基因表达ppt课件.ppt

第4章 1 2 一 遗传信息的转录1 RNA的结构 种类及功能 填空 1 RNA与DNA的区别 T 胸腺嘧啶 U 尿嘧啶 双链 核糖 3 核糖核苷酸 运载氨基酸 核糖体 4 2 转录 判断正误 1 转录只发生在细胞核中 2 DNA的两条链同时作模板 3 转录的原料是4种核糖核苷酸 4 转录需要解旋酶和DNA聚合酶 5 转录过程中碱基配对遵循碱基互补配对原则 5 转录和DNA复制过程中碱基互补配对方式相同吗 想一想 提示 不相同 转录过程中A U碱基对替代了复制过程中A T碱基对 6 二 遗传信息的翻译1 密码子和反密码子 判断正误 1 密码子位于mRNA上 是由三个相邻碱基组成的 2 密码子与氨基酸是一一对应关系 3 决定氨基酸的密码子有64种 4 反密码子位于tRNA上 有61种 7 2 翻译 填表 核糖体 氨基酸 8 若一个基因在复制过程中发生碱基替换 这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上 悟一悟 提示 不一定 因为密码子具有简并性 9 三 基因对性状的控制1 中心法则 请写出完善后的中心法则 10 2 基因对性状的控制 连线 实例控制方式白化病a 通过控制蛋白质结构直接控制性状豌豆的圆粒和皱粒b 通过控制酶的合成来控制代谢囊性纤维病镰刀形细胞贫血病 11 12 最新考纲遗传信息的转录和翻译 II 基因与性状的关系 II 考向提示高考中多以生物图形 情景材料等形式考查对转录和翻译过程的理解 以及获取信息 解决问题的能力 预计2013年该考点与细胞分裂 DNA复制 基因突变等知识相联系命制综合性题目的可能性较大 高考中多通过生理过程模型或信息材料等形式考查基因决定性状的方式 2013年这种命题仍会持续 另外近年高考中也出现了考查具体生物或细胞的遗传信息流动方向 也应引起关注 13 探究一 DNA复制 转录 翻译的联系和比较 例1 2011 安徽高考 甲 乙图示为真核细胞内两种物质的合成过程 下列叙述正确的是 14 A 甲 乙所示过程通过半保留方式进行 合成的产物是双链核酸分子B 甲所示过程在细胞核内进行 乙在细胞质基质中进行C DNA分子解旋时 甲所示过程不需要解旋酶 乙需要解旋酶D 一个细胞周期中 甲所示过程在每个起点只起始一次 乙可起始多次 15 解析 本题考查DNA的复制和转录 渗透对知识理解能力和获取信息能力的考查 图甲表示DNA分子的复制过程 图乙表示转录过程 乙的产物是单链的mRNA分子 故A项错误 甲 乙过程主要在细胞核中进行 故B项错误 甲 乙过程均需要解旋酶的参与 故C项错误 在一个细胞周期中 核中DNA分子只复制一次 而转录可以进行多次 故D项正确 答案 D 16 归纳小结 填表 DNA复制 转录 翻译的比较 主要在细胞核细胞质的核糖体 20种氨基酸4种脱氧核苷酸 17 2个双链DNA多肽链 蛋白质 通过核孔进入细胞质 边解旋边复制 半保留复制 18 A U U A C G G C 表达遗传信息 使生物表现出各种性状 19 思维提升 补充概念图 20 思维拓展 氨基酸与密码子 反密码子的关系 1 每种氨基酸对应 种密码子 密码子的 性 由 种tRNA转运 2 一种密码子决定 种氨基酸 一种tRNA转运 种氨基酸 3 密码子有64种 种决定氨基酸的密码子 反密码子理论上有 种 1或几 简并1或几 11 6161 21 对应训练1 2011 江苏高考改编 关于转录和翻译的叙述 错误的是 A 转录时以核糖核苷酸为原料B 转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列C mRNA在核糖体翻译出有活性的蛋白质D 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 22 解析 转录是以DNA的一条链为模板 以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程 转录过程需要RNA聚合酶的催化 RNA聚合酶首先结合到基因的启动子上 从而启动转录过程 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 最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质 一个氨基酸可对应几种不同的密码子 这样能保证由于差错导致的密码子的改变而不会改变氨基酸 从而保持生物性状的稳定性 答案 C 23 探究二 基因表达中相关数量计算 例2 某条多肽的相对分子质量为2778 若氨基酸的平均相对分子质量为110 如考虑终止密码子 则编码该多肽的基因长度至少是 A 75对碱基B 78对碱基C 90对碱基D 93对碱基 24 解析 设多肽是由m个氨基酸构成的 蛋白质的相对分子量 110m 18 m 1 2778 则m等于30 那么控制该多肽的密码子有31个 终止密码子不编码氨基酸 则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基 答案 D 25 归纳小结 1 转录 翻译过程中基因中的碱基数 mRNA上的碱基数与多肽链中氨基酸数的关系 26 2 计算中 最多 和 最少 的分析 翻译时 mRNA上 因此准确地说 mRNA的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要 转录时 基因或DNA上 因此基因或DNA上的碱基数目比mRNA上碱基数目的2倍还要 比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要 有些碱基不决定氨基酸 如终止密码子 多一些 有些碱基不转录成mRNA多一些多一些 27 对应训练2 关于基因表达的叙述 正确的是 A 如果将人的胰岛素基因导入大肠杆菌 一定能够产生有活性的胰岛素B 细胞质基质中的三种RNA通常是在细胞质中合成的C 若人的某基因有6n个碱基 则表达的活性多肽中氨基酸数为n个D 一条mRNA链可同时结合多个核糖体进行翻译 28 解析 大肠杆菌不含内质网和高尔基体 不能对核糖体合成的胰岛素前体进行加工 所以不一定能够产生具有活性的胰岛素 由于高等生物的基因中含有非编码的序列 所以表达产生的多肽中氨基酸数少于n个 一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体 同时合成多条相同肽链 这种结构又称多聚核糖体 答案 D 29 探究三 中心法则 例3 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 相关叙述不正确的是 A 细胞分裂间期发生的过程有a b cB 需要tRNA和核糖体同时参与的过程是cC a和b两个过程发生的主要场所分别是细胞核和细胞质D 健康的人体内不会发生d和e过程 30 解析 a和b分别代表DNA的复制和转录 两过程均主要发生在细胞核中 答案 C 31 思维拓展 1 图解表示出遗传信息的传递有5个过程 遗传物质分别为为DNA和RNA的生物 其遗传信息的传递方式相同吗 32 以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递 33 2 是不是所有细胞均可发生DNA复制 转录 翻译 逆转录和RNA复制是不是发生在病毒体内 DNA复制只发生在细胞分裂间期 高度分化的细胞中不再发生 只要是活细胞 哺乳动物成熟红细胞等无核细胞除外 均可进行转录和翻译 病毒的遗传信息传递都发生在寄主细胞内 34 3 中心法则体现了DNA的哪些基本功能 对遗传信息的传递功能 它是通过DNA复制完成的 发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 对遗传信息的表达功能 它是通过转录和翻译完成的 发生在个体发育过程中 35 1981年底 我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸 标志着我国具有人工合成核酸的能力 下列各试管通过人工合成产物 叙述不正确的是 对应训练3 A 产物分别相同B 生理过程不同C 的进行都需要模板 原料 能量和酶D 每个生物体都必须要进行 所有生理过程 36 解析 中DNA为模板 原料为脱氧核苷酸 所以为复制 产物为DNA 中加入DNA为模板 原料为核糖核苷酸 所以为转录 产物为RNA 中加入RNA为模板 原料为核糖核苷酸 所以为复制 产物为RNA 中加入RNA为模板 原料为脱氧核苷酸 所以产物为DNA 为逆转录 只发生在有逆转录酶的生物中 答案 D 37 探究四 基因与性状的关系 例4 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 下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 38 A 如果控制酶B合成的基因发生突变 则会导致黑色素无法合成而形成白化病B 若控制酶A合成的基因发生突变 可能会引起多个性状改变C 图中表明一个性状可受多个基因控制D 基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 39 解析 由图可知 酶A可催化苯丙氨酸转化为酪氨酸 酶B与酪氨酸转化为黑色素有关 酶C与尿黑酸的形成有关 酶D则能催化尿黑酸转化为乙酰乙酸 显然 控制酶B合成的基因发生突变 就可能导致黑色素无法形成 而出现白化病 故A正确 若控制酶A合成的基因突变 则酪氨酸无法合成 与酪氨酸相关的过程可能均不能正常进行 可能会出现酪氨酸缺乏症 白化病等相关疾病 故B正确 图中表明一个性状可受多个基因控制 如黑色素的合成不仅受酶B的控制 还受酶A的控制 故C正确 图中不能反映出基因控制蛋白质的结构 因而 不能得出D项所述的结论 故D错误 答案 D 40 归纳小结 基因控制性状的方式有哪些 41 思维提升 补充概念图 基因 染色体 蛋白质 性状的关系 42 对于真核细胞来说 染色体是基因的主要载体 线粒体和叶绿体也是基因的载体 对于原核细胞来说 拟核中的DNA分子或者质粒DNA均是裸露的 没有与蛋白质一起构成染色体 思维拓展 基因在染色体上呈线性排列是绝对正确的吗 43 对应训练4 2012 盐城调研 在豌豆粒中 由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而不能合成淀粉分支酶 使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩 此事实说明 A 基因是生物体性状的载体B 基因能直接控制生物体的性状C 基因可以通过控制酶的合成控制生物体的性状D 基因可以通过控制蛋白质结构来控制生物体的性状 44 解析 题干信息显示豌豆粒皱缩的原因源自 控制淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而不能合成淀粉分支酶 使得豌豆粒不能合成淀粉 故符合 基因 酶 代谢 性状 的关系 答案 C 45 当堂小结 同学们总结一下本节课学到了哪些内容 46 当堂检测 1 右图代表细胞中发生的某一过程 下列叙述错误的是 A 该过程表示的是翻译过程B 该过程合成的产物可能不是酶C 该过程遵循碱基互补配对原则D 转运每种氨基酸的tRNA只有一种 47 解析 该过程在核糖体中进行 为翻译过程 合成的产物可能是蛋白质类的酶或蛋白质类的激素等物质 在翻译过程中mRNA与转运RNA碱基互补配对 因每种氨基酸的密码子可能有多个 因此转运每种氨基酸的tRNA可能有多个 答案 D 48 2 有人针对抗生素滥用 导致在生物和人体内残留 以及抗生素的杀菌原理 提出了假设 抗生素通过阻断细菌细胞内DNA转录而阻断蛋白质合成过程 设计实验探究这一假说是否正确 1 实验基本思路 设置A B两组实验进行体外模拟 过程 A组滴加一定浓度的 适量 B组滴加等量的 做对照 其余条件 检测A B两组实验中的 生成量 49 2 预测实验结果 结论 若A B两组中 则抗生素不通过阻断细菌DNA转录而阻断DNA合成过程 假设不成立 若 则抗生素通过阻断细菌DNA转录阻断蛋白