高考生物一轮复习 第4章 基因的表达课件 新人教版必修2.ppt

第4章基因的表达 考点一遗传信息的转录和翻译 核心知识通关 1 rna的结构与分类 1 rna与dna的区别 t 胸腺嘧啶 核糖 单链 2 基本单位 3 种类及功能 蛋白质 识别并转运氨基酸 核糖体 核糖核苷酸 2 遗传信息的转录和翻译 1 图中 过程的比较 转录 翻译 细胞核 核糖体 dna的一条链 mrna 核糖核苷酸 20种氨基酸 rna 多肽链 2 图中 的比较 mrna trna 氨基酸 密码子 dna模板链 mrna中密码子 特别提醒 1 dna与rna的结构比较 dna一般为双链 rna一般为单链 但rna在部分区段可能出现双链结构 碱基之间以氢键相连接 2 trna的结构 含有几十个至上百个核糖核苷酸 碱基 不是仅由3个核糖核苷酸 碱基 构成 3 trna和氨基酸之间的对应关系 一种trna只能转运一种氨基酸 但一种氨基酸可以由多种trna转运 4 密码子和氨基酸之间的对应关系 密码子共有64种 但其中有3种终止密码 不编码任何氨基酸 编码氨基酸的密码子共有61种 一种密码子只决定一种氨基酸 但一种氨基酸可能对应多种密码子 5 转录产物 并不只有mrna 还有trna和rrna 但只有mrna携带遗传信息 深化探究 下图为蛋白质的合成图示 请据图思考 1 图中显示1个mrna上结合多个核糖体 这种数量关系的意义是 2 图中所示核糖体移动方向是 判断依据是多肽链的长短 越接近终止密码子处 肽链 3 图中显示 条肽链正在合成 这些肽链的氨基酸序列 填 相同 或 不同 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋 白质 从左向右 越长 4 相同 4 图中合成的仅是多肽链 要形成蛋白质需要运至 等结构中进一步加工 内质网和高尔基体 典题技法归纳 2014 江苏高考 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 解题指南 1 隐含信息 dna分子由具有遗传效应的基因和无遗传效应的片段组成 2 关键知识 转录的概念和转录的特点 解析 选d 本题考查dna复制 基因转录的相关知识 不具有遗传效应的dna片段不发生转录 不会形成mrna 所以mrna分子的碱基数小于n 2个 故a错误 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 故b错误 rna聚合酶的结合位点也在dna上 故c错误 在细胞周期中 由于基因的选择性表达 mrna的种类和含量均不断发生变化 故d正确 母题变式 1 b项中 该基因控制蛋白质合成时 需要的氨基酸种类数最多为 种 2 d项 细胞周期中碱基t和u首先被大量消耗的是 原因是 20 u 细胞分裂间期首先需要通过转录形成三种rna 方法规律 转录和翻译过程中相关数量计算方法 1 理顺相关数量关系 dna碱基数 mrna碱基数 氨基酸数 6 3 1 2 关注计算中 最多 和 最少 问题 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 不能忽略 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 高考模拟精练 1 2015 全国卷 人或动物prp基因编码一种蛋白 prpc 该蛋白无致病性 prpc的空间结构改变后成为prpsc 朊粒 就具有了致病性 prpsc可以诱导更多prpc转变为prpsc 实现朊粒的增殖可以引起疯牛病 据此判断下列叙述正确的是 a 朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中b 朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同c 蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化d prpc转变为prpsc的过程属于遗传信息的翻译过程 解题指南 1 题干关键词 prpc无致病性 prpsc有致病性 2 关键知识 蛋白质的结构和功能及基因控制蛋白质的合成 解析 选c a项 基因是有遗传效应的dna片段 而朊粒为蛋白质 不能整合到宿主细胞的基因组中 故错误 b项 朊粒通过诱导正常的蛋白质转变为prpsc 朊粒 而实现朊粒的增殖 而肺炎双球菌的增殖方式是二分裂 故错误 c项 prpc的空间结构改变后成为prpsc 朊粒 就具有了致病性 说明蛋白质的空间结构改变导致其功能发生了变化 故正确 d项 prpc转变为prpsc的过程是在某些因素的作用下导致的蛋白质空间结构的变化 遗传信息存在于基因上 它通过转录和翻译两个过程才能形成相应的蛋白质 故错误 2 2015 江苏高考 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 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 解析 选a 本题主要考查翻译过程 图中结构包括核糖体 mrna trna 核糖体由rna和蛋白质构成 故a项正确 是起始甲硫氨酸后相邻位置的氨基酸 故b项错误 trna的环状结构上有反密码子 密码子位于mrna上 故c项错误 由于密码子的简并性 mrna上碱基改变 肽链中氨基酸的种类不一定改变 故d项错误 3 2013 全国卷 关于蛋白质生物合成的叙述 正确的是 a 一种trna可以携带多种氨基酸b dna聚合酶是在细胞核内合成的c 反密码子是位于mrna上相邻的3个碱基d 线粒体中的dna能控制某些蛋白质的合成 解题指南 解题时应注意以下两点 1 密码子具有简并性 一种氨基酸可由多种trna携带 但一种trna只能携带一种氨基酸 2 细胞核 细胞质中的dna都可以控制蛋白质的合成 从而控制生物的性状 解析 选d 本题以蛋白质的生物合成为命题线索 综合考查转录 翻译和细胞质遗传等知识 一种trna只能携带一种氨基酸 a项错误 dna聚合酶是蛋白质 在细胞质中的核糖体上合成 b项错误 反密码子位于trna上 c项错误 线粒体是半自主性细胞器 能控制某些蛋白质的合成 d项正确 加固训练 1 下列关于dna和rna特点的比较 正确的是 a 在细胞内存在的主要部位相同b 构成的五碳糖不同c 核苷酸之间的连接方式不同d 构成的碱基相同 解析 选b dna主要存在于细胞核中 rna主要存在于细胞质中 二者核苷酸之间的连接方式相同 都是靠磷酸二酯键连接 构成dna和rna的碱基不完全相同 2 甲 乙图是真核细胞内两种物质的合成过程 下列叙述正确的是 a 甲 乙所示过程通过半保留方式进行 合成的产物是双链核酸分子b 甲所示过程在细胞核内进行 乙所示过程在细胞质基质中进行c dna分子解旋时 甲所示过程不需要解旋酶 乙所示过程需要解旋酶d 一个细胞周期中 甲所示过程在每个起点只起始一次 乙可起始多次 解析 选d 甲过程表示多起点的dna半保留复制 合成的产物是双链dna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 dna只复制一次 乙过程为转录 合成的产物为单链rna分子 该过程主要发生在细胞核内 在一个细胞周期中 乙可进行多次 dna复制和转录均需解旋 甲过程利用解旋酶 乙过程利用rna聚合酶解旋 3 2013 江苏高考 图 分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程 请回答下列问题 1 细胞中过程 发生的主要场所是 2 已知过程 的 链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54 链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29 19 则与 链对应的dna区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 3 由于基因中一个碱基对发生替换 而导致过程 合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸 密码子有auu auc aua 变成苏氨酸 密码子有acu acc aca acg 则该基因的这个碱基对替换情况是 4 在人体内成熟红细胞 浆细胞 记忆细胞 效应t细胞中 能发生过程 而不能发生过程 的细胞是 5 人体不同组织细胞的相同dna进行过程 时启用的起始点 填 都相同 都不同 或 不完全相同 其原因是 解题指南 解答本题 需要注意以下两点 1 明确dna复制以两条链为模板 转录以一条链为模板 2 明确发生碱基对替换时 最可能是一个碱基对替换 两个碱基对同时替换的几率较小 解析 本题考查dna分子结构 基因的表达 1 过程 以dna两条链为模板 是dna复制过程 过程 以dna一条链为模板 是转录过程 2 如图 据图分析 与 链对应的dna区段中腺嘌呤 a 所占的碱基比例为 27 25 2 26 3 密码子最可能的变化是一个碱基发生改变 auu acu auc acc aua aca 对应的dna碱基对的变化为t a替换为c g或a t替换为g c 4 没有分裂能力的细胞不进行dna复制 成熟红细胞 浆细胞 效应t细胞三者都不能进行dna复制 人体内成熟红细胞中没有细胞核 不能进行转录和翻译过程 而浆细胞和效应t细胞能进行转录和翻译过程 5 是转录过程 不同细胞基因选择性表达 转录的基因不完全相同 答案 1 细胞核 2 26 3 t a替换为c g a t替换为g c 4 浆细胞和效应t细胞 5 不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达 方法技巧 转录过程碱基计算技巧 1 依据 转录时 以dna的一条链为模板 按照碱基互补配对原则 产生一条单链mrna 2 关系 mrna分子中碱基数目是对应dna分子中碱基数目的一半 而且模板链中a t 或c g 与mrna分子中u a 或g c 相等 考点二中心法则及基因与性状的关系 核心知识通关 1 中心法则图解与解读 1 中心法则图解 2 各种生物遗传信息传递 能分裂的细胞和噬菌体等dna病毒 烟草花叶病毒等大部分rna病毒 hiv等逆转录病毒 高度分化的细胞 2 基因控制生物性状的途径 1 直接途径 蛋白质结构 2 间接途径 酶的合成 细胞代谢 特别提醒 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 高考模拟精练 1 2015 全国卷 端粒酶由rna和蛋白质组成 该酶能结合到端粒上 以自身的rna为模板合成端粒dna的一条链 下列叙述正确的是 a 大肠杆菌拟核的dna中含有端粒b 端粒酶中的蛋白质为rna聚合酶c 正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒dnad 正常体细胞的端粒dna随细胞分裂次数增加而变长 解题指南 1 题干关键信息 以自身的rna为模板 合成端粒dna的一条链 2 关键知识 端粒酶与rna聚合酶的成分区别 端粒dna与细胞分裂的关系 解析 选c 本题考查染色体的结构及端粒酶的作用 每条染色体的两端都有一段特殊序列的dna 称为端粒 故a错误 c正确 在细胞中端粒酶是负责端粒的延长的一种酶 是基本的核蛋白逆转录酶 可将端粒dna加至真核细胞染色体末端 故b错误 端粒dna序列在每次细胞分裂后会缩短一截 随着细胞分裂次数的增加 截短的部分会逐渐向内延伸 故d错误 2 2015 重庆高考 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 解题指南 1 图示信息 dna可复制及转录 翻译产生蛋白质 rna可复制及逆转录产生dna 2 关键知识 遗传信息的概念 密码子的简并性和蛋白质的功能 解析 选d 本题考查遗传的物质基础和遗传信息的表达 a项 生物的遗传物质是dna或rna 即遗传信息储存在dna或rna的核苷酸序列中 故该叙述正确 b项 因为密码子的简并性 转录形成的mrna碱基序列不同 最终翻译出的蛋白质可能相同 故该叙述正确 c项 蛋白质是生命活动的主要承担者 即生物的表现型是通过蛋白质体现的 故该叙述正确 d项 遗传信 息是由碱基序列决定的 dna上基因两条链的碱基互补配对 含遗传信息不同 故该叙述错误 知识总结 不同生物遗传信息传递的途径 1 动植物只有dna复制 转录 翻译三条途径 但具体到不同细胞情况不尽相同 如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有 叶肉细胞等高度分化的细胞无dna复制途径 只有转录和翻译两条途径 哺乳动物成熟的红细胞无信息传递 2 dna病毒只有dna复制 转录 翻译三条途径 但这三个过程发生在宿主细胞内 3 rna复制和逆转录只发生在rna病毒侵染宿主细胞过程中 是后来发现的 是对中心法则的补充和完善 3 2015 安徽高考 q 噬菌体的遗传物质 q rna 是一条单链rna 当噬菌体侵染大肠杆菌后 q rna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q rna 下列叙述正确的是 a q rna的复制需经历一个逆转录过程b q rna的复制需经历形成双链rna的过程c 一条q rna模板只能翻译出一条肽链d q rna复制后 复制酶基因才能进行表达 解题指南 1 题干关键信息 一条单链rna q rna立即作为模板翻译出成熟蛋白 然后利用该复制酶复制q rna 2 图示信息 噬菌体的遗传物质q rna作为模板的翻译过程 解析 选b 本题主要考查中心法则的有关知识 q rna复制的产物为rna 而逆转录的产物为dna 故a项错误 q rna的复制要遵循碱基互补配对原则 以q rna为模板 产物rna与模板之间会形成双链rna 故b项正确 题图中一条q rna作为模板翻译出了成熟蛋白 外壳蛋白和rna复制酶等三种蛋白质 每个蛋白质至少是由一条肽链形成的 故c项错误 由题干信息 当噬菌体侵染大肠杆菌后 q rna立即作为模板翻译出 rna复制酶 然后 复制q rna 可知 复制酶基因表达在先 q rna复制在后 故d项错误 方法技巧 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复制或转录 如果模板是rna 生理过程可能是rna复制或逆转录或翻译 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复制或逆转录 如果产物为rna 生理过程可能是rna复制或转录 如果产物是蛋白质 或多肽 生理过程是翻译 4 2016 洛阳模拟 下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙述 错误的是 a 基因分布于细胞核 线粒体中 只有核中的基因能决定性状b 环境也能影响性状表现 性状是基因与环境共同作用的结果 c 有些性状是由多个基因共同决定的 有的基因可决定和影响多种性状d 一条染色体上分布有许多基因 可决定和影响人体的多种性状表现 解析 选a 基因分布于人体的细胞核 线粒体中 核基因和线粒体基因均能控制生物性状 a错误 性状是由环境和基因共同决定的 b正确 性状可由一个或多个基因共同决定 有些基因可决定和影响多种性状 c正确 一条染色体上含一个或两个dna 一个dna上含有多种基因 可决定和影响人体多种性状 d正确 加固训练 1 青霉素 环丙沙星 红霉素 利福平对细菌的作用部位或作用原理分别对应图乙中的 图甲为遗传信息的传递和表达过程 下列叙述正确的是 a 环丙沙星和红霉素都能抑制 过程b 青霉素和利福平都能抑制细菌的 过程c 结核杆菌的 过程都发生在细胞质中d 过程可发生在人体的健康细胞中 解析 选d 由图乙知 环丙沙星可抑制 dna的复制 对应图甲中 青霉素抑制细菌细胞壁的形成 红霉素阻止翻译的进行 对应 利福平抑制转录的进行 对应 结核杆菌与人均为细胞生物 不会发生 过程 2 如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 选a 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 阅卷案例10基因的本质和表达 找错 纠错 请找出题目中的错误答案并纠正错答1 序号 正答 错答2 序号 正答 1 6 显性基因表达 隐性基因不转录 或隐性基 因不翻译 或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低 错答3 序号 正答 错答4 序号 正答 错答5 序号 正答 s 碱基对排列顺序的多样性 碱基互补配对 全国卷题型特训 简答式 1 研