高考生物一轮复习 第六单元 第19讲 基因控制蛋白质的合成课件 苏教版1.ppt

第19讲基因控制蛋白质的合成 第六单元遗传的物质基础 2015高考导航 1 遗传信息转录的产物只有mrna 2 转录是以dna的两条链作为模板 只发生在细胞核中合成的 以4种核糖核苷酸为原料 3 转录时需要的酶为rna聚合酶 4 决定氨基酸的密码子有64种 反密码子位于trna上 也有64种 5 每种氨基酸仅由一种密码子编码 6 dna病毒中没有rna 其遗传信息的传递不遵循中心法则 一 从基因到蛋白质1 基因 有遗传效应的dna片段 1 据图 写出基因与染色体的关系 基因在染色体上呈 排列 2 将代表下列结构的字母填入图 中的相应横线上 a b c d 3 基因的实质 具有 的 片段 线性 染色体 dna 基因 脱氧核苷酸 遗传效应 dna 2 遗传信息的转录和翻译 1 rna的结构 种类及功能 基本单位 核糖核苷酸 运载氨基酸 核糖体 rna与dna的区别 t 胸腺嘧啶 双链 核糖 u 尿嘧啶 2 遗传信息转录和翻译过程 转录 翻译 主要是细胞核 核糖体 dna的一条链 mrna 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸 边解旋边转录 起始 延伸 终止 rna 蛋白质 3 密码子 位置 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 作用 决定 种类 64种 其中决定氨基酸的密码子有61种 种起始密码子 终止密码子有3种 mrna 氨基酸 2 想一想若一个基因在复制过程中发生碱基改变 这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上 不一定 因为密码子具有简并性 二 基因对性状的控制1 基因对性状的控制方式 连一连 2 基因与性状的对应关系 其中最常见的是 即一个基因 性状 一对一 只决定一种 3 中心法则 信息流 三 人类基因组计划1 目的 测定人类基因组的全部 解读其中包含的 2 意义 认识到人类基因组的组成 结构 功能及其相互关系 有利于诊治和预防人类疾病 解惑 1 人类基因组计划是测22 x y 24条 上的dna序列 水稻 12对染色体 基因组计划则是测12条染色体上的dna序列 2 基因组不等同于染色体组 dna序列 遗传信息 c 1 下列关于基因 遗传信息的描述 错误的是 a 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体b 遗传信息可以通过dna复制传递给后代c 互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量d 遗传信息是指dna分子的脱氧核苷酸的排列顺序 解析 基因是具有遗传效应的dna片段 是控制生物性状的结构和功能单位 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体 等位基因是通过基因突变产生的 发生了碱基对的增添 缺失或改变 因此互为等位基因的两个基因不一定具有相同的碱基数量 b 2 如图代表真核生物体内的某生理过程 关于该过程的叙述正确的是 a 图中共有五种核苷酸b 该过程表示的是转录过程c 该过程发生在核糖体中d 该过程需要dna聚合酶 解析 图中存在 t 和 u 两种碱基 且发生于真核生物体内 说明该过程是转录过程 选项a 图中有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸 共八种核苷酸 选项c 转录过程主要发生在真核细胞的细胞核中 也可发生在线粒体 叶绿体中 选项d 转录过程需要rna聚合酶 a 3 2014 徐州模拟 下列对中心法则所包含的各个过程理解不正确的是 a 都在细胞核中进行b 都需要细胞提供能量c 都需要模板 酶和原料d 都遵循碱基互补配对原则 解析 中心法则过程中dna的复制和转录主要发生在细胞核内 基因的翻译过程主要发生在细胞质内的核糖体上 中心法则所包含的每个过程都遵循碱基互补配对原则 每个过程都需要细胞提供能量 都需要模板 酶和原料等条件 c 4 下列有关生物体内基因 酶与性状的关系 正确的是 a 绝大多数酶是基因转录的产物b 一种性状只能由一种基因控制c 基因控制性状可通过控制酶的合成来实现d 细胞只要含有某种酶的基因 就会有相应的酶 解析 绝大多数酶是蛋白质 是基因表达的产物 一种性状也可能由多种基因控制 基因控制性状可通过控制酶的合成来实现 也可通过控制蛋白质结构来实现 基因选择性表达 不同的细胞会表达不同的基因 1 基因的基本功能 1 遗传信息的传递 发生在生物繁殖后代过程中 通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递 2 遗传信息的表达 发生在生物生命活动进行过程中 基因通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程 蛋白质体现生物性状 进而实现基因中遗传信息对生物体性状的控制 基因的概念 2 基因与脱氧核苷酸 dna 染色体和性状之间的关系 1 五者的关系图 2 五者关系分析 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息 基因是有遗传效应的dna片段 每个dna分子上有很多个基因 基因在染色体上呈线性排列 染色体是基因的主要载体 基因是遗传物质结构和功能的基本单位 特定基因控制相应的性状 染色体主要由dna和蛋白质构成 通常情况下一条染色体上含有1个dna分子 染色体是dna的主要载体 1条染色体 1个或2个dna分子 许多基因 成百上千个脱氧核苷酸 2014 广东模拟 下列有关真核生物基因的说法 正确的是 基因是有遗传效应的dna片段 基因的基本单位是核糖核苷酸 基因存在于细胞核 核糖体等结构中 基因表达时会受到环境的影响 dna分子每一个片段都是一个基因 基因在染色体上呈线性排列a b c d 尝试解答 c 解析 基因是有遗传效应的dna片段 基因的基本单位是脱氧核苷酸 基因存在于细胞核 线粒体 叶绿体中 基因表达时会受到环境的影响 基因在染色体上呈线性排列 下列关于染色体 dna 基因的表述正确的是 a 有丝分裂间期完成染色体复制 使染色体和dna数量加倍b 一条染色体中 构成基因的碱基总数和构成dna的碱基总数相等c dna分子的一条单链中相邻的两个碱基通过氢键相连d 高度螺旋化的染色体 dna不能进行转录过程 d 解析 有丝分裂间期染色体复制后 姐妹染色单体共用一个着丝点 故染色体数目没有加倍 所以a项错 由于dna上有许多非编码蛋白质的碱基序列 起调控作用 故构成基因的碱基总数比构成dna的碱基总数少的多 所以b项错 dna分子一条单链中相邻的两个碱基通过磷酸和脱氧核糖相连 两条链之间碱基对才是通过氢键相连 所以c项错 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 如图一 基因指导蛋白质的合成过程 转录和翻译 图一 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 图二 碱基配对双方是mrna上密码子和trna上反密码子 故a u u a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 2 dna自我复制 转录和翻译的联系 如图是基因指导多肽合成的模式图 据图分析正确的是 a 因为 中含有碱基u 所以其上有密码子b 和 过程均发生了碱基互补配对c 甲图表示转录过程 乙图表示翻译过程d l1是一个具有双螺旋结构的dna分子 甲乙 b 尝试解答 解析 密码子是指mrna上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 由题图可知 甲图表示翻译过程 乙图表示转录过程 在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生 l1 l2共同构成dna的双螺旋结构 根据图乙分析 转录类似于dna复制过程 即边解旋边转录 两过程中关键的不同点和相同点是什么 转录时以dna的一条链为模板 以核糖核苷酸为原料 而dna复制时则以dna的两条链为模板 以脱氧核苷酸为原料 转录和dna复制过程都需要模板 酶 原料和能量 方法探究基因表达过程中相关计算在不考虑非编码区和内含子的条件下 转录 翻译过程中dna 基因 碱基数 mrna碱基数 多肽链氨基酸数 6 3 1 即 基因表达过程中 蛋白质中氨基酸的数目 参加转运的trna数目 1 3mrna的碱基数目 1 6基因中的碱基数 这个比例关系都是最大值 原因 1 dna中有的片段无遗传效应 不能转录出mrna 2 在基因片段中 有的片段起调控作用 不转录 3 转录出的mrna中有终止密码子 终止密码子不对应氨基酸 突破 2014 北京市海淀区质检 已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成 共含有198个肽键 翻译形成该蛋白质分子的mrna中有a和g共200个 则转录形成该mrna的基因中 最少应含有c和t的个数是 a 200b 400c 600d 800 尝试解答 c 解析 1 不同生物的中心法则 1 细胞生物及噬菌体等dna病毒的中心法则 基因与性状的关系 2 烟草花叶病毒等大部分rna病毒的中心法则 3 hiv等逆转录病毒的中心法则 2 中心法则相关生理过程解读 细胞核 细胞质 细胞核 细胞质 细胞质 细胞分裂间期 病毒繁殖过程中 生长发育过程中 病毒繁殖过程中 生长发育过程中 dna的两条链 rna dna的一条链 rna mrna 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 4种脱氧核苷酸 20种氨基酸 解旋酶 dna聚合酶 rna聚合酶 rna聚合酶 逆转录酶 缩合酶 atp atp atp atp atp atp 传递 传递 表达 传递 表达 dna dna rna rna dna rna rna dna rna 蛋白质 两个相同的dna 一个rna 一个mrna 一条单链dna 蛋白质 多肽 3 中心法则体现了基因的两大基本功能 1 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 2 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 高考警示 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 3 有些基因可影响多种性状 如基因1可影响b和c的性状 4 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 结合图表分析 下列有关说法正确的是 a 过程可发生在人体健康细胞中b 青霉素和利福平能抑制dna的复制c 结核杆菌的 和 过程都发生在细胞质中d 环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的 和 过程 d 尝试解答 解析 能将题中所列的几种抗生素的抗菌机理与中心法则紧密结合是本题解题的关键 青霉素能抑制细菌细胞壁的合成 环丙沙星能抑制dna的复制过程 红霉素能抑制翻译过程 利福平能抑制转录过程 和 过程发生在少数rna病毒在宿主细胞内的增殖过程中 人体健康的细胞中是不存在这两种过程的 如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程 下列叙述不正确的是 a 和 过程分别需要rna聚合酶 逆转录酶b 和 过程均可在细胞核中进行 过程发生在某些病毒体内c 把dna放在含15n的培养液中进行 过程 子一代含15n的dna占100 d 和 均遵循碱基互补配对原则 但碱基配对的方式不完全相同 b 解析 和 过程分别为转录和逆转录过程 因此 分别需要rna聚合酶 逆转录酶 过程通常在细胞质中进行 dna复制为半保留复制 故把dna放在含15n的培养液中进行复制 子一代含15n的dna占100 典例示法 2013 高考天津卷 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 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有三方面功能 分别是 4 ev71病毒感染机体后 引发的特异性免疫有 5 病毒衣壳由vp1 vp2 vp3和vp4四种蛋白组成 其中vp1 vp2 vp3裸露于病毒表面 而vp4包埋在衣壳内侧并与rna连接 另外vp1不受胃液中胃酸的破坏 若通过基因工程生产疫苗 四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是 更适宜作为抗原制成口服疫苗的是 错答分析 正确答案 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 4 体液免疫和细胞免疫 5 vp4vp1 误区辨析 易错点1遗传信息 密码子和反密码子辨析不清 点拨 遗传信息 密码子 遗传密码 反密码子的区分 易错点2混淆六类酶 解旋酶 dna聚合酶 限制酶 dna连接酶 rna聚合酶 点拨 1 解旋酶 是dna分子复制时使氢键断裂 2 限制酶 是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂 3 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成脱氧核苷酸链 4 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 5 rna聚合酶 是rna复制或dna转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成rna链 6 逆转录酶 是某些rna病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成dna的一种酶 易错点3错误地将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的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