高考生物一轮总复习 第4章 基因的表达 第1、2节 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制课件 必修2.ppt

第4章基因的表达 考纲导读 第1 2节 基因指导蛋白质的合成 基因对性状的控制 c h o n p 核糖 细胞核 一 rna的结构和种类 细胞质 氨基酸 核糖体 二 遗传信息的转录与翻译 dna 核糖核苷酸 rna聚合酶 核糖体 mrna trna 三 基因 蛋白质与性状的关系1 基因对性状的间接控制 1 机理 基因通过控制 来控制代谢过程 进 而控制生物体的性状 酶的合成 酪氨酸酶 2 实例 白化病是由控制 的基因异常引起的 2 基因对性状的直接控制 蛋白质的结构 1 机理 基因通过控制 直接控制生物体的性状 2 实例 囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白 cftr蛋白 的基因缺失3个碱基引起的 线性 基因 基因产物 环境 3 基因与性状的关系 1 基因与性状不是简单的 关系 2 基因与 基因与 基因与 之间存在着复杂的相互作用 判断正误 1 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 2 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 3 一种trna可以携带多种氨基酸 4 反密码子是位于mrna上相邻的3个碱基 5 转录和翻译都可在细胞核中发生 答案 1 2 3 4 5 考点一 基因指导蛋白质的合成 考点梳理 1 dna复制 转录和翻译的比较 续表 2 遗传信息 密码子与反密码子的关系 3 氨基酸 密码子和反密码子的对应关系 1 每种氨基酸对应一种或几种密码子 可由一种或几种 trna转运 2 一种密码子只能决定一种氨基酸 终止密码子无对应的 氨基酸 且一种trna只能转运一种氨基酸 3 基因 密码子和反密码子的对应关系 4 基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系 说明 上述数量关系是在只考虑编码氨基酸的碱基序列的 前提下提出的 转录 翻译过程的注意点 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 即停止 6 一个mrna分子可相继与多个核糖体结合 同时进行多 条相同的肽链的合成 7 复制和转录发生在dna存在的部位 如细胞核 叶绿 体 线粒体 拟核 质粒等 高考探究 考向1 复制 转录和翻译的过程 典例1 2016年海南卷 某种rna病毒在增殖过程中 其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中 物质y与脱氧核苷酸结构相似 可抑制该病毒的增殖 但不抑制 宿主细胞的增殖 那么y抑制该病毒增殖的机制是 a 抑制该病毒rna的转录过程b 抑制该病毒蛋白质的翻译过程c 抑制该rna病毒的反转录过程d 抑制该病毒rna的自我复制过程 解析 rna病毒的遗传物质需要经逆转录合成相应的dna 然后整合到真核宿主的基因组中 y物质与脱氧核苷酸结构相似 应抑制该病毒的逆转录过程 答案 c 考向2 基因表达中碱基配对方式及相关计算 典例2 2014年江苏卷 关于基因控制蛋白质合成的过程 下列叙述正确的是 a 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b 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c dna聚合酶和rna聚合酶的结合位点分别在dna和rna上d 在细胞周期中 mrna的种类和含量均不断发生变化 解析 不具遗传效应的dna片段不转录 不会形成mrna 所以mrna分子的碱基数小于n 2个 转录是指以dna的一条链为模板 按照碱基互补配对原则 合成rna的过程 rna聚合酶的结合位点也在dna上 在细胞周期中 基因选择性表达 mrna的种类和含量均不断发生变化 答案 d 三步法 解答关于基因传递和表达中的计 算题 第一步 作图 通常只需画出下图甲 但当涉及转录 逆 转录 翻译时还要画出图乙 上述图甲代表的是一个dna分子 代表它的两条脱氧核苷酸链 图乙代表的是以该dna分子的 链为模板转录出的一个rna分子 上述图甲中的a g c t代表4种脱氧核苷酸 或碱基 x y z w代表数量 图乙中的u c a g代表4种核糖核苷酸 或碱基 x y z w代表数量 第二步 转换 即根据第一步做出的图 把题干给出的条 件转换成数学等式 第三步 计算 即根据题干的要求 结合第二步中的数学 等式 求出相应的数值 考向3 翻译过程异常或差错问题 典例3 2016年江苏卷改编 为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶 通过基因改造 将原来的精氨酸密码子cgg改 变为酵母偏爱的密码子aga 由此不可能发生的变化有 a 植酸酶氨基酸序列改变b 植酸酶mrna序列改变c 编码植酸酶的dna热稳定性降低d 配对的反密码子为ucu 解析 改变后的密码子仍然对应精氨酸 氨基酸的种类和序列没有改变 a错误 由于密码子改变了 植酸酶mrna序列改变 b正确 由于密码子改变后c和g比例下降 dna热稳定性降低 c正确 反密码子与密码子互补配对 为ucu d正确 答案 a 考向预测 1 2017年新课标 卷 下列关于真核细胞中转录的叙述 错误的是 a trna rrna和mrna都从dna转录而来b 同一细胞中两种rna和合成有可能同时发生c 细胞中的rna合成过程不会在细胞核外发生d 转录出的rna链与模板链的相应区域碱基互补 解析 根据中心法则 rna都是以dna一条链为模板转录而来 a正确 不同rna形成过程中所用的的模板dna是不同的片段 所以两种rna的合成可以同时进行 互不干扰 b正确 真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器 其中也会发生rna的合成 c错误 转录产生rna的过程是遵循碱基互补配对原则的 因此产生的rna链可以与模板链互补 d正确 答案 c 2 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键共有297个 翻译成这个蛋白质分子的mrna中的a和g共400个 则转录成mrna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 解析 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mrna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mrna的dna分子中c和t最少应有900个 但由于一个trna可以重复运载多个氨基酸 所以trna的数目无法确定 答案 d 3 2017年辽宁锦州质检 下列关于转录与翻译的叙述 正 确的是 a rna聚合酶可催化两个氨基酸之间形成肽键b 由于密码子的简并性 每种氨基酸都由多个密码子决定c 转录过程中有氢键的形成 翻译过程中无氢键的形成d 转录可发生在叶绿体内 翻译需要多种rna参与 解析 在dna转录时需要rna聚合酶进行解旋和催化两个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键 a错误 由于密码子的简并性 所以一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定 b错误 转录是形成单链mrna 翻译是形成多肽链 都没有氢键形成 c错误 叶绿体中含有少量的dna 也能控制某些蛋白质的合成 所以存在转录和翻译过程 翻译过程需要mrna trna和核糖体参与 核糖体的主要成分是rrna与蛋白质 d正确 答案 d 4 2017年河北廊坊质检 如图表示生物体内三个重要的生 理活动 据所学知识结合图形可得出的正确结论是 甲 乙 丙 a 甲 乙 丙三图正在进行的生理过程分别是转录 翻译和复制b 在正常情况下 碱基的排列顺序相同的单链是a和d b和c c 起始密码子和终止密码子都位于f链上 d 丙图所示的生理过程是从分子1链的b端开始的解析 甲图表示dna分子复制过程 乙图表示转录过程 丙图表示翻译过程 a错误 根据碱基互补配对原则可知 甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c b和d b错误 起始密码子和终止密码子位于mrna上 乙图中f链表示mrna c正确 由于多肽链n比m长 所以翻译是从分子1链的a端开始的 d错误 答案 c 5 2017年海南卷 下列关于生物体内基因表达的叙述 正 确的是 a 每种氨基酸都至少有两种相应的密码子b hiv的遗传物质可以作为合成dna的模板c 真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程d 一个基因的两条dna链可转录出两条相同的rna解析 一种氨基酸对应有一种至多种密码子 a错误 hiv的遗传物质为单链rna 可以逆转录生成dna b正确 真核生物基因表达的过程包括转录生成rna和翻译合成蛋白质 c错误 一个基因的两条dna链可转录出两条互补的rna 但转录是以dna的一条链为模板的 d错误 答案 b 6 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 解析 在进行转录时 rna聚合酶与dna分子的某一启动部位相结合 使dna片段的双螺旋解开 图示dna上的碱基a应与rna上的碱基u配对 图示中一个mrna分子上有两个核糖体同时进行两条多肽链的合成 由图可知 该细胞的转录和翻译是同时进行的 这种情况只能发生在原核细胞内 答案 a 7 下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程 请据图回答下列问题 1 图中涉及的遗传信息传递方向为 以流程图的形式表示 2 mrna是以图中的 为模板 在 的催 化作用下 以4种游离的 为原料 依次连接形成的 3 能特异性识别mrna上密码子的分子是 它所携带的小分子有机物可用于合成图中 4 由于化学物质甲磺酸乙酯的作用 该生物体表现出新的性状 原因是 基因中一个g c对被a t对替换 导致由此转录形成的mrna上 个密码子发生改变 经翻译形成的 中 发生相应改变 解析 该生物体出现了新的性状 可以确定是蛋白质发生了改变 由此要联想到其基本组成单位氨基酸的数目 种类和排列顺序发生变化 结合本题中提供的有一个碱基对发生了改变 故应是组成蛋白质的氨基酸的种类或数目发生了改变 转录翻译答案 1 dna mrna 蛋白质 2 rna聚合酶 核糖核苷酸 3 trna 多肽 肽链 4 1氨基酸的种类或数目 考点二 中心法则 考点梳理 1 中心法则与生物种类的关系 1 噬菌体等dna病毒的中心法则 2 烟草花叶病毒等rna病毒的中心法则 3 hiv等含逆转录酶的rna病毒的中心法则 机理 基因 蛋白质结构 生物体性状 机理 基因 酶的合成 细胞代谢 生物性 4 细胞生物 原核细胞 真核细胞 的中心法则 2 基因控制性状的方式 1 直接方式 控制控制 实例 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病 2 间接方式 控制控制控制 状 实例 白化病 豌豆的圆粒和皱粒 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 如下图中基因1可影响b性 状和c性状 高考探究 考向 中心法则 典例4 2015年重庆卷 结合下图分析 下列叙述错误的是 a 生物的遗传信息储存在dna或rna的核苷酸序列中b 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质c 遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础d 编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 解析 核苷酸的排列顺序代表着遗传信息 a项正确 由于密码子的简并性等原因 不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋白质 b项正确 基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状 因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 c项正确 构成基因的两条链是互补的 其碱基排列顺序不同 d项错误 答案 d 中心法则各生理过程确认的三大依据 考向预测 8 2017年湖南涟源月考 下列关于生物的遗传物质和中心 法则的说法 正确的是 a 所有生物的遗传物质都是核酸 全部原核生物的遗传物质是dna 病毒的遗传物质是dna或rnab dna和rna彻底水解共有12种组成成分c 转录时 mrna从dna脱落是因为遇到了终止密码d 真核生物基因中 每相邻三个碱基构成一个密码子 解析 核酸是遗传信息的携带者 所有生物的遗传物质都是核酸 全部原核生物和真核生物的细胞中 既有dna 又有rna 因此原核生物和真核生物的遗传物质都是dna 病毒只含有一种核酸 因此病毒的遗传物质是dna或rna a正确 dna彻底水解的产物是磷酸 脱氧核糖和a t c g四种碱基 rna彻底水解的产物是磷酸 核糖和a u c g四种碱基 即dna和rna彻底水解共有8种组成成分 b