山东省沂水县第一中学高考生物一轮复习 基因指导蛋白质的合成及对性状的控制（第1课时）学案 新人教版.doc

山东省沂水县第一中学高考生物一轮复习 基因指导蛋白质的合成及对性状的控制（第1课时）学案 新人教版考纲要求1. 遗传信息的转录和翻译()。2. .基因与性状的关系()。复习要求1.遗传信息的转录和翻译过程及相关计算2.中心法则的内容及相关内容的区别、联系和应用3.基因与蛋白质及性状的关系基础自查一.基因指导蛋白质的合成1.dna与rna的比较种类dna（脱氧核糖核酸）rna（核糖核酸）组成分碱基 磷酸 五碳糖 组成单位 结构 分布 功能 共同点 2、rna的分类及作用 3遗传信息的转录（1） 转录的概念： （2） 转录时间： （3） 转录场所： （4） 原料： （5） 条件： （6） 结果： （7）意义： 二、遗传信息的翻译1.翻译（1）概念： （2） 部位： （3）原料： （4） 模板： （5）产物： （6）实质： 2.遗传物质、遗传信息、遗传密码三者关系（1）绝大多数生物的遗传物质是 ，少数 。（2）遗传信息是指 ，它具有多样性与特异性。（3）遗传密码是指 。其中 构成一个密码子，共有 密码子。3.翻译的过程（1）mrna进入细胞质与 结合后，携带 的trna通过与碱基aug互补配对，进入位点1。（2）携带另一个氨基酸的trna以同样的方式进入位点2。（3）甲硫氨酸通过与另一个氨基酸形成 而转移到占据位点2的trna上。（4）核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的trna离开核糖体，占据位点2的trna进入位点1，一个新的携带氨基酸的trna进入位点2，继续肽链的合成。（5）重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mrna的终止密码，合成才告终止。三、基因、蛋白质与性状的关系1.基因控制性状的两种方式（1）间接途径： 。如豌豆的粒形、白化病等。（2）直接途径： 。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等。2.基因与性状的关系（1）生物的大多数性状是受 控制的。（2）基因与性状的关系并不都是 ，生物有些性状是由 决定的。如身高、体重等。（3）生物的性状还受 的影响，是 共同作用的结果。3. 之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。四、细胞质基因与质遗传1.细胞质基因： 2.质基因与性状的关系： 3.质遗传： 课堂深化探究一.基因指导蛋白质的合成过程1.dna复制、转录、翻译的比较dna功能传递遗传信息（复制）表达遗传信息转录翻译时间场所原料模板条件过程dna边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化dna解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mrna(单链)，mrna进入细胞质与核糖体结合以mrna为模板，trna一端的碱基与mrna上的密码子配对，另一端携带相应氨基酸，在核糖体合成有一定氨基酸序列的蛋白质模板去向特点产物意义2.尝试简要它们之间的联系 3.遗传信息、密码子和反密码子的比较(1)区别存在位置含义生理作用遗传信息 密码子 反密码子 (2)联系遗传信息是 ，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的密码子直接控制 ，反密码子则起到翻译的作用。(3)对应关系特别提醒一个核糖体与mrna的结合部位形成2个trna结合位点。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。二.基因对性状的控制1.中心法则的理解与分析图解表示出遗传信息的传递有5个过程。(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特别提醒逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。(3)中心法则与基因表达的关系dna的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。dna的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。2.基因对性状控制的方式(1)直接途径： 如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接途径： 如白化病、豌豆的粒形。3.基因与性状的对应关系(1)一般而言， (2) 如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3) 如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。4.基因和性状的关系5.基因对性状控制的复杂性基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。 这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。特别提醒生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。对应训练1.细胞分裂间期是dna复制和蛋白质合成等物质积累的过程。（1）在dna的复制过程中，dna在 的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用 复制方式合成子代dna分子。（2）某基因中的一段序列为tatgagctcgagtat，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列： 。（3） 真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到 的出现。2.下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答下列问题。(1)a、d试管中的产物是_，但a试管模拟的是_过程，d试管模拟的是_过程。(2)b、c试管中的产物是_，但b试管模拟是_，c试管模拟的是_。(3)假如b试管中加入的dna含有306个碱基，那么产物最多含有_个碱基，有_个密码子。(4)e过程称_，在细胞中进行的场所是_，图中的原料为_，工具是_，产物是_。(5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示：请将此图解中ae过程与上图ae各试管所模拟的内容对应起来：a对应_，b对应_，c对应_，d对应_，e对应_。此图解中在生物体内常发生的过程是_，极少发生的是_，人体内不能发生_过程。图解中的c过程必需有_酶参与，烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒中可进行c过程的是_。3.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析，不正确的选项是()。a.过程是转录，它以dna的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成各种rnab.过程中只需要mrna、氨基酸、核糖体、酶、atp即可完成c.某段dna上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变d.人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，是使结构蛋白发生变化所致4.下图为人体对性状控制过程示意图，据图分析可得出（ ）a.过程、都主要在细胞核中进行b.食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白c .m1和m2不可能同时出现在同一个细胞中d.老年人细胞中不含有m2实验探究阅读下列材料，回答有关问题：科学家发现：雄蛙的性染色体组成是xy，雌蛙的性染色体组成是xx。如果让它们的受精卵在20 左右发育时，雌雄比率约为11。如果让这些受精卵在30 左右发育时，不管它们原来具有何种性染色体，全部发育成雄性。（1） 不同温度条件下，蛙的性别表现有差异，这说明： （2）就以上现象有人提出，“较高的温度是改变了蛙（xx）的性染色体而使之改变性状，还是只改变了性别的表现型呢？”请你设计实验来探究这一问题。材料、用具：同一双亲产生的适量的蛙受精卵、相同的饲料、显微镜、各种试剂等。实验步骤：取同一双亲产生的适量的蛙受精卵，平均分成两份标号甲、乙，处理：实验组甲： 对照组乙： 。在每个组中随机选取若干只成蛙编号（如120，要求样本足够大），分别从其体内选取 的细胞进行处理。 ，并进行统计。预期实验结果及结论：a实验预期： 结论：较高的温度只改变了性别的表现型。b实验预期： 结论： （3） 若温度只改变了蛙的表现型，则30 条件下发育成的雄蛙在其产生生殖细胞的 过程中，细胞中含有x染色体最多为 条；若其中含xx的雄蛙与正常条件下发育成的雌蛙交配，在正常条件下后代性别有 种。基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制（第一课时）答案与解析基础自查一基因指导蛋白质的合成1.dna与rna的比较种类dna（脱氧核糖核酸）rna（核糖核酸）组成分碱基胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖组成单位4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸结构规则的双螺旋结构常为单链结构分布主要在细胞核内主要在细胞质中功能是主要的遗传物质无dna的生物，rna可成为遗传物质，通常是辅助dna完成功能；少数rna有催化作用共同点化学组成成分中都有磷酸及碱基a、c、g；两者都是核酸，都可携带遗传信息2、（1）信使rna： 遗传密码子位于m rna上。（2）转运rna：折叠成三叶草形状，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基决定着携带氨基酸的种类，并能与m rna上决定氨基酸的密码子配对，因而叫反密码子。（3）核糖体rna：是核糖体的重要组成部分。3遗传信息的转录（1）以dna的一条链为模板合成rna 的过程，称为转录。（2）细胞生长与分化的各阶段。（3）主要在细胞核中。（4）四种核糖核苷酸（a、c、g、u）。（5）模板dna的一条链；酶rna聚合酶、dna解旋酶等；能量atp。（6）形成rna。（7）意义：将dna中遗传信息转录给m rna。二、遗传信息的翻译1.翻译（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质过程，这一过程叫做翻译。（2）核糖体。（3.）20种游离的氨基酸。（4）mrna。（5）一定氨基酸顺序的蛋白质。（6）将mrna中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。2.（1）dna，少数rna病毒的遗传物质是rna。（2）脱氧核苷酸的排列顺序（3）mrna中核糖核苷酸的序列。其中每决定一个氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子，共有64种密码子。3.翻译的过程（1）核糖体甲硫氨酸（2）携带另一个氨基酸的trna以同样的方式进入位点2。（3）肽键三、基因、蛋白质与性状的关系1. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 2. 单基因 简单的线性 多个基因 。如身高、体重等。 环境条件，是生物的基因型和环境条件共同作用的结果。3. 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境 四、1.细胞中的线粒体或叶绿体dna上的基因。2.线粒体和叶绿体中的dna通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，进而控制生物的某些性状。如线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。3质基因控制的遗传病都只能通过母亲遗传给后代。课堂深化探究一基因指导蛋白质的合成过程1 dna功能传递遗传信息(复制)表达遗传信息转录翻译时间有丝分裂间期；减前的间期生长发育的连续过程中场所真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体；原核细胞主要在拟核细胞质(核糖体)原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸二十种氨基酸模板dna的两条链dna中的一条链mrna条件特定的酶和atp模板去向分别进入两个子代dna分子中恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制；半保留复制边解旋边转录，dna双链全保留一个mrna上可连续结合多个核糖体，依次合成多肽链产物两个双链dna分子一个单链rna蛋白质意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状2.联系3遗传信息、密码子和反密码子的比较(1) 存在位置含义生理作用遗传信息dna脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mrna中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序密码子mrnamrna上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基直接决定氨基酸的排列顺序反密码子trna与密码子互补的三个碱基识别密码子(2)联系 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 (3)对应关系二基因对性状的控制1中心法则的理解与分析 (1) (2) 2基因对性状控制的方式(1) 基因 蛋白质结构生物性状 (2) 基因酶的合成细胞代谢生物性状 3基因与性状的对应关系(1) 一个基因只决定一种性状。(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响 (3)有些基因则会影响多种性状 5基因对性状控制的复杂性 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用 对应训练1. 【答案】（1）解旋酶 半保留（2）异亮氨酸亮氨酸谷氨酸亮氨酸异亮氨酸。（3）纺锤体和染色体的出现。【解析】dna解旋酶的作用是在dna复制过程中解开双螺旋链以便复制，dna复制的最主要特点是半保留复制。本题提供的一段基因的顺序作为模板链，可转录出相应的信使rna，从而确定氨基酸的排列顺序是：异亮氨酸亮氨酸谷氨酸亮氨酸异亮氨酸（注：通过转录，翻译出的肽链氨基酸的排列顺序具有对称性，巧妙地避开了转录和翻译的方向性）。真核细胞由分裂间期进入前期，最主要的变化是核膜、核仁消失，染色体与纺锤体出现。2【答案】(1)dnadna复制逆转录(2)rna转录rna复制(3)15351(4)翻译核糖体氨基酸转运rna多肽(蛋白质)(5)abdcea、b、e d、cd、c逆转录艾滋病病毒【解析】依据各试管加入的物质及原料可推断模拟的过程，依据加入dna中的碱基数可推断各产物中碱基数或密码子数。3【答案】b【解析】翻译过程需要mrna为模板、氨基酸为原料、核糖体为场所、trna为转运工具、酶、atp等条件，还需要适宜的温度、ph等。4【答案】c【解析】图中是转录，是翻译，翻译在细胞质中进行。酪氨酸为非必需氨基酸，可在人体中合成。m1只存在于红细胞中，老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含酪氨酸酶。故c选项符合题意实验探究【答案】（1）不同温度条件下，蛙的性别表现有差异，这说明：生物性状的表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响（意思对即给分）。（2）在30 条件下将其培养成成蛙， 在20 条件下将其培养成成蛙。 有