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 1 rna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a t 而是a u 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 3 dna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b dna rna杂交区域中a应与t配对c mrna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dna rna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 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 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 tgub ugac acud ucu 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 2 dna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a t的数量为n g的数量为m na b c d 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 a 17 b 21 c 无法确定d 50 dna分子中a t g c 所以整个dna分子中嘌呤碱基 a g 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 a 1800个 300个b 900个 900个c 900个 300个d 900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300 3 900 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 6 3 1 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d e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g c占60 则该过程共需要碱基g和c的数目为7500 60 2 9000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dna转录 3 如果产物