2011《龙门亮剑》高三一轮（人教版）生物必修2 精品课件 基因的表达

1、知识内容考纲要求(1)遗传信息的转录和翻译(2)基因与性状的关系(1)DNA与RNA组成、结构和功能的异同点(2)遗传信息转录、翻译过程的区别和联系(3)基因表达过程中有关碱基和氨基酸数量关系的计算、推导(4)中心法则的内容及应用(5)基因与蛋白质及性状的关系一、遗传信息的转录1RNA的结构(1)基本单位：_。五碳糖为_，含氮碱基为_。(2)结构：一般是_。(3)种类_ (mRNA)：蛋白质合成的模板。_ (tRNA)：运载氨基酸。_ (rRNA)：核糖体的组成成分。核糖核苷酸核糖A、U、C、G单链信使RNA转运RNA核糖体RNA2转录(1)场所：_。(2)模板：_。(3)原料：4种游离的_。

2、(4)配对原则：_、CG、GC、_。(5)产物：_ (主要是mRNA)。细胞核DNA的一条链核糖核苷酸AUTARNA二、遗传信息的翻译1翻译(1)场所：_。(2)模板：_。(3)原料：20种游离的_。(4)运载工具：_。(5)产物：有一定_的蛋白质。核糖体mRNA氨基酸tRNA氨基酸顺序2密码子(1)概念：_上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个相邻的碱基称做_。(2)种类：_种，决定氨基酸的密码子有_种。3转运RNA(1)结构：形状像三叶草的叶，一端是携带_的部位，另一端有三个碱基可与密码子互补配对，称为_。(2)种类：61种。mRNA密码子61氨基酸反密码子64三、中心法则的提出及其发展1

3、中心法则的提出(1)提出人：_。(2)内容：克里克2发展(1)RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向_。(2)致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向_。3完善后的中心法则内容RNADNA四、基因、蛋白质与性状的关系1基因对性状的间接控制基因通过控制_来控制代谢过程，进而控制生物体的_。如白化症状就是由于一个基因不正常而缺少_，不能合成黑色素导致的。酶的合成性状酪氨酸酶2基因对性状的直接控制基因通过控制_直接控制生物体的性状。如正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构正常，而_编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，其功能受影响。蛋白质的结构异常基因3基因对性状控制的复杂性(1)基因与性状的关系并不都是

4、_关系。如人的身高可能是由_决定的，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。(2)基因与_、基因与基因产物、基因与_之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。线性多个基因基因环境一、DNA和RNA分子结构的区别区别DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒的DNA是单链结构通常是单链结构，极少数病毒的RNA是双链结构基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中的染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体中主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息信使RNA：转录遗传信息

5、，翻译的模板转运RNA：运输特定氨基酸，识别密码子核糖体RNA：核糖体的组成成分(1)DNA、RNA中核苷酸成分比较：一定相同的成分：磷酸一定不同的成分：五碳糖可能相同可能不同的成分：含氮碱基(A、U、T、G、C)。(2)两种核酸、核苷酸中文名称的记忆方法：1如下图所示，正确的说法有()表示DNA复制过程表示DNA转录过程图中共有5种碱基图中共有8种核苷酸图中共有5种核苷酸图中的A均代表同一种核苷酸ABC D【解析】一分子核苷酸是由一分子磷酸，一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成，构成DNA、RNA的核苷酸的五碳糖分别是脱氧核糖和核糖，所以，即使含氮碱基相同(A、G、C)，核苷酸也不相同。从图可知

6、，碱基有A、G、C、T、U五种，核苷酸有8种(DNA和RNA各4种)，表示转录过程(DNARNA)。【答案】C二、复制、转录、翻译比较表DNA的基本功能遗传信息传递遗传信息表达复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期个体发育过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体细胞核核糖体原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件特定的酶和ATP特定的酶、ATP和tRNA过程DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应链螺旋化DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA(单链)，进入细胞质与核糖体结合t

7、RNA一端的碱基与mRNA上密码子配对，另一端携带相应氨基酸，合成有一定氨基酸序列的蛋白质模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽链遗传信息、密码子、反密码子：(1)遗传信息是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序。(2)密码子是mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。密码子共64种，但决定氨基酸的只有61种。(3)反密码子是tRNA的反密码环上能与mRNA的密码子互补配对的三个相邻碱基，因此tRNA有61种。每种氨基酸对应一种或几种密码子，

8、可由一种或几种tRNA转运；但一种密码子只能决定一种氨基酸，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。2(2010年广州综合测试)下图是基因指导多肽合成的模式图，据图分析正确的是()A因为中含有碱基U，所以其上有密码子B和过程均发生了碱基互补配对C甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程DL1是一个具有双螺旋结构的DNA分子【解析】密码子是指mRNA上决定1氨基酸的3个相邻的碱基；由图可知，乙图表示转录，甲图表示翻译，在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生；L1、L2共同构成DNA的双螺旋结构。【答案】B三、中心法则的理解与分析1内容图解(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

9、物遗传信息传递(1)DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(2)RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中。(3)逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。2中心法则与基因表达的关系(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在生物体内性状的表达一般遵循DNARNA蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法不正确的是()A在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的BDNARNA是在细胞核中完成的，

10、RNA蛋白质是在细胞质中完成的C在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同D在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的【解析】DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。【答案】D 实验：补充完善类实验概述：补充完善类实验是依据给出的实验目的、具体材料及一些附加条件，来补充完善实验的相关内容，主要包括补充实验材料、原理、步骤、结果等几个方面。1补充完善实验材料(1)条件已知实验目的、部分实验步骤。(2)补充完善角度获取实验目的中的有关材料信息做对照时所需材

11、料此类试题往往是空白对照，故实验材料应有蒸馏水。相同处理操作对象时所需材料这时要对操作对象进行分析，应该如何处理，上题需对大豆幼苗进行培养，应有完全培养液。2补充完善实验原理(1)条件已知实验目的。(2)补充完善角度根据实验目的中的关键词，而后联系教材相关知识进行作答。上题中实验目的中的关键词为“矮化”“赤霉素”，可联想教材中赤霉素的作用有促进细胞伸长使植株增高的作用，即为该实验的原理。3补充完善实验步骤(1)条件已知实验目的、实验材料、部分实验步骤。(2)补充完善角度依据实验操作的一般步骤：即：分组编号对照处理相同处理观察现象。分组编号根据实验目的，确定出需设对照类型，明确应分几组。如探究生

12、长素浓度对扦插枝条生根的影响，需设相互对照，一般分56组；上题中应设空白对照，一般分两组。对照处理明确自变量，分清对照组、实验组应加何种物质。上题中的自变量为对大豆幼苗喷洒的一定量的物质，实验组应喷洒一定量的赤霉素溶液，对照组应喷洒等量的蒸馏水。相同处理明确对操作对象做如何处理，这时要针对不同的操作对象进行具体分析。上题中操作对象为大豆幼苗，应放在相同且适宜的温度、光照、完全培养液中培养。观察现象要依据实验原理，针对不同的操作对象，找出观察指标。上题中的实验原理是赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用，操作对象为大豆幼苗，故观察指标为幼苗的株高。4补充完善实验结果(1)分清实验类型是验证性还是探

13、究性，验证性只有一种结果，根据实验目的、原理即可确定，探究性有多种结果，实验中出现的可能结果都要一一列出。(2)依据实验原理，明确对照组、实验组出现的现象上题为验证性实验，依据实验原理，喷洒赤霉素溶液的一组植株高。若科学研究小组现已研究出体外合成蛋白质的一套装置，现用此装置来证实DNA的转录过程需要消耗能量(ATP)，设计了如下实验，请你补充完善。实验材料：DNA聚合酶、RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、脱氧核苷酸、DNA、ATP、吡罗红试剂、甲基绿试剂等。(2)实验步骤：取若干试管，平均分为A、B两组；向A组试管中加入足量的核糖核苷酸，少量DNA、RNA聚合酶等，然后将A组试管放置在适宜温度条

14、件下。向B组试管中加入_，将B组试管也放置在适宜温度条件下。将_试剂加入A、B试管中，以检测RNA的有无。(3)预测结果：_。(4)结论：_。【答案】(2)与A组等量的核糖核苷酸、DNA、RNA聚合酶、ATP等吡罗红(3)B组试管内部呈现红色(4)DNA的转录需要消耗ATP (广东高考改造)下列有关DNA复制和转录共同点的叙述，不正确的是()A需要多种酶参与B主要在细胞核内进行C遵循碱基互补配对原则D不需要ATP提供能量【自主探究】D【解析】本题考查DNA复制和转录过程的特点。具体分析如下：DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是()A脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸B核糖核苷酸、脱氧

15、核苷酸、氨基酸C脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸D核糖核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸【解析】DNA复制、转录和翻译过程中所合成的物质分别是DNA、RNA、蛋白质，所需要的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。【答案】A 据下图分析，下列相关叙述正确的是()A过程实现了遗传信息的传递和表达B过程只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP就能完成C人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D图中只有过程发生碱基互补配对【自主探究】C【解析】通过DNA分子的复制，只是实现了遗传信息的传递；过程还需要特殊的运输工具转运RNA，同时该过程中也会发生碱基互补配对。生物的一个细胞并不能

16、进行中心法则的所有环节，如高度分化的细胞一般不进行DNA分子的复制，而分裂细胞可进行DNA分子复制、转录和翻译过程。RNA复制只发生在部分以RNA为遗传物质的病毒中。只有少量病毒能进行逆转录过程。 (2009年江苏高考题)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。(1)完成过程需要_等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析，核糖体的分布场所有_。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程、，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由_中的基因指导合成。(4)用鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质

17、中RNA含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过程是_(填序号)，线粒体功能_(填“会”或“不会”)受到影响。【解析】图中过程是DNA转录出RNA，需要细胞质提供能量(ATP)、原料(核糖核苷酸)和酶。由图示知，细胞质基质中有核糖体，线粒体中也有核糖体。由材料知，线粒体中的RNA聚合酶是由细胞核控制合成的。鹅膏蕈碱可抑制转录过程，进而影响线粒体的功能。【答案】(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞质基质和线粒体(3)核DNA(细胞核)(4)会细胞质基因与细胞核基因的比较：细胞质基因细胞核基因存在部位叶绿体、线粒体细菌质粒细胞核是否与蛋白质结合否，DNA分子裸露与蛋白质结合为染色体结构双链DNA双

18、链DNA功能复制、转录、翻译复制、转录、翻译基因数量少多遗传方式母系遗传遵循孟德尔遗传规律联系线粒体和叶绿体是半自主细胞器，这些部位的基因的活动还要受核基因的控制、制约核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中有自己的核糖体1(2009年广东高考题)有关蛋白质合成的叙述，正确的是(多选)()A终止密码子不编码氨基酸B每种tRNA只转运一种氨基酸CtRNA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】mRNA在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗传信息，上面存在密码子；一种密码子只

19、对应一种氨基酸，终止密码子不对应任何氨基酸；mRNA与核糖体结合后，tRNA携带氨基酸与mRNA碱基配对，tRNA上的三个碱基称为反密码子，所有生物体都有61种tRNA，反密码子不携带遗传信息；翻译过程中，核糖体在mRNA上移动；一种tRNA只携带一种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNA转运。【答案】ABD2(2009年上海高考题)某条多肽的相对分子质量为2 778，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()A75对碱基B78对碱基C90对碱基 D93对碱基【解析】设该多肽由n个氨基酸组成，则110n(n1)182 778，得n30，则编码该多肽的基因

20、的长度至少为(3n3)个碱基对，即93对碱基对。【答案】D3(2008年高考江苏卷)下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选)()A图中表示4条多肽链正在合成B转录尚未结束，翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链【解析】图示表明转录可多点进行，转录尚未结束，翻译即已开始。翻译时，每个RNA上结合多个核糖体，每个核糖体上合成一条肽链，这样可有效提高基因表达的效率。【答案】BD4(2008年上海高考题)下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有()染色体中心体纺锤体核糖体A BC D【解析】染色体的主要组成成分是DN

21、A和蛋白质。在DNA复制和转录的过程中发生碱基互补配对现象。翻译的场所在核糖体，也可发生碱基互补配对现象。【答案】B5(2008年江苏生物)叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是()A叶绿体DNA能够转录B叶绿体DNA是遗传物质C叶绿体内存在核糖体D叶绿体功能不受细胞核调控【解析】本题考查细胞质遗传及分析能力，叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成，因此叶绿体DNA能够转录和翻译，也是细胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。【答案】D6(2008年上海高考题)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不

22、考虑终止密码子)()ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA 1 4 7 10第6位的C被替换为TB第9位与第10位之间插入1个TC第100、101、102位被替换为TTTD第103至105位被替换为1个T【解析】选项A、C、D中的碱基替换只可能造成个别氨基酸的替换；选项B中，而碱基间插入一个碱基T后，会造成后面的所有氨基酸序列都发生改变，因此对多肽的氨基酸序列影响最大。【答案】B7(2007年高考上海卷)一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()【解

23、析】该题主要考查基因的表达、氨基酸的脱水缩合等知识和从文字中获取信息的能力、综合分析的能力。由mRNA分子有m个碱基且GCn可知，此mRNA分子中AUmn，控制其合成的DNA分子模板链中TAmn个，模板DNA分子中AT2(mn)个；由mRNA分子有m个碱基可知，其模板DNA分子中有2m个碱基，能控制合成含2m/6个氨基酸的蛋白质分子。题中给出，此蛋白质分子有两条肽链，脱水分子数应为 。【答案】D8(2007年高考海南卷)通常正常动物细胞中不具有的酶是()A复制DNA所需的酶B转录合成RNA所需的酶C翻译合成蛋白质所需的酶D逆转录合成DNA所需的酶【答案】D9(2008年广东生物)机体受病原体刺激后，免疫系统会产生相应抗体。请回答下列问题：(1)在受刺激的_细胞内_转录为mRNA，mRNA通过_进入细胞质，在细胞质内的核糖体上合成抗体蛋白，此过程中mRNA携带的信息是如何通过tRNA准确表达的？_。(2)此过程所需的能量由细胞内何种结构产生？_。（3）该细胞核内何种结构被破坏，上述抗体合成将不能正常进行？原因是_。【解析】抗体是效应B细胞内由抗体基因控制合成的分泌蛋白。该过程需以