高中生物 第四章 基因的表达复习教案 新人教版必修2.doc

第4章 基因的表达复习要点1.遗传信息的转录和翻译2.基因与性状的关系复习过程一、rna与dna【知识点讲解】1.rna与dna的区别种类项目dnarna结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构组成的基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸特有碱基胸腺嘧啶(t)尿嘧啶(u)产生途径dna复制，逆转录转录，rna复制存在部位主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于线粒体和叶绿体中主要位于细胞质中，少量在细胞核中【方法点拨】核酸种类的判断方法(1)核酸中若有核糖，一定为rna，若有脱氧核糖，一定为dna。(2)若含t，一定为dna；若含u，一定为rna。所以用放射性同位素标记t或u，可探知dna或rna。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。(3)若含t，at或嘌呤嘧啶，则为单链dna。因为双链dna分子中at，gc，且嘌呤(ag)嘧啶(tc)。(4)若嘌呤之和嘧啶之和，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.基本单位：核糖核苷酸。3.种类及功能【典型例题】(2015课标i卷.1)下列叙述错误的是 （ ）a.dna与atp中所含元素的种类相同b.一个trna分子中只有一个反密码子c.t2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成d.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的dna上【答案】d【解析】dna的元素组成是：c、h、o、n、p，atp的元素组成是c、h、o、n、p；a叙述正确。反密码子是trna上能与mrna上的密码子通过碱基互补配对结合的三个相邻的碱基组成的，一个密码子（除终止密码子）编码一个氨基酸，而一个trna一次只能转运一个氨基酸，由此可推知一个trna上只有一个反密码子；b叙述正确。t2噬菌体由dna和蛋白质构成，构成dna的单位是脱氧核糖核苷酸；c叙述正确。细菌是原核生物，原核细胞中无线粒体；d叙述错误。【变式训练】真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-33个核苷酸的小分子rna(简称mir)，它们能与相关基因转录出来的mrna互补，形成局部双链。由此可以推断这些mir抑制基因表达的分子机制是( )a阻断rrna装配成核糖体 b妨碍双链dna分子的解旋c干扰trna识别密码子 d影响rna分子的远距离转运【答案】c【解析】mrna是翻译的模板，如果mir和mrna结合，mrna上的密码子不能被识别，导致翻译无法进行，所以c正确。不是阻断核糖体的装配，a错误。mrna形成不会妨碍dna解旋，b错误。不是影响rna的转运，d错误。二、遗传信息的转录与翻译【知识点讲解】1dna复制、转录和翻译的区别（1）区别项目复制转录翻译作用传递遗传信息表达遗传信息时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板dna的两条单链dna分子片段的一条链mrna原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸能量都需要atp酶解旋酶、dna聚合酶rna聚合酶多种酶产物2个双链dna一个单链rna多肽链(或蛋白质)产物去向传递到2个子细胞或子代通过核孔进入细胞质组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后dna恢复原状翻译结束后，mrna被降解成单体碱基配对at，ta，cg，gcau，ta，cg，gcau，ua，cg，gc（2）联系2遗传信息、密码子和反密码子的比较遗传信息密码子反密码子存在位置dnamrnatrna含义脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序mrna上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基与密码子互补的三个碱基生理作用直接决定mrna中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序直接决定氨基酸的排列顺序识别密码子联系基因中的遗传信息是脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录使遗传信息传递到mrna的核糖核苷酸的排列顺序上；mrna的密码子及其顺序直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到翻译的作用3.基因控制蛋白质合成中的相关计算(1)dna(基因)、mrna上碱基数目与氨基酸数目之间的关系可见，蛋白质中氨基酸数目1/3 mrna碱基数目1/6 dna(或基因)碱基数目。(2)蛋白质合成中的“最多”和“最少”因为dna(基因)、mrna上有一些碱基不编码氨基酸(如mrna上的终止密码子等)，所以实际上编码n个氨基酸，mrna上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。在回答有关问题时，也应加上“最多”或“至少”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n/3个氨基酸。(3)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a，合成含m条多肽的蛋白质的相对分子质量a18(m)；若改为n个碱基对，则公式为a18(m)。【典型例题】（2016江苏卷.18）近年诞生的具有划时代意义的crispr/cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导rna引导核酸内切酶cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导rna中20个碱基的识别序列，可人为选择dna上的目标位点进行切割（见右图）。下列相关叙述错误的是a. cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成b. 向导rna中的双链区遵循碱基配对原则c. 向导rna可在逆转录酶催化下合成d. 若链剪切点附近序列为tccacaatc则相应的识别序列为uccacaauc 【答案】c【解析】蛋白质由相应基因指导在核糖中合成，a正确；向导rna中双链间遵循碱基互补配对原则，b正确；向导rna可通过转录形成，逆转录酶以rna为模板合成dna，c错误；由于链与识别序列的互补序列相同，故两链碱基相同，只是其中t与u互换，d正确。【变式训练】（2015江苏卷.12） 下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,下列叙述正确的是（ ）a. 图中结构含有核糖体 rnab. 甲硫氨酸处于图中a的位置c. 密码子位于 trna 的环状结构上d. mrna 上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类【答案】a【解析】图示为翻译过程，图中结构含有mrna、trna和rrna，a正确；甲硫氨酸的密码子是起始密码子，甲硫氨酸位于第一位，故甲硫氨酸不在图中a位置，b错误；密码子位于mrna上，是mrna上三个相邻的碱基，c错误；由于密码子的简并性，mrna上碱基改变不一定改变肽键的氨基酸的种类，d错误。三、基因对性状的控制【知识点讲解】1 中心法则（遗传信息的传递）dna的复制；转录；翻译；rna的复制；rna逆转录。2.基因控制性状的途径(1)直接途径：基因蛋白质的结构生物体的性状。(2)间接途径：基因酶的合成细胞代谢生物体的性状。3.基因与性状的关系(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性状。(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。【典型例题】（2015安徽卷.4）q噬菌体的遗传物质（qrna）是一条单链rna，当噬菌体侵染大肠杆菌后，qrna立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和rna 复制酶（如图所示），然后利用该复制酶复制qrna ,下列叙述正确的是（ ）aqrna的复制需经历一个逆转录过程bqrna的复制需经历形成双链rna的过程c一条qrna模板只能翻译出一条肽链dqrna复制后，复制酶基因才能进行表达【答案】b【解析】rna复制酶是催化rna复制过程的，说明该病毒能以rna为模板，直接合成rna，没有逆转录过程，a错误。rna虽然为单链，但复制过程中，必然有合成的新链和原来的母链形成双链rna的过程，b正确。从图中看出，不同蛋白肯定由不同的肽链组成，c错误。结合题意，先合成rna复制酶，再才能催化rna的合成，d错误。【变式训练】(2014江苏卷.6) 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榆于盂环节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