高考生物一轮总复习 第4章 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）.pptVIP

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 一 基因指导蛋白质的合成 1 rna a u g c 核糖 单链 1 结构 磷酸基本单位 核糖核苷酸含氮碱基 五碳糖 空间结构 一般是 2 种类 dna mrna 64 61 mrna a mrna由 一条链转录而来 在 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基为一个密码子 b 密码子共有 种 其中决定氨基酸的密码子有 种 trna 氨基酸 反密码子 61 a 结构特点 形状像三叶草 一端有携带 的部位 另一端有3个碱基 可与密码子互补配对 称为 b 种类 种 dna 核糖体 rrna 由 转录形成 参与构成 2 基因的表达 细胞核 一条链 mrna 1 基因表达的概念 基因通过控制蛋白质的合成从而控制生物性状的过程 分为转录和翻译两个阶段 2 转录与翻译 核糖核苷酸 氨基酸 rna聚合酶 蛋白质 或多肽链 脱氧核苷酸 dna mrna 64 3 遗传信息 密码子 反密码子 61 trna 61 二 基因对性状的控制 中心法则及其发展 1 提出者 克里克 2 图解 复制 转录 翻译 3 发展 rna复制 逆转录 dna rna rna肿瘤病毒的遗传信息由rna流向 致癌rna病毒能使遗传信息由rna流向 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 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 线性 基因 基因产物 环境 判断正误 1 trna的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 2 转录是以dna的两条链作为模板 只发生在细胞核中 以4种核糖核苷酸为原料 3 不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 答案 1 2 3 考点一 基因指导蛋白质的合成 1 遗传信息传递和表达的比较 续表 续表 续表 2 相关概念的比较 1 dna与rna的比较 2 遗传信息 密码子和反密码子 续表 3 基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系 对转录 翻译过程中的关注点 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 例1 2013年浙江卷 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 解析 图示过程为dna的转录和翻译过程 rna聚合酶具有解旋功能 在rna聚合酶的作用下dna双螺旋解开 同时开始mrna的延伸 a项正确 dna rna杂交区域中 dna链上的碱基a与rna链上的碱基u配对 b项错误 由图可知 多个核糖体结合在该mrna上 该mrna翻译能得到多条相同的肽链 c项错误 根据图示 转录和翻译同时进行 该过程发生在原核细胞中 d项错误 答案 a 考向2 基因表达中碱基配对方式及相关计算 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 考点练透 1 下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过 程 下列叙述正确的是 a 甲 乙两图所示生理过程都需要解旋酶和dna聚合酶b 甲 乙两图所示生理过程中 所需模板完全相同c 乙 丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程d 甲 乙 丙三图所示生理过程中 碱基配对情况相同答案 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 考点二 中心法则 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 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 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 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 核酸苷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 核酸分子中核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息 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 考点练透 3 下图是中心法则示意图 各个数字代表不同的过程 有 关叙述不正确的是 a 过程 和 都是边解旋边进行b 过程 和 所需原料相同c 过程 和 不能发生在人体健康细胞内d 过程 的直接模板是mrna答案 b 4 2015年福建厦门模拟 下面为基因部分功能的示意图 下列相关叙述不正确的是 a 过程表示基因表达中的转录过程b 过程表示基因表达中的翻译过程c 基因指导合成的产物都是蛋白质d 基因可通过控制酶的合成控制代谢过程解析 基因指导合成的终产物是蛋白质或rna 答案 c 1 下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构 成如下表所示 正确的是 解析 遗传信息是dna分子上脱氧核苷酸的排列顺序 rna分为mrna trna和rrna mrna上有密码子 trna具有运载氨基酸的作用 构成dna的碱基是a t g c 构成rna的碱基是a u g c 故它们的碱基构成不同 答案 d 2 下图为两种细胞中遗传信息的表达过程 据图分析 下 列叙述不正确的是 a 图甲细胞没有核膜包被的细胞核 所以转录和翻译同时发生b 图中所示的遗传信息都是从dna传递给mrna再传递给蛋白质的 c 两种表达过程均主要由线粒体提供能量 由细胞质提 供原料 d 图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同 翻译的 方向是由5 到3 端 解析 图甲细胞没有核膜包被的细胞核 所以转录没有完成的时候翻译过程就可以启动 两个过程能同时发生 图甲 乙都表示转录和翻译过程 所以遗传信息都是从dna传递给mrna再传递给蛋白质的 原核生物没有线粒体 能量只能由细胞质基质提供 真 原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的 模板链相同 所以每个核糖体合成的多肽链相同 翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的 答案 c 3 下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 则试管内必须加入氨基酸b 若x是dna y含有u 则试管内必须加入逆转录酶c 若x是trna y是多肽 则试管内必须加入脱氧核苷酸d 若x是hiv的rna y是dna 则试管内必须加入dna酶 解析 若x是mrna y是多肽 则试管内发生的是翻译过程 因此试管内必须加入氨基酸 若x是dna y含有u 即y为rna 则试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 则试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 则试管内发生的是逆转录过程 需要加入逆转录酶 而不是dna酶 答案 a 4 下图是某基因进行遗传信息传递的部分图解 判断下列 说法 正确的是 图1 图2 a 图1的 和 所代表的物质依次是腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 b 图2所示的过程核糖体沿mrna移动方向为从右到左c 图2中mrna是翻译的模板 正常情况下翻译出的蛋 白质种类相同 d 图1与图2过程中碱基配对方式相同 解析 图1的 代表的物质是腺嘌呤脱氧核苷酸 代表的物质是尿嘧啶 a错误 肽链的合成是由短到长 所以图2所示的过程中 核糖体沿mrna移动方向为从左到右 b错误 mrna是翻译的模板 同一条mrna翻译出的蛋白质种类正常情况下是相同的 c正确 图1是转录 碱基配对的方式为a u t a g c c g 图2是翻译 碱基配对的方式为a u u a g c c g d错误 答案 c 5 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 转录过程中 dna在 的催化作用下 把两 条螺旋的双链解开 该变化还可发生在 过程中 3 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 4 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