高三生物复习课件·必修2《遗传与进化》第四章基因的表达第1讲基因指导蛋白质的合成

1、第四章 基因的表达课前自习课堂导学课后提升高端考势第1讲 基因指导蛋白质的合成要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三一、RNA二、遗传信息的转录1概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三2遗传信息转录的场所、模板及产物：转录的场所主要是细胞核，模板为DNA双链中的一条链，原料是细胞中游离的核糖核苷酸，产物为mRNA(配对原则为：AU、TA、GC、CG)。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三三、遗传信息的翻译1概念：游离在细胞质的氨基酸，以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2

2、遗传信息翻译的场所、模板及产物：翻译的场所是核糖体，模板为mRNA，原料是20种游离的氨基酸，产物是有一定氨基酸顺序的蛋白质(或多肽)，运载工具是tRNA，配对原则是AU、UA、GC、CG。四、密码子1概念：信使RNA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。2种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。五、反密码子1概念：每个转运RNA上的一端有3个碱基可以与mRNA上的3个碱基配对，称为反密码子，共61种。2位置：转运RNA上与携带氨基酸相对应的另一端。 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三考点访谈一、DNA与RNA的比较(1)相同

3、点：二者都属于核酸，都是生物的遗传物质，基本单位都是核苷酸。(2)不同点：要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三温馨提示 少数病毒内DNA为单链，少数病毒内RNA为双链。少数RNA具有催化功能，属于酶。DNA和RNA都是生物的遗传物质，但一种生物的遗传物质仅为一种，即DNA或RNA。 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三典例精析1有三个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸长链，它的组成是()A1个RNA,2个DNA B3个DNAC1个DNA,2个RNA D3个RNA解析：解答此类问题，需要弄清DNA和RNA的化学组成和空间结构。因为DNA和RNA共

4、含有5种碱基，8种核苷酸，且一个DNA分子含有两条核苷酸链，而一个RNA分子只含一条核苷酸链。故满足条件的只有C项。答案：C要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三变式演练1某生物体中的核酸的碱基比例为AGTUC212435020，则此核酸可能是()A单链DNA B单链RNAC双链DNA D双链RNA答案：A 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三教你一招 DNA与RNA的判定方法：(1)若某核酸分子中有脱氧核糖，一定为DNA；有核糖一定为RNA。(2)若含“T”，一定为DNA或其单位；若含“U”，一定为RNA或其单位，因而用放射性同位素标记“T”或“U”可探知DNA

5、或RNA。(3)若有T，但TA或嘌呤嘧啶，则为单链DNA，因为双链DNA分子中AT、GC、嘌呤(AG)嘧啶(TC)。(4)若发现嘌呤嘧啶，则肯定不是双链DNA(可能为单链DNA，也可能为RNA)。 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三考点访谈二、复制、转录和翻译的比较 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三续表要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三透视误区 转录：(主要在细胞核内)以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程(模板链不是一成不变的，如： ，基因A转录时以链为模板，而B基因转录时可能以链为模板)。 要点一151314

6、要点二612考题精编速效训练要点三典例精析2(2009江苏模拟)下图表示生物体内遗传信息的传递与表达过程。请据图回答：(1)比较图一与图二，所需要的条件中除模板不同之外，也不同。 (2)图一中，与A链相比，C链特有的化学组成是。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三(3)图三所示的信息流叫做。图三中可在人体正常细胞内发生的过程有(填序号)。(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，d过程对应于图三中(填序号)过程。活化的毒性物质应是一种 分子。答案：(1)酶和原料(缺一不可)(2)核糖和尿嘧啶(缺一不可)(3)中心法则(缺一不可)(4)(缺一不可)多肽要点一151314要点二61

7、2考题精编速效训练要点三变式演练2(2008安徽联考)概念图是一种能够比较直观地体现概念之间关系的图示，请根据所学知识，完成与下面的“生物的遗传物质”相关的概念图：(1)填写有关数字序号所代表的内容：；。(2)和基本组成单位的不同点是。(3)在动植物细胞的(填一种细胞器)中也有物质，可以进行过程。 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三答案：图中的、分别表示DNA、转录和氨基酸。 (1)转录遗传密码(或密码子)tRNA(或转运RNA)(2)中有碱基T而无碱基U；中五碳糖是脱氧核糖，而中五碳糖是核糖(3)线粒体要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三考点访谈三、遗传信息

8、、密码子(遗传密码)、反密码子1遗传信息(1)通常指基因中的(或DNA中的)控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序。(2)对于某个基因来说，其中的碱基对的数目、种类、排列顺序是相对稳定的。(3)不同的基因之间碱基对的种类、数目、排列顺序是各不相同的。这样既保证了遗传信息的稳定性又保证了遗传信息的多样性。2密码子要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三3反密码子(1)概念：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基。(2)特点：反密码子的一个碱基与相应的DNA链上碱基相同，只是DNA链上的三个碱基T的位置在tRNA上为U。(3)种类：61种，反密码子与61种决

9、定氨基酸的密码子对应。4对应关系DNA(基因)mRNA(密码子)tRNA(反密码子)要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三透视误区 遗传信息、遗传密码与反密码：遗传信息：基因分子中脱氧核苷酸的排列顺序；遗传密码：位于mRNA分子上，每三个相邻的碱基构成一个密码子，共有64种密码子，但决定氨基酸的密码子只有61个；反密码：转运RNA分子上，翻译时与mRNA互补配对的三个碱基(一个转运RNA并不是只含这三个碱基)。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三典例精析3(2009徐州三校联考)某多细胞动物体内细胞中mRNA分子上所有密码子的种类数和细胞中tRNA的种类数分别为(

10、)A20种和20种 B64种和20种C64种和61种 D61种和61种答案：C要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三变式演练3(2010海南质检)(1)在遗传密码的探索历程中，克里克发现由3个碱基决定一个氨基酸。之后，尼伦伯格和马太采用了蛋白质体外合成技术，他们取四支试管，每支试管中分别加入一种氨基酸(分别是丝氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸)，再加入去除了DNA和信使RNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了由苯丙氨酸构成的肽链。 实验中去除细胞中DNA的目的是_；去除细胞中信使RNA的目的是_。本实验说明了_。(2)遗传学家曾做过

11、这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ，若将其幼虫在3537 的温度下培养，则得到残翅果蝇。这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三温度主要是通过影响_来影响生物体内的某些生化反应。为什么这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇？_。(3)分析上述实验可以看出，生物体基因与性状的关系是：_。答案：(1)排除原有细胞DNA发生转录产生的信使RNA对实验的干扰排除原有细胞的信使RNA对实验的干扰UUU是苯丙氨酸的密码子(2)酶的活性因为环境仅仅影响了酶的活性，并未改变生物体的遗传物质(3)生物体的性状是基因与环境

12、共同作用的结果(或基因型相同，在相同的环境条件下表现型相同；表现型相同，基因型不一定相同)要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三考点访谈四、基因表达中相关数量计算1DNA与mRNA之间的数量关系DNA转录图解如下图所示： 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三2翻译过程，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目最多是信使RNA碱基数目的1/3，是DNA碱基数目的1/6。综上可知：蛋白质中氨基酸数目1/3 mRNA碱基数目1/6 DNA碱基数目。3计算中“最多”和“最少”的分析

13、(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此，准确地说，一个mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多。(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(3)若给出的是某DNA或RNA片段，则其与对应的氨基酸在数量上的关系可等于61或31。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三典例精析4(2009江苏模拟)基因含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达，下列诸项均是与此过程有关的叙述，其中正确的是()A某基因的碱基对数目是相应蛋白质中氨基酸数目的6倍B每1个tRNA均由3个碱基构成，且与mRNA能发生互补配对CmRNA上的碱基数

14、目大约是相应基因碱基对数目的1/2D以mRNA为模板，通过逆转录，可获得目的基因的一条链答案：D要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三变式演练4(2009浙江模拟)下图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(代表氨基酸)，相关叙述正确的是()A能给该过程提供模板的只能是DNAB该过程合成的产物一定是酶或激素C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D该过程有水产生要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三解析：翻译的直接模板是mRNA，而不是DNA；翻译的产物是多肽，经加工后形成有生理活性的蛋白质或多肽，蛋白质并不都是酶或激素，酶与激素也不都是蛋白质；终止密码子不编码蛋白质

15、，没有与之对应的反密码子；氨基酸经脱水缩合形成多肽。答案：D要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三速效训练一、选择题1在玉米的分生区细胞中，由C、A、U三种碱基参与构成的核苷酸共有几种()A3 B4 C5 D6答案：C2(2010烟台调研)在酶(蛋白质)的合成过程中，决定酶种类的是()A核苷酸 B核酸C核糖体 D转运RNA答案：B要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三3人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的()ADNA碱基排列顺序不同B核糖体不同C转运RNA不同D信使RNA不同 答案：D要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三

16、4(2009扬州三校联考)已知某tRNA a一端的3个碱基顺序如右图所示，则它所转运的氨基酸是什么氨基酸？决定此氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来的(相关氨基酸的密码子：CAG谷氨酰胺、GAC天冬氨酸、GUC缬氨酸、CUG亮氨酸)()谷氨酰胺天冬氨酸缬氨酸亮氨酸GTCCAGGACCTGA B C D解析：tRNA a上的反密码为GAC，即应从长臂一侧读起，对应的氨基酸为CUG，DNA模板链为GAC。答案：C 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三5(2007上海高考)一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有四条肽链。则其模板DNA分子的AT数

17、、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()由mRNA上GCn个，可推知整个DNA分子上GC2n个，则DNA上含有AT2m2n2(mn)；又知合成了4条肽链，则脱去的水分子数答案：D 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三6(2010杭州质检)甲培养基中含有 15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸，乙培养基中含有 3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，分别用这两种培养基培养正在分化的人体细胞，两种培养基中被标记物质的消耗量为()A甲大于乙 B乙大于甲C甲等于乙 D无法确定答案：A7下列各组细胞结构中都可以发生碱基互补配对行为的是()细胞核线粒体叶绿体中心粒高尔基体核糖体A BC D答案：D要点一1513

18、14要点二612考题精编速效训练要点三8(2009山东模拟)据报告：美国哈佛大学医学院的科学家们发明一项化学干扰技术，有望使人体的致病基因“沉默下来”。这项干扰技术最可能是干扰了细胞的()AATP合成过程B某些信使RNA的合成CDNA的复制过程D蛋白质代谢过程答案：B要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三9(2010青岛调研)有关下图的说法中都正确的一组是()图示中的过程可能需要逆转录酶图示中的过程可能需要RNA聚合酶图示过程只能发生在细胞核中图示中共有5种碱基上下两条链中“A”的含义不同图示中共有6种核苷酸图示中的过程遵循碱基互补配对原则A BC D解析：该图可理解成以DNA为

19、模板合成RNA的转录过程，需要RNA聚合酶；也可理解成以RNA为模板合成单链DNA的逆转录过程，需要逆转录酶。答案：B要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三10(2009扬州模拟)鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成珠蛋白，胰岛B细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对从三种细胞中提取的所有DNA进行杂交试验；用同样的三种基因片段做探针，对从上述细胞中提取的所有RNA进行杂交实验，实验结果如下表。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三 (“”表示杂交过程中有杂合双链，“”表示杂交过程中没有杂合双链)下列关于该实验的叙述中，正确的是()A胰岛B细胞

20、中只有胰岛素基因B上述三种细胞的分化是在发育过程中某些基因丢失所致C在红细胞成熟过程中有选择性地表达了珠蛋白基因D在输卵管细胞中无珠蛋白基因和胰岛素基因解析：基因探针是利用碱基互补配对原理特异性检测DNA或RNA存在的一种工具。据表可知，三种细胞中都含三种基因，但每种细胞中只检测出其中一种RNA，这说明一种细胞只转录了其中一种RNA，这是基因选择性表达的结果。答案：C 要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三11下列关于酶、蛋白质、核酸的叙述正确的是()A酶和蛋白质的结构都是由核酸决定的B酵母菌的遗传物质是DNAC酶都是蛋白质D酶是活细胞产生的具有调节作用的高效活性物质答案：A12

21、某基因中碱基CG占30%，由其转录出的RNA碱基A占25%，那么该信使RNA上U占碱基总数的()A30% B25% C45% D55%答案：C要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三二、非选择题13(2009江苏模拟)经研究，油菜产油机制中，光合作用产生磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子有两条转变途径，如图一；科学家根据这一机制培育出高油油菜，产油率由原来的35%提高到58%。请回答：(1)你认为提高油产量的基本思路是_。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三(2)图二是控制PEPcase酶合成的基因，其中a链是转录链，研究人员诱导b链也能转录，从而转录出双链mRNA

22、。试问：PEPcase酶和PEPcase酶的本质区别是_。转录出的双链mRNA与图二基因的区别是_。为什么该基因转录出双链mRNA就能提高油菜产量？_。答案：(1)让PEP更多地转变成油脂(提高酶活性，抑制酶活性)(2)氨基酸的种类、数目、排列顺序及空间结构不同RNA上的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖，有尿嘧啶(U)而无胸腺嘧啶(T)双链RNA不能与核糖体结合，从而抑制PEPcase酶的合成要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三14(2009苏州调研)为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验：实验1变形虫放射性标记实验(如下图所示)要点一151314要点二612考题精编速效训练

23、要点三实验2有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，所得结果如下：当加入RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。请回答：(1)从实验1可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？_。(2)细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？_。(3)从实验2可以得出的结论是什么？_。(4)结合实验1和实验2分析，你认为遗传信息流的方向是：_。(5)实验1的设计有何巧妙之处？_。要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三答案：(1)细胞核(2)细胞核中合成的RNA分子可以通过核孔进入细胞质(3)RNA与蛋白质的合成有直接关系(4)DNARNA蛋白质(5)巧妙之处在于互换细胞核进行相互对照要点一151314要点二612考题精编速效训练要点三考题精编 1(2009海南高考)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为模板答案：C要点一15