高三生物一轮复习课件基因的表达

第19讲基因的表达第六单元遗传的物质基础[考纲考频]1．遗传信息的转录和翻译Ⅱ(3年16考)

2.基因与性状的关系Ⅱ(3年5考)第六单元遗传的物质基础一、RNA的结构与分类1．基本单位及组成(填写图中序号名称)：①_________；②___________；③碱基(_______________)；④_______________。2．结构特点：一般是___________。磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸单链氨基酸密码子核糖体二、遗传信息的转录和翻译1．遗传信息的转录：(1)概念：在细胞核中，以_______________为模板合成_______________的过程。(2)过程：DNA______________→原料与DNA碱基互补配对并通过_______________结合→mRNA新链的延伸→合成的_______________从DNA链上释放→DNA复旋。DNA的一条链RNA解旋氢键mRNA2．遗传信息的翻译：(1)概念：游离在细胞质中的各种_______________，以_______________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)密码子和反密码子①位置：密码子位于_______________上，反密码子位于_______________上。②种类：密码子_______种，其中3种_______________不决定氨基酸，决定氨基酸的有______种。氨基酸mRNAmRNAtRNA64终止密码子61(3)过程①mRNA与_______________结合。②tRNA与mRNA按照__________________结合，将氨基酸置于特定位置。③相邻氨基酸脱水缩合形成_______________，氨基酸连接形成_______________。④当tRNA上的反密码子识别终止密码子后，肽链合成终止，肽链被释放。思考：若一个基因在复制过程中发生碱基替换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？提示：不一定。因为密码子具有简并性。核糖体碱基互补配对原则肽键肽链三、基因对性状的控制1．根据中心法则图解填写序号的名称：①_______________；②__________；③_________；④_______________；⑤____________。DNA的复制转录翻译RNA的复制逆转录2．基因对性状的控制途径[连一连]解析：真核生物转录的场所是细胞核,翻译的场所是细胞质，原核生物转录场所是拟核。部分病毒的遗传物质是RNA。B2．如图代表真核生物体内的某生理过程，关于该过程的叙述正确的是(

)A．图中共有五种核苷酸B．该过程表示的是转录过程C．该过程发生在核糖体中D．该过程需要DNA聚合酶解析：图中存在“T”和“U”两种碱基,且发生于真核生物体内,说明该过程是转录过程。选项A，图中有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸，共八种核苷酸；选项C，转录过程主要发生在真核细胞的细胞核中，也可发生在线粒体、叶绿体中；选项D，转录过程需要RNA聚合酶。BC解析：中心法则中，翻译和RNA复制过程中碱基配对情况相同，A正确；根据题图信息可知，图示过程应为转录，转录的产物是RNA，mRNA中最多含有43＝64种密码子，B正确；酶具有专一性,RNA聚合酶不能催化脱氧核苷酸的缩合反应，C错误；基因突变能为生物进化提供最原始的材料，而基因突变可发生于DNA复制过程中，D正确。4．下列有关生物体内基因、酶与性状的关系,叙述正确的是(

)A．绝大多数酶是基因转录的产物B．一种性状只能由一种基因控制C．基因控制性状可通过控制酶的合成来实现D．细胞只要含有某种酶的基因，就会有相应的酶解析：绝大多数酶是蛋白质,是翻译的产物；一种性状也可能由多种基因控制；基因控制性状可通过控制酶的合成来实现,也可通过控制蛋白质结构来实现；基因选择性表达，不同的细胞会表达不同的基因。C考点一对比分析,考查DNA复制、转录和翻译的异同考点二以中心法则为基础，考查基因对性状的控制考点一对比分析，考查DNA复制、转录和翻译的异同1．DNA复制、转录、翻译过程的模式图(1)区别①②③时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在__________主要在__________核糖体模板DNA的__________单链DNA的__________链mRNA原料________________________________________条件解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA细胞核细胞核两条一条4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸①②③碱基配对情况亲代链与子代链间模板链与RNA链间密码子与反密码子间产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制、__________________________1条

mRNA上同时结合多个核糖体合成多条肽链遗传信息的传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状半保留复制边解旋边转录(2)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[高考警示](1)转录和翻译过程中的碱基配对不是A—T，而是A—U。(2)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链再经折叠、加工成为具有复杂空间结构的蛋白质。DNAACGGAT_________TGCCTAGAAmRNA(密码子)UGC__________GAA反密码子__________GAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸CTTCUAACG深度思考1.三种RNA中,携带遗传信息、参与翻译过程的分别有哪些？_____________________

2.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息及最终翻译成的氨基酸如表所示，则如图所示的转运RNA(tRNA)所携带的氨基酸是(注:反密码子从携带氨基酸的一端开始读码)哪一种?_____________________

GCACGTACGTGC赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸3.分析下图，该图表示哪一类细胞的转录和翻译过程？①～⑤分别代表什么？_____________________

4.下列哪些细胞内能进行基因的表达？①肌肉细胞②造血干细胞③人的成熟的红细胞④凋亡细胞⑤衰老细胞_____________________

提示：1.mRNA，三种都参与翻译。2．苏氨酸3．原核细胞图中①是DNA模板链，⑤表示正在合成的4条mRNA4．①②④⑤1．

(2015·杭州质检)如图甲、乙、丙表示细胞生命活动过程示意图，图乙是图甲中部分结构的放大图，图丙是图乙中部分结构的放大图。下列叙述错误的是(

)A．图甲中DNA—RNA的杂交区域中可存在T与A配对B．图甲中b端对应于图乙的左侧，且图乙中存在3种RNAC．据乙、丙两图可推测tRNA与氨基酸结合的过程中有水生成DD．若DNA模板链上的CCA和GGT分别决定甘氨酸和脯氨酸，则图乙方框内为甘氨酸解析：图甲表示原核生物的转录和翻译过程，图乙表示其中的翻译过程，图丙是对tRNA的部分结构的放大。转录过程中DNA和RNA配对时遵循碱基互补配对原则，可存在T与A配对，A正确；由图甲中肽链的长短可推知翻译中核糖体的移动方向是从b到a，故b端位于乙图的左侧，翻译过程中需要tRNA、mRNA、rRNA这三种RNA的参与，B正确；图丙中氨基酸的羧基与核糖的羟基脱水缩合从而连接在一起，C正确；图乙方框内氨基酸对应的密码子为CCA，对应到DNA模板链中的碱基序列应为GGT,故该氨基酸为脯氨酸，D错误。2．(2015·北京市海淀区第二次练习)已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成，共含有198个肽键，翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录形成该mRNA的基因中，最少应含有C和T的个数是(

)A．200

B．400C．600 D．800C方法技巧基因表达过程中相关计算(1)在不考虑非编码区和内含子的条件下，转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，即：基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。考点二以中心法则为基础，考查基因对性状的控制1．探究下列各类生物的遗传信息传递(中心法则)生物种类遗传信息的传递过程病毒类生物DNA病毒_________________________________某些RNA病毒_________________________________逆转录病毒_________________________________细胞类生物_________________________________蛋白质结构酶的合成细胞代谢深度思考1．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。(1)若X是DNA的一条链，Y含有U，则管内必须加入哪种酶？(2)若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入的原料是什么？(3)若X是tRNA，Y是多肽，则管内进行的生理过程是什么？(4)若X是HIV的RNA,Y是DNA，则管内必须加入哪一种酶？_____________________

2．生长素，赤霉素等不是蛋白质，它们的合成受基因控制吗？是通过基因控制性状的哪一途径实现的？_____________________

3．某雌雄异株二倍体植物为XY型性别决定，该植物有蓝色花和紫色花两种，由两对等位基因A和a(位于常染色体)、B和b(位于X染色体)共同控制。其紫色素形成的途径如图所示。该植物种群内花色对应的基因型共有几种？_____________________

提示：1.(1)RNA聚合酶。(2)氨基酸。(3)翻译。(4)逆转录酶。2．受基因控制。基因控制酶的合成，间接控制生物的性状。3．15。C解析：艾滋病病毒和流感病毒的遗传物质都是RNA，且艾滋病病毒可以发生逆转录，流感病毒可以发生RNA复制过程，A项正确；6过程是RNA的自我复制，7过程是逆转录过程，这两个过程在生物体中很少发生，B项正确；乙和丙的遗传物质是RNA，由于结构不稳定，更容易发生变异，C项错误；病毒只有在活细胞内才能增殖，D项正确。4．如图为人体对性状控制过程示意图,据图分析可得出(

)A．过程①、②都主要在细胞核中进行B．食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白C．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中D．老年人细胞中不含有M2解析：图中①是转录，②是翻译，翻译在细胞质中进行。酪氨酸为非必需氨基酸，可在人体中合成。M1只存在于红细胞中。老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含酪氨酸酶。C方法技巧遗传信息的传递方向和产物分析方法(1)从模板分析①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或转录。②如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或逆转录或翻译。(2)从原料分析①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是转录或RNA复制。③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。(3)从产物分析①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或转录。③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。易错点1遗传信息、密码子和反密码子辨析不清[点拨]

遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分易错点2混淆六类酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶、RNA聚合酶[点拨]

(1)“解旋酶”是DNA分子复制时使氢键断裂。(2)“限制酶”是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(3)“DNA聚合酶”是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。(4)“DNA连接酶”是将两个DNA分子片段的末端“缝合”起来形成磷酸二酯键。(5)“RNA聚合酶”是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。(6)“逆转录酶”是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。易错点3错误地将下图中的多条肽链看作氨基酸序列不同[点拨]

翻译过程中，可发生同一mRNA的分子上同时结合多个核糖体的状况，由于不同核糖体均沿同一mRNA分子移动，密码子阅读顺序相同，故所产生的多肽链氨基酸序列应相同。易错点4计算中对“最多”和“至少”的分析有误[点拨]

(1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。(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)在回答有关问题时，应加上“最多”或“至少”等字。如mRN