高考生物一轮复习 专题三 3 基因的表达课件 新人教版必修2.ppt

高考总复习 第1轮 生物 专题三 第3讲基因的表达 必修2 高考有我 前程无忧 考点明示 考点1遗传信息的转录概念 以为模板 按碱基互补配对原则合成的过程 考点2遗传信息的翻译概念 游离在细胞质中的各种氨基酸 以为模板 合成的过程 考点4中心法则 知识梳理 dna的一条链 rna mrna 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 考点5基因对性状的控制 1 基因通过控制蛋白质的合成来控制性状 有两条途径 间接途径 基因通过控制的合成来控制过程 从而控制性状 实例 白化病是由于控制的基因异常而引起的 直接途径 基因通过控制蛋白质的结构来直接控制性状 实例 囊性纤维病是由于编码的基因缺失3个碱基引起的 2 基因与性状的关系 基因与性状的关系并不都是简单的关系 有些性状由多个基因决定 有些基因也可能影响决定多个性状 基因与 基因与 基因与之间存在着复杂的相互作用 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 dna的复制 转录 翻译 rna的复制 rna逆转录 酶 代谢 酪氨酸酶 跨膜蛋白 线性 基因 基因产物 环境 1 判断下列有关rna的叙述的正误 1 转录和翻译都是以mrna为模板合成生物大分子的过程 2012 上海卷t7 b改编 2 少数rna具有生物催化作用 2011 海南卷t15 a 3 真核生物的trna呈三叶草结构 2011 上海卷t20 b 4 每种trna只转运一种氨基酸 2009 广东卷t25 b 5 反密码子是位于mrna上相邻的三个碱基 2013 新课标卷 t1 c 6 细胞中有多种trna 一种trna只能转运一种氨基酸 答案 1 2 3 4 5 6 2 判断下列有关转录和翻译的叙述的正误 7 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 2014 江苏卷t20 b 8 一个含n个碱基的dna分子 转录出的mrna分子的碱基数是n 2个 2014 江苏卷t20 a 9 细胞核中发生的转录过程有rna聚合酶的参与 2014 新课标卷 t5 a 10 一种trna可以携带多种氨基酸 2013 全国卷 t1 a 11 转录和翻译都可在细胞核中发生 都以脱氧核苷酸为原料 2009 海南卷t12改编 12 dna复制就是基因表达的过程 2010 广东卷t4 b 13 决定氨基酸的密码子有64种 反密码子位于trna上 也有64种 14 胰岛素基因的两条dna单链分别编码a b两条肽链 2011 北京卷t4 a 答案 7 8 9 10 11 12 13 14 考点1遗传信息的转录例1 2016 潍坊联考 右图中 是真核细胞某基因的两条链 是另外一条多核苷酸链 下列说法正确的是a 图中的酶是dna聚合酶b 彻底水解后能生成6种小分子物质c 该过程只发生在细胞核中d 链中碱基g占28 则 链中碱基a占22 考点突破 解析 由图可知 该基因的两条链中 链为模板链 说明该过程为转录过程 图中的酶为rna聚合酶 转录出来的 链为rna 彻底水解后的产物是4种碱基 a u c g 核糖和磷酸 共6种小分子物质 转录主要发生在细胞核中 线粒体 叶绿体中也可以进行转录 只由 链中g占28 无法确定 链中t所占的比例 所以无法确定 链中碱基a所占的比例 答案 b 提升一 rna的结构与分类 1 rna与dna的区别 2 基本单位 核糖核苷酸 提升二 dna的转录过程 变式1 2015 辽宁师大附中期中 下列有关dna和rna的叙述 正确的是 a 生物的遗传信息只存在于dna分子中b 真核生物的遗传物质是dna 而原核生物的遗传物质是dna或rnac 原核生物的dna上不存在密码子 密码子只存在于mrna上d 在真核生物细胞内 既能以dna为模板转录形成rna 也能以rna为模板逆转录形成dna解析 遗传信息还可以存在于rna中 如某些rna病毒的遗传信息 a错误 真核生物的遗传物质是dna 原核生物的遗传物质也是dna b错误 逆转录过程只存在于少数以rna为遗传物质的病毒的遗传信息的传递过程中 d错误 c 考点2遗传信息的翻译例2下面的甲 乙两图为真核细胞中发生的部分代谢过程示意图 下列有关说法中 正确的是 a 甲图所示过程叫作翻译 多个核糖体共同完成一条多肽链的合成b 甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左c 乙图所示过程叫作转录 转录产物的作用一定是作为甲图中的模板d 甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对 并且碱基互补配对方式相同 解析 一条多肽链的合成由一个核糖体完成 转录产物有信使rna 转运rna和核糖体rna三种 其中只有mrna可以作为翻译的模板 转录和翻译过程中都发生了碱基配对 但碱基互补配对方式不同 如转录过程中有t和a的配对 翻译过程中则没有 答案 b 提升一 转录过程第1步 mrna进入细胞质 与核糖体结合 核糖体与mrna的结合部位会形成2个trna的结合位点 携带甲硫氨酸 甲硫氨酸对应的密码子是起始密码子 的trna 通过与mrna的碱基aug互补配对 进入位点1 第2步 携带异亮氨酸 auc 的trna以同样的方式进入位点2 第3步 甲硫氨酸通过与异亮氨酸形成肽键而转移到占据位点2的trna上 第4步 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 重复步骤2 3 4 直至核糖体读取到终止密码 提升二 基因 密码子 反密码子及与氨基酸的关系 1 基因 密码子 反密码子的对应关系 2 氨基酸与密码子 反密码子的关系 每种氨基酸对应1种或几种密码子 密码子的简并性 可由1种或几种trna转运 1种密码子只能决定1种氨基酸 1种trna只能转运1种氨基酸 密码子有64种 3种终止密码子 61种决定氨基酸的密码子 反密码子理论上有61种 提升三 多聚核糖体现象 1 mrna与核糖体的数量关系 一个mrna上可同时结合多个核糖体 2 存在上述关系的意义 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 3 核糖体在mrna上移动的方向 从左向右 据上图 判断依据是根据多肽链的长短 长的翻译在前 4 蛋白质合成的结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质还需要运送至内质网 高尔基体等结构中进一步加工 提升四 dna复制 转录和翻译的区别 变式2某生物基因表达过程如图所示 下列叙述与该图相符的是 a 在rna聚合酶的作用下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 a 解析 本题主要考查基因表达的过程 分析图示可知 转录和翻译是同时进行的 所以该过程发生在原核细胞内 一条mrna上连接了两个核糖体 使一条mrna翻译成两条肽链 dna rna杂交区域中t应与a配对 a应与u配对 转录只需rna聚合酶的催化 当rna聚合酶与dna启动部位相结合时 dna片段的双螺旋结构解开 考点3与基因表达有关的计算例3一段原核生物的mrna通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽 则此mrna分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的trna最多个数 依次为 a 3311b 3612c 1236d 1136解析 一条含有11个肽键的多肽 则含有12个氨基酸 mrna中三个碱基决定一个氨基酸 一个氨基酸至少有一种转运rna来转运 因此mrna中至少含有36个碱基 需要12个转运rna来转运 答案 b 提升一 dna和mrna对应碱基数量的计算解题方法一般如下 1 通常只需画出图甲 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 2 根据第一步做出的图 把题干给出的条件转换成数学等式 3 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 提升二 基因控制蛋白质合成中的相关计算dna 基因 mrna上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 如下图所示 可见 蛋白质中氨基酸数目 1 3mrna碱基数目 1 6dna 或基因 碱基数目 变式3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 d 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 考点4中心法则例4 2014 江苏 研究发现 人类免疫缺陷病毒 hiv 携带的rna在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板 依据中心法则 下图 下列相关叙述错误的是 a 合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过 环节b 侵染细胞时 病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞c 通过 形成的dna可以整合到宿主细胞的染色体dna上d 科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 解析 依图可知 生理过程 为dna复制 为转录 为翻译 为逆转录 为rna复制 hiv病毒属于逆转录病毒 其遗传物质rna进入细胞后 在逆转录酶的催化作用下合成dna 然后转录出相应的mrna进而合成新的蛋白质外壳 a正确 宿主细胞无逆转录酶 因此hiv侵染宿主细胞过程中遗传物质rna和逆转录酶会一同进入宿主细胞 b错误 hiv的遗传物质rna在逆转录酶催化作用下合成的dna 可以整合到宿主细胞的染色体dna上 c正确 通过药物抑制逆转录酶即可抑制hiv病毒的繁殖 d正确 答案 b 提升一 基因与性状的关系提升二 利用流程图分类剖析中心法则 1 细胞生物及噬菌体等dna病毒的中心法则 2 烟草花叶病毒等大部分rna病毒的中心法则 3 hiv等逆转录病毒的中心法则 变式4艾滋病病毒 hiv 侵染人体细胞会形成双链dna分子 并整合到宿主细胞的染色体dna中 以它为模板合成mrna和子代单链rna mrna做模板合成病毒蛋白 据此分析下列叙述不正确的是 a 合成rna dna和双链dna分别需要逆转录酶 dna聚合酶等多种酶b 以rna为模板合成生物大分子的过程包括逆转录和翻译c 以mrna为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳d hiv的突变频率较高 原因是rna单链结构不稳定解析 艾滋病病毒 hiv 的遗传物质是rna 当它侵入人体细胞后会通过逆转录过程形成dna分子 在宿主细胞中 以hiv形成的dna转录而来的mrna为模板合成的蛋白质包括hiv蛋白质外壳和逆转录酶等 c 考点5基因对性状的控制例5下图是基因对性状控制过程的图解 据图分析下列说法正确的是 a 同一生物的同一细胞中m1 m2可同时发生b 性状不同的根本原因是基因中碱基对的缺失c 白化病的成因是酪氨酸酶活性低导致黑色素不能合成d 过程所遵循的碱基互补配对方式不完全相同 解析 选项a m1在生物体的红细胞中存在 在其他细胞中不存在 m2在黑色素细胞中转录形成 二者不能在同一细胞中同时发生 选项b 性状不同的根本原因是碱基对的替换 选项c 白化病的成因是基因不正常导致不能合成酪氨酸酶 从而不能合成黑色素 选项d 分别为转录和翻译过程 前者的碱基配对方式为a u t a g c c g 后者为a u u a g c c g 二者不完全相同 答案 d 提升一 基因控制性状的方式 1 直接控制 基因通过控制蛋白质的分子结构 直接控制生物体的性状 如镰刀型细胞贫血症和囊性纤维病 2 间接控制 基因通过控制酶的合成来控制细胞新陈代谢 进而间接控制生物体的性状 如人类肤色的控制 3 实例 白化病 豌豆粒形的形成原因 提升二 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多个不同的基因有关 3 有些基因可影响多种性状 如图中基因1可影响b和c性状 变式5 2016 北京西城模拟 如图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 基因指导合成的终产物都是蛋白质d 基因可通过控制酶的合成控制代谢解析 过程为基因表达中的转录过程 通过转录可合成rrna trna mrna三种rna a正确 过程为基因表达中的翻译过程 b正确 基因指导合成的终产物除了蛋白质外 还有rna c错误 基因可通过控制酶的合成 控制细胞代谢 d正确 c 转录 翻译过程中的易错点 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 停止 走出误区 考点1 2遗传信息的转录和翻译1 图示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在 a 真核细胞内 一个mrna分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链b 原核细胞内 转录促使mrna在核糖体上移动以便合成肽链c 原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译d 真核细胞内 转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 课堂检测 c 解析 本题主要考查基因控制蛋白质合成的相关知识 真核细胞中 在细胞核中发生转录形成mrna mrna从核孔进入细胞质 与多个核糖体结合 原核细胞内 转录还未结束 核糖体便可结合在mrna上进行肽链的合成 即转录还未结束便可启动遗传信息的翻译 图示信息显示 转录还没有完成 多个核糖体已结合到mrna分子上 说明该细胞为原核细胞 a b d不符合题意 c符合题意 2 2016 福州模拟 大肠杆菌某生命活动中具有如图所示的碱基配对行为 则下列说法中正确的是 表示dna复制过程 图中共有5种碱基 表示dna转录过程 图中共有8种核苷酸 图中的a均代表同一种核苷酸 若x链中的碱基改变 则遗传信息一定改变 若y链中的碱基改变 则氨基酸一定改变a b c d b 解析 x链含有t 为dna单链 y链含有u 为rna单链 则图示代表dna转录过程 共含有5种碱基 由于核糖核苷酸和脱氧核苷酸含有的五碳糖不同 同样是a 在x链中代表脱氧核苷酸 在y链中代表核糖核苷酸 图示中共有8种核苷酸 x链中的碱基排列顺序代表遗传信息 碱基改变 遗传信息一定改变 y链中的碱基改变 可能仍决定相同的氨基酸 考点3与基因表达有关的计算3 2014 四川 将牛催乳素基因用32p标记后导入小鼠乳腺细胞 选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养 下列叙述错误的是 a 小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸b 该基因转录时 遗传信息通过模板链传递给mrnac 连续分裂n次后 子细胞中32p标记的细胞占1 2n 1d 该基因翻译时所需trna与氨基酸种类数不一定相等解析 小鼠乳腺细胞中的核酸有dna和rna2种 故含有5种碱基和8种核苷酸 a项正确 基因转录时 遗传信息通过模板链传递给mrna b项正确 连续分裂n次后 子细胞中含有被32p标记的细胞共2个 占1 2n 1 c项错误 基因翻译时 一种氨基酸可由