2020版高考生物总复习第五单元第15讲遗传信息的表达课件北师大版必修2.pptx

第15讲 遗传信息的表达,1.比较RNA和DNA,考点一 遗传信息的转录和翻译,细胞核,细胞质,双,脱氧核糖,T,U,核糖,U,T,点悟：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。,2.RNA功能,蛋白质,核糖体,氨基酸,遗传物质,活化能,3.转录 (1)场所：主要是_，在_中也能发生转录过程。,细胞核,叶绿体、线粒体,DNA的一条链,4种核糖核苷酸,RNA聚合酶,(3)过程,解开的DNA双链中的一条链,游离的4种核糖核苷酸,RNA聚合酶,(4)产物： 。 4.遗传信息的翻译 (1)场所或装配机器： 。,信使RNA、核糖体RNA、转运RNA,核糖体,氨基酸,tRNA,(3)过程,mRNA,tRNA,mRNA,tRNA,终止密,码子,脱离,1.高考重组 判断正误 (1)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成(2018江苏卷，3B)( ) (2)同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生(2017全国卷，1B)( ) (3)人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中，会有氢键的断裂和形成(2016四川，6B)( ) (4)rRNA能参与蛋白质的合成(2015海南高考，11A)( ),(5)基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码(2013海南高考，22C)( ) 提示 (1) 真核细胞的线粒体、叶绿体中也可合成DNA、RNA。 (2) (3) (4) (5),2.教材拓展拾遗 (必修2 P3740“遗传信息的转录和翻译”) 分析DNA转录和翻译过程 (1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程需要解旋酶吗？ 提示 不需要，RNA聚合酶也有解旋功能。 (2)为什么说真核细胞的转录过程主要发生在细胞核中？ 提示 DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在少量的DNA，因此叶绿体和线粒体也有部分遗传信息的转录过程。 (3)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？ 提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。,(4)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？ 提示 翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。,重点串讲整合 1.辨析遗传信息、密码子与反密码子 (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，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。(3种终止密码子无与之对应的tRNA),2.比较复制、转录和翻译,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：,围绕转录、翻译过程及相关核心概念考查归纳概括的能力,1.(2013全国卷，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是( ) A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的 C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,解析 一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA携带；DNA聚合酶是蛋白质，蛋白质是在核糖体上合成的，核糖体分布在细胞质中；反密码子位于tRNA上。 答案 D,2.(2019湖北重点中学第一次联考)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法中正确的是( ),A.由图分析可知链应为DNA的链 B.DNA形成的过程发生的场所是细胞核 C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG，CUA D.图中与配对的过程需要在核糖体上进行,解析 根据碱基互补配对原则，可知链是链，A错误；蓝藻属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核，B错误；tRNA的一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA上，C错误；图中与配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。 答案 D,围绕基因表达结合相关信息考查科学思维能力,3.某些基因转录过程中形成的mRNA分子难与模板链分离，会形成RNADNA杂交体，这时非模板链、RNADNA杂交体共同构成R环结构(如图所示)。R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关。下列相关叙述错误的是( ),A.R环结构的形成可能会影响DNA的复制、转录和基因的稳定性 B.该图最可能表示原核细胞R环结构的形成过程 C.推测R环结构相关片段中可能含有较多的GC碱基对 D.乙为DNA聚合酶，在其作用下DNA双螺旋解开 解析 据题意分析可知，R环结构中的mRNA分子难与模板链分离，故R环结构的形成可能会影响DNA的复制、转录和基因的稳定性，A正确；从图示可以看出，转录和翻译是同时进行的，故该过程最可能发生在原核细胞内，B正确； 因为G和C之间能形成3个氢键，因此若模板链与mRNA之间含有的GC碱基对较多，则mRNA不易脱离模板链，从而形成R环结构，C正确； 转录需要RNA聚合酶的催化，当RNA聚合酶与DNA启动子结合时，DNA片段的双螺旋解开，D错误。 答案 D,4.如图所示为M基因控制物质C的合成以及物质C形成特定空间结构的物质D的流程图解。下列相关叙述，正确的是( ),A.图中过程参与碱基配对的碱基种类较多的是过程 B.基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板 C.组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值大于1/6 D.图中经过过程形成物质D时需依次经过高尔基体和内质网的加工与修饰,解析 分析图中信息可知，过程表示转录，该过程参与配对的碱基有A、T、C、G、U 5种，而过程表示翻译，该过程参与配对的碱基有A、U、C、G 4种，A正确；从图中信息可知，控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质B，而转录的产物是物质A，B错误；由于M基因转录形成的物质A还要剪切掉一部分片段才形成翻译的模板，所以组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值小于1/6，C错误；核糖体合成的肽链应先经内质网初加工，再由高尔基体进一步修饰和加工，D错误。 答案 A,1.中心法则 (1)提出者：_。 (2)补充后的内容图解,考点二 中心法则及基因与性状的关系,克里克,DNA的复制；_；翻译； _ ； _ 。 (3)分别写出下列生物中心法则表达式 以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递,具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒),转录,RNA的复制,RNA逆转录,具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒),高度分化的细胞,2.基因控制性状的途径,不同生物，不同细胞其遗传信息表达方式可存在显著不同 (1)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式_ (2)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式_,围绕中心法则及基因对性状的控制过程考查生命观念,1.(2018海南卷，13)关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是( ) A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA B.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶 C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸 D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板,解析 逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程，A正确；转录需要RNA聚合酶的催化，逆转录需要逆转录酶的催化，B正确；转录的原料是核糖核苷酸，逆转录的原料是脱氧核苷酸，C错误；DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。 答案 C,2.图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是( ),A.能发生图1所示过程的一定是原核细胞，其转录和翻译过程可同时进行 B.酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解 C.对比图2中过程c和d，二者的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同 D.两图体现了基因的复制和表达功能，图1体现了图2中a、b、c和e四个生理过程,解析 在真核细胞的线粒体或叶绿体中，转录和翻译过程也可同时进行，A错误；酶甲、酶乙和酶丙分别是DNA聚合酶、RNA聚合酶和解旋酶，其中解旋酶作用于氢键，B错误；过程c代表翻译过程，产物是多肽，过程d代表RNA复制，产物是RNA，二者均涉及RNA与RNA配对，因此，其碱基配对方式相同，均包括UA、AU、GC、CG，C正确；两图体现了基因的基本功能复制和表达(包括转录和翻译)，图1体现了图2中a(DNA复制)、b(转录)和c(翻译)三个生理过程，未体现e过程，D错误。 答案 C,中心法则各生理过程快速确定的三大依据,结合新情境、新信息，全面考查科学思维能力,3.长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：,(1)细胞核内各种RNA的合成都以_为原料，催化该反应的酶是_。 (2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_，此过程中还需要的RNA有_。 (3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内_(图示)中的DNA结合，有的能穿过_(图示)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。 (4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的_，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是_ _。,解析 (1)合成RNA的原料是四种游离的核糖核苷酸，RNA合成过程需要RNA聚合酶的催化。(2)多肽链的合成过程中以mRNA(信使RNA)为模板，tRNA运输相应的氨基酸，在核糖体(主要成分是rRNA和蛋白质)上完成。(3)据图分析，lncRNA前体加工成熟后，有的与核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔进入细胞质中。(4)血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞，故可推出lncRNA与相应DNA片段结合可调控造血干细胞的分化，血液中的这些吞噬细胞都参与免疫过程，所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。 答案 (1)四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2)mRNA(信使RNA) tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的免疫抵御能力,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 不明晰DNA复制与转录的时间、模板及解旋等差异 点拨 比较如下：,易错点2 误认为逆转录酶同“其他酶及能量、场所、原料”一样，均由病毒的寄主细胞提供 点拨 教材必修2 P69资料分析中有如下描述： (1)“1965年，科学家在某种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，能对RNA进行复制”； (2)“1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA”。 由此可见，RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身。,易错点3 如何准确界定真核生物、原核生物基因表达？如何快速确认DNA复制、转录和翻译？ 点拨 (1)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。 (2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。 注：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。(3)快速确认复制、转录和翻译,深度纠错 1.下图中甲、乙分别表示人体细胞中发生的两种大分子的合成过程，相关叙述正确的是( ),A.图示甲为DNA复制，乙为转录 B.蛙的红细胞中只能进行乙过程，不能进行甲过程 C.甲过程需要解旋，乙过程不需解旋 D.甲、乙过程均只发生于“有遗传效应”的片段中,解析 题图甲为DNA复制，乙为转录；蛙的红细胞既进行DNA复制也进行转录；甲、乙过程均需解旋；甲过程发生于整个DNA分子中