2019高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第3讲 基因的表达课件 新人教版必修2.ppt

第二单元 基因的本质与表达,第3讲 基因的表达,最新考纲 1.遗传信息的转录和翻译() 2.基因与性状的关系(),1DNA与RNA的区别看“两点” (1)物质组成：组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，特有碱基T；组成RNA的五碳糖是核糖，特有碱基U。 (2)结构特点：DNA一般是双链，RNA一般是单链。 2转录与翻译的六点差异 (1)场所不同：转录主要在细胞核内，翻译是在细胞质中的核糖体上。 (2)模板不同：转录的模板是DNA的一条链，翻译的模板是mRNA。,(3)原料不同：转录的原料是4种游离的核糖核苷酸，翻译的原料是20种氨基酸。 (4)所需酶不同：转录需RNA聚合酶，翻译需多种酶。 (5)产物不同：转录的产物是RNA，翻译的产物是多肽(或蛋白质)。 (6)碱基配对方式不同：转录特有TA，翻译特有UA。 3密码子和反密码子的两点比较 (1)位置：密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。 (2)数目：密码子有64种，决定氨基酸的密码子有61种；反密码子有61种。,4中心法则要点：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物性状的体现者。 5基因对性状控制的两条途径 (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 (2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。,课前导学 1基本单位及组成 _；_；_；_。,知识点一 RNA的结构和种类,磷酸基团,核糖,A、G、C、U,核糖核苷酸,2结构特点：一般是_。 3种类及功能 (1)mRNA：将遗传信息从_传递到_中。 (2)tRNA：转运_，识别_。 (3)rRNA：_的组成成分。,单链,细胞核,细胞质,氨基酸,密码子,核糖体,小题通关 思考判断： (1)一个tRNA分子中只有一个反密码子。( ) (2)少数RNA具有生物催化作用。( ) (3)一个tRNA分子中只有三个碱基。( ) (4)真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子。( ) (5)一种tRNA可以携带多种氨基酸( ) 【答案】(1) (2) (3) (4) (5),课前导学 1过程,知识点二 遗传信息的转录与翻译,DNA的一条链,核糖核苷酸,RNA聚合酶,AU,tRNA、rRNA,核糖体,mRNA,tRNA,UA,2辨析密码子与反密码子,mRNA,tRNA,64,61,终止密码子,61,密码子,小题通关 思考判断： (1)DNA是蛋白质合成的直接模板。( ) (2)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。( ) (3)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。( ) (4)转录和翻译均以脱氧核苷酸为原料。( ) (5)转录和翻译都可在细胞核中发生。( ) (6)转录和翻译过程都存在TA、AU、GC碱基配对方式。( ) (7)每种氨基酸仅由一种密码子编码。( ) 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),课前导学 1用字母表示下列生物的遗传信息传递过程 (1)噬菌体：_。 (2)烟草花叶病毒：_。 (3)烟草：_。 (4)艾滋病病毒：_。,知识点三 基因对性状的控制,a、b、c,d、c,a、b、c,e、a、b、c,2基因对性状的控制途径连一连 【答案】b a,小题通关 1(2017年湖北襄阳一模)如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是( ) A人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程 B在真核细胞有丝分裂间期，a先发生，b、c过程后发生,C能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，后者所携带的分子是氨基酸 D真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质 【答案】C 【解析】RNA病毒逆转录病毒侵入真核细胞时，RNA复制(e)、逆转录(d)过程也可发生在真核细胞内；在真核细胞有丝分裂间期，G1期进行RNA和蛋白质合成，随后S期主要进行DNA的复制，G2期合成少量RNA和蛋白质；真核细胞中，DNA复制(a)、转录(b)主要发生在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生。,2如图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,【答案】C 【解析】由题图可知，过程表示基因表达中的转录过程，可产生三种产物；过程的产物是蛋白质，为基因表达中的翻译过程；基因也可指导合成RNA；大多数酶的本质是蛋白质，因此基因可通过控制酶的合成控制代谢过程。,1三者的比较 (1)区别,DNA的复制、转录和翻译,(2)联系,2mRNA与核糖体数量、翻译效率的关系图,(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。 (2)目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 (3)方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长链翻译在前，短链翻译在后。 (4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。,3相关数量关系 (1)DNA碱基数mRNA碱基数氨基酸数631。,(2)计算中“最多”和“最少”的分析 mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。 注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。,基因、密码子、反密码子之间及与氨基酸的关系 (1)基因、密码子、反密码子的对应关系,(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系 每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 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。,1如图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是( ) A如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位 B如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位 C在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水 D乙或丙彻底水解的产物是甲,考查DNA与RNA的比较,【答案】D 【解析】由题图可知，乙为规则的DNA双螺旋结构，丙为转运RNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，A正确；T是DNA特有的碱基，所以如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确；b聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此都会产生水，C正确；核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：五碳糖、碱基和磷酸，D错误。,2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。请判断下列说法中正确的是( ),考查密码子、反密码子、氨基酸间的关系,A分析题图可知是链，完成此过程的场所是细胞核 B除图中所示的两种RNA之外，RNA还包括tRNA C图中到的过程需要在核糖体上进行 D能够决定氨基酸的是，其种类有61种 【答案】C 【解析】根据碱基互补配对原则，从图中的碱基组成可以确定链是转录模板，即是链，蓝藻是原核生物，没有细胞核。RNA包括mRNA(图中)、tRNA(图中)和rRNA(核糖体RNA，图中未画出)。图中到的过程是翻译过程，在核糖体上进行。能够决定氨基酸的是mRNA上的61种密码子(终止密码子除外)，是tRNA。,3(2017年太原五中模拟)关于基因控制蛋白质合成过程中，有关说法正确的是( ) A图中遵循的碱基互补配对原则相同 B能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行 CtRNA、rRNA和mRNA分子都含有氢键 D一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成一条肽链，提高翻译效率,考查细胞中DNA复制、转录和翻译的区别与联系,【答案】B 【解析】表示DNA分子的复制过程，该过程中的碱基配对方式为AT、TA、CG、GC；表示转录过程，该过程中的碱基配对方式为AU、TA、CG、GC；表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为AU、UA、CG、GC，A错误。线粒体、叶绿体和原核细胞中都含有DNA和核糖体，因此能在线粒体、叶绿体和原核细胞中进行，B正确。mRNA为单链且无折叠区，因此分子中不含氢键，C错误。一条mRNA上可与多个核糖体结合共同合成多条相同的肽链，提高翻译效率，D错误。,4如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是( ),原核细胞和真核细胞中基因表达过程的区别,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 【答案】C 【解析】图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录还没有完成翻译过程就已经开始，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。多聚核糖体翻译过程的模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译的方向是由53。,5一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的AT的个数、合成蛋白质时最多能脱去的水分子数分别是( ) Am，m/31 Bm，m/32 C2(mn)，m/31 D2(mn)，m/32 【答案】D,基因表达中的相关计算,【解析】由mRNA分子有m个碱基且GC有n个可知，此mRNA分子中AU的个数为(mn)个，控制其合成的DNA分子模板链中TA的个数为(mn)个，模板DNA分子中AT的个数为2(mn)个。由mRNA分子有m个碱基可知，其控制合成的蛋白质分子最多含m/3个氨基酸；题中给出此蛋白质分子有两条肽链，故合成蛋白质时最多能脱去的水分子数为(m/32)个。,三种翻译模型的分析判断 (1)图甲翻译模型分析： 、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。 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)，翻译停止。 翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。 (2)图乙表示真核细胞的翻译过程，其中a是mRNA，f是核糖体，b、c、d、e表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下： 数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。,方向：从右向左，判断依据是多肽链的长短，长链翻译在前，短链翻译在后。 结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。 (3)图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。,1中心法则的图解,中心法则的内容与各种生物的信息传递,2.基因控制性状的途径,基因与性状关系的4个易混点 (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。,1(2017年辽宁盘锦高级中学期中测试)下图为中心法则中部分遗传信息的流动方向示意图，有关说法正确的是 ( ) A过程1、2一般发生于RNA病毒的体内 B过程1、3、5一般发生于肿瘤病毒的体内 C过程2、3、4发生于具细胞结构的生物体内 D过程15不可能同时发生于同一个细胞内 【答案】C,考查中心法则的内容及补充,【解析】1为逆转录过程，只能在病毒侵入宿主细胞后发生，该生理过程不会发生于病毒体内，A、B错误；逆转录病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞内增殖，需进行逆转录、合成病毒RNA、指导合成其蛋白质外壳等生理过程，因此15能同时发生于宿主细胞内，D错误。,2白化病和黑尿症都是酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的系列生化过程，图中不能表明的是( ) A如果控制酶B