高考生物一轮复习 第八单元 基因的本质与表达 第3讲 基因的表达课件.ppt

第3讲基因的表达 基础自测 知识清单 一 rna的结构与分类1 基本单位及组成 填写图中序号名称 磷酸 核糖 碱基 a u g c 核糖核苷酸 2 结构特点 一般是单链 基础自测 知识清单 二 遗传信息的转录和翻译1 转录 1 概念 在细胞核中 以dna的一条链为模板合成rna的过程 基础自测 知识清单 2 过程 基础自测 知识清单 2 翻译 1 概念 游离在细胞质中的各种氨基酸 以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 2 过程 基础自测 知识清单 第1步 mrna进入细胞质 与核糖体结合 第2步 trna与mrna按照碱基互补配对原则结合 将氨基酸置于特定位置 第3步 相邻氨基酸脱水缩合形成肽键 氨基酸连接形成肽链 第4步 当trna上的反密码子识别终止密码子后 肽链合成终止 肽链被释放 三 基因对性状的控制1 中心法则的提出及发展 1 提出人 克里克 2 中心法则的内容 dna的复制 转录 翻译 rna复制 逆转录 基础自测 知识清单 3 最初提出的内容包括dna复制 转录和翻译 补充完善的内容为rna复制和逆转录 4 rna的自我复制和逆转录只发生在rna病毒在宿主细胞内的增殖过程中 且逆转录过程必须有逆转录酶的参与 高等动植物体内只能发生另外三条途径 2 基因控制性状的途径 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 如白化病 2 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 如囊性纤维病 基础自测 知识清单 1 下列有关rna的叙述 正确的打 错误的打 1 每种trna只转运一种氨基酸 2 转录的产物只有mrna 解析 细胞中的rna几乎都是转录而来的 3 mrna上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为密码子 4 真核细胞内mrna和trna都是在细胞质中合成的 解析 真核细胞内大多数mrna和trna都是在细胞核中通过转录形成的 5 dna分子中含有氢键 而rna分子中不含有氢键 解析 trna呈三叶草状 分子内也含有氢键 基础自测 知识清单 2 下列有关转录和翻译的叙述 正确的打 错误的打 1 转录和翻译都可在细胞核中发生 解析 翻译不能在细胞核中进行 2 每种氨基酸都仅由一种密码子决定 解析 一种氨基酸对应一种或几种密码子 3 以 gaattg 的互补链为模板转录mrna 则此段mrna的序列是 cuuaac 解析 gaattg 的互补链是 cttaac 以它作为模板转录的mrna的序列是 gaauug 4 mrna在核糖体上移动翻译出蛋白质 解析 核糖体沿着mrna移动翻译出的是肽链而不是蛋白质 5 不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达 解析 不同组织细胞中 部分表达的基因是相同的 基础自测 知识清单 3 下列有关中心法则及基因对性状的控制的叙述 正确的打 错误的打 1 dna病毒中没有rna 其遗传信息的传递不遵循中心法则 解析 遗传信息的传递都遵循中心法则 2 中心法则体现了基因传递遗传信息和表达遗传信息的功能 3 基因与性状之间是一一对应的关系 解析 基因与性状的关系并不是简单的线性关系 有的性状由多个基因决定 4 基因通过控制酶的合成来控制生物的所有性状 解析 有些性状是由基因通过控制蛋白质的结构直接控制的 基础自测 知识清单 4 2015 上海高考 大多数生物的翻译起始密码子为aug或gug 在下图所示的某mrna部分序列中 若下划线 0 表示的是一个决定谷氨酸的密码子 则该mrna的起始密码子可能是 b a 1b 2c 3d 4 解析 由题干中 若下划线 0 表示的是一个决定谷氨酸的密码子 再结合图中核糖体的移动方向 我们可判断起始密码子位于下划线 0 的左侧 由0 1方向可推知1 0方向的密码子依次为gaa ugu cuu gug acc gaa ugg cuc gag 由此可知该mrna的起始密码子可能是gug 即题图中的2 基础自测 知识清单 基础自测 知识清单 1 rna与dna在化学组成上的区别 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 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体的性状 考点二 考点一 考点一遗传信息的传递与表达1 基因表达过程中的三种rna的比较 考点二 考点一 考点二 考点一 2 遗传信息 密码子与反密码子 1 三者的区别与联系 考点二 考点一 2 位置关系 考点二 考点一 3 组成蛋白质的氨基酸有20种 密码子有64种 其中决定氨基酸的密码子有61种 一种密码子只能决定一种氨基酸 一种trna只能转运一种氨基酸 因此每种氨基酸对应一种或几种密码子 密码子的简并性 即可由一种或几种trna转运 4 基因中碱基 rna中碱基与蛋白质中氨基酸数量的关系 基因中碱基数 mrna碱基数 多肽链中氨基酸数 6 3 1 图解如下 说明 由于mrna中存在终止密码子 故mrna上碱基数目应大于蛋白质中氨基酸数目的3倍 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 考点二 考点一 数密码子的规则 1 从左到右 2 每相邻的3个碱基构成1个密码子 3 不能重叠数 例如auggaagca 根据上述原则 3个为一组 第一个密码子是aug 第二个密码子是gaa 第三个密码子是gca 考点二 考点一 3 dna复制 转录和翻译的比较 考点二 考点一 考点二 考点一 4 mrna与核糖体数量 翻译速度的关系图 1 数量关系 一个mrna可同时结合多个核糖体 形成多聚核糖体 2 意义 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 3 方向 从左向右 如图 判断依据是多肽链的长短 长的翻译在前 4 结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质往往还需要运送至内质网 高尔基体等细胞器中进一步加工 5 图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mrna相同而相同 考点二 考点一 典例1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 解题思路 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 参考答案 d 考点二 考点一 1 2015 杭州质检 如图甲 乙 丙表示细胞生命活动过程示意图 图乙是图甲中部分结构的放大图 图丙是图乙中部分结构的放大图 下列叙述错误的是 d a 图甲中dna rna的杂交区域中可存在t与a配对b 图甲中b端对应于图乙的左侧 且图乙中存在3种rnac 据乙 丙两图可推测trna与氨基酸结合的过程中有水生成d 若dna模板链上的cca和ggt分别决定甘氨酸和脯氨酸 则图乙方框内为甘氨酸 考点二 考点一 解析 题图甲表示原核生物的转录和翻译过程 题图乙表示其中的翻译过程 题图丙是对trna的部分结构的放大 转录过程中dna和rna配对时遵循碱基互补配对原则 可存在t与a配对 a项正确 由题图甲中肽链的长短可推知翻译中核糖体的移动方向是从b到a 故b端位于题图乙的左侧 翻译过程中需要trna mrna rrna这三种rna的参与 b项正确 题图丙中氨基酸的羧基与核糖的羟基脱水缩合连接在一起 c项正确 题图乙方框内氨基酸对应的密码子为cca 则对应的dna模板链中的碱基序列应为ggt 故该氨基酸为脯氨酸 d项错误 考点二 考点一 2 2015 新课标全国卷 下列叙述错误的是 d a dna与atp中所含元素的种类相同b 一个trna分子中只有一个反密码子c t2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成d 控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的dna上 解析 dna和atp的组成元素都是c h o n p a项正确 trna的一端有一个反密码子 另一端携带氨基酸 b项正确 t2噬菌体的遗传物质是dna c项正确 细菌是原核生物 细胞中没有线粒体 d项错误 考点二 考点一 3 2016 赤峰质检 如图为某生理过程示意图 下列相关叙述正确的是 c a 该过程中的 位于染色体上b 与 碱基互补配对区域中a均与t配对c 与 的结合部位形成trna的结合位点不止一个d 图中 的移动方向由上往下 解析 由题图可知 是dna 是mrna 是多肽 是核糖体 题图所示为转录和翻译过程 两者同时进行 说明其为原核生物或真核生物线粒体 叶绿体中的基因表达过程 原核生物以及真核生物线粒体或叶绿体中无染色体 a项错误 mrna中无碱基t 但有u 与dna上的a配对 b项错误 核糖体与mrna的结合部位会形成2个trna的结合位点 c项正确 根据肽链的长短可知 题图中 的移动方向由下往上 肽链逐渐延长 d项错误 考点二 考点一 4 二倍体植物细胞内的一条染色体上有m基因和r基因 它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的dna序列如图 起始密码子均为aug 下列叙述正确的是 d a 基因m在该二倍体植物细胞中数目最多时可有两个b 在减数分裂过程中等位基因随a b链的分开而分离c 基因m和基因r转录时都以b链为模板合成mrnad 若箭头处的碱基突变为t 则对应密码子一定改变 考点二 考点一 解析 若该二倍体植株为纯合子 则基因m在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个 有丝分裂后期 a项错误 在减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离 而不是随着a b链的分开而分离 b项错误 起始密码子均为aug 则基因m以b链为模板合成mrna 而基因r以a链为模板合成mrna c项错误 基因m以b链为模板合成mrna 若箭头处的碱基突变为t 即cag tag 则对应密码子由guc auc d项正确 考点二 考点一 5 2015 大理检测 1966年 f h c crick提出摆动假说 当反密码子与mrna上的密码子配对时 前两个碱基严格遵守碱基互补配对原则 但第三个碱基有一定的自由度可以 摆动 如图所示 下列相关说法正确的是 d a 反密码子与密码子的化学本质和种数都相同b 通常一种trna既能识别一种密码子又能携带多种氨基酸c 替换碱基种类就一定能改变生物性状d 碱基序列略有不同的基因能表达出相同的蛋白质 考点二 考点一 解析 反密码子与密码子的化学本质都是rna 分析题图可知 反密码子与密码子的配对中 前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则 第三对有一定自由度 如反密码子中的第三个碱基c可以与g配对 也可以与u配对 决定氨基酸的密码子有61种 一个trna可以对应多个密码子 因此反密码子可能少于61种 a项错误 通常一种trna只能识别一种密码子 只能携带一种氨基酸 b项错误 由于密码子的简并性等原因 替换碱基种类不一定能改变生物性状 c项错误 由于 反密码子第三个碱基有一定的自由度 故碱基序列略有不同的基因可能表达出相同的蛋白质 d项正确 考点二 考点一 考点二 考点一 考点二 考点一 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 基因1可影响b和c的性状 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 由此可见基因与基因 基因与基因产物 基因与环境之间存在着复杂的相互作用 精细地调控着生物体的性状 考点二 考点一 典例2 2015 河南中原名校一模 如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程 下列叙述不正确的是 a 过程分别需要dna聚合酶 rna聚合酶 逆转录酶 可发生在病毒体内b 过程直接需要的物质或结构有mrna 氨基酸 trna 核糖体 酶 atpc 把dna放在含15n的培养液中进行 过程 子一代含15n的dna占100 d 均遵循碱基互补配对原则 但碱基配对的方式不同 考点二 考点一 解题思路 题图中 分别表示dna复制 转录 翻译 逆转录 rna复制和翻译过程 其中 过程需要的酶分别是dna聚合酶 rna聚合酶 逆转录酶 逆转录过程只发生在宿主细胞内 不能发生在病毒体内 a项错误 参考答案 a 考点二 考点一 考点二 考点一 1 2016 南京模拟 下列有关遗传信息传递的叙述 错误的是 b a 乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间b hiv的遗传信息传递中只有a u的配对 不存在a t的配对c dna复制 转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则d 核基因转录形成的mrna穿过核孔进入细胞质中进行翻译 解析 乳酸菌的遗传信息传递过程为dna dna dna rna rna 蛋白质 dna rna和蛋白质都是大分子 a项正确 hiv的遗传信息传递中存在逆转录过程 故存在a t的配对 b项错误 dna复制 转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则 c项正确 核基因转录生成的mrna是大分子 从核孔进入细胞质 d项正确 考点二 考点一 2 如图是中心法则中的一个 环节 下列有关说法不正确的是 d a 图中表示的是转录过程 该过程不会发生于真核生物的细胞质基质中b 该过程中dna先解旋后螺旋 rna聚合酶沿模板链向右移动c 转录时 游离的核糖核苷酸在3 端连接到rna链上d 该过程得到的产物只有传递遗传信息的功能 考点二 考点一 解析 有rna聚合酶参与的信息传递应为转录 真核细胞中的dna分布于细胞核 线粒体和叶绿体中 因此转录不会发生于细胞质基质中 a项正确 转录过程中 dna先解旋后螺旋 因此rna聚合酶沿模板链向解旋一侧 右 移动 b项正确 转录的方向向右 因此游离的核糖核苷酸连接到rna链的3 端 c项正确 该过程得到的产物可能是mrna trna rrna中的任意一种 其中只有mrna有传递遗传信息的功能 d项错误 考点二 考点一 3 如图为人体内基因对性状控制过程示意图 下列说法正确的是 d a 过程 都主要在细胞核中进行b 基因1和基因2不可能同时出现在同一个细胞中c 老年人细胞中不含有m2d m1和m2不可能同时出现在同一个细胞中 解析 分析题图可知 过程 表示转录 过程 表示翻译 转录主要在细胞核中进行 翻译在核糖体上进行 a项错误 人体所有的体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的 含有相同的基因 因此基因1和基因2同时存在于同一人所有的体细胞中 b项错误 老年人细胞中含有m2 也能合成酪氨酸酶 只是酪氨酸酶的活性降低 c项错误 m1 m2体