【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第三讲 基因的表达课件 必修2.ppt

一 遗传信息的转录 判断正误 1 rna的结构和种类 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含有脱氧核糖和胸腺嘧啶 2 dna都是双链 rna都是单链 3 rna分为mrna trna和rrna三种 2 转录 1 转录只发生在细胞核中 2 dna的两条链同时作模板 3 转录的原料是4种核糖核苷酸 4 转录需要解旋酶和dna聚合酶 二 遗传信息的翻译1 密码子和反密码子 判断正误 1 密码子位于mrna上 是由三个相邻碱基组成的 2 密码子与氨基酸是一一对应关系 3 决定氨基酸的密码子有64种 4 反密码子位于trna上 有61种 2 翻译 填空 1 场所 2 运载工具 3 模板 4 原料 核糖体 trna mrna 20种氨基酸 三 基因对性状的控制1 中心法则 请写出完善后的中心法则 2 基因对性状的控制 连线 2 联系 1 转录 翻译过程中基因中的碱基数 mrna上的碱基数与多肽链中氨基数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 2 复制 转录和翻译与细胞分裂 分化的关系 1 dna复制发生于细胞分裂过程中 2 转录 翻译发生于细胞分裂 分化过程 3 氨基酸与密码子 反密码子的关系 1 每种氨基酸对应一种或几种密码子 密码子简并性 可由一种或几种trna转运 2 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 3 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 特别提醒 由于基因中有的片段不转录以及转录出的mrna中有终止密码子等原因 所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数目的6倍多 一个mrna分子上可相继结合多个核糖体 同时合成多条相同肽链 从核糖体上脱离下来的只是多肽链 多肽链往往还要在相应的细胞器 内质网 高尔基体 内加工 最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质 1 2011 长春调研 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 在基因控制蛋白质合成的过程中 没有a与t配对 转录过程需要解旋酶 但翻译过程不需要 答案 d 2 mrna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 答案 c 解析 因trna是与mrna上的密码子配对 故密码子的一个碱基发生替换 对应的trna一定改变 又因一种氨基酸可能对应多种密码子 故密码子改变不一定引起氨基酸的改变 3 某条多肽的相对分子质量为2778 若氨基酸的平均相对分子质量为110 如考虑终止密码子 则编码该多肽的基因长度至少是 a 75对碱基b 78对碱基c 90对碱基d 93对碱基 答案 d 解析 设多肽是由m个氨基酸构成的 蛋白质的相对分子量 110m 18 m 1 2778 则m等于30 那么控制该多肽的密码子有31个 终止密码子不编码氨基酸 则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基 基因与性状的关系 1 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位 2 一般而言 一个基因决定一种性状 3 生物体的一个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 5 生物的性状是基因和环境共同作用的结果 4 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b 过程均可在线粒体 叶绿体中进行 过程发生在某些病毒体内c 过程不可能发生在肺炎双球菌中d 均遵循碱基互补配对原则 但碱基配对的方式不完全不同 解析 病毒自身不能进行新陈代谢 因此不能进行逆转录 病毒的逆转录过程发生在宿主细胞内 答案 b 5 改编题 白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病 前者不能由酪氨酸合成黑色素 后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸 排出的尿液因含有尿黑酸 遇空气后氧化变黑 如图表示人体内与之相关的一系列生化过程 据图分析下列叙述不正确的是 a 并非人体所有的细胞都含有酶bb 控制酶d合成的基因发生突变会导致黑尿病c 白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质结构直接控制生物性状的d 图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状 一个性状也可受多个基因控制 解析 白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢 进而控制生物性状的 答案 c 命题角度 基因表达与遗传信息流动 1 高考试题考查的知识点主要涉及以下几个方面 复制 转录和翻译过程分析及比较 如2010年安徽卷t3 2009年海南卷t12 中心法则与遗传信息流动 如2010年上海卷t21 2 近年来对基因表达的考查往往结合质基因 真核细胞与原核细胞 基因结构 以信息形式呈现 等知识进行综合命题 下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程 表示物质转移的路径和方向 请仔细观察和分析图解 并回答下列问题 1 图中rbcs基因表达的产物是ssu cab基因表达的产物是lhcp 在基因表达的过程中 图中的 代表的物质或结构依次为 2 图中 是叶绿体中的小型环状dna 上的基因表达的产物是lus 物质 具有催化某种高分子物质合成的作用 则 是 3 据图可知 基因表达过程中转录发生的细胞部位是 翻译发生的细胞部位是 4 据图可知 合成的lhcp参与光合作用的 反应 由ssu和lus组装成的rubisco催化co2 c5 2c3反应的过程 则rubisco存在于 中 解析 1 rbcs基因与cab基因转录的 信使rna 从核孔穿出 与 核糖体 结合 翻译出肽链 2 从题图看出 上的基因表达的链状物能与叶绿体基质中的核糖体结合 这种链状物应是rna 物质 能催化某种高分子物质 rna 合成 是rna聚合酶 3 从题图看出 细胞核 染色体 和叶绿体基质中的基因都能转录 细胞质和叶绿体中的核糖体都能翻译 4 题图显示lhcp参与类囊体上的反应 即光反应 co2 c5 2c3发生于叶绿体基质 rubisco存在于叶绿体基质 答案 1 mrna 核糖体 肽链 2 rna聚合酶 3 细胞核 染色体 和叶绿体基质细胞质中的核糖体和叶绿体中的核糖体 4 光叶绿体基质 本讲实验 实验评价类题目的解题方法 此类试题实验目的明确 围绕实验目的已设计好实验 但由于实验设计中存在某些不足 导致实验结果不能说明实验结论 解题时要研读实验目的 看是否设计了变量 结果是否正确 原理使用是否妥当 有无遵循单一变量原则等 1 看有无对照实验 如果有 看对照设计是否合理 2 看实验是否遵循了单一变量原则 如研究温度对酶活性的影响 则温度为自变量 除单一变量外 各组实验的其他条件应完全一样 包括 实验对象的一致性 等量性原则 每次实验所加试剂的量要相等 实验控制时间的一致性 实验条件的一致性等 3 看实验步骤的顺序是否合理 步骤是否完整 4 看实验仪器 药剂的使用是否合理 包括药剂的配备及用量的多少等 5 看实验结果的验证是否合理 在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后 科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个 尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术 在每一个试管中加入一种氨基酸 再加入除去了dna和mrna的细胞提取液 以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链 如下图请回答 1 实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是 2 细胞提取液为该实验具体提供了 3 实验中所用的细胞提取液需除去dna和mrna的目的是 4 要想知道更多氨基酸的密码子 你如何改变上述实验 简述 5 本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备 请简述制备方法 对大肠杆菌进行振荡裂解 经上述操作 得到了除去dna和mrna的细胞提取液 大肠杆菌中mrna约在30 60分钟内自行分解 因此操作中可不考虑 解析 多聚尿嘧啶的作用相当于mrna 细胞提取液为转录提供了能量 酶 核糖体 trna 实验中除去dna和mrna的目的是排除dna mrna对体外合成蛋白质的影响 答案 1 作为模板mrna直接控制蛋白质 多肽 合成 2 能量 酶 核糖体 trna 缺项不对 3 排除细胞中的dna mrna对体外合成蛋白质的影响 4 依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸 5 离心 过滤 获取匀浆 用dna酶处理匀浆 除去dna 1 2010 天津高考 根据下表中的已知条件 判断苏氨酸的密码子是 a tgub ugac acud ucu 解析 密码子为mrna上决定氨基酸的三个相邻碱基 因此根据转录和翻译过程中的碱基配对关系 dna的信息链有两个种可能 若dna信息链含碱基t g 可推知mrna上相应位置上的碱基分别是a c 由trna上反密码子最后一个碱基a可推知mrna上相应位置上的碱基为u 因此苏氨酸的密码子为acu 若另一条链为信息链 则其碱基顺序为aca 由此可推知密码子为ugu 与选项不符 答案 c 2 2010 广东高考 下列叙述正确的是 a dna是蛋白质合成的直接模板b 每种氨基酸仅由一种密码子编码c dna复制就是基因表达的过程d dna是主要的遗传物质 解析 dna是蛋白质合成的间接模板 直接模板是mrna 有的氨基酸可以由几种密码子编码 dna复制是基因的传递过程 而转录和翻译才是基因的表达过程 绝大多数生物以dna为遗传物质 所以dna是主要的遗传物质 答案 d 3 2010 上海高考 1983年科学家证实 引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒 hiv 是一种逆转录病毒 下列正确表示hiv感染人体过程的 遗传信息流 示意图是 解析 hiv病毒是以rna为遗传物质的病毒 能控制宿主细胞合成逆转录酶 以rna为模板逆转录成dna 该dna又和人体细胞核内的dna整合在一起 整合后的dna分子在人体细胞又可以复制 还可以转录出rna 以rna为模板翻译成病毒的蛋白质 该dna转录而来的rna可作为hiv的遗传物质 该病毒无法控制宿主细胞合成rna复制酶 故hiv的rna不能复制 答案 d 4 2010 安徽高考 大肠杆菌可以直接利用葡萄糖 也可以通过合成 半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用 将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中 测定其细胞总数及细胞内 半乳糖苷酶的活性变化 如图 据图分析 下列叙述合理的是 a 0 50min 细胞内无 半乳糖苷酶基因b 50 100min 细胞内无分解葡萄糖的酶c 培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时 半乳糖苷酶基因开始表达d 培养基中葡萄糖缺乏时 半乳糖苷酶基因开始表达 解析 从图示可知 在0 50min 半乳糖苷酶活性为0 说明此时大肠杆菌以葡萄糖为碳源 但细胞中仍然存在合成 半乳糖苷酶的基因 分解葡萄糖的酶在细胞中一直存在着 在培养基中只有乳糖时 半乳糖苷酶才能合成 答案 d 5 2010 江苏高考 铁蛋白是细胞内储存多余fe3 的蛋白 铁蛋白合成的调节与游离的fe3 铁调节蛋白 铁应答元件等有关 铁应答元件是位于铁蛋白mrna起始密码上游的特异性序列 能与铁调节蛋白发生特异性结合 阻遏铁蛋白的合成 当fe3 浓度高时 铁调节蛋白由于结合fe3 而丧失与铁应答元件的结合能力 核糖体能与铁蛋白mrna一端结合 沿mrna移动 遇到起始密码后开始翻译 如下图所示 回答下列问题 1 图中甘氨酸的密码子是 铁蛋白基因中决定 甘 天 色 的模板链碱基序列为 2 fe3 浓度低时 铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 从而抑制了翻译的起始 fe3 浓度高时 铁调节蛋白由于结合fe3 而丧失与铁应答元件的结合能力 铁蛋白mrna能够翻译 这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响 又可以减少 3 若铁蛋白由n个氨基酸组成 指导其合成的mrna的碱基数远大于3n 主要原因是 4 若要改造铁蛋白分子 将图中色氨酸变成亮氨酸 密码子为uua uug cuu cuc cua cug 可以通过改变dna模板链上的一个碱基来实现 即由 解析 转运甘氨酸的转运rna末端的三个碱基为cca 所以甘氨酸的密码子为ggu 模板链与信使rna是互补的 甘 天 色对应的mrna上碱基序列为 ggugacugg 因此对应dna模板链上的碱基序列为 ccactgacc 在fe3 浓度高