2019版高考生物一轮总复习 第4章 基因的表达 第1、2节 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制课件 必修2.ppt

第4章基因的表达,考纲导读,第1、2节,基因指导蛋白质的合成、,基因对性状的控制,C、H、O、N、P,核糖,细胞核,一、RNA的结构和种类,细胞质,氨基酸,核糖体,二、遗传信息的转录与翻译,DNA,核糖核苷酸,RNA聚合酶,核糖体,mRNA,tRNA,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。,线性,基因,基因产物,环境,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。,判断正误1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。(,),2一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱,基数是n/2个。(,),3一种tRNA可以携带多种氨基酸。(,),4反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。(,),5转录和翻译都可在细胞核中发生。(,),答案：1.,2.,3.,4.,5.,考点一,基因指导蛋白质的合成,考点梳理1DNA复制、转录和翻译的比较,（续表）,2.遗传信息、密码子与反密码子的关系,3氨基酸、密码子和反密码子的对应关系,(1)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。,(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的,氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。,(3)基因、密码子和反密码子的对应关系：,4.基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系,说明：上述数量关系是在只考虑编码氨基酸的碱基序列的,前提下提出的。,转录、翻译过程的注意点,(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,典例1(2016年海南卷)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,解析RNA病毒的遗传物质需要经逆转录合成相应的DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。,答案C,考向2,基因表达中碱基配对方式及相关计算,典例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。,考向3,翻译过程异常或差错问题,典例3(2016年江苏卷改编)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改,),变为酵母偏爱的密码子AGA，由此不可能发生的变化有(A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶mRNA序列改变C编码植酸酶的DNA热稳定性降低D配对的反密码子为UCU,解析改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A错误；由于密码子改变了，植酸酶mRNA序列改变，B正确；由于密码子改变后C和G比例下降，DNA热稳定性降低，C正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU，D正确。,答案A,考向预测1(2017年新课标卷)下列关于真核细胞中转录的叙述，,错误的是(,),AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种RNA和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,解析：根据中心法则，RNA都是以DNA一条链为模板转录而来，A正确；不同RNA形成过程中所用的的模板DNA是不同的片段，所以两种RNA的合成可以同时进行，互不干扰，B正确；真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生RNA的合成，C错误；转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的，因此产生的RNA链可以与模板链互补，D正确。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,3(2017年辽宁锦州质检)下列关于转录与翻译的叙述，正,确的是(,),ARNA聚合酶可催化两个氨基酸之间形成肽键B由于密码子的简并性，每种氨基酸都由多个密码子决定C转录过程中有氢键的形成，翻译过程中无氢键的形成D转录可发生在叶绿体内，翻译需要多种RNA参与,解析：在DNA转录时需要RNA聚合酶进行解旋和催化两个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A错误；由于密码子的简并性，所以一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，B错误；转录是形成单链mRNA，翻译是形成多肽链，都没有氢键形成，C错误；叶绿体中含有少量的DNA，也能控制某些蛋白质的合成，所以存在转录和翻译过程，翻译过程需要mRNA、tRNA和核糖体参与，核糖体的主要成分是rRNA与蛋白质，D正确。,答案：D,4(2017年河北廊坊质检)如图表示生物体内三个重要的生,理活动。据所学知识结合图形可得出的正确结论是(,),甲,乙,丙,A甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是转录、翻译和复制B在正常情况下，碱基的排列顺序相同的单链是a和d，b和c,C起始密码子和终止密码子都位于f链上,D丙图所示的生理过程是从分子1链的B端开始的解析：甲图表示DNA分子复制过程，乙图表示转录过程，丙图表示翻译过程，A错误；根据碱基互补配对原则可知，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c、b和d，B错误；起始密码子和终止密码子位于mRNA上，乙图中f链表示mRNA，C正确；由于多肽链n比m长，所以翻译是从分子1链的A端开始的，D错误。,答案：C,5(2017年海南卷)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BHIV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解析：一种氨基酸对应有一种至多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录是以DNA的一条链为模板的，D错误。答案：B,6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BDNA-RNA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：在进行转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，使DNA片段的双螺旋解开；图示DNA上的碱基A应与RNA上的碱基U配对；图示中一个mRNA分子上有两个核糖体同时进行两条多肽链的合成；由图可知，该细胞的转录和翻译是同时进行的，这种情况只能发生在原核细胞内。,答案：A,7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)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。,(3)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合成图中_。(4)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个GC对被AT对替换，导致由此转录形成的mRNA上_个密码子发生改变，经翻译形成的中_发生相应改变。,解析：该生物体出现了新的性状，可以确定是蛋白质发生了改变，由此要联想到其基本组成单位氨基酸的数目、种类和排列顺序发生变化，结合本题中提供的有一个碱基对发生了改变，故应是组成蛋白质的氨基酸的种类或数目发生了改变。,转录翻译答案：(1)DNAmRNA蛋白质,(2),RNA聚合酶,核糖核苷酸,(3)tRNA,多肽(肽链),(4)1氨基酸的种类或数目,考点二,中心法则,考点梳理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,机理：基因蛋白质结构生物体性状。,机理：基因酶的合成细胞代谢生物性,(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,控制控制,实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接方式,控制控制控制,状。,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4(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核苷酸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,解析核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，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,中心法则各生理过程确认的三大依据,考向预测8(2017年湖南涟源月考)下列关于生物的遗传物质和中心,法则的说法，正确的是(,),A所有生物的遗传物质都是核酸；全部原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNABDNA和RNA彻底水解共有12种组成成分C转录时，mRNA从DNA脱落是因为遇到了终止密码D真核生物基因中，每相邻三个碱基构成一个密码子,解析：核酸是遗传信息的携带者，所有生物的遗传物质都是核酸，全部原核生物和真核生物的细胞中，既有DNA，又有RNA，因此原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，病毒只含有一种核酸，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA，A正确；DNA彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和A、T、C、G四种碱基，RNA彻底水解的产物是磷酸、核糖和A、U、C、G四种碱基，即DNA和RNA彻底水解共有8种组成成