高考生物一轮复习（抓纲扣本+剖题探法）第六单元 第3节 基因指导蛋白质的合成及 基因对性状的控制课件课件.ppt

第3节基因指导蛋白质的合成及基因对性状的控制 1 基本单位及组成 碱基 抓纲扣本 夯实基础 一 rna的结构与分类 磷酸 核糖 a u g c 核糖核苷酸 2 结构 一般是 比dna短 有的存在局部碱基配对现象 从而具有局部双链和局部环状结构 3 分布 在内合成 通过进入细胞质 单链 细胞核 核孔 4 分类 1 mrna 将遗传信息从传递到细胞质中 2 trna 识别密码子 3 rrna 的组成成分 细胞核内 转运氨基酸 核糖体 点拨 mrna trna rrna均是转录产生的 在翻译过程中共同发挥作用 判断正误 1 转录只发生在细胞核中 2 转录时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 二 遗传信息的转录 思考 转录和dna复制过程中碱基互补配对方式相同吗 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 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 三 遗传信息的翻译 2 翻译 核糖体 思考 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 提示不一定 因为密码子具有简并性 1 中心法则 请写出完善后的中心法则 四 基因对性状的控制 2 基因对性状的控制 连线 典例1 2013 东北四校一模 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 剖题探法 突破考点 考点一dna复制 转录和翻译的比较 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 提示 基因表达时需要mrna rrna trna 转录时 不需要解旋酶 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能转运一种氨基酸 d错误 答案 c 考点突破 dna的基本功能 变式训练 1 下图表示小鼠细胞内遗传信息流动的部分过程 请据图回答 1 在小鼠细胞中图甲所示生理过程发生的主要场所是 2 图甲和图乙所涉及的遗传信息的传递方向为 以流程图的形式表示 图甲和图乙所示过程相比 碱基互补配对方式的不同点是 3 如果图乙的 上gcu对应一个氨基酸 则gcu称为一个 若 上的某一个碱基发生了改变 不一定引起相应的氨基酸的改变 原因是 解析 1 图甲所示生理过程为转录 主要发生在细胞核中 2 图甲和图乙分别表示转录和翻译的过程 遗传信息的流动方向为dna mrna 蛋白质 图甲中转录的模板链与mrna链之间进行碱基互补配对 图乙中mrna上的密码子与trna上的反密码子之间进行碱基互补配对 3 mrna上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为一个密码子 由于密码子的简并性 不同的密码子可能决定相同的氨基酸 答案 1 细胞核 2 dna mrna 蛋白质甲图有a t 乙图没有 3 密码子一种氨基酸可能对应几个密码子 或密码子的简并性 考点二基因表达中相关数量计算 典例2 2012 潍坊三县联考 某个多肽的相对分子质量为2778 氨基酸的平均相对分子质量为110 若考虑终止密码子 则控制该多肽合成的基因的长度至少是a 75对碱基b 78对碱基c 90对碱基d 93对碱基 提示 依据题意 计算时是否考虑终止密码子 解析 某个多肽的相对分子质量 氨基酸的平均相对分子质量 氨基酸的数量 18 氨基酸的数量 1 2778 则该多肽由30个氨基酸组成 若考虑终止密码子 则编码该多肽的mrna上应含有31个密码子 故控制该多肽合成的基因的碱基数至少为31 6 186 个 即93对碱基 答案 d 考点突破 1 基因中碱基数与mrna中碱基数的关系转录时 组成基因的两条链中只有一条链能转录 另一条链则不能转录 基因为双链结构而rna为单链结构 因此转录形成的mrna分子中碱基数目是基因中碱基数目的1 2 2 mrna中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中 信使rna中每3个碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使rna碱基数目的1 3 列关系式如下 3 计算中 最多 和 最少 的分析 1 翻译时 mrna上的终止密码不决定氨基酸 因此准确地说 mrna上的碱基数目比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 应加上最多或最少等字 如 mrna上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mrna指导合成的蛋白质中最多有个氨基酸 4 蛋白质中氨基酸的数目 肽键数 肽链数 肽键数 脱去的水分子数 变式训练 2 一段原核生物的mrna通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽 则此mrna分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的trna个数以及转录此mrna的基因中至少含碱基数 依次为a 32 11 66b 36 12 72c 12 36 24d 11 36 72 解析此多肽含有11个肽键 所以含有氨基酸12个 所以mrna上的密码子至少12个 mrna上的碱基数至少为12 3 36个 决定氨基酸的密码子是12个 所以需要的trna也是12个 因为mrna中碱基至少有36个 所以转录它的基因中碱基数至少为36 2 72 答案b 典例3 下列是4种遗传信息的流动过程 对应的叙述不正确的是 考点三基因与性状的关系 a 甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向b 乙可表示含逆转录酶的rna病毒在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向c 丙可表示dna病毒 如噬菌体 在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向d 丁可表示rna病毒 如烟草花叶病毒 在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向 提示 不分裂的细胞内遗传信息的传递方向不包括dna的复制 解析 胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息传递方向不包括dna复制 答案 a 考点突破 1 中心法则与生物种类的关系 1 以dna为遗传物质的生物遗传信息的传递 2 以rna为遗传物质的生物遗传信息的传递 2 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中 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 3 基因控制性状的途径 特别提醒 1 部分性状受单基因控制 即受一对等位基因的控制 2 部分性状受多个基因控制 但一个基因一般只控制一个性状 3 性状受基因的控制 但环境因素有时对性状的影响作用非常大 变式训练 3 如图表示有关遗传信息传递的模拟实验 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一条链 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 解析若x是mrna y是多肽 该过程为翻译 需要加入原料氨基酸 若x是dna一条链 y含有u 该过程为转录 不应加入逆转录酶 若x是trna y是多肽 该过程为翻译 需要加入原料氨基酸 若x是hiv的rna y是dna 该过程为逆转录 应加入逆转录酶 答案a 遗传信息 密码子 反密码子的比较 能力培养 技能过关 方法体验 跟踪练习 2013 天津一中检测 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解析密码子为mrna上决定氨基酸的三个相邻碱基 据转录与翻译过程中的碱基互补配对关系 及dna信息链上的t g碱基可推知mrna上相应位置的碱基分别为a和c 由trna上反密码子最后一个碱基a可推知mrna上相应位置的碱基为u 故苏氨酸的密码子为acu 答案c 例1 如图表示细胞内遗传信息表达的过程 根据所学的生物学知识回答 一 遗传信息表达过程中的相关计算模糊 易错警示 若图的 所示的分子中有1000个碱基对 则由它所控制形成的信使rna中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过a 166和55b 166和20c 333和111d 333和20 常见错误 错选b或c项 错因分析 错选b或c项的原因具体分析如下 答案 d 二 对mrna与核糖体数量 翻译速度的关系模糊 图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mrna相同 所以合成了4条相同的肽链 而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成 也不是合成出4条不同的肽链 例2 2013 金陵中学模拟 对如图有关知识的叙述 正确的是 a dna模板链中的密码子能够决定氨基酸b 核糖体是蛋白质合成场所 一个基因在短时间内可表达出多条同种多肽链c 该图是真核细胞中转录 翻译的示意图d 图中可能有64种trna参与 解析 密码子存在于mrna中 转录尚未结束 翻译已开始 即转录和翻译同时在拟核区进行 则该图应为原核细胞的转录 翻译示意图 密码子共有64个 其中有3个是终止密码 在翻译中不决定氨基酸 故参与的trna不是64种 答案 b 纠错笔记 1 数量关系 一个mrna可同时结合多个核糖体 2 目的 意义 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 3 方向 从左向右 见上图 判断依据是根据多肽链的长短 长的翻译在前 4 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 1 下列关于mrna翻译形成多肽链的生理过程的叙述 正确的是a 一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子b mrna所携带的信息就是遗传信息c mrna上的密码子都有与之对应的氨基酸d mrna上的ggc在人细胞中和猪细胞中决定的不是同一种氨基酸 随堂巩固 达标训练 技能过关 解析mrna所携带的信息称为遗传密码 而遗传信息存在于dna分子上 mrna上有61个密码子能与氨基酸对应 终止密码子没有与之对应的氨基酸 一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子 所有生物共用一套遗传密码 答案a 2 2012 新课标 同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白 组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同 但排列顺序不同 其原因是参与这两种蛋白质合成的a trna种类不同b mrna碱基序列不同c 核糖体成分不同d 同一密码子所决定的氨基酸不同 解析解答本题时需要把握中心法则的实质 trna的种类与其要转运的氨基酸的种类相同 由于组成两种分泌蛋白的氨基酸种类相同 因此trna种类相同 核糖体的组成成分相同 都是由蛋白质和rrna组成的 a c两项错误 所有生物共用一套遗传密码 同一密码子所决定的氨基酸相同 d项错误 根据中心法则 蛋白质中的氨基酸序列直接由mrna的碱基序列决定 故氨基酸排列顺序不同是由mrna的碱基序列不同导致的 b项正确 答案b 3 2012 安徽 下图表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 解析解答本题时首先要掌握真核细胞和原核细胞基因表达的区别 同时要分辨基因的转录和翻译过程图解 真核细胞有由核膜包被的成形的细胞核 转录完成后 mrna从核孔进入细胞质 与核糖体结合才开始翻译 故d项错误 由图示知 在rna聚合酶的作用下 细胞内正在发生转录 转录还未完毕 mrna就开始与多个核糖体结合进行翻译 故该细胞应为原核细胞 c项正确 a项错误 翻译过程中 核糖体在mrna上移动 从而合成肽链 b项错误 答案c 4 2012 厦门一模 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 a符合题意 中心法则所包含的每个过程都遵循碱基互补配对原则 每个过程需要细胞提供能量 都需要模板 酶和原料等条件 答案a 5 2013 中山一模 下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 人的镰刀型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 解析转录时以dna的一条链为模板 a错误 过程是翻译 翻译需要模板 原料 能量 酶 同时需要适宜的条件 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 6 2012 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