广西高考生物 6.3基因的表达配套课件 新人教版 .ppt

第3讲基因的表达 一 基因 有遗传效应的dna片段 a b c d 1 据图 写出基因与染色体的关系基因在染色体上呈 排列 2 将下列字母代表的结构填入图 中相应范围a 染色体b dnac 基因d 脱氧核苷酸3 基因的实质 片段 点拨 染色体是基因的主要载体 存在基因的其他结构还有叶绿体和线粒体 线性 具有遗传效应的dna 二 基因控制蛋白质的合成1 合成过程 写出过程 的名称 场所 模板 产物 过程 名称 场所 模板 产物 过程 名称 场所 模板 产物 转录 细胞核 dna的一条链 mrna 翻译 细胞质 mrna 多肽 2 解读合成过程中的有关概念 1 密码子 位置 三个碱基的关系 2 trna 功能 运载特性 点拨 生物体尽管有64种密码子 但决定氨基酸的密码子有61种 有3种终止密码并不决定氨基酸 mrna 决定一个氨基酸 转移氨基酸 每种trna只能识别并转移1种氨基酸 三 基因对性状的控制途径1 通过控制 来控制代谢过程 从而控制生物的性状 2 通过控制 来直接影响性状 酶的合成 蛋白质分子的结构 思维判断 1 每条染色体上只含有一个dna分子 分析 一般情况下 每条染色体上只含有一个dna分子 特殊情况下 如细胞分裂过程中染色体复制后 每条染色体上含有两个dna分子 2 转录结束后 模板dna的结构和功能并未改变 分析 dna复制后 亲代dna不复存在 但转录结束后 模板dna恢复原状 其结构和功能并未改变 3 转移rna上并非只有3个碱基 分析 转移rna像其他rna一样 也含有许多碱基 4 叶绿素不是蛋白质 其合成不受基因的控制 分析 叶绿素尽管不是蛋白质 但其合成需要酶的控制 而 蛋白质类 酶的合成受基因控制 因此叶绿素合成也受基因控制 dna复制 转录和翻译的比较1 区别 解旋酶 dna聚合酶 atp 解旋酶 rna聚合酶 atp 酶 atp trna 2个双链dna 1个单链rna 多肽链 分别进入两个子代dna分子中 恢复原样 重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸 边解旋边复制 半保留复制 边解旋边转录 1条mrna上同时结合多个核糖体合成多条肽链 a tt ac gg c a ut ac gg c a uu ac gg c dna dna dna mrna mrna 蛋白质 传递遗传信息 表达遗传信息 使生物表现出各种性状 2 联系 dna 复制 3 dna分子复制 转录和翻译过程中的碱基互补配对原则及基因中碱基 rna中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系 1 dna分子复制 转录和翻译过程中的碱基互补配对原则dna分子复制时 亲代链与子代链间存在碱基互补配对dna分子转录时 模板链与rna链间存在碱基互补配对翻译过程中 mrna中密码子与trna中反密码子间存在碱基互补配对 2 基因中碱基 rna中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系即 蛋白质中氨基酸的数目 1 3mrna中的碱基数目 1 6dna 基因 中的碱基数目 高考警示钟 假设题干 如图为原核细胞转录 翻译的示意图 图示是否表示有4条多肽链正在合成 正确答案 不能表示4条多肽链正在合成 而表示有4条mrna 错误答案 有4条多肽链 分析 审题不细 不能正确分清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 即有4条mrna链 而同一条mrna链上结合多个核糖体 同时合成若干条多肽链 由图可知 mrna的形成先后顺序为由右到左 典例训练1 如图为在实验室中进行的相关模拟实验 请据图回答问题 1 图中甲 乙模拟实验模拟的过程分别是 2 图中乙过程要顺利进行 还需向试管中加入的物质或细胞结构有 3 人们通过研究发现 有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成 从而抑制细菌的繁殖 现发现一种新型抗生素 请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌dna和人体dna的转录过程 实验步骤 第一步 取a b c d4支试管 各加入足量的atp 核糖核苷酸 相关酶的混合溶液 第二步 第三步 预期实验结果并得出实验结论 该实验有可能会出现 种实验结果 如果出现 则说明该抗生素只阻断细菌dna的转录 不阻断人体dna的转录 解题指南 1 考查实质 dna转录和翻译的原料 条件 模板和产物的分析 2 解题关键 要探究抗生素能否阻断细菌dna和人体dna的转录过程 首先明确对照实验的设置 实验变量为抗生素的有无 而观察指标为是否有rna生成 解析 1 甲试管中dna为模板 核糖核苷酸为原料 生成物必然是rna 说明模拟的是转录过程 乙试管中有mrna 原料为氨基酸 说明模拟的是翻译过程 2 翻译过程需要mrna 氨基酸 酶 atp 还需要运载工具trna 场所是核糖体 3 要探究抗生素对人体dna和细菌dna转录的影响 需要对人体dna和细菌dna分别用含抗生素和不含抗生素的溶液进行处理 该实验有可能会出现4种结果 分别为a试管中无rna生成 b试管中有rna生成 c d试管中均有rna生成 a b试管中均有rna生成 c d试管中均有rna生成 a b试管中均有rna生成 c试管中无rna生成 d试管中有rna生成 a试管中无rna生成 b试管中有rna生成 c试管中无rna生成 d试管中有rna生成 答案 1 转录翻译 2 trna核糖体 3 第二步 向a试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液 b试管中滴加等量的蒸馏水 同时a b试管中加入等量相同的细菌dna 向c试管滴加适量一定浓度的抗生素水溶液 d试管滴加等量的蒸馏水 同时c d试管中加入等量相同的人体dna第三步 把a b c d4支试管放在相同且适宜的条件下培养一段时间后 检测4支试管中有无rna的生成 4a试管中无rna生成 b试管中有rna生成 c d试管中均有rna生成 互动探究 1 若将甲试管中加入的 核糖核苷酸 换成 脱氧核苷酸 则甲试管模拟的过程是什么 提示 dna分子的复制 分析 甲试管中加入的dna为模板 脱氧核苷酸为原料 所以生成物必然是dna 说明模拟的是dna分子的复制过程 2 第 3 小题中若出现什么结果 则说明该抗生素既阻断细菌dna的转录 又阻断人体dna的转录 提示 a试管中无rna生成 b试管中有rna生成 c试管中无rna生成 d试管中有rna生成 分析 若抗生素既阻断细菌dna的转录 又阻断人体dna的转录 说明在加入抗生素后 虽然加入了细菌dna或人体dna 但都不会有相应的rna产生 而不加抗生素的实验装置中则会产生相应的rna 变式备选 下列有关基因控制蛋白质合成的叙述 正确的是 a 一个密码子只能决定一种氨基酸 一种氨基酸只能由一种trna转运b 该过程所涉及的转录和翻译过程都需要解旋酶和atpc 该过程遵循碱基互补配对原则 即a与t配对 g与c配对d dna转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸 解析 选d 一个密码子只能决定一种氨基酸 但是一种氨基酸可以由多种trna转运 转录过程需要解旋酶 但翻译过程不需要 基因控制蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个过程 两个过程中都有a与u配对 dna转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸 基因与性状的关系1 中心法则的理解与分析 1 不同生物的中心法则 所有生物的中心法则 细胞生物及噬菌体等dna病毒的中心法则 烟草花叶病毒等大部分rna病毒的中心法则 hiv等逆转录病毒的中心法则 2 中心法则体现了基因的两大基本功能 对遗传信息的传递功能 它是通过dna复制完成的 发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 对遗传信息的表达功能 它是通过转录和翻译完成的 发生在个体发育过程中 2 基因控制性状的途径 1 直接途径 机理 基因蛋白质结构生物体性状 实例 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病的病因 2 间接途径 机理 基因酶的合成细胞代谢生物性状 实例 白化病 豌豆的粒形 高考警示钟 基因与性状的关系 1 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位 2 一般而言 一个基因决定一种性状 3 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 4 有些基因可影响多种性状 如abc 基因1可影响b和c性状 5 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 典例训练2 如图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程 请据图回答 1 图中涉及的遗传信息传递方向为 以流程图的形式表示 2 转录过程中 dna在 的催化作用下 把两条螺旋的双链解开 该变化还可发生在 过程中 3 mrna是以图中的 为模板 在 的催化作用下 由4种游离的 依次连接形成的 4 能特异性识别mrna上密码子的分子是 它所携带的小分子有机物可用于合成图中 5 由于化学物质甲磺酸乙酯的作用 该生物体表现出新的性状 原因是 基因中一个g c对被a t对替换 导致由此转录形成的mrna上 个密码子发生改变 经翻译形成的 中 发生相应改变 解题指南 1 知识储备 1 不同生物的中心法则的书写 2 转录和翻译发生的条件 原料和模板 3 基因与性状之间的关系 2 解题关键 1 明确图中 的名称及转录 翻译的过程 2 当碱基发生替换之后 应明确替换的碱基与其他两个碱基组成的密码子有可能对应着其他的氨基酸 或变为终止密码子 从而导致肽链中氨基酸数目变少 解析 1 左图涉及的是转录过程 而右图表示翻译过程 2 解旋的过程发生在dna分子复制和转录时 3 转录是以dna的一条链为模板 在rna聚合酶的作用下 以核糖核苷酸为原料合成mrna的过程 4 在翻译的过程中trna分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链 5 基因中一个g c对被a t对替换 导致由此转录形成的mrna上的被替换部位的密码子发生改变 经翻译后或变成其他氨基酸 或变成终止密码 导致肽链终止 从而使氨基酸的种类或数目发生改变 答案 1 dnarna蛋白质 2 解旋酶dna复制 3 rna聚合酶核糖核苷酸 4 trna 多肽 肽链 5 1氨基酸的种类或数目 变式训练 下列有关生物体内基因 酶与性状的关系 正确的是 a 绝大多数酶是基因转录的产物b 一种性状只能由一种基因控制c 基因控制性状可通过控制酶的合成来实现d 细胞只要含有某种酶的基因 就会有相应的酶 解析 选c 绝大多数酶是蛋白质 是基因表达的产物 一种性状也可能由多种基因控制 基因控制性状可通过控制酶的合成来实现 也可通过控制蛋白质结构实现 基因选择性表达 不同的细胞会表达不同的基因 变式备选 下列关于中心法则的叙述中 错误的是 解析 选d 逆转录是以rna为模板 脱氧核苷酸为原料合成dna的过程 该过程仅发生于某些rna病毒在宿主细胞内的增殖过程中 遗传信息 密码子和反密码子的比较1 区别 2 联系 1 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 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 2 mrna的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 反密码子则起到识别密码子的作用 3 对应关系 技巧点拨台 密码子 反密码子和氨基酸之间的对应关系由于mrna上的密码子除终止密码子外有61种对应氨基酸 而trna上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应 因此 1 一种氨基酸可有多种密码子 可由多种trna来转运 2 一种密码子只决定一种氨基酸 一种trna只转运一种氨基酸 典例训练3 信使rna上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换 则识别该密码子的trna及转运的氨基酸发生的变化是 a trna一定改变 氨基酸一定改变b trna不一定改变 氨基酸不一定改变c trna一定改变 氨基酸不一定改变d trna不一定改变 氨基酸一定改变 解题指南 1 考查实质 密码子 反密码子和氨基酸之间的关系 2 解题关键 密码子和反密码子之间发生碱基互补配对 密码子改变 反密码子一定发生改变 但由于一种氨基酸可以由多种密码子决定 密码子改变 氨基酸不一定改变 解析 选c 由于只有能够互补配对的密码子和反密码子才能结合 所以当信使rna改变时 trna一定发生改变 由于密码子的简并性所以性状不一定改变 变式训练 下列关于trna和氨基酸之间相互关系的说法 正确的是 a 每种氨基酸都可由几种trna携带b 每种氨基酸都有它特定的一种trnac 一种trna可以携带几种结构相似的氨基酸d 一种氨基酸可由一种或几种特定的trna将它带到核糖体上 解析 选d 一种氨基酸的密码子可以有一个或多个 所以可以由一种或几种特定的trna来运输 因此 trna具有特异性 特定的trna将氨基酸运输到细胞中的核糖体上 trna与mrna上的密码子相配对 从而完成氨基酸的转运过程 分析类实验的解题关键 基因表达产物的判断技巧 案例 为研究某病毒的致病过程 在实验室中做了如图所示的模拟实验 1 从病毒中分离得到物质a 已知a是单链的生物大分子 其部分碱基序列为 gaacauguu 将物质a加入试管甲中 反应后得到产物x 经测定产物x的部分碱基序列是 cttgtacaa 则试管甲中模拟的是 过程 2 将提纯的产物x加入试管乙 反应后得到产物y 产物y是能与核糖体结合的单链大分子 则产物y是 试管乙中模拟的是 过程 3 将提纯的产物y加入试管丙中 反应后得到产物z 产物z是组成该病毒外壳的化合物 则产物z是 4 若该病毒感染了小鼠上皮细胞 则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 而决定该化合物合成的遗传信息来自 若该病毒除感染小鼠外 还能感染其他哺乳动物 则说明所有生物共用一套 该病毒遗传信息的传递过程为 命题人透析 1 根据碱基序列判断dna和rna rna一般为单链 碱基u是其特有成分 dna一般为双链 碱基t是其特有成分 根据题干碱基序列可判断a为rna x为dna 而以rna为模板指导形成dna的过程 我们称之为逆转录 2 根据核糖体和病毒的物质组成判断产物名称 根据题干信息 y是能与核糖体结合的单链大分子 推知y是rna 试管乙中模拟的是转录过程 根据题干信息 z是组成该病毒外壳的化合物 推知z是蛋白质 丙试管中模拟的是翻译过程 3 病毒繁殖时所需物质的来源 病毒营寄生生活 在宿主内以病毒自身的rna为模板 以宿主细胞内的原料 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸等 经一系列的化学反应最终合成rna和蛋白质外壳 组装形成新的病毒 标准答案 1 逆转录 2 mrna转录 3 蛋白质 或多肽 4 小鼠上皮细胞病毒rna密码子 阅卷人点评 得分要点答案是惟一的 每个题空的答案只有与标准答案一致才能得分 失分案例 1 错答为 转录 2 错答为 rna 4 错答为 dna mrna 蛋白质 原因是忘记了该病毒为rna病毒 1 下列关于基因的说法 错误的是 a 基因是有遗传效应的dna片段b 基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息c 基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位d 基因是染色体的一段 解析 选d 基因是有遗传效应的dna片段 主要存在于染色体上 呈线性排列 是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 基因中的脱氧核苷酸 或碱基 的排列顺序就代表遗传信息 而染色体除含有dna外 还含有蛋白质 因此 基因是染色体的一段 的说法是错误的 2 对以下所示 正确的说法有 dna a t g c rna u a c g 表示dna复制过程 表示dna转录过程 图中共有5种碱基 图中共有8种核苷酸 图中共有5种核苷酸 图中的a均代表同一种核苷酸a b c d 解析 选c 本题通过转录的方式考查dna与rna之间的区别和联系 组成dna的碱基一共有a c g t4种 脱氧核苷酸也有4种 组成rna的碱基有4种 a c g u 核糖核苷酸也有4种 所以碱基一共有5种 核苷酸一共有8种 由于组成dna与rna的五碳糖不同 在dna中 a代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸 在rna中a代表腺嘌呤核糖核苷酸 所以图中的a所代表的核苷酸不是同一种 3 某mrna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个数依次为 a 3311b 3612c 1236d 1136 解析 选b 一条含有11个肽键的多肽 应含有12个氨基酸 mrna中 三个相邻碱基决定一个氨基酸 一个氨基酸至少有一种trna转运 因此mrna中含有36个碱基 共需12个trna 4 如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程 aa代表氨基酸 下列叙述正确的是 a 能给该过程提供直接模板的只能是dnab 该过程合成的产物一定是酶或激素c 该过程有水产生d 有多少个密码子 就有多少个反密码子与之对应 解析 选c 翻译的直接模板是mrna而不是dna a项不正确 翻译的产物是多肽 经加工后形成蛋白质 并且蛋白质不一定就是酶或激素 还可能是其他物质 如结构蛋白 故b项不正确 氨基酸脱水缩合形成多肽过程中有水产生 故c项正确 终止密码子不与氨基酸对应 所以没有与终止密码子对应的反密码子 d项也不正确 5 2012 百色模拟 如图为基因的作用与性状的表现流程示意图 请据图分析 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mrnab 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 使结构蛋白发生变化所致 解析 选b 图中 过程为翻译 需要mrna作为模板 氨基酸作为原料 酶作催化剂 核糖体为场所 atp提供能量 此外 还需要trna作转运工具 6 在生物体内性状的表达一般遵循dna rna 蛋白质的原则 下面是几种与此有关的说法 不正确的是 a 在细胞的一生中 dna rna和蛋白质的种类和数量是不变的b dna rna主要是在细胞核中完成的 rna 蛋白质是在细胞质中完成的c 在同一个体的不同体细胞中 dna相同 rna和蛋白质不一定相同d 在细胞的一生中 dna一般是不变的 rna和蛋白质分子是变化的 解析 选a dna是细胞中的遗传物质 一般是不变的 由于同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达 因此不同细胞中的dna相同 而rna和蛋白质不一定相同 7 中心法则揭示了生物遗传信息由dna向蛋白质传递与表达的过程 请回答下列问题 1 a b c d所表示的四个过程依次分别是 和 2 需要trna和核糖体同时参与的过程是 用图中的字母回答 3 a过程发生在真核细胞分裂的 期 4 在真核细胞中 a和b两个过程发生的主要场所是 5 rna病毒的遗传信息传递与表达的途径有 用类似本题图中的形式表述 解析 图中a表示dna复制 发生在真核细胞分裂的间期 主要发生在细胞核中 b为转录 主要发生在细胞核中 c为翻译 主要发生在细胞质中 该过程需要trna携带氨基酸并识别mrna上的密码子 d为逆转录 e为rna复制 二者均与rna病毒有关 答案 1 dna复制转录翻译逆转录 2 c 3 间 4 细胞核 5 实验原则实验的对照原则 相互对照 概念解读 1 概念是指不另设对照组 而是几个实验组相互对比对照 在分组实验中 大都是运用相互对照 2 目的通过对比实验