必修二4PPT幻灯片

最新考纲高频考点1.遗传信息的转录和翻译Ⅱ2.基因与性状的关系Ⅱ1.遗传信息的转录和翻译过程及相关计算2.基因与蛋白质及性状的关系一、遗传信息的转录和翻译1．DNA分子与RNA分子的比较化学组成基本单位结构主要分布磷酸碱基五碳糖DNA磷酸AGC通常呈链结构RNA部位通常呈链结构①T②U③脱氧核糖④核糖⑤脱氧酸核苷⑥核糖核苷酸⑦双⑨细胞核⑧单⑩细胞质6．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫

，

共有

种，而氨基酸只有

种，故一种氨基酸可由一种或多种

来转运。反密tRNA2061tRNA码子1．密码子具有的特点是什么？二、基因对性状的控制1．中心法则：遗传信息从

传递给

，再从

传递给

的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的

过程，叫做“中心法则”。后来，某些病毒的

过程以及RNA的

的发现，又补充和发展了“中心法则”。2．基因对性状的控制(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

来直接控制性状

DNARNARNA蛋白质复制逆转录自我复制酶的合成蛋白质的分子结构2．生物的有些性状并不是由蛋白质来体现的，这与基因控制生物性状相矛盾吗？为什么？ 思考探讨提示：1．简并性：一种氨基酸可以有多个密码子；通用性：说明所有生物共用一套密码子。2．不矛盾。虽然有些性状不是蛋白质构成的，但控制这些性状的酶是蛋白质，这些酶的合成要受基因控制。一、DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时期细胞分裂的间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)细胞质中核糖体上模板以DNA解旋的两条链为模板以DNA解旋的一条链为模板以mRNA为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶、能量酶、能量酶、能量、tRNA碱基配对方式A—TT—AC—GG—CA—UT—AC—GG—CA—UU—AC—GG—C遗传信息传递方向DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA仍保留原来的双链结构mRNA分子可被多个核糖体结合进行多肽链的合成产物两个双链DNA分子1条单链的mRNA多肽或蛋白质遗传信息、密码子、反密码子区别(1)位置不同。遗传信息位于DNA分子的基因上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。这里要注意的是，DNA分子上并不是所有片段都代表着遗传信息，非基因上的脱氧核苷酸的排列不含遗传信息。(2)作用不同。遗传信息决定着mRNA上密码子的排序，密码子决定着氨基酸的种类，tRNA上的反密码子则保证了tRNA准确的运载相应的氨基酸。(3)不同的生物个体具有不同的基因遗传信息，合成不同的mRNA，但共用一套密码子与反密码子，因此不同生物的密码子、反密码子和tRNA的种类是相同的。1．有关基因转录与翻译的比较，正确的是()①两个过程的完成都需要碱基互补配对②两个过程的完成都需要运载工具③两个过程的产物都以碳链为骨架④两个过程都以核酸作为模板A．①②③B．①③④C．②③④ D．③④【解析】

两个过程的完成都需要碱基互补配对，产生的产物是mRNA和多肽链，都以碳链为骨架；基因转录与翻译的模板分别是DNA和RNA，都是核酸；基因翻译需转运RNA运载。【答案】

B2．(2010年山东师大附中第一次模拟考试)右图所示细胞内蛋白质合成过程中，叙述错误的是 ()A．在A结构上发生的是翻译过程B．C、D代表由细胞内有关结构合成的物质，其中D类物质可以是抗体C．在A和E结构上合成的蛋白质功能是一样的D．转录后的mRNA由核进入细胞质内经过了0层磷脂分子【答案】C二、中心法则1．图解2．含义：包括五个方面，而且都表现出碱基互补配对原则。DNA的复制；遗传信息从DNA传递给信使RNA的转录；在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA；以RNA为模板复制RNA(如某些只有RNA的病毒)；以RNA为模板翻译成蛋白质，体现生物性状。(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递

(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递3．中心法则与基因表达的关系DNA的重要功能：(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。(2)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体的发育过程中。(3)DNA复制只发生在细胞分裂的间期，而在高度分化的细胞(不具有分裂能力的细胞)中不再发生。而转录和翻译无论细胞能否分裂，只要是活的细胞均可能进行(成熟的红细胞除外)。(4)mRNA、tRNA、rRNA均是转录产生的，在翻译过程中一起发挥作用。4．关于中心法则的有关计算(1)基因对性状的控制是通过对蛋白质的合成过程进行控制来实现的。包括转录和翻译两个过程，这两个过程都要遵循碱基互补配对原则。有关知识可以总结出关系式：氨基酸数＝1/3mRNA的碱基数＝1/6基因中的碱基数。(2)在双链DNA及其转录的RNA之间：在碱基数量上，a链上的(A＋T)＝b链上的(A＋T)＝RNA分子中(A＋U)＝1/2DNA分子中的(A＋T)；a链上的(G＋C)＝b链上的(G＋C)＝RNA分子中(G＋C)＝1/2DNA分子中的(G＋C)。3．(2009年扬州一摸)在生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，以下叙述不正确的是 ()A．一个成熟细胞的核DNA含量通常不变，但RNA和蛋白质含量不断变化B．DNA→RNA的过程主要在细胞核中完成C．RNA→蛋白质的过程主要在细胞质完成D．同一个体的不同体细胞中，核DNA相同，RNA和蛋白质也相同【解析】

成熟的细胞一般不增殖，因此核DNA基本不变，但基因是选择性表达的，造成同一个体的不同体细胞中RNA和蛋白质不相同；转录主要发生在细胞核内，翻译主要发生在细胞质内。【答案】

D4．(2009年杭州模拟)一种动物的某种酶由150个氨基酸组成，在控制这个酶合成的基因中脱氧核苷酸的数目至少是 ()A．300个 B．450个C．600个 D．900个【解析】

DNA片段(双链)→mRNA(单链)→蛋白质，mRNA上三个相邻碱基决定一个合成蛋白质的氨基酸。反推过去，150个氨基酸→mRNA上有450个碱基→DNA片段中有碱基900个。【答案】

D三、基因对生物性状的控制1．基因对性状的控制基因控制性状需经过一系列步骤，基因控制性状有如下两种方式：2．基因与性状的对应关系(1)基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。一般而言，一个基因只决定一种性状；有些性状有时受多个基因的影响；有些基因则会影响多种性状。(2)基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。5．(高考题改编)下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出 ()A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变【解析】

本题考查的是基因控制生物性状的知识，以图表的形式给出信息，侧重于考查学生获取知识的能力和对基因的表达的理解程度。基因的表达是指控制合成相应的蛋白质。【答案】

C6．(2009年江苏模拟)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是 ()A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状C．一个基因可以控制多种性状D．一个性状可以由多个基因控制【解析】

由图可以看出，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多种基因的控制。【答案】

A(2009年高考广东卷改编)有关蛋白质合成的叙述，不正确的是 ()A．终止密码子不编码氨基酸B．每种tRNA只转运一种氨基酸C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D．核糖体可在mRNA上移动【解析】

携带遗传信息的是DNA，终止密码子不编码氨基酸；每种tRNA只转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由多种tRNA转运；翻译时，核糖体可在mRNA上移动。【答案】

C(2009年高考上海卷)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【解析】

根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则应为30个密码子再加上终止密码子应为31，编码多肽的基因碱基为31×6＝186,93对碱基。【答案】

D此类问题若不考虑终止密码子，或者问题中有“最多”或“最少”等字时，直接按倍数关系计算，即DNA中的碱基数∶mRNA中的碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1；DNA(或基因)中的碱基对数∶密码子个数∶氨基酸个数＝3∶1∶1。(2009年高考广东卷)大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内(多选) ()A．物质转运加速 B．新陈代谢变缓C．呼吸速率加快 D．与黑色素合成相关的酶活性降低【解析】

生物的基因控制性状，可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为黑色素无法形成，与黑色素合成相关的酶活性降低，酶活性降低导致新陈代谢变缓，致使老年人头发变白。【答案】

BD探究验证某种药物是阻断转录、翻译过程还是阻断RNA功能或是核糖体功能，其结果都是不能正常翻译产生相应的蛋白质。阻断基因的表达通常有以下手段：(1)药物阻断DNA的转录过程，通过检测RNA的生成量来判断阻断效果；(2)药物抑制转运RNA的功能，从而无法完成翻译过程；(3)药物抑制核糖体的功能，从而无法完成翻译过程；(4)RNA干扰机制，又称为转录后基因沉默，利用双链RNA阻断mRNA的翻译过程。1．人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素研究发现，抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害，其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成，而不影响人体细胞内蛋白质的合成。于是人们对此提出了许多假设，其中有如下三点：①抗生素能阻断细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程。②抗生素能阻断细菌转运RNA的功能，而不影响人体转运RNA的功能。③抗生素能阻断细菌内核糖体的功能，而不影响人体内核糖体的功能。请任选择一种假设，写出你的探究性实验的基本思路，并对实验结果和结论进行预测。答：你选择假设________(①/②/③)。基本实验思路：_______________________【解析】

本题考查探究性实验设计。抗生素能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成，其阻断途径题中给出了三种假设。选择每一种假设时都应注意实验设计的对照原则、单一变量原则，并能对实验结果和结论进行准确的分析和预测。【答案】①基本实验思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌DNA的转录过程。甲组滴加一定浓度的适量抗生素的水溶液，乙组滴加等量的蒸馏水，其它条件相同且适宜。最后检测两组实验中RNA的生成量。实验结果及结论：若甲、乙两组中RNA的生成量相等，则抗生素不阻断细菌DNA的转录；若甲组中RNA生成量少于乙组中RNA的生成量，则抗生素能阻断细菌DNA的转录②基本实验思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA，乙组加入未用抗生素处理的、等量的各种转运RNA，其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。实验结果及结论：若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素不阻断细菌转运RNA的功能；若甲组中蛋白质生成量少于乙组中蛋白质的生成量，则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能③基本实验思路：设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的细菌核糖体，乙组加入未用抗生素处理的、等量的细菌核糖体，其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。实验结果及结论：若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素不阻断细菌核糖体的功能；若甲组中蛋白质的生成量少于乙组中蛋白质的生成量，则抗生素能阻断细菌核糖体的功能2．美国马萨诸塞大学医学院的克雷格·梅洛教授和斯坦福大学医学院的安德鲁·法尔教授提出了RNA干扰的概念。RNA干扰通常是指一种由双链RNA诱发的“基因沉默”(如下图所示)，在此过程中，细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解，来干扰生物体本身的RNA“信使”功能，从而抑制了致病基因的表达。美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。目前，RNA干扰治疗技术正在快速进入人体实验阶段。根据上述材料回答：(1)下列是对RNA干扰现象的理解，你认为不正确的是 ()A．RNA能抑制基因的表达B．RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能C．RNA干扰现象可用于治疗某些疾病D．RNA干扰现象使细胞内特定mRNA的合成受阻(2)通过RNA干扰原理示意图可知，向生物体内注入微小RNA片段，会干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默，这最能体现RNA的哪项功能 ()A．RNA可以作为某些生物的遗传物质B．RNA是某些反应的催化剂C．RNA是基因表达的媒介D．RNA在细胞中能自我复制(3)老鼠细胞的______、______等细胞器中有RNA的分布。(4)你认为RNA使基因处于关闭状态，是遗传信息传递的哪个过程受阻，为什么？(5)是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”？结合以上材料，说明理由。【解析】(1)RNA干扰现象中，细胞内特定的mRNA能够合成，只是合成的mRNA被降解了；(2)因为mRNA被降解，相应的蛋白质就无法合成，这体现了mRNA在基因表达中的媒介作用；(3)老鼠细胞含有RNA的结构是细胞核、线粒体、核糖体和细胞质基质，但题中问的是细胞器；(4)由题中RNA干扰原理示意图可知，“基因沉默”是通过信使RNA的降解来实现的，受阻的应是翻译过程；(5)可以说“RNA也可以控制生物的性状”，因为RNA可以干扰DNA控制蛋白质的合成，从而可以控制生物性状，某些RNA病毒可以通过逆转录来合成DNA，从而控制生物的性状。【答案】(1)D(2)C(3)线粒体核糖体(4)翻译过程受阻，因为mRNA被降解，失去了翻译的模板。(5)可以。因为RNA可以干扰DNA功能，使之不能控制蛋白质的合成。从而可以控制生物性状；某些RNA病毒可以通过逆转录来合成DNA，从而控制生物的性状。1．(2009年高考海南卷)有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是 ()A．两种过程都可在细胞核中发生B．两种过程都有酶参与反应C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料D．两种过程都以DNA为模板【解析】两种过程都可在细胞核中发生；两种过程都有酶参与反应；两种过程都以DNA为模板；DNA复制以脱氧核糖核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料。【答案】

C2．(2009年高考海南卷)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，右图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是 ()A．基因aB．基因bC．基因c D．基因d【解析】

野生型和突变体①含有而②、③不含有基因b，基因直接或间接控制蛋白质的合成。【答案】

B3．(2008年高考广东卷)DNA复制和转录的共同点是(多选) ()A．需要多种酶参与B．在细胞核内进行C．遵循碱基互补配对原则D．不需要ATP提供能量【解析】

DNA复制和转录过程中均有多种酶参与，而且都消耗能量；B项错在“细胞核”上，原核细胞没有细胞核，也进行DNA的复制和转录。【答案】

AC4．(2008年高考上海卷)下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有 ()①染色体②中心体③纺锤体④核糖体A．①② B．①④C．②③ D．③④【解析】

染色体主要存在于细胞核中，复制时可发生碱基互补配对现象；在核糖体上翻译蛋白质时，mRNA要与tRNA进行碱基