导学教程高考生物一轮复习 第6单元 遗传的物质基础 第3讲 基因的表达课件.ppt

第3讲基因的表达 考纲要求 1 遗传信息的转录和翻译 2 基因与性状的关系 1 rna的种类 结构和功能 1 基本单位及组成 据图填空 考点1基因的表达 转录和翻译 磷酸基团 核糖 a g c u 核糖核苷酸 2 结构特点 一般是 3 种类及功能 mrna 将遗传信息从 传递到细胞质中 trna 识别密码子 rrna 的组成成分 单链 细胞核 转运氨基酸 核糖体 2 遗传信息的转录和翻译 1 填写转录的过程 解旋酶 一条链 核糖核苷酸 rna dna 2 填写翻译的过程 mrna与核糖体的数量关系 存在上述关系的意义 蛋白质合成的方向 据上图 判断依据是根据 蛋白质合成的结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质还需要运送至 等结构中进一步加工 一个mrna可同时结合多个核糖体 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 从左向右 多肽链的长短 长的翻译在前 内质网 高尔基体 图示中合成了几条肽链 是否相同 提示图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mrna相同 所以合成了4条相同的肽链 而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成 也不是合成出4条不同的肽链 3 比较密码子与反密码子 密码子 上3个相邻碱基 共64种 其中决定氨基酸的密码子有 种 反密码子 位于 上的与mrna上的密码子互补配对的3个碱基 mrna 61 trna 正误判断 1 真核生物的trna呈三叶草结构 2 转录只发生在细胞核中 每种trna只转运一种氨基酸 3 若出现碱基u或五碳糖为核糖 则必为rna 4 一种trna可以携带多种氨基酸 2013 课标卷 5 反密码子是位于mrna上相邻的3个碱基 2013 课标卷 6 trna的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 7 每种氨基酸仅由一种密码子编程 8 决定氨基酸的密码子有64种 反密码子位于trna上 也有64种 9 如图表示细胞内某些重要物质的合成过程 该过程发生在原核细胞内 转录还未结束便启动遗传信息的翻译 1 遗传信息的传递与表达 分析图示 探究下列问题 1 写出各标号所示生理过程 dna复制 转录 翻译 2 比较三个生理过程进行的条件 dna的一条链 mrna 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 解旋酶 dna聚合酶 解旋酶 rna聚合酶 酶 3 若上述 生理过程在某生物细胞的同一场所同时进行 则该生物是 生物 因为 中核糖体移动方向是 选填 左 右 或 右 左 判断依据是 4 由图 可看出 一个mrna上可同时结合 核糖体 存在这种关系的意义是 原核 原核生物细胞无核膜 左 右 多肽链的长短 长的翻译在前 增长 多个 少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 5 若 中mrna由 过程生成 则 过程中遗传信息的传递过程为 填字母 6 从图示可看出三个生理过程各具有什么特点 b c d 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 7 图示三个生理过程的联系 核糖核苷酸 氨基酸 遗传密码 遗传性状 2 根据转录 翻译过程中碱基配对关系 完善下表 acg gat cta gaa cua gaa acg cuu 3 dna分子复制 转录和翻译过程中的碱基互补配对原则 1 dna分子复制时 亲代链与子代链间存在碱基互补配对 2 dna分子转录时 模板链与rna链间存在碱基互补配 3 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 4 基因 mrna中碱基与蛋白质中氨基酸数量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 考向一dna复制 转录和翻译的异同点1 如图是某细胞中复制 转录和翻译的过程图解 下列有关说法正确的是 a 组成dna和mrna的化学元素种类不同b 酶a和酶b的作用相同c 结构c的形成与该细胞中的核仁密切相关d dna中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列解析dna和rna都是由c h o n p五种化学元素组成的 a错误 酶具有专一性 酶a和酶b的作用不同 b错误 该细胞中复制 转录和翻译能够同时在一个地方进行 说明该细胞是原核细胞 没有核仁 c错误 dna的碱基序列决定mrna的碱基序列 最终决定多肽链中氨基酸的序列 d正确 答案d 2 2016 西安一模 图 分别表示人体细胞中的三种生理过程 下列叙述正确的是 a 的原料是核糖核苷酸b 的产物都是 的模板c 中核糖体沿mrna向右移动d 能完成 的细胞都能完成 解析分析题图 为dna复制过程 所需原料是脱氧核苷酸 a错误 为转录过程 其产物有mrna trna和rrna三种 作为翻译过程模板的只能是mrna b错误 翻译过程中核糖体的移动方向就是肽链延长的方向 即图中从左向右的方向 c正确 活细胞都能完成转录和翻译 但只有分裂的细胞才能完成dna的复制 d错误 答案c 考向二基因的表达3 已知反密码子的读取方向为 3 端 5 端 分析图中的trna及四种氨基酸对应的全部密码子的表格 下列相关叙述正确的是 a 图中所示的trna中含有氢键 其上的反密码子为ggub 图中所示的trna在翻译过程中搬运的氨基酸是苏氨酸c 从表中信息可知 密码子中的一个碱基被替换 对应的氨基酸都可能不变d 在转录和翻译过程中 都需要搬运原料的工具 解析根据反密码子的读取方向可知 反密码子是从大数字向小数字方向读取的 即图中反密码子为ugg 则其对应的密码子为acc 再结合表格信息可知 密码子acc对应的氨基酸为苏氨酸 a错误 b正确 因色氨酸只有一种密码子 所以该密码子中任意一个碱基被替换 对应的氨基酸一定发生改变 c错误 转录过程中 游离的核糖核苷酸随机地与dna链上的碱基碰撞 当核糖核苷酸与dna链上的碱基互补时 两者以氢键结合 所以转录过程中不需要搬运工具 d错误 答案b 方法提炼 遗传信息 密码子与反密码子 考向三基因表达过程中的相关计算4 合成一条含1000个氨基酸的多肽链 需要转运rna的个数 信使rna上的碱基个数和双链dna上的碱基对数至少依次是a 1000个 3000个和3000对b 1000个 3000个和6000对c 300个 300个和3000对d 1000个 3000个和1000对 解析dna分子控制蛋白质合成时 氨基酸数目 trna的个数 信使rna的碱基个数 dna的碱基对数 1 1 3 3 本题中即为1000 1000 3000 3000 答案a 技巧点拨 基因表达过程中的相关计算dna中的碱基 mrna中的碱基和蛋白质中的氨基酸的数量关系 1 转录时只以dna中的一条链为模板 因此转录形成的mrna分子中的碱基数目是dna中碱基数目的1 2 在转录时 dna模板链中的a t 或g c 与rna分子中的u a 或c g 相等 在双链dna分子中 嘌呤 嘧啶 a g t c k 模板链 在mrna链中 嘌呤 嘧啶 a g u c 1 k 在双链dna分子中 a t g c n 在mrna链中 a u g c n 无论在双链dna分子中 还是在单链dna分子中以及rna分子中 互补配对的两碱基之和 a t或g c或a u 所占总碱基的量都是相同的 2 最值计算 因为dna中有非编码区和内含子 mrna中有终止密码子 所以实际上dna的碱基数要大于6n mrna中的碱基数要大于3n 因此在分析时常常有 至少 或 最多 字样 常见的相关计算式有 氨基酸数 参加转运的trna数 参与翻译的密码子数 1 3mrna中的碱基数 1 6dna中的碱基数 缩合时脱下的水分子数 肽键数 氨基酸数 肽链条数 1 中心法则 考点2基因与性状的关系 dna的复制 翻译 转录 rna的复制 rna逆转录 思考 上述过程是否都能在人体细胞中发生 提示否 能在人体细胞内发生的生理过程有 过程只发生在逆转录rna病毒在宿主细胞内的增殖过程中 2 基因控制性状的途径及实例 1 基因控制性状的途径 直接控制 通过控制 直接控制生物的性状 间接控制 通过控制 来控制代谢过程 2 将下列实例的序号填在相应集合中 白化病 镰刀型细胞贫血症 圆粒和皱粒豌豆 囊性纤维病 苯丙酮尿症 西瓜瓤颜色 果蝇的红眼和白眼 蛋白质的结构 酶的合成 3 基因与性状的关系仔细分析观察下图 思考回答 由图示看出基因存在于 上呈 排列 基因与性状的关系a 由图中 号基因控制性状a b c可判断 多数情况下 b 由图中 号基因控制性状d看出 决定 c 图中基因 控制性状e f g h可知 因此 基因与性状的关系并不都是线性关系 染色体 线性 一个基因控制一种性状 一种性状可受到多个基因 一个基因可控制多个性状 考向一中心法则的内容1 2016 大庆一模 中心法则揭示了生物遗传信息的流动过程 如下图 相关叙述不正确的是 a 细胞分裂间期发生的过程有a b cb 需要trna和核糖体同时参与的过程是cc a和b两个过程发生的主要场所分别是细胞核和细胞质d 健康的人体内不会发生d和e过程 解析a e过程分别为dna复制 转录 翻译 逆转录和rna复制过程 细胞分裂间期 主要进行dna分子的复制和有关蛋白质的合成 即发生a b c过程 a正确 翻译的场所是核糖体 原料氨基酸由转运rna运输 b正确 dna复制和转录发生的主要场所都是细胞核 c错误 只有某些病毒侵染的细胞才发生逆转录或rna复制过程 d正确 答案c 2 2014 江苏高考 研究发现 人类免疫缺陷病毒 hiv 携带的rna在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板 依据中心法则 如图 下列相关叙述错误的是 a 合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过 环节b 侵染细胞时 病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞c 通过 形成的dna可以整合到宿主细胞的染色体dna上d 科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 解析hiv的遗传物质是rna 经逆转录 形成dna可以整合到患者细胞的基因组中 再通过转录 和翻译 合成子代病毒的蛋白质外壳 侵染细胞时 hiv中的逆转录酶能进入宿主细胞 若抑制逆转录过程 则不能产生子代病毒的蛋白质和rna 故科研中可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 答案b 易考明示 与中心法则有关的4点提示 1 高等动植物只有dna复制 转录 翻译三条途径 但具体到不同细胞情况不尽相同 如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有 但叶肉细胞等高度分化的细胞无dna复制途径 只有转录和翻译两条途径 哺乳动物成熟的红细胞无信息传递 2 rna复制和逆转录只发生在rna病毒繁殖过程中 蛋白质外壳留在细菌外面 但逆转录酶能进入宿主细胞 3 进行碱基互补配对的过程 上述五个都有 进行互补配对的场所有四个 即细胞核 叶绿体 线粒体 核糖体 4 需要解旋酶的过程 dna复制 两条链都作为模板 和转录 dna的一条链作为模板 考向二基因对性状的控制3 如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解 下列叙述正确的是 a 两个实例都说明基因和性状是一一对应的关系b 用光学显微镜可观察到淀粉分支酶基因发生的变化c 图中cftr基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变d cftr基因结构异常后无法进行转录和翻译 解析淀粉分支酶基因说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状 cftr说明基因通过控制蛋白质直接控制生物的性状 a错误 光学显微镜不能观察到基因突变 b错误 图中淀粉分支酶基因插入了外来dna序列 cftr基因缺失了3个碱基 都发生了基因突变 c正确 cftr基因结构异常但仍能进行转录和翻译 只是翻译出的蛋白质功能异常 d错误 答案c 4 2016 湛江模拟 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 若一个皮肤角质层细胞控制酶b合成的基因发生突变 不会导致白化病b 若一个胚胎干细胞控制酶d合成的基因发生突变 可能会导致黑尿病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图示白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成而间接控制生物性状的 答案c 1 2015 海南单科 下列过程中 由逆转录酶催化的是a dna rnab rna dnac 蛋白质 蛋白质d rna 蛋白质解析逆转录是在逆转录酶的催化下以rna为模板合成dna的过程 b正确 a c d错误 答案b 真题集训 2 2015 海南单科 关于密码子和反密码子的叙述 正确的是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1个氨基酸 每3个这样的碱基称为1个密码子 trna上一端的3个碱基可与mrna上的密码子互补配对 叫反密码子 a项正确 答案a 3 2015 江苏单科 下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图 下列叙述正确的是 a 图中结构含有核糖体rnab 甲硫氨酸处于图中a的位置c 密码子位于trna的环状结构上d mrna上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类 解析本题主要考查翻译的相关知识 核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所 核糖体由核糖体rna和蛋白质构成 a正确 甲硫氨酸是第一个氨基酸 位于a的左边 b错误 密码子位于mrna上 trna的环状结构上有反密码子 c错误 由于密码子的简并性 mrna上碱基改变不一定改变肽链中氨基酸的种类 d错误 答案a 4 2015 重庆理综 结合题图分析 下列叙述错误的是 a 生物的遗传信息储