高考生物一轮复习 第2单元 遗传的物质基础 第3讲 基因的表达课件 新人教版必修2.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 遗传的物质基础 必修二 第二单元 第三讲基因的表达 第二单元 1 遗传信息的转录和翻译 2 基因与性状的关系 一 rna的结构与分类1 基本单位及组成 1 填写图中序号名称 碱基 2 构成dna的基本单位与构成rna的基本单位的区别在于图中 填写序号 磷酸 核糖 a u g c 核糖核苷酸 2 结构一般是 比dna短 3 分布在 内合成 通过 进入细胞质 4 分类 单链 细胞核 核孔 细胞核内 转运氨基酸 核糖体 二 遗传信息的转录和翻译1 试写出与 有关的知识 转录 翻译 细胞核 细胞质 mrna 核糖核苷酸 20种氨基酸 rna 蛋白质 2 密码子 1 位置 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 2 作用 决定 3 种类 种 其中决定氨基酸的密码子有 种 种起始密码子 终止密码子有3种 mrna 氨基酸 64 61 2 dna的复制 转录 翻译 rna的复制 rna逆转录 线性 下图为蛋白质的合成图示 请据图思考 1 图中显示mrna与核糖体有着怎样的数量关系 这种数量关系有何意义 2 图中所示核糖体移动方向如何 判断依据是什么 3 图中显示能合成几条肽链 这些肽链的氨基酸序列是否相同 提示 1 图中显示mrna与核糖体的数量关系为 一个mrna上可同时结合多个核糖体 存在这种数量关系的意义在于少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 2 图中显示核糖体在mrna上移动的方向为从左向右 判断依据是根据多肽链的长短 越接近终止密码子处 肽链越长 3 图示中4个核糖体合成的4条多肽链 由于模板mrna相同 所以合成了4条相同的多肽链 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 10 人体细胞中的某基因的碱基对数为n 则由其转录成的mrna的碱基数等于n 由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于n 3 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案d解析图示为转录过程 根据图中碱基可判断涉及3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸 因不同组织细胞中基因的选择性表达 人体细胞核中转录的产物不完全相同 转录过程不需要dna聚合酶 需要的是rna聚合酶 转录过程中dna与rna上发生碱基配对 生物大分子的合成需要消耗能量 答案a解析图甲为dna的复制过程 图乙为转录过程 两过程均主要发生在细胞核内 由于酶具有专一性 所以酶3与酶1 酶2不同 图丙中含有2种单糖 5种碱基 8种核苷酸 1 dna复制 转录 翻译的比较 1 dna复制 转录和翻译的区别 遗传信息的传递与表达 2 dna复制 转录和翻译的联系 2 遗传信息 密码子和反密码子的区别与联系 1 含义及作用 遗传信息 基因中脱氧核苷酸 或碱基 的排列顺序 密码子 mrna上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 决定氨基酸的排列顺序 反密码子 与mrna中的密码子互补的trna一端的3个碱基 起识别密码子的作用 2 联系 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 通过转录 可传递到mrna的核糖核苷酸上 mrna的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 反密码子与密码子互补配对 在翻译中起作用 3 对应关系 3 密码子 trna和氨基酸之间的对应关系 4 dna 基因 mrna中碱基与肽链中氨基酸个数关系 1 dna碱基数 mrna碱基数 氨基酸数 6 3 1 2 计算中 最多 和 最少 的分析 mrna上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系 翻译时 mrna上的终止密码子不决定氨基酸 因此准确地说 mrna上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些 dna上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系 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 注意 最多 或 最少 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n 3个氨基酸 高考警示 转录 翻译过程中的六个关注点 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 分析此类问题首先要明确mrna链和多肽链的关系 dna模板链在rna聚合酶的作用下产生的是mrna 而在同一条mrna链上结合的多个核糖体 同时合成的是若干条多肽链 6 真核细胞的转录和翻译不同时进行 而原核细胞能边转录 边翻译 解析由题图可知 甲 乙 丙分别代表dna复制 转录 翻译过程 dna复制过程中需要解旋酶和dna聚合酶 转录过程中需要rna聚合酶 dna复制以dna的两条链为模板 而转录以dna的一条链为模板 核基因遗传信息的表达过程分为转录 翻译两个阶段 dna复制时碱基配对方式为a t g c 转录时碱基配对方式为a u t a g c 翻译时碱基配对方式为a u g c 答案c 解析本题依据基因表达过程示意图 考查遗传信息的转录和翻译 细胞结构等知识 考查学生的识图及运用能力 真核细胞有核膜 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错误 由图示知 在rna聚合酶作用下 细胞正在发生转录 产生的mrna还未转录完毕 即开始与多个核糖体结合开始翻译 故该细胞应为原核细胞 c正确 a错误 翻译过程中 核糖体在mrna上移动 从而合成肽链 b错误 答案c 技巧点拨 三步曲法 解答关于基因表达中的计算题第一步 做图 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 g a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 基因与性状的关系 2 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 高考警示 1 病毒不能独立代谢 因此病毒遗传信息的传递过程不是发生在病毒体内 而是发生在病毒侵染的细胞中 2 高度分化的细胞如表皮细胞失去了分裂能力 因此正常情况下其细胞中发生的遗传信息传递过程只有转录和翻译 2 基因和性状的关系 3 基因与性状并不都是一对一的关系 一般而言 一个基因决定一种性状 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 有些基因可影响多种性状 如下图 基因1可影响b和c性状 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 c 若x与y都是dna 则试管内必须加入氨基酸d 若x是mrna y是蛋白质 则试管内还要有其他rna解析若x是rna y是dna 表示逆转录过程 需加入逆转录酶 若x是cttgtacaa y含有u 表示转录过程 需加入rna聚合酶 若x与y都是dna 表示dna的复制过程 需加入dna聚合酶 若x是mrna y是蛋白质 表示翻译过程 则试管内还要有其他rna 如trna 答案d c 若基因 不表达 则基因 和 也不表达d 若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉 则可能是基因 发生突变解析精氨酸的合成要受基因 的共同影响 一个基因不表达 就不能合成精氨酸 基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 若只能外加鸟氨酸才能合成精氨酸 说明自身不能合成鸟氨酸 所以是不能合成酶 从图中可以看出基因之间的表达并没有相互影响 答案c 技巧点拨 三看法 判断中心法则的过程 1 一看 模板 如果模板是dna 生理过程可能是dna复制或dna转录 如果模板是rna 生理过程可能是rna复制或rna逆转录或翻译 2 二看 原料 如果原料为脱氧核苷酸 产物一定是dna 生理过程可能是dna复制或逆转录 如果原料为核糖核苷酸 产物一定是rna 生理过程可能是dna转录或rna复制 如果原料为氨基酸 产物一定是蛋白质 或多肽 生理过程是翻译 3 三看 产物 如果产物为dna 生理过程可能是dna复制或rna逆转录 如果产物为rna 生理过程可能是rna复制或dna转录 如果产物是蛋白质 或多肽 生理过程是翻译 思维导图 要点强记1 rna与dna在化学组成上的区别在于 rna中含有核糖和尿嘧啶 dna中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶 2 转录是以dna的一条链作为模板 主要发生在细胞核中 以4种核糖核苷酸为原料 3 一种密码子只能决定一种氨基酸 但一种氨基酸可以由多种密码子来决定 4 决定氨基酸的密码子有61种 反密码子位于trna上 也有61种 5 基因对性状的控制有两条途径 一是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 二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状 解析基因表达包括转录和翻译 翻译是在核糖体上进行的 a正确 催化dna转录为rna的酶是rna聚合酶 b错误 遗传信息不仅从dna传递到rna 某些病毒可发生逆转录能将遗传信息从rna传递给dna c错误 trna上的反密码子是由dna转录而来的 d错误 答案c解析本题主要考查基因与酶的关系 绝大多数酶的本质是蛋白质 是翻译的产物 rna聚合酶催化转录过程 故在通过翻译合成的过程中不需要rna聚合酶 同一个体的不同细胞中所含基因相同 基因的选择性表达 细胞中有控制某种酶合成的基因 也不一定有相应的酶 杂合子的细胞中有控制某种酶合成的基因 就有它的等位基因 而纯合子的细胞中无它的等位基因 解析图中 过程分别表示转录 翻译和dna复制 转录是以dna的一条链为模板 而dna复制是以dna的两条链为模板 a项错误 转录过程需要rna聚合酶 而dna复制需要dna聚合酶等 b项错误 翻译过程中遗传信息由mrna流向蛋白质 c项错误 由于dna是半保留复制 故子dna中有一条链为母链 且dna中的两条链是反向平行的 故 过程中的母链与子链反向平行 d项正确 答案a解析参与合成该多肽的细胞器是核糖体和线粒体 组成该多肽的氨基酸不一定有20种 终止密码子uaa uag uga并不编码任何氨基酸 起着终止肽链合成的作用 2 基因突变一般发生在 过程中 它可以为生物进化提供 3 d过程表示trna运输氨基酸参与翻译 已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是aug uac 某trna上的反密码子是aug 则该trna所携带的氨基酸是 4 图中a b为mrna的两端 核糖体在mrna上的移动方向是 图中的不同核糖体最终形成的肽链 填 相同 或 不同 答案 1 a b c有丝分裂和减数第一次分裂前游离的4种核糖核苷酸a b 2 a原始材料 3 酪氨酸 4 由a到b相同 解析 1 科学家克里克提出的中心法则包括dna的复制 转录和翻译过程 也就是图中a b c所示的遗传信息的传递过程 dna的复制