高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第19讲 基因控制蛋白质的合成及与性状的关系课件.ppt

第19讲基因控制蛋白质的合成及与性状的关系 2017备考 江苏最新考纲 1 遗传信息的转录和翻译 b 2 基因与性状的关系 b 考点一遗传信息的转录和翻译 5年9考 自主梳理 1 比较rna与dna dna rna 双 单 rna dna t u t u 5 rna功能 mrna 合成的直接模板 rrna 的重要组成成分 trna 的转运工具 病毒rna rna病毒的 酶 少数酶为rna 可降低化学反应的 起催化作用 蛋白质 核糖体 氨基酸 遗传物质 活化能 2 遗传信息的转录 1 概念 以为模板 按碱基互补配对原则合成rna的过程 dna的一条链 2 过程 见下图 rna 游离的核糖核苷酸 mrna 3 遗传信息的翻译 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 场所或装配机器 核糖体 3 条件 模板mrna原料 能量 atp酶 多种酶搬运工具 氨基酸 trna 4 过程 核糖体 trna mrna 终止密码子 1 高考重组判断正误 1 rrna能参与蛋白质的合成 2015 海南高考 11a 2 真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子 2014 海南高考 t21 3 基因b1和由其突变而来的b2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码 2013 海南高考 t22c 4 克里克提出的中心法则对摩尔根等人得出 果蝇的白眼基因位于x染色体上 这一结论有影响 2013 海南高考 t14d 5 转录和翻译都是以mrna为模板合成生物大分子的过程 2012 上海高考 t7b 以上内容主要源自教材必修2p63 64遗传信息的转录和翻译 准确界定 遗传信息 密码子 反密码子 等重要概念 把握转录 翻译内涵是解题关键 2 必修2p63 p66图4 4和图4 6改编 关于真核细胞有关蛋白质的合成过程 下列分析不正确的是 a 细胞质内也可同时存在转录 翻译过程b 核基因转录形成的mrna通过核孔进入细胞质与核糖体结合c 翻译过程中核糖体每次移动三个碱基的位置d 转录和翻译过程中都遵循了a与u u与a配对的原则解析真核细胞的线粒体 叶绿体内可存在转录和翻译过程 转录过程不存在u与a配对 可存在a与u配对 故d选项不正确 答案d 仔细观察下面两图 并思考 1 两图显示的是何种生理过程 它们有何差异 提示图示过程为转录和翻译 两图的区别在于图1所示转录 翻译过程有 时空 差异 即转录在细胞核 时间在前 翻译在核糖体 时间在后 图2所示转录 翻译同时进行 2 大肠杆菌可进行上述哪个过程 图1还是图2 提示大肠杆菌为原核生物 只能进行图2过程不能进行图1过程 3 两图中a f分别是什么物质或结构 提示a f依次为mrna 核糖体 多肽链 dna mrna rna聚合酶 4 针对图1分析 图1中翻译方向如何 判断依据是什么 图示信息显示一条mrna可结合多个核糖体 其意义何在 图中多条多肽链其氨基酸序列是否相同 为什么 它们是否具生物学活性 提示 方向为从左向右 判断依据是多肽链的长短 长的翻译在前 意义为少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 图中多条肽链应相同 因为其模板mrna相同 由于合成的仅是 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 形成特定空间结构后方可具备生物学活性 跟进题组 题组一比较dna与rna 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dna主要存在于细胞核中 rna主要存在于细胞质中 二者的核苷酸的连接方式相同 都是靠磷酸二酯键连接 构成dna和rna的碱基不完全相同 答案b 2 经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知 该生物体内的核酸中 嘌呤占58 嘧啶占42 由此可以判断 a 此生物体内的核酸一定是dnab 该生物一定不含dna而只含rnac 若此生物只含dna 则一定是单链的d 若此生物含dna 则一定是双链的解析因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等 故可能是只含有rna 或同时含有dna和rna 或只含单链dna 答案c dna和rna的区分技巧 1 dna和rna的判断 含有碱基t或脱氧核糖 dna 含有碱基u或核糖 rna 2 单链dna和双链dna的判断 若 双链dna 若嘌呤 嘧啶 单链dna 3 dna和rna合成的判断用放射性同位素标记t或u可判断dna和rna的合成 若大量消耗t 可推断正发生dna的合成 若大量利用u 可推断正进行rna的合成 a t g c且a g t c 题组二比较dna复制 转录和翻译 3 2015 海南卷 20 关于密码子和反密码子的叙述 正确的是 a a 密码子位于mrna上 反密码子位于trna上b 密码子位于trna上 反密码子位于mrna上c 密码子位于rrna上 反密码子位于trna上d 密码子位于rrna上 反密码子位于mrna上解析mrna上3个相邻的碱基决定一个氨基酸 每3个相邻的碱基又称作1个密码子 所以密码子位于mrna上 a正确 每个trna上都有3个碱基可以与mrna上的密码子互补配对 因而叫做反密码子 b c d错误 正确答案选a 4 多选 如图表示生物体内三个重要的生理活动 据所学知识结合图形可得出的正确结论是 a 甲 乙 丙三图正在进行的生理过程分别是复制 转录和翻译b 在正常情况下 碱基的排列顺序相同的单链是a和d b和cc 起始密码子和终止密码子都位于f链上d 丙图所示的生理过程是从分子1链的b端开始的 解析甲图表示dna分子复制过程 乙图表示转录过程 丙图表示翻译过程 a正确 根据碱基互补配对原则可知 甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c b和d b错误 起始密码子和终止密码子位于mrna上 乙图中f链表示mrna c正确 由于多肽链n比m长 所以翻译是从分子1链的a端开始的 d错误 答案ac 1 dna复制 转录和翻译的比较 以真核生物为例 2 巧辨遗传信息 密码子和反密码子 1 界定遗传信息 密码子 遗传密码 反密码子 2 辨析氨基酸与密码子 反密码子的数量关系 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 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 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 题组三基因表达的相关计算 5 2015 四川卷 6 m基因编码含63个氨基酸的肽链 该基因发生插入突变 使mrna增加了一个三碱基序列aag 表达的肽链含64个氨基酸 以下说法正确的是 a m基因突变后 参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加b 在m基因转录时 核糖核苷酸之间通过碱基配对连接c 突变前后编码的两条肽链 最多有2个氨基酸不同d 在突变基因的表达过程中 最多需要64种trna参与 解析在基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基配对 基因发生插入突变后 嘌呤碱基数仍会等于嘧啶碱基数 故a错误 在m基因转录时 核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 b错误 若aag插入点在密码子之间 突变前后编码的两条肽链 只有1个氨基酸不同 若aag插入点在某一密码子中 则突变前后编码的两条肽链 最多有2个氨基酸不同 故c正确 因与决定氨基酸的密码子配对的反密码子共有61种 故基因表达过程中 最多需要61种trna参与 d错误 答案c 6 现代生物工程能够实现在已知蛋白质的氨基酸序列后 再人工合成基因 现已知人体生长激素共含190个肽键 单链 假设与其对应的mrna序列中有a和u共313个 则合成的生长激素基因中g至少有 a 130个b 260个c 313个d 无法确定解析此蛋白质由191个氨基酸缩合而成 控制其合成的mrna中最少有573个碱基 又知mrna中a u 313 所以mrna中g c为573 313 260 个 故dna的两条链中g c共有520个 又因双链dna中g c 即该基因中g至少有260个 答案b 基因表达中碱基数量推算方法 1 dna和mrna对应碱基及数量的计算找准dna和mrna之间对应碱基及其比例关系 即dna模板链中a t 或c g 与mrna中a u 或c g 相等 则 a t 总 a u mrna 2 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 mrna碱基数目 dna 或基因 碱基数目 考点二中心法则及基因与性状的关系 5年11考 自主梳理 1 中心法则 1 总表达式 dna的复制 翻译 转录 rna的复制 rna逆转录 2 分别写出下列相关中心法则表达式 写出噬菌体等病毒的中心法则 写出烟草花叶病毒等病毒的中心法则 写出hiv等病毒的中心法则 写出细胞生物 原核细胞 真核细胞 的中心法则 2 基因控制性状的途径 1 直接控制途径 用文字和箭头表示 2 间接控制途径 用文字和箭头表示 蛋白质的结构 酶的合成 代谢过程 3 基因控制性状的实例 1 2014 海南卷 24 在其他条件具备情况下 在试管中加入物质x和物质z 可得到相应产物y 下列叙述正确的是 a 若x是dna y是rna 则z是逆转录酶b 若x是dna y是mrna 则z是脱氧核苷酸c 若x是rna y是dna 则z是限制性内切酶d 若x是mrna y是在核糖体上合成的大分子 则z是氨基酸解析若x是dna y是rna 则z是rna聚合酶 a错 若x是dna y是mrna 则z是核糖核苷酸 b错 若x是rna y是dna 则z是逆转录酶 c错 若x是mrna y是核糖体上合成的大分子 即是蛋白质 则z是氨基酸 d正确 d 本题变式考查了教材必修2p68 69中心法则5项内容 就模板 原料 产物对5项内容进行对应分析是解题关键 a 过程都需要模板 原料 酶和能量且均可在乳酸菌 酵母菌 线粒体 叶绿体中进行b 若将果蝇一个体细胞核中的8个dna分子用32p标记 然后放入含31p的培养基中 2 必修2p68图4 7改编 下图表示生物界完整的中心法则 有关叙述不正确的是 培养 分裂两次后一个细胞核中含放射性的dna数目可能是0c 在蓝藻细胞中 过程可在细胞同一区域同时发生d 过程发生在某些病毒体内 解析 过程是某些病毒具备的遗传信息传递途径 但该途径必须发生于寄主细胞而不是病毒体内 答案d 跟进题组 题组一中心法则过程分析 1 2015 重庆卷 5 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 解析生物的遗传物质是dna或rna 则遗传信息储存在dna或rna的核苷酸序列中 a正确 由于密码子的简并性 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质 b正确 表现型通过蛋白质表现 故遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 c正确 编码蛋白质的基因含两条单链 碱基序列互补 遗传信息不同 d错误 答案d 2 如图甲 乙 丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程 据图分析下列表述中不恰当的是 a 正常人体细胞内不会进行4 6 7过程b 1 4 6 8 10过程均需要核糖核苷酸作为原料c 1过程需要rna聚合酶参与 3过程需要dna聚合酶参与d 病毒体内不能单独进行图甲 乙或丙所代表的新陈代谢过程 解析甲图表示dna的复制 转录和翻译过程 乙图表示rna的复制和转录 翻译过程 丙图表示rna的逆转录 dna的复制 转录和翻译过程 正常人体细胞内不会进行rna的复制 转录 翻译和逆转录过程 1 4 6 8过程的产物为rna 需要核糖核苷酸作为原料 但10过程表示dna的复制 需要脱氧核糖核苷酸作为原料 1过程需要rna聚合酶参与 3过程需要dna聚合酶参与 病毒不具有独立代谢的能力 不能单独进行图甲 乙或丙所代表的新陈代谢过程 答案b 1 利用图示分类剖析中心法则图示中1 8为转录过程 2 5 9为翻译过程 3 10为dna复制过程 4 6为rna复制过程 7为逆转录过程 2 中心法则各生理过程确认的三大依据 题组二基因对性状的控制 3 2015 重庆一中月考 豌豆的圆粒和皱粒产生机理如图所示 下列相关叙述正确的是 a 皱粒豌豆的产生属于染色体结构变异b 此题能够表现基因对生物性状的直接控制c 插入外来dna序列导致基因数目增加d 豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状解析插入外来dna序列导致皱粒豌豆的产生属于基因突变 a错误 插入外来dna序列导致基因结构改变 基因数目没有增加 使淀粉分支酶基因不能表达 能够表现基因对生物性状的间接控制 b c错误 豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状 d正确 答案d 4 2015 江苏盐城检测 如图为基因的作用与性状表现的流程示意图 请据图分析 下列说法不正确的是 a 过程以dna的一条链为模板 四种核糖核苷酸为原料合成rnab 某段dna上发生了基因突变 但形成的蛋白质不一定会改变c 过程中需要多种转运rna 转运rna不同 所搬运的氨基酸也不相同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不同的trna有可能搬运相同的氨基酸 c 基因与性状的关系整合 1 一个基因一种性状 2 一个基因多种性状 3 多个基因一种性状图解如下 4 基因对性状控制的复杂性基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 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 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 注 若述及的物质并非蛋白质 如植物激素 则基因对其控制往往是通过 控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状 这一间接途径实现的 易错易混防范清零 易错清零 易错点1不能明确密码子 简并性 及其意义 点拨密码子与氨基酸远非一一对应的关系 有许多种氨基酸可对应多种密码子 如亮氨酸对应6种密码子 缬氨酸 苏氨酸 丙氨酸等可对应4种密码子 从而导致氨基酸与密码子间的对应关系为 20 对应 61 此即密码子的 简并性 这种简并性的意义有二 一为 提高翻译速率 二为增强翻译过程的 容错性 从而使得基因发生突变时尽管密码子发生改变 但氨基酸不发生改变 这对维持生物性状的稳定具重要意义 易错点2不能诠释基因表达计算中氨基酸 rna中碱基 dna中碱基中 至少 或 最多 并认为所有细胞中均能进行 复制 转录与翻译 点拨 1 基因表达过程中 蛋白质的氨基酸的数目 mrna的碱基数目 基因中的碱基数目 这个比例关系都是最大值 原因如下 dna中有的片段无遗传效应 不能转录出mrna 真核生物基因中存在不编码氨基酸的非编码序列或非转录序列 转录出的mrna中有终止密码子 终止密码子不对应氨基酸 并且合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸 所以基因或dna上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多 2 并非所有细胞均可进行复制 转录与翻译 只有分生组织细胞才能进行 复制 当然也进行转录与翻译 高度分化的细胞只进行转录 翻译 不进行复制 哺乳动物成熟红细胞 复制 转录 翻译 均不进行 易错点3不能准确界定真核生物 原核生物基因表达或误认为真核细胞中转录 翻译均不能 同时 进行 点拨 1 凡转录 翻译有核膜隔开或具 时空差异 的应为真核细胞 核基因 指导的转录 翻译 2 原核细胞基因的转录 翻译可 同时 进行 图示中可显示边产生mrna边有核糖体与mrna结合 3 真核细胞的线粒体 叶绿体中也有dna及核糖体 其转录翻译也存在 同时进行 的局面 纠错小练 1 2014 江苏单科 20 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