高三生物一轮复习 第3单元 第3讲 基因的表达课件.ppt

走向高考生物,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版高考总复习,基因的本质与基因的表达,第三单元,必修二遗传与进化,第三讲基因的表达,第三单元,考情考点探究,方法警示探究,课前基础回扣,核心考点突破,课时作业,方法技巧警示,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答案B,解析本题以人类免疫缺陷病毒为例，考查对中心法则的理解。病毒复制包括吸附、注入、合成、组装、释放五个过程，病毒吸附在宿主细胞表面，HIV的包膜蛋白插入细胞，引起细胞膜通透性增加，产生渗透性溶解，病毒的RNA进入细胞内，在逆转录酶的催化下，合成病毒的DNA并整合到宿主细胞DNA上，指导转录出病毒RNA，合成病毒蛋白质。,2(2014江苏，20)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答案D,解析本题考查基因控制蛋白质的合成。真核生物DNA分子转录时只有编码区的外显子部分可以转录，原核生物DNA只有编码区可以转录，一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数少于n/2个；细菌的一个基因转录时DNA分子的一条链作为模板；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上；在细胞周期中，不同时期的生命活动不同，细胞内mRNA的种类和含量均不断发生变化。,3(2013浙江卷，3)某生物基因表达过程如图所示。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答案A,解析本题综合考查基因表达相关过程和考生的识图能力，涉及RNA聚合酶的作用、杂交区域碱基配对情况、多聚核糖体、真核细胞和原核细胞基因表达时间和空间上的异同等内容。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。,4(2013新课标卷，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是()A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA聚合酶是在细胞核内合成的C反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成答案D,解析本题考查的是细胞内蛋白质合成过程中相关内容。tRNA具有专一性，每一种tRNA只能携带一种氨基酸，A不正确；DNA聚合酶属于蛋白质酶，是在核糖体中合成的，B不正确；反密码子位于tRNA上，C不正确；线粒体具有相对的独立，自身含有DNA并且能够合成部分蛋白质，D正确。,一、RNA的结构与分类1基本单位及组成(1)填写图中序号名称：_；_；碱基：_；_。(2)构成DNA的基本单位与构成RNA的基本单位的区别在于图中_(填写序号)。,磷酸,核糖,A、U、G、C,核糖核苷酸,、,2结构一般是_，比DNA短。3分布在_内合成，通过_进入细胞质。4分类,单链,细胞核,核孔,细胞核内,转运氨基酸,核糖体,二、遗传信息的转录和翻译1试写出与有关的知识,转录,翻译,细胞核,细胞质,mRNA,核糖核苷酸,20种氨基酸,RNA,蛋白质,2.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,64,61,2,三、基因对性状的控制1根据中心法则图解填写序号的名称_；_；_；_；_。,DNA的复制,转录,翻译,RNA的复制,RNA逆转录,线性,1.密码子与氨基酸有怎样的对应关系？提示一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外)，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。2RNA的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生物体内能发生吗？提示不能，正常细胞结构的生物体内能发生DNA的复制、转录和翻译过程。,1.在细胞中，以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括()A复制和转录B翻译和转录C复制和翻译D翻译和逆转录答案D解析根据中心法则可以看出，翻译是以RNA作为模板合成蛋白质，逆转录以RNA作为模板合成DNA的过程，RNA为模板进行自我复制只存在于某些RNA病毒。,2(2015南京质检)如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是()A该过程共涉及5种核苷酸B在不同组织细胞中该过程的产物一定相同C该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗答案D,解析图示为转录过程，根据图中碱基可判断涉及3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸；因不同组织细胞中基因的选择性表达，人体细胞核中转录的产物不完全相同；转录过程不需要DNA聚合酶，需要的是RNA聚合酶；转录过程中DNA与RNA上发生碱基配对，生物大分子的合成需要消耗能量。,3如图甲、乙是真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是()A甲、乙两过程均主要发生在细胞核内B甲过程发生在细胞核内，乙过程发生在细胞质内C催化甲、乙两过程的酶1、酶2、酶3是相同的D图丙中含有2种单糖、5种碱基、5种核苷酸答案A,解析图甲为DNA的复制过程，图乙为转录过程，两过程均主要发生在细胞核内。由于酶具有专一性，所以酶3与酶1、酶2不同。图丙中含有2种单糖、5种碱基、8种核苷酸。,4(2014皖北联考)如图表示细胞中的某些生理过程。下列叙述正确的是()A、过程的模板相同B、过程的酶相同C过程中遗传信息由mRNA流向tRNAD过程中的母链与子链反向平行答案D,解析图中、过程分别表示转录、翻译和DNA复制。转录是以DNA的一条链为模板，而DNA复制是以DNA的两条链为模板，A项错误；转录过程需要RNA聚合酶，而DNA复制需要DNA聚合酶等，B项错误；翻译过程中遗传信息由mRNA流向蛋白质，C项错误；由于DNA是半保留复制，故子DNA中有一条链为母链，且DNA中的两条链是反向平行的，故过程中的母链与子链反向平行，D项正确。,1.转录、翻译过程中有关图形解读(1)转录：指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，其特点是边解旋边转录(如图一)。,基因指导蛋白质的合成过程转录和翻译,(2)翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。(如图二)。碱基配对双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子，故AU、UA配对，不能出现T。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，读取下一个密码子，但mRNA不移动。,(3)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图：,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分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向；从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。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。图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同而相同。,(4)DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解：翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码子时，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。,2DNA自我复制、转录和翻译的联系,1.遗传信息、密码子和反密码子(1)存在位置不同：遗传信息存在于基因(DNA)中，是指基因(DNA)中的脱氧核苷酸的排列顺序；密码子位于mRNA上，是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基；反密码子位于tRNA上，是指tRNA中与密码子相互配对的三个碱基。(2)作用不同：遗传信息决定氨基酸的排列顺序是间接作用；密码子直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序；反密码子是识别密码子的。,2密码子与氨基酸的关系密码子共有64种，但是编码氨基酸的密码子只有61种，有3种终止密码子；一种氨基酸可以有一种或多种密码子，但是一种密码子只能决定一种氨基酸；起始密码子也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其他碱基隔开，无论是病毒，还是原核生物和真核生物共用一套遗传密码子。3tRNA的功能一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。所以tRNA有61种，一种氨基酸可由一种或几种tRNA来转运。tRNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。,如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)，下列有关叙述中正确的是()A遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有64种B乙由三个核苷酸组成,C显然，甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的参与D一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运解析遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有61种；乙由多个核苷酸聚合而成，其一端可以携带氨基酸，另一端有三个游离的碱基构成反密码子；一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸则可由多种tRNA转运。答案C,(2015绵阳质检)下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是(),A在上的移动方向是从左向右，所用原料是氨基酸B最终合成的肽链在结构上各不相同C合成的场所均在细胞核，合成的场所均在细胞质D该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质答案D,解析是信使RNA，是多肽链，是核糖体，从图可知，肽链较长，肽链较短，所以核糖体的移动方向是从右向左；图中几条肽链都是以同一个mRNA为模板合成的，所以合成的这几条多肽链是相同的；合成的场所均主要在细胞核中；该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，所以D项正确。,基因与性状的关系,1.中心法则与基因表达的关系,2等位基因和性状的关系,右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是()A若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶,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。答案D,下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中不能得出的结论是()A精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B基因可通过控制酶的合成来控制代谢C若基因不表达，则基因和也不表达D若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生突变答案C,解析精氨酸的合成要受基因的共同影响，一个基因不表达，就不能合成精氨酸；基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状；若只能外加鸟氨酸才能合成精氨酸，说明自身不能合成鸟氨酸，所以是不能合成酶；从图中可以看出基因之间的表达并没有相互影响。,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,例1下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程，表示相关过程。请据图回答下列问题：,(1)过程发生在_期，催化过程的酶是_。(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA一端的三个碱基是UAC，该tRNA所携带的氨基酸是_。(3)a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是_。过程进行的场所有_。(4)一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是_。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明_。,答案(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期RNA聚合酶(2)甲硫氨酸(3)ab内质网和高尔基体(4)短时间内能合成较多的肽链原核细胞中的转录和翻译是同时同地点进行的解析(1)分析题图，过程指DNA的复制，在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程指转录过程，催化转录过程的酶主要是RNA聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mRNA上，据tRNA上反密码子UAC可推知密码子为AUG，AUG决定的氨基酸是甲硫氨酸。,(3)据图观察可知：从ab，越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长，说明越接近b端的核糖体在mRNA上移动的距离越长，由此推出它们的移动方向为ab。过程是对蛋白质加工和运输的过程，相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mRNA上连接多个核糖体以后，可以同时合成多条相同的肽链，提高蛋白质的合成速度。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，说明在原核细胞中边转录边翻译，转录和翻译可同时同地进行。,技法提炼中心法则五个过程的比较,经典图示mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图,获取信息(1)图1表示真核细胞翻译过程，A、B、C分别表示mRNA、核糖体、合成的多肽链。一个mRNA分子结合4个核糖体，合成4条多肽链，因为模板mRNA相同，所以合成了4条结构相同的多肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，提高了翻译效率。(2)翻译方向：图1中翻译是从左向右，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。,(3)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。(4)图2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。,强化过关(2015银川一中质检)图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，表示生理过程。下列叙述正确的是(),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配对的过程为答案D,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