寄主细胞的核糖体，其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主细胞提供。,1.(2016海南卷，13)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖。那么Y抑制该病毒增殖的机制是( ),A.抑制该病毒RNA的转录过程 B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程 C.抑制该RNA病毒的反转录过程 D.抑制该病毒RNA的自我复制过程,中心法则过程分析,解析 由题干信息可知，该RNA病毒需进行逆转录过程，需脱氧核苷酸作原料，而物质Y与脱氧核苷酸结构相似，故Y可抑制该RNA病毒的反转录过程。 答案 C,2.下面是4种遗传信息的流动过程，对应的叙述不正确的是( ),A.甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向 B.乙可表示含逆转录酶的RNA病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向 C.丙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向 D.丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向 解析 胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向中不包括DNA复制。 答案 A,1.“三步法”判断中心法则各过程,2.细胞种类与信息传递途径的关系归纳 高等动植物共有的途径是DNA复制、转录和翻译，但具体到不同细胞情况不尽 相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但成熟叶肉 细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物 成熟的红细胞无信息传递。,1.(2017全国卷，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( ),A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的,基因对性状的控制,解析 表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合体，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。 答案 D,2.下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是( ),A.皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高 B.人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的 C.基因与性状的关系呈线性关系，即一种性状由一个基因控制 D.囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异,解析 皱粒豌豆种子中，编码淀粉分支酶的基因被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高，A正确；人类白化病症状是基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状来实现的，B错误；基因与性状的关系不是一一对应的关系，C错误；囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于基因突变，D错误。 答案 A,基因与性状的关系整合,图解如下,(4)生物的性状还受环境条件的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果，如水毛茛，其裸露于空气中的叶为卵形，而沉于水中的叶却为丝状。 基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。,易错防范清零,易错清零,易错点1 不能诠释基因表达计算中的“最多”或至少,转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，并且合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。,易错点2 误认为所有细胞均可进行复制、转录与翻译,点拨 并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译： 只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。 高度分化的细胞只进行转录、翻译，不进行复制。 哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。,易错点3 误认为所有生物转录和翻译均能同时进行,点拨 凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。 原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。 真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录翻译也存在“同时进行”的局面。,1.(2017安徽部分中学联考)如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是( ),纠错小练,A.DNA双链在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成 B.图中酶a代表DNA聚合