高考生物一轮复习 第六单元 第3讲 基因的表达课件.ppt

,第3讲基因的表达,考点突破题型透析,第六单元遗传的分子基础,考点二中心法则及基因对性状的控制,考纲原生态,备选素材,考纲原生态,1.遗传信息的转录和翻译()2.基因与性状的关系(),考点一遗传信息的转录和翻译,知识梳理考能诊断,1RNA的结构与分类(1)基本单位及组成(填写图中序号名称)：_；_；碱基(_)；_。(2)结构特点：一般是_。(3)RNA的种类及功能：,磷酸,核糖,A、U、G、C,核糖核苷酸,单链,氨基酸,密码子,核糖体,2遗传信息的转录和翻译(1)转录的过程,知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,(2)翻译概念：,知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,mRNA,氨基酸,氨基酸顺序,密码子：_上3个相邻碱基，共64种，其中决定氨基酸的密码子有_种。反密码子：位于_上的与mRNA上的密码子互补配对的3个相邻碱基。,mRNA,61,tRNA,知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,3复制、转录和翻译的比较,细胞质中的核糖体,DNA的一条链,4种脱氧核苷酸,2个双链DNA,mRNA蛋白质,(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)停止。,知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,1在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化。(2014高考江苏卷)()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。(2014高考江苏卷)()3DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上。(2014高考江苏卷)()4一种tRNA可以携带多种氨基酸。(2013高考新课标全国卷)(),知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,5反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。(2013高考新课标全国卷)()6一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。(2014高考江苏卷)(),知识梳理考能诊断,考点一遗传信息的转录和翻译,1(2013高考浙江卷)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,题图所示为转录、翻译过程，在RNA聚合酶的作用下，DNA双螺旋解开；在DNARNA杂交区域，A与U配对，T与A配对；mRNA翻译过程中可同时在一条mRNA上合成多条肽链，图中显示有两条；真核细胞的转录过程主要是在细胞核中，而翻译过程是在细胞质中的核糖体上，而该图是mRNA还没有转录结束，翻译过程就开始进行，说明该图是原核细胞的转录、翻译过程。,题组设计解题技法,题组一复制、转录和翻译的过程分析,解析,答案,图显/隐,A,2图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题。(1)图示甲、乙、丙过程分别表示_、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在_及_中。(2)生物学中，经常使用3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究甲过程的物质合成情况，原因是_。,题组设计解题技法,题组一复制、转录和翻译的过程分析,(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是_。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始_次。(4)丙过程在核糖体中进行，通过_的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经_和_加工修饰的结果。,(1)图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在线粒体和叶绿体中。(2)常用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷来研究DNA的复制情况，因为3HTdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况。(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶，一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程是DNA复制，在每个起点一般起始一次。即在一个细胞周期中，DNA只复制一次。(4)丙过程在核糖体上进行，通过tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经内质网和高尔基体加工修饰的结果。,题组设计解题技法,解析,题组一复制、转录和翻译的过程分析,(1)DNA复制线粒体叶绿体(2)3HTdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况(3)RNA聚合酶一(4)tRNA内质网高尔基体,题组设计解题技法,答案,题组一复制、转录和翻译的过程分析,要正确解答此类试题，除理解上表知识外，还要注意下列五点内容。(1)对具有细胞结构的生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等生命过程中。(2)复制和转录发生在DNA存在的场所，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等。转录出的RNA有mRNA、rRNA、tRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。(3)一个mRNA分子上可结合多个核糖体，即多聚核糖体，可同时合成多条相同肽链。,题组设计解题技法,题组一复制、转录和翻译的过程分析,(4)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(5)翻译时，一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合起点。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)，翻译即停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，而mRNA不移动。,题组设计解题技法,题组一复制、转录和翻译的过程分析,3下列关于图中两种分子的说法正确的是()A为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸C遗传信息位于上，密码子位于上D和共有的碱基是A、C、G、T,为DNA，复制时两条链都作为模板，形成两个相同的DNA；为tRNA，一种tRNA只能携带一种氨基酸；遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上；DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G。,解析,答案,题组设计解题技法,题组二遗传信息、密码子、反密码子的关系比较,A,图显/隐,4(2015龙岩教学质检)下图表示tRNA与氨基酸的结合过程，则该过程()A不受温度影响B不存在特异性结合C必须由线粒体供能D不是只发生在细胞质基质中的核糖体上,由图可知，tRNA与氨基酸的结合需要酶的催化作用，而酶的活性受温度影响；tRNA上的反密码子与mRNA上决定氨基酸的密码子存在一一对应关系；题图过程还可由无氧呼吸供能，无氧呼吸的场所是细胞质基质；tRNA识别并与氨基酸结合的过程不只在细胞质基质中进行，还可在叶绿体或线粒体中进行。,解析,答案,题组设计解题技法,题组二遗传信息、密码子、反密码子的关系比较,D,5根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()A.TGUBUGACACUDUCU,由表格信息无法直接确定转录的模板链，因DNA两链间、模板链与mRNA间、mRNA与反密码子间均遵循碱基互补配对原则及密码子位于mRNA上，可判断苏氨酸的密码子为ACU。,解析,答案,题组设计解题技法,题组二遗传信息、密码子、反密码子的关系比较,C,1遗传信息、密码子与反密码子的区分,题组设计解题技法,题组二遗传信息、密码子、反密码子的关系比较,2DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下图所示：,题组设计解题技法,题组二遗传信息、密码子、反密码子的关系比较,6在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数一条链中AT的数量为nG的数量为mnABCD,题组设计解题技法,解析,答案,题组三基因表述过程中的相关计算,D,7已知某RNA分子中腺嘌呤占全部碱基的17%，尿嘧啶占21%，则转录形成该RNA的基因中嘌呤碱基所占比例为()A17%B21%C无法确定D50%,DNA分子中AT，GC，所以整个DNA分子中嘌呤碱基(AG)所占比例为50%。,题组设计解题技法,解析,答案,题组三基因表述过程中的相关计算,D,8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链共有297个，翻译成这个蛋白质分子的信使RNA中的A和G共400个，则转录成信使RNA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,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。则该信使RNA中的碱基个数至少有3003900(个)。画出如下转录图解：由图解可知：转录成信使RNA的DNA分子中C和T最少应有900个。但由于一个tRNA可以运载多个氨基酸，所以tRNA的数目无法确定。,题组设计解题技法,解析,答案,题组三基因表述过程中的相关计算,图显/隐,D,基因表达过程中的相关计算1转录、翻译过程中DNA(基因)的碱基数mRNA的碱基数多肽链的氨基酸数631，参考图解如下：,题组设计解题技法,题组三基因表述过程中的相关计算,2数量关系表,题组设计解题技法,题组三基因表述过程中的相关计算,计算中“最多”和“至少”的分析(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此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。(2)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。(3)在回答有关问题时，应加上“最多”或“至少”等字。如mRNA上有n个碱基，转录生成它的基因中至少有2n个碱基，由该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。,题组设计解题技法,题组三基因表述过程中的相关计算,考点二中心法则及基因对性状的控制,知识梳理考能诊断,1中心法则(1)写出中心法则的过程名称DNA的复制；_；翻译；_；_。(2)写出细胞生物及噬菌体等DNA病毒的遗传信息传递：,转录,RNA复制,逆转录,(3)写出烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的遗传信息传递：(4)HIV等逆转录病毒的遗传信息传递：,知识梳理考能诊断,考点二中心法则及基因对性状的控制,2基因控制性状的途径(1)直接途径：实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。(2)间接途径：实例：白化病、豌豆粒形的形成原因,知识梳理考能诊断,考点二中心法则及基因对性状的控制,蛋白质,酶,基因与性状并不都是一对一的关系(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。基因1基因2(4)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。,知识梳理考能诊断,考点二中心法则及基因对性状的控制,1(2014高考江苏卷)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是()A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病,本题考查与中心法则相关的知识。HIV是RNA病毒，在宿主细胞中经逆转录合成DNA再转录合成mRNA才能合成蛋白质，故A项正确；HIV侵染人体细胞时，通过胞吞的形式进入细胞中，所以病毒的蛋白质外壳能进入宿主细胞，B项错误；逆转录合成的DNA整合到宿主DNA上，再借助人体细胞的酶系统和能量、原料合成RNA，C项正确；通过抑制逆转录过程可减少艾滋病的增殖速度和数量，D项正确。,题组设计解题技法,解析,答案,题组一中心法则的过程分析,B,图显/隐,2(2015郑州模拟)下面是几种抗菌药物的抗菌机理以及中心法则的图解。青霉素：抑制细菌细胞壁的合成；环丙沙星：抑制细胞DNA解旋酶的活性；红霉素：能与核糖体结合以阻止其发挥作用；利福平：抑制RNA聚合酶的活性。,环丙沙星的作用是抑制细胞DNA解旋酶的活性，而DNA的复制(a)需要该酶，利福平通过抑制RNA聚合酶的活性来抑制转录过程(b)；红霉素能抑制翻译过程(d)，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，青霉素通过抑制与肽聚糖合成有关酶的活性来抑制细菌细,解析,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,以下有关说法错误的是()A环丙沙星会抑制a过程，利福平将会抑制b过程B除青霉素外，其他抗菌药物均具有抑制遗传信息传递和表达的作用C过程d涉及的氨基酸最多20种，tRNA最多有64种De过程需要逆转录酶,胞壁的形成，该过程中不存在遗传信息的传递和表达；决定氨基酸的密码子有61种，所以携带反密码子的tRNA最多有61种；由RNA到DNA需要逆转录酶。,解析,答案,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,C,3(2013高考天津卷节选)肠道病毒EV71为单股正链RNA(RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。,解析,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,本题考查基因的表达、核酸中相关碱基的计算、特异性免疫等相关知识。(1)肠道病毒只能营寄生生活，物质M是翻译的产物包括衣壳蛋白、蛋白酶等，因此其合成场所为宿主细胞的核糖体。过程、为合成RNA的过程，参与催化过程的相关酶为RNA复制酶。(2)以病毒RNA为模板通过过程合成RNA，再通过过程合成RNA，即该过程需合成2个RNA分子，RNA中GC占60%，则该过程共需要碱基G和C的数目为750060%29000个。(3)从图示可以看出，RNA可以作为翻译的模板翻译成多肽或蛋白质，也可以作为复制的模板，还可以与衣壳一起组成肠道病毒EV71。,图显/隐,据图回答下列问题：(1)图中物质M的合成场所是_。催化、过程的物质N是_。(2)假定病毒基因组RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40%。以病毒基因组RNA为模板合成一条子代RNA的过程共需要碱基G和C_个。(3)图中RNA有三方面的功能，分别是_。,(1)宿主细胞的核糖体RNA复制酶(或RNA聚合酶或依赖于RNA的RNA聚合酶)(2)9000(3)翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分,答案,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,1列表比较遗传信息传递的5个过程,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,解读不同生物遗传信息的传递图示中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。若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。,题组设计解题技法,题组一中心法则的过程分析,4.右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，则管内必须加入氨基酸B若X是DNA，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶C若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸D若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶,若X是mRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此，管内必须加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，即Y为RNA，则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，则管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶，而不是DNA酶。,解析,答案,题组设计解题技法,题组二人工模拟遗传信息的流动过程,A,图显/隐,5下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：(1)图中甲、乙模拟的生理过程分别是_、_。(2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。,题组设计解题技法,题组二病毒的判断,(3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。实验步骤：第一步：取A、B、C、D中4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关酶的混合溶液；,本题以模拟实验分析与设计为载体，考查对转录、翻译相关知识的理解能力和分析实验、设计实验的能力。(1)从原料和模板可以判断出甲、乙对应的生理过程。甲中模板是DNA，原料是核糖核苷酸，模拟转录过程；乙中模板是RNA，原料是氨基酸，模拟翻译过程。(2)翻译过程发生在核糖体上，需要tRNA运输氨基酸。(3)注意单一变量是抗生素的有无，不加抗生素的要加入等量蒸馏水。A、B试管是探究抗生素能否阻断细菌DNA的转录过程，C、D试管是探究抗生素能否阻断人体DNA的转录过程。4种可能的结果是：能阻断细菌DNA转录，不能阻断人体DNA转录；能阻断细菌DNA转录，也能阻断人体DNA转录；不能阻断细菌DNA转录，也不能阻断人体DNA转录；不能阻断细菌DNA转录，但能阻断人体DNA转录。,解析,题组设计解题技法,题组二病毒的判断,第二步：_；第三步：_。预期实验结果并得出实验结论：该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现_，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。,(1)转录翻译(2)tRNA核糖体(3)第二步：向A试管中滴加适量一定浓度的该抗生素水溶液，向B试管中滴加等量的蒸馏水，同时向A、B试管中加入等量相同的细菌DNA；向C试管中滴加适量一定浓度的该抗生素水溶液，向D试管中滴加等量的蒸馏水，同时向C、D试管中加入等量相同的人体DNA第三步：把A、B、C、D4支试管在相同且适宜的条件下培养一段时问后，检测4支试管中有无RNA的生成4A试管中无RNA生成，B、C、D试管中均有RNA生成,答案,题组设计解题技法,题组二病毒的判断,“三看法”判断中心法则的过程1“一看”模板(1)如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。(2)如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。2“二看”原料(1)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。(2)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。,题组设计解题技法,题组二病毒的判断,(3)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(1)如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。(2)如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或