高考生物一轮总复习第4章第1、2节基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制课件（必修2）.ppt

第4章 基因的表达,第1、2节,基因指导蛋白质的合成、,基因对性状的控制,一、基因指导蛋白质的合成,1RNA：,A、U、G、C,核糖,单链,(1)结构,磷酸 基本单位：核糖核苷酸 含氮碱基：_ 五碳糖：_ 空间结构：一般是_,(2)种类：,DNA,mRNA,64,61,mRNA： amRNA 由_一条链转录而来，在_上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基为一个密码子。 b密码子共有_种，其中决定氨基酸的密码子有_种。,tRNA：,氨基酸,反密码子,61,a结构特点：形状像三叶草，一端有携带_的部位， 另一端有 3 个碱基，可与密码子互补配对，称为_。,b种类：_种。,DNA,核糖体,rRNA： 由_转录形成，参与构成_。,2基因的表达：,细胞核,一条链,mRNA,(1)基因表达的概念：基因通过控制蛋白质的合成从而控制 生物性状的过程，分为转录和翻译两个阶段。,(2)转录与翻译：,核糖核苷酸,氨基酸,RNA聚合酶,蛋白质(或多肽链),脱氧核苷酸,DNA,mRNA,64,3.遗传信息、密码子、反密码子：,61,tRNA,61,二、基因对性状的控制中心法则及其发展,1提出者：_。,克里克,2图解：,复制,转录,翻译,_；_；_； _；_。,3发展：,RNA复制,逆转录,DNA,RNA,RNA 肿瘤病毒的遗传信息由 RNA 流向_。 致癌 RNA 病毒能使遗传信息由 RNA 流向_。,三、基因、蛋白质与性状的关系 1基因对性状的间接控制： (1)机理：基因通过控制_来控制代谢过程，进,而控制生物体的性状。,酶的合成,酪氨酸酶,(2)实例：白化病是由控制_的基因异常引起的。,2基因对性状的直接控制：,蛋白质的结构,(1) 机理：基因通过控制_ 直接控制生物体的 性状。 (2)实例：囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白(CFTR 蛋白) 的基因缺失 3 个碱基引起的。,3基因与性状的关系： (1)基因与性状不是简单的_关系。 (2)基因与_、基因与_、基因与_之间,存在着复杂的相互作用。,线性,基因,基因产物,环境,判断正误,1tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(,),2转录是以 DNA 的两条链作为模板，只发生在细胞核中，,以 4 种核糖核苷酸为原料。(,),3 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性。,(,),答案：1.,2.,3.,考点一,基因指导蛋白质的合成,1遗传信息传递和表达的比较：,(续表),(续表),(续表),2. 相关概念的比较：,(1)DNA 与 RNA 的比较：,(2)遗传信息、密码子和反密码子：,（续表）,3. 基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系：,对转录、翻译过程中的关注点,(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有 mRNA 携带遗传信息，3 种RNA 都参与翻译过程，只是作用不 同。,(2)翻译过程中mRNA 并不移动，而是核糖体沿着mRNA,移动，进而读取下一个密码子。,(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。 (4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA 上 的碱基对数还是个数，是mRNA 上密码子的个数还是碱基个数， 是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。,(5)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻,译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)即停止。 (6)一个mRNA 分子可相继与多个核糖体结合，同时进行多,条相同的肽链的合成。,(7)复制和转录发生在DNA 存在的部位，如细胞核、叶绿,体、线粒体、拟核、质粒等。, 高考探究 ,考向1,复制、转录和翻译的过程,例1(2013年浙江卷)某生物基因表达过程如下图所示。下,列叙述与该图相符的是(,),A在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开 BDNARNA 杂交区域中 A 应与 T 配对,CmRNA 翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中,解析图示过程为DNA 的转录和翻译过程。RNA 聚合酶 具有解旋功能，在RNA 聚合酶的作用下DNA 双螺旋解开，同 时开始mRNA 的延伸，A 项正确；DNARNA 杂交区域中， DNA 链上的碱基A 与RNA 链上的碱基U 配对，B 项错误；由 图可知，多个核糖体结合在该mRNA 上，该mRNA 翻译能得 到多条相同的肽链，C 项错误；根据图示，转录和翻译同时进 行，该过程发生在原核细胞中，D 项错误。,答案A,考向2,基因表达中碱基配对方式及相关计算,例2(2014 年江苏卷)关于基因控制蛋白质合成的过程，下,列叙述正确的是(,),A一个含 n 个碱基的 DNA 分子，转录的 mRNA 分子的 碱基数是 n/2 个 B细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为模板， 提高转录效率 CDNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点分别在 DNA 和 RNA 上 D在细胞周期中，mRNA 的种类和含量均不断发生变化,解析不具遗传效应的DNA 片段不转录，不会形成mRNA， 所以mRNA 分子的碱基数小于n/2 个。转录是指以DNA 的一 条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。RNA 聚合酶的结合位点也在DNA 上。在细胞周期中，基因选择性 表达，mRNA 的种类和含量均不断发生变化。,答案D,“三步法”解答关于基因传递和表达中的计算,题,第一步：作图。通常只需画出下图甲，但当涉及转录、逆,转录、翻译时还要画出图乙。,上述图甲代表的是一个DNA 分子，、代表它的两条 脱氧核苷酸链；图乙代表的是以该DNA 分子的链为模板转录 出的一个 RNA 分子。,上述图甲中的A、G、C、T 代表4种脱氧核苷酸(或碱基)， x、y、z、w 代表数量；图乙中的 U、C、A、G 代表4 种核糖 核苷酸(或碱基)，x、y、z、w 代表数量。,第二步：转换。即根据第一步做出的图，把题干给出的条,件转换成数学等式。,第三步：计算。即根据题干的要求，结合第二步中的数学,等式，求出相应的数值。,【考点练透】 1下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过,程，下列叙述正确的是(,),A甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和 DNA 聚合酶 B甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同 C乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程 D甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同 答案：C,2已知一个蛋白质分子由 3 条肽链组成，连接蛋白质分子 中氨基酸的肽键共有 297 个，翻译成这个蛋白质分子的 mRNA 中的 A 和 G 共 400 个，则转录成 mRNA 的 DNA 分子中 C 和 T 的最少个数及翻译成蛋白质的过程中共需要 tRNA 的个数分别,是(,) A1800 个、300 个 B900 个、900 个 C900 个、300 个 D900 个、无法确定,解析：该蛋白质由3 条肽链组成，共297 个肽键，可知该 蛋白质由300 个氨基酸组成。则该mRNA 中的碱基个数至少有 3003900(个)。画出如下转录图解：,由图解可知：转录成mRNA 的DNA 分子中C 和T 最少应 有 900 个；但由于一个tRNA 可以重复运载多个氨基酸，所以 tRNA 的数目无法确定。,答案：D,考点二,中心法则,1中心法则与生物种类的关系： (1)噬菌体等 DNA 病毒的中心法则： (2)烟草花叶病毒等 RNA 病毒的中心法则： (3)HIV 等含逆转录酶的 RNA 病毒的中心法则： (4)细胞生物(原核细胞、真核细胞)的中心法则：,2基因控制性状的方式： (1)直接方式：,实例：白化病、豌豆的圆粒和皱粒。,3基因与性状的关系：,(1)一般而言，一个基因决定一种性状。,(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿,素的形成至少与 50 多个不同基因有关。,(3)有些基因可影响多种性状，如下图中基因 1 可影响 B 性,状和 C 性状。, 高考探究 ,考向,中心法则,典例(2015年重庆卷)结合下图分析，下列叙述错误的是,(,) A生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中 B核酸苷序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链,解析核酸分子中核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，A 项正确；由于密码子的简并性等原因，不同的核苷酸序列可表 达出相同的蛋白质，B 项正确；基因通过控制蛋白质的合成来 控制生物的性状，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的 基础，C 项正确；构成基因的两条链是互补的，其碱基排列顺 序不同，D 项错误。,答案D,【考点练透】 3下图是中心法则示意图，各个数字代表不同的过程，有,关叙述不正确的是(,),A过程和都是边解旋边进行 B过程和所需原料相同 C过程和不能发生在人体健康细胞内 D过程的直接模板是 mRNA 答案：B,4(2015 年福建厦门模拟)下面为基因部分功能的示意图，,下列相关叙述不正确的是(,),A过程表示基因表达中的转录过程 B过程表示基因表达中的翻译过程 C基因指导合成的产物都是蛋白质 D基因可通过控制酶的合成控制代谢过程 解析：基因指导合成的终产物是蛋白质或 RNA。 答案：C,1下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构,成如下表所示，正确的是(,),解析：遗传信息是DNA 分子上脱氧核苷酸的排列顺序。 RNA 分为mRNA、tRNA 和rRNA，mRNA上有密码子，tRNA 具有运载氨基酸的作用。构成DNA 的碱基是A、T、G、C，构 成RNA 的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。,答案：D,2下图为两种细胞中遗传信息的表达过程，据图分析，下,列叙述不正确的是(,),A图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同 时发生 B图中所示的遗传信息都是从 DNA 传递给 mRNA 再传 递给蛋白质的,C两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提,供原料,D图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的,方向是由 5到 3端,解析：图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完 成的时候翻译过程就可以启动，两个过程能同时发生。图甲、 乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从DNA 传递给 mRNA 再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体，能量只能由 细胞质基质提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料 都是由细胞质提供的。模板链相同，所以每个核糖体合成的多 肽链相同，翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。,答案：C,3下图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关,叙述合理的是(,),A若 X 是 mRNA，Y 是多肽， 则试管内必须加入氨基酸 B若 X 是 DNA，Y 含有 U，则 试管内必须加入逆转录酶 C若 X 是 tRNA，Y 是多肽，则试管内必须加入脱氧核苷 酸 D若 X 是 HIV 的 RNA，Y 是 DNA，则试管内必须加入 DNA 酶,解析：若X 是mRNA，Y 是多肽，则试管内发生的是翻译 过程，因此试管内必须加入氨基酸；若X 是DNA，Y 含有 U， 即Y 为RNA，则试管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录 酶，需要加入RNA 聚合酶等；若X 是tRNA，Y 是多肽，则试 管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸；若X 是HIV 的 RNA，Y是DNA，则试管内发生的是逆转录过程，需要加 入逆转录酶，而不是DNA 酶。,答案：A,4下图是某基因进行遗传信息传递的部分图解，判断下列,说法，正确的是(,),图 1,图 2,A图 1 的和所代表的物质依次是腺嘌呤脱氧核苷酸、,胸腺嘧啶,B图 2 所示的过程核糖体沿 mRNA 移动方向为从右到左 C图 2 中 mRNA 是翻译的模板，正常情况下翻译出的蛋,白质种类相同,D图 1 与图 2 过程中碱基配对方式相同,解析：图1 的代表的物质是腺嘌呤脱氧核苷酸，代表 的物质是尿嘧啶，A 错误。肽链的合成是由短到长，所以图2 所示的过程中，核糖体沿mRNA 移动方向为从左到右，B 错误。 mRNA是翻译的模板，同一条 mRNA 翻译出的蛋白质种类正常 情况下是相同的，C正确。图1 是转录，碱基配对的方式为AU、 TA、GC、CG；图2 是翻译，碱基配对的方式为AU、 UA、GC、CG，D 错误。,答案：C,5下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图 回答下列问题。 (1)图中涉及的遗传信息传递方向为：_ _(以流程图的形式表示)。,(2)转录过程中，DNA 在,_的催化作用下，把两,条螺旋的双链解开，该变化还可发生在_过程中。,(3)mRNA 是以图中的为模板，在,_的催,化作用下，以 4 种游离的_为原料，依次连接形成的。 (4)能特异性识别 mRNA 上密码子的分子是_，它所 携带的小分子有机物可用于