高考生物总复习第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制课件新人教版必修2.ppt

1、第4章 基因的表达,第1、2节,基因指导蛋白质的,合成、基因对性状的控制,一、RNA 的结构和种类,C、H、O、N、P,核糖,细胞核,细胞质,氨基酸,核糖体,二、遗传信息的转录与翻译,DNA,核糖核苷酸,RNA聚合酶,核糖体,mRNA,tRNA,三、基因、蛋白质与性状的关系,1基因对性状的间接控制：,酶的合成,酪氨酸酶,(1)机理：基因通过控制_来控制代谢过程，进 而控制生物体的性状。 (2)实例：白化病是由控制_的基因异常引起的。,2基因对性状的直接控制：,蛋白质的结构,(1)机理：基因通过控制_直接控制生物体 的性状。 (2)实例：囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白(CFTR 蛋白),的基因缺

2、失 3 个碱基引起的。,3基因与性状的关系：,线性,基因,(1)基因与性状不是简单的_关系。 (2)基因与_、基因与_、基因与_之间,存在着复杂的相互作用。,基因产物,环境,判断正误 1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。(,),2一个含 n 个碱基的 DNA 分子，转录的 mRNA 分子的碱,基数是 n/2 个。(,),3一种 tRNA 可以携带多种氨基酸。(,),4反密码子是位于 mRNA 上相邻的 3 个碱基。(,),5转录和翻译都可在细胞核中发生。(,),答案：1.,2.,3.,4.,5.,考点一,基因指导蛋白质的合成,1DNA 复制、转录和翻译的比较：

3、,（续表）,2.遗传信息、密码子与反密码子的关系：,3氨基酸、密码子和反密码子的对应关系：,(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，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(终止密码子无对应的,氨基酸)，且一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。,(3)基因、密码子和反密码子的对应关系：,4. 基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系：,转录、翻译过程的注意点,(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

4、取下一个密码子。,(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。 (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)即停止。 (6)一个 mRNA 分子可相继与多个核糖体结合，同时进行多,条相同的肽链的合成。,(7)复制和转录发生在 DNA 存在的部位，如细胞核、叶绿,体、线粒体、拟核、质粒等。, 高考探究 ,考向 1,复制、转录和翻译的过程,例 1(2016 年海南卷)某种 RNA

5、 病毒在增殖过程中，其遗 传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质 Y 与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿,),主细胞的增殖。那么 Y 抑制该病毒增殖的机制是( A抑制该病毒 RNA 的转录过程 B抑制该病毒蛋白质的翻译过程 C抑制该 RNA 病毒的反转录过程 D抑制该病毒 RNA 的自我复制过程, 解 析 RNA 病毒的遗传 物质需要经逆转录合成相应的 DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y 物质与脱氧核苷酸 结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。,答案C,考向 2,基因表达中碱基配对方式及相关计算,例 2(2014 年江苏卷)关于基因控制蛋白质合成的过程，下

6、,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 CDNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点分别在 DNA 和 RNA 上 D在细胞周期中，mRNA 的种类和含量均不断发生变化,解析不具遗传效应的DNA 片段不转录，不会形成mRNA， 所以mRNA 分子的碱基数小于n/2 个。转录是指以DNA 的一 条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。RNA 聚合酶的结合位点也在DNA 上。在细胞周期中，基因选择性 表达，mRNA 的种类和含量均不断发生变化。,

7、答案D,“三步法”解答关于基因传递和表达中的计算,题,第一步：作图。通常只需画出下图甲，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、A、G 代表 4 种核糖 核苷酸(或碱基)，x、y、z、w 代表数量。,第二步：转换。即根据第一步做出的图，把题干给出的条,件转换成数学等式。,第三步：计算。即根据题干的要求，结合第二步中的数学,等式，求出相应的数值。,考

8、向 3,翻译过程异常或差错问题,例 3(2016 年江苏卷改编)为在酵母中高效表达丝状真菌编 码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子 CGG 改变,),为酵母偏爱的密码子 AGA，由此不可能发生的变化有( A植酸酶氨基酸序列改变 B植酸酶 mRNA 序列改变 C编码植酸酶的 DNA 热稳定性降低 D配对的反密码子为 UCU,解析改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和 序列没有改变，A 错误；由于密码子改变了，植酸酶mRNA 序 列改变，B 正确；由于密码子改变后C 和G 比例下降，DNA 热稳定性降低，C 正确；反密码子与密码子互补配对，为UCU， D 正确。,答案A,【考点练透

9、】 1(2016 年江西师大附中期末)下列不能提高翻译效率的是,(,),A多个核糖体参与一条多肽链的合成 B一条 mRNA 上结合多个核糖体 C一种氨基酸可能对应多种密码子 D一个细胞中有多条相同的 mRNA 解析：多个核糖体结合于同一条mRNA 分子上同时进行多 条肽链的合成(其氨基酸序列相同)，而不是多个核糖体参与一 条多肽链的合成。 答案：A,2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

10、tRNA 的个数分别,是(,) A1800 个、300 个 B900 个、900 个 C900 个、300 个 D900 个、无法确定,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 3003900(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。,答案：D,考点二,中心法则,1中心法则与生物种类的关系： (1)噬菌体等 DNA 病毒的中心法则： (2)烟草花叶病毒等 RNA 病毒的中心法则

11、： (3)HIV 等含逆转录酶的 RNA 病毒的中心法则：,(4)细胞生物(原核细胞、真核细胞)的中心法则：,2基因控制性状的方式： (1)直接方式：,控制 控制,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。 (2)间接方式：,控制 控制 控制,机理：基因酶的合成细胞代谢生物性,状。,实例：白化病、豌豆的圆粒和皱粒。,3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 多个不同基因有关。,(3)有些基因可影响多种性状，如下图中基因 1 可影响 B 性,状和 C 性状。, 高考探究

12、,考向,中心法则,典例(2015 年重庆卷)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,解析核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，A项正确；由于 密码子的简并性等原因，不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋 白质，B 项正确；基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性 状，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C项正 确；构成基因的两条链是互补的，其碱基排列顺序不同，D项 错误。,答案D,【考点练透】 3下图为某 RNA

13、 病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列,说法不正确的是(,),A过程需要逆转录酶 B过程所需原料相同 C该病毒的 RNA 不能直接作为翻译的模板 D过程都遵循中心法则,解析：图示信息表明该RNA 病毒能以RNA为模板形成 mRNA，然后再以mRNA为模板翻译蛋白质，整个过程并 未涉及“逆转录”。,答案：A,4(2015 年福建厦门模拟)下面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基因指导合成的产物都是蛋白质 D基因可通过控制酶的合成控制代谢过程 解析：基因指导合成的终产物是蛋白质或 RNA。 答案：C,1下列关于遗

14、传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构,成如下表所示，正确的是(,),解析：遗传信息是DNA 分子上脱氧核苷酸的排列顺序。 RNA 分为mRNA、tRNA 和 rRNA，mRNA 上有密码子，tRNA 具有运载氨基酸的作用。构成DNA 的碱基是A、T、G、C，构 成RNA 的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。,答案：D,2下图为两种细胞中遗传信息的表达过程，据图分析，下,列叙述不正确的是(,),A图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同 时发生 B图中所示的遗传信息都是从 DNA 传递给 mRNA 再传 递给蛋白质的,C两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提,供原料,D

15、图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的,方向是由 5到 3端,解析：图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完 成的时候翻译过程就可以启动，两个过程能同时发生。图甲、 乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从 DNA 传递给 mRNA 再传递给蛋白质的。原核生物没有线粒体，能量只能由 细胞质基质提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料 都是由细胞质提供的。模板链相同，所以每个核糖体合成的多 肽链相同，翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。,答案：C,3下图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关,叙述合理的是(,),A若 X 是 mRNA，Y 是多肽， 则试管内必须

16、加入氨基酸 B若 X 是 DNA，Y 含有 U，则 试管内必须加入逆转录酶 C若 X 是 tRNA，Y 是多肽，则试管内必须加入脱氧核苷酸 D若 X 是 HIV 的 RNA，Y 是 DNA，则试管内必须加入 DNA 酶,解析：若 X 是mRNA，Y是多肽，则试管内发生的是翻译 过程，因此试管内必须加入氨基酸；若X 是DNA，Y 含有U， 即Y 为RNA，则试管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录 酶，需要加入RNA 聚合酶等；若X 是 tRNA，Y是多肽，则试 管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸；若X 是HIV 的RNA，Y是DNA，则试管内发生的是逆转录过程，需要加 入逆转录酶，而不

17、是DNA 酶。,答案：A,4某生物基因表达过程如下图所示。下列叙述与该图相符,的是(,),A在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开 BDNA-RNA 杂交区域中 A 应与 T 配对 CmRNA 翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中,解析：在进行转录时，RNA 聚合酶与DNA 分子的某一启 动部位相结合，使DNA 片段的双螺旋解开；图示DNA 上的碱 基A 应与RNA 上的碱基U 配对；图示一个mRNA 分子上有若 干个核糖体同时进行多条多肽链的合成；由图可知，该细胞的 转录和翻译是同时进行的，只能发生在原核细胞内。,答案：A,5下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图 回答下列问题。 (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，以 4 种游离的_为原料，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