2019高考生物一轮总复习 第二单元 遗传的物质基础 第3讲 基因的表达课件 新人教版必修2.ppt

第二单元遗传的物质基础,必修二,第三讲基因的表达,1RNA的结构与分类(1)RNA与DNA的区别,考点一遗传信息的传递和表达,脱氧核糖,T,双链,核糖,U,单链,核糖核苷酸,蛋白质,转运并识别氨基酸,核糖体,细胞核,线粒体,叶绿体,DNA一条链,核糖核苷酸,聚合酶,(3)过程,4种核糖核苷酸,(4)产物：_。,RNA,核糖体,氨基酸,tRNA,mRNA,tRNA,mRNA,tRNA,终止密码,脱离,4密码子(1)位置：_上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。(2)作用：决定_。(3)种类：_种。其中决定氨基酸的密码子有_种(_种起始密码子)，终止密码子有3种。,mRNA,氨基酸,64,61,2,判断下列说法的正误。(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与()(2)tRNA分子中含有一定数量的氢键()(3)反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基()(4)一条mRNA只能翻译出一条肽链(),(5)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸()(6)真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译()(7)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程()(8)少数RNA具有生物催化作用()(9)真核生物的tRNA呈三叶草结构()(10)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(),右图为蛋白质的合成图示，请据图思考：(1)图中显示mRNA与核糖体有着怎样的数量关系？这种数量关系有何意义？(2)图中所示核糖体移动方向如何？判断依据是什么？(3)图中显示能合成几条肽链？这些肽链的氨基酸序列是否相同？,提示(1)图中显示mRNA与核糖体的数量关系为：一个mRNA上可同时结合多个核糖体。存在这种数量关系的意义在于少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(2)图中显示核糖体在mRNA上移动的方向为从左向右，判断依据是根据多肽链的长短：越接近终止密码子处，肽链越长。(3)图示中4个核糖体合成的4条多肽链，由于模板mRNA相同，所以合成了4条相同的多肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。,1DNA复制、转录、翻译的比较(1)DNA复制、转录和翻译的区别,(2)DNA复制、转录和翻译的联系,2遗传信息、密码子和反密码子的区别与联系(1)含义及作用遗传信息：基因中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序。密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，决定氨基酸的排列顺序。反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基，起识别密码子的作用。,(2)联系遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，可传递到mRNA的核糖核苷酸上。mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子与密码子互补配对，在翻译中起作用。,(3)对应关系,3密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系,4DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系(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。,高考警示转录、翻译过程中的六个关注点(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)分析此类问题首先要明确mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。(6)真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。,D,例1,A图1中a、b、m、n、1都具有遗传效应，都能控制蛋白质的合成B图2中甲为DNA聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖C若丙中(AU)占36%，则丙对应的乙片段中G占32%Dm、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同解析基因是有遗传效应的DNA片段，能控制蛋白质合成，a、b不是基因，A错误；图2所示过程为转录，甲为RNA聚合酶，丙为mRNA，mRNA含有的五碳糖为核糖，B错误；根据碱基互补配对原则，若丙中(AU)占36%，则(GC)占64%，丙对应的DNA中G占32%，乙只是DNA的一条链的片段，无法计算，C错误；由于细胞分化，不同细胞中表达的基因不一定相同，D正确。,“三步曲法”解答关于基因表达中的计算题第一步：做图。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。,技巧点拨,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、G、A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。,变式训练,C,解析氨基酸有20种，而对应氨基酸的密码子有61种，所以一种氨基酸可能有多种与之相对应的密码子，A正确；密码子是指位于mRNA上三个相邻的碱基，所以CTA肯定不是密码子，B正确；终止密码子没有对应的氨基酸，其作用是终止翻译，C错误；密码子具有通用性，即GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸，D正确。,C,C只有与结合后才能发挥它的作用，翻译仍然要遵循碱基互补配对原则D上的一个密码子最多只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运解析若中有一个碱基发生改变，由于密码子具有简并性，合成的蛋白质不一定改变，A错误；上四个核糖体从右往左移动进行翻译，最终能合成四条长短相同的肽链，B错误；只有与结合后才能发挥它的作用，翻译仍然要遵循碱基互补配对原则，C正确；上的一个密码子最多只决定一种氨基酸，一种氨基酸由一种或几种tRNA转运，D错误。,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,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洋葱表皮细胞内遗传信息传递方式：,2洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递方式：提示,3生长素、赤霉素等不是蛋白质，它们的合成受基因控制吗？是通过基因控制性状的哪一途径实现的？提示受基因控制。基因通过控制酶的合成，间接控制生物的性状。,1利用图示分类剖析中心法则图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。,2中心法则与基因表达的关系,DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。,高考警示(1)病毒不能独立代谢，因此病毒遗传信息的传递过程不是发生在病毒体内，而是发生在病毒侵染的细胞中。(2)高度分化的细胞如表皮细胞失去了分裂能力，因此正常情况下其细胞中发生的遗传信息传递过程只有转录和翻译。,(2)基因和性状的关系,(3)基因与性状并不都是一对一的关系一般而言，一个基因决定一种性状。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。有些基因可影响多种性状，如下图，基因1可影响B和C性状。生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。,D,例2,解析若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若X是mRNA，Y是蛋白质，表示翻译过程，则试管内还要有其他RNA，如tRNA。,“三看法”判断中心法则的过程(1)“一看”模板如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。,技巧点拨,(2)“二看”原料如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。(3)“三看”产物如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。,变式训练,D,A图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与B红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程C图甲所示过程为图乙中的过程D图乙中涉及碱基A与U配对的过程为解析图甲表示原核细胞中的蛋白质合成过程，没有染色体，故A错误；红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，应是影响基因的翻译过程，故B错误；图甲所示过程为图乙中的过程，故C错误；过程分别为转录、翻译、RNA的复制、逆转录，都涉及碱基A与U配对，故D正确。,A图中过程发生的场所分别是细胞核和细胞质中的核糖体B图中过程需要mRNA、氨基酸、tRNA、RNA聚合酶及ATPC人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降D该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成和蛋白质结构来实现的解析图中为翻译过程，不需要RNA聚合酶。,B,课末总结,思维导图,C,探究高考明确考向,解析真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的，A正确；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA可以转录形成RNA，C错误；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。,2(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解析一种氨基酸有一种至多种密码子决定，A错。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。一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA，但转录是以基因一条链为模板的，D错。,B,B,解析正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，一条染色体含两个DNA，A错。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B正确。基因是有遗传效应的DNA片断，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错。生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，D错。,4(2015江苏卷)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是()A图中结构含有核糖体RNAB甲硫氨酸处于图中的位置C密码子位于tRNA的环状结构上DmRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析本题主要考查翻译的相关知识。核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所，核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成，A正确；甲硫氨酸是第一个氨基酸，位于的左边，B错误；密码子位于mRNA上，tRNA的环状结构上有反密码子，C错误；由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变不一定改变肽链中氨基酸的种类