高考生物一轮复习 223遗传信息的表达 RNA和蛋白质的合成课件 教科版.ppt

第3讲遗传信息的表达 rna和蛋白质的合成 遗传信息的表达 知识点一dna的功能及转录和翻译1 dna的功能 判断正误 1 通过一系列复杂的酶促合成过程 dna可将其遗传信息反映到蛋白质的分子结构上 2 dna以自身为模板 通过全保留复制 保持遗传信息的稳定性 3 dna具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能 2 遗传信息的转录 填空 1 概念 转录是指遗传信息由传递到上的过程 2 rna与dna的区别 与dna不同的是 rna通常为 其核苷酸中的糖为 四种碱基中没有 但有 此碱基与形成碱基对 3 转录场所 4 模板 5 产物 6 原料 dna rna 单链 核糖 胸腺嘧啶 尿嘧啶 腺嘌呤 细胞核 dna的一条链 rna 四种游离的核糖核苷酸 7 过程 解旋 在酶的作用下dna双链解开 配对 细胞中游离的与供转录用的dna的一条链上的碱基互补配对 连接 在的作用下 依次连接 形成一个mrna分子 脱离 合成的从dna链上释放 而后dna恢复 解旋 核糖核苷酸碱基 rna聚合酶 mrna 双链 传达dna上的遗传信息 核糖体 核糖体 mrna 氨基酸 转运rna 核糖体 多肽链 若干个核糖体 5 遗传密码 1 含义 上决定1个氨基酸的的核苷酸排列而成的三联体 2 种类 其中决定氨基酸的密码子有种 终止密码子有种 3 特点 一个遗传密码最多对应种氨基酸 一种氨基酸可以对应遗传密码 所有生物共用遗传密码 mrna 3个相邻 64种 61 一个或多个 3 一套 一 思考1 密码子具 简并性 多种密码子决定同种氨基酸 有何重要意义 提示 其重要意义主要体现在两方面 可增强 容错性 从而导致基因结构变化时氨基酸或蛋白质可能不改变 这有利于性状稳定 其次 可提高翻译速度 知识点二中心法则和基因1 中心法则 1 提出人 2 要点 遗传信息由传递到 然后由决定的特异性 3 完善后的中心法则 克里克 dna rna rna 蛋白质 染色体 遗传 核酸分子片断 dna rna 蛋白质结构 酶的合成 4 基因对性状控制的复杂性基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 基因与基因 基因与基因产物 基因与环境之间存在着复杂的相互作用 这种相互作用形成了一个错综复杂的网络 精细地调控着生物体的性状 思考2 中心法则表达式中 人体几乎所有活细胞中均可发生的过程 只能在局部细胞中发生的过程及所有细胞中均不能发生的过程分别是什么 提示 转录 翻译过程几乎发生于人体所有部位的活细胞中 dna复制过程主要发生于具有分裂能力的细胞中 rna复制及逆转录过程在任何细胞中均不能发生 转录 翻译 1 巧记基因 三功能 储存遗传信息 传递遗传信息 表达遗传信息 2 每种氨基酸对应一种或几种遗传密码 可由一种或几种trna转运 但一种遗传密码只能决定一种氨基酸 特例 终止密码无对应的氨基酸 且一种trna只能转运一种氨基酸 1 界定核酸类型的 三大 依据 据 五碳糖 确认核酸中若有 核糖 一定为rna 若有 脱氧核糖 一定为dna 据 碱基种类 确认若含 t 一定为dna 若含 u 一定为rna 由此 用放射性同位素标记t或u 可探知dna或rna合成 若大量利用t 可认为进行了dna的合成 若大量利用u 可认为进行了rna的合成 据 碱基比率 确认方法 若含t a t或嘌呤 嘧啶 则为单链dna 因为双链dna分子中a t g c 嘌呤 a g 嘧啶 t c 方法 若嘌呤 嘧啶 肯定不是双链dna 可能为单链dna 也可能为rna 但若是细胞中所有核酸的嘌呤 嘧啶 则可能既有双链dna又有rna 2 各类生物遗传信息的传递过程 遗传信息的转录和翻译 2012 全国课标理综 安徽理综 高考地位 5年13考 典例1 2012 安徽理综 5 图示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在 a 真核细胞内 一个mrna分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链b 原核细胞内 转录促使mrna在核糖体上移动以便合成肽链c 原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译d 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 破题关键 解析本题主要考查基因控制蛋白质合成的相关知识 真核细胞中 在细胞核中发生转录形成mrna mrna从核孔进入细胞质 与多个核糖体结合 原核细胞内 转录还未结束 核糖体便可结合在mrna上进行肽链的合成 即转录还未结束便可启动遗传信息的翻译 图示信息显示 转录还没有完成 多个核糖体已结合到mrna分子上 说明该细胞为原核细胞 a b d不符合题意 c符合题意 答案c 对基因表达的考查是高考中常考的内容之一 对这一知识的考查主要体现在以下几个方面 一是转录和翻译过程中的相关变化 二是二者之间的联系和区别 三是dna 或基因 mrna trna之间的关系 四是基因与蛋白质结构或基因与性状之间的关系 1 dna复制 转录 翻译 逆转录 rna复制的比较 2 比较遗传信息 密码子与反密码子 1 转录翻译可同时同地进行的场所 原核细胞 叶绿体 线粒体 2 遗传信息 密码子 反密码子的关系 一种密码子只能对应一种氨基酸 但一种氨基酸可以由不止一种密码子决定 一种trna只能转运一种氨基酸 但一种氨基酸可由不止一种trna转运 训练1 2013 大连双基测试 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3h tdr 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 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 而细胞核中的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 上的反密码子来识别mrna上的碱基 将氨基酸转移到相应位点上 aug是甲硫氨酸的密码子 又是肽链合成的起始密码 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 解析 1 图甲是以dna的两条链为模板进行dna复制的过程 dna存在于细胞核 叶绿体和线粒体中 故在叶绿体和线粒体中也可发生dna复制和转录 2 3h tdr是dna合成的原料之一 故可根据放射性强度变化来判断dna合成情况 3 转录的产物是rna 故与dna中起点结合的酶是rna聚合酶 一个细胞周期中 核dna只复制一次 而基因可进行多次表达 4 反密码子存在于trna上 aug是起始密码 新合成的多肽链首端应是甲硫氨酸 但新生肽链经过内质网和高尔基体的加工后 甲硫氨酸被切除 答案 1 dna复制线粒体叶绿体 2 3h tdr是dna合成的原料之一 可根据放射性强度变化来判断dna合成情况 3 rna聚合酶一 4 trna内质网高尔基体 中心法则与基因 高考地位 5年5考 典例2 2010 上海综合 21 1983年科学家证实 引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒 hiv 是一种逆转录病毒 下列正确表示hiv感染人体过程的 遗传信息流 示意图是 破题关键 解析hiv是以rna为遗传物质的病毒 能控制宿主细胞合成逆转录酶 以rna为模板逆转录成dna 该dna又和人体细胞核内的dna整合在一起 整合后的hiv dna分子在人体细胞又可以复制 还可以转录出rna 以rna为模板翻译成病毒的蛋白质 该dna转录而来的rna可作为hiv的遗传物质 该病毒无法控制宿主细胞合成rna复制酶 故hiv的rna不能复制 所以a b c错误 答案d 本考点高考命题多以信息题或实验题形式结合具体生理生化过程如病毒的繁殖 某些特定蛋白 如结构蛋白 酶 蛋白质类的激素 抗体等 以及生物变异等知识进行综合考查 1 不同种类生物遗传信息的传递过程归纳 rna病毒产生rna的方式有两种 第一种是rna的复制 第二种是经过逆转录和转录两个过程产生rna 中心法则与基因表达的关系 2 基因与dna 染色体的关系 明确发生相关过程的生物类群 dna dna dna rna rna 蛋白质过程发生在细胞生物 真核生物 原核生物 中和以dna为遗传物质的病毒的增殖过程中 rna rna rna dna只发生在以rna为遗传物质的病毒的增殖过程中 且逆转录过程必须有逆转录酶的参与 训练2 2013 绍兴期末 结合下面图表分析 有关说法正确的是 a 环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的 和 过程b 利福平能抑制细菌的 和 过程c 青霉素能抑制细菌的 过程d 可发生在人体健康细胞中解析环丙沙星能抑制dna解旋酶的活性 即能抑制 dna复制 过程 红霉素抑制核糖体功能 即抑制 翻译 过程 利福平抑制rna聚合酶的活性 即抑制 转录 和 rna自我复制 过程 青霉素通过某种机制抑制细菌细胞壁的合成 不能抑制 过程 可发生在人体健康细胞中 答案a 训练3 2013 浙江温州十校期中联考 如图为基因的作用与性状的表现流程示意图 正确的选项是 a 过程是转录 它以dna的两条链为模板 四种核苷酸为原料合成mrnab 过程中只需要mrna 氨基酸 核糖体 酶 atp即可完成c 人的镰刀形细胞贫血症是基因通过控制蛋白质而直接控制性状d 某段dna上发生了基因突变 则形成的mrna 蛋白质一定会改变 解析dna转录时以一条链为模板 a错误 过程是翻译 翻译需要模板 原料 能量 酶 trna等 同时还需要适宜的条件 b错误 基因突变导致形成的密码子发生改变 不同的密码子也可以决定同一个氨基酸 因此形成的蛋白质不一定改变 d错误 答案c 误区解答dna复制 转录和翻译问题的几类错误 1 将复制 转录和翻译的原料混淆点拨复制的原料为脱氧核苷酸 转录的为核糖核苷酸 翻译的为氨基酸 2 将发生的场所混淆点拨复制 转录主要在细胞核中 但不唯一 翻译在核糖体上 3 误认为mrna只形成于细胞核中 点拨mrna可形成于dna存在处 除细胞核外 线粒体 叶绿体及原核生物的拟核 细胞溶胶中均可形成 辨析1个误区 规避2个易失分点 易失分点1混淆五类酶 解旋酶 dna聚合酶 限制酶 dna连接酶 rna聚合酶点拨 解旋酶 是dna分子复制和转录时使氢键断裂 限制酶 是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂 dna聚合酶 是dna分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链 dna连接酶 是将两个dna分子片段的末端 缝合 起来形成磷酸二酯键 rna聚合酶 是dna转录或rna复制时依据碱基互补配对原则 将单个核糖核苷酸连接成核糖核苷酸链 易失分点2错误地将下图中的多条肽链看作氨基酸序列不同 点拨翻译过程中 可发生同一mrna分子上同时结合多个核糖体的状况 由于不同核糖体均沿同一mrna分子移动 密码子阅读顺序相同 故所产生的多肽链氨基酸序列应相同 纠错演练1 2013 东北四校一模 3 关于复制 转录和翻译的叙述 正确的是 a 转录时以脱氧核糖核苷酸为原料b 真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂前期c 转录时rna聚合酶能识别dna中特定碱基序列d 细胞中有多种trna 一种trna能转运多种氨基酸解析转录时以核糖核苷酸为原料 合成rna a错误 真核细胞染色体dna的复制发生在有丝分裂间期 b错误 一种trna只能转运一种氨基酸 d错误 答案c 2 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 遗传信息位于甲上b 乙由三个碱基组成c 甲的合成需要rna聚合酶的参与d 乙可以转运多种氨基酸 解析由图可知 甲为mrna 乙为trna 遗传信息位于dna上 trna是由一条单链rna通过折叠形成的 由多个碱基组成 一种trna只能转运一种氨基酸 mrna是在rna聚合酶催化作用下以dna分子的一条链为模板转录形成的 答案c 基因控制蛋白质的合成 1 2011 安徽理综 5 甲 乙图示真核细胞内两种物质的合成过程 下列叙述正确的是 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 乙在细胞溶胶中进行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 解析甲过程表示多起点的dna的半保留复制 合成的产物是双链dna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 dna只复制一次 乙过程为转录 合成的产物为单链rna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 乙可起始多次 dna的复制和转录均需解旋酶 答案d 2 2011 江苏单科 7 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在核糖体上移动翻译出蛋白质d 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性解析转录时以四种核糖核苷酸为原料 rna聚合酶能识别dna中特定碱基序列 启动转录 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 翻译时核糖体沿着mrna移动 并且翻译出的是肽链而不是蛋白质 故c错误 答案c 3 上海单科 37 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 请回答下列问题 中心法则 1 a b c d所表示的四个过程依次分别是 和 2 需要trna和核糖体同时参与的过程是 用图中的字母回答 3 a过程发生在真核细胞分裂的 期 4 在真核细胞中 a和b两个过程发生的主要场所是 5 能特异性识别信使rna上密码子的分子是 后者所携带的分子是 6 rna病毒的遗传信息传递与表达的途径有 用类似本题图中的形式表述 解析遗传信息可以从dna流向dna 即dna的自我复制 a过程 也可以从dna流向rna 继而流向蛋白质 即遗