基因的本质及表达.ppt

1、基因的本质及表达,考点一 现代基因的含义,1.基因与脱氧核苷酸、DNA和染色体之间的关系,特别提示：DNA上有很多片段，其中有遗传效应的片段才叫基因，没有遗传效应的片段不叫基因。 真核细胞中线粒体、叶绿体中也有基因。 原核细胞中DNA是裸露的，没有与蛋白质一起构成染色体。 位于染色体上的基因随染色体传递给子代，其遗传遵循遗传规律。 位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给后代，是细胞质遗传的基础。,考点二 RNA 核糖核酸,1）.基本组成单位： 2）.空间结构特点：,核糖,碱基,磷酸,A,G,C,U,核糖核苷酸,单链,信使RNA： 遗传信息传递的媒介。,核糖体RNA： 与蛋白质构成核糖体

2、。,转运RNA： 转运氨基酸的工具。,3）.RNA的种类,4)比较DNA与RNA的异同,RNA的功能归纳： (1)mRNA蛋白质合成的直接模板； (2)tRNA氨基酸的转运工具； (3)rRNA核糖体的重要组成成分； (4)有些RNA可作为“酶”，催化某些化学反应的完成； (5)RNA病毒中，RNA可作为遗传物质。,用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基。下列图中四者关系中正确的是() 答案：D,分析下图，回答有关问题：,(1)图中B是_，C是_，C有_、_、_、_四种，它们之间的配对方式是_。D是_，F是_，其空间结构是_，G是_。 (2)F的基本组成单位是图中的_，共有_

3、种。F与H的关系是_，E与G的关系是_。 (3)图中E和F的关系是_。决定F结构多样性的是_的排列顺序。 (4)通常情况下，1个H中含有_个F,1个F中含有_个E,1个E中含有_个D。,答案：(1)脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)A与T，G与C脱氧核苷酸DNA规则的双螺旋结构蛋白质 (2)D4H是F的主要载体E控制G的合成 (3)E是有遗传效应的F片段D (4)1许多成百上千,染色体、DNA、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的是() A. 每个染色体至少含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多个基因 B. 复制、分离和传递，三者都能相伴随而行 C. 三者都是

4、遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用 D. 在生物的传种接代过程中，染色体行为决定后两者 【答案】C,若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是(),A. 白眼基因含有多个核糖核苷酸 B. 白眼基因是有遗传效应的DNA片段 C. 白眼基因位于细胞质内 D. 白眼基因基本组成单位是4种碱基 【答案】B,下列关于RNA的叙述，不正确的是() ARNA可作为逆转录的模板 B转运RNA是翻译的模板 C信使RNA上有密码子 DRNA中没有T 答案：B,一、遗传信息的转录,1、定义：,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。,2、场所： 主要_ 其次_,细胞核

5、 线粒体和叶绿体,考点三：基因指导蛋白质的合成,3、过程,4、条件,DNA,RNA,DNA分子的一条链,四种核糖核苷酸,ATP,DNA解旋酶 RNA聚合酶等,适宜的温度和酸碱度,5、产物,DNA,RNA,形成三种RNA, mRNA 传达DNA上的遗传信息 tRNA 运输氨基酸到核糖体上 rRNA 核糖体的重要成分,二、遗传信息的翻译,1、定义：以mRNA为模板，合成具有一定的氨基酸顺序，形成多肽链（蛋白质）的过程。,2、场所：_,核糖体,3、密码子,思考：,组成蛋白质的氨基酸的种类： 信使RNA的碱基的种类：,4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？,20种,4种,如果1个碱基决定1个氨基酸就

6、只能决定_种，即,如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_种，即,如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种，即,4,16,64,实验验证： 1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由m RNA的3个碱基决定，即三联体密码子,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,密码子:,密码子在mRNA上是连续的，中间无间隔。,密码子,密码子,密码子,终止密码子(3种）：不编码氨基酸 种类 起始密码子（2种)：编码氨基酸（甲硫氨酸、 缬氨酸） 编码氨基酸的密码子_种 所有生物的密码子是 的。,61,64,相同,一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。 即密码子具有兼并性。,

7、1种或几种,密码子共有多少种？它有哪些作用？ 密码子与氨基酸如何对应？,4、译员（搬运工具）：tRNA（共61种）,亮氨酸,天冬氨酸,tRNA的功能： 一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可有一种或几种tRNA来转运。,细胞质,5、过程,核糖体,肽键,H2O,-H2O,甲硫氨酸,组氨酸,甲硫氨酸,组氨酸,mRNA 和肽链被释放到细胞质中。,6、条件,mRNA,20种氨基酸,ATP,tRNA,适宜的温度与PH,在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37 时，细菌细胞内合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体

8、，同时进行多条肽链的合成如图，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。一个mRNA分子上不同核糖体合成的肽链完全相同。,多聚核糖体现象,列表比较DNA复制、转录和翻译,特别提醒： 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、质粒等部位。 转录的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA。 一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链,提高了蛋白质合成的速率。 从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。 在真核细胞与原核细胞中基因表达的区别： 真核细胞：

9、先在细胞核中转录，后在细胞质中翻译。原核细胞：边转录边翻译。,三：遗传信息表达的相关计算,DNA,RNA,多肽链,6n 个碱基,3n 个碱基,n 个氨基酸,转录,翻译,特别提醒： (1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，通过翻译形成的肽链还需经加工后方能成成熟的蛋白质，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比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。,下图表示某基因的片段及其转录出的信使RNA，请据图回答问题(几种相关氨基酸的密码子见下表)。,(1)形成链的过程叫做_，场所是_，需要的原料是_。 (2)形成链的过程与D

10、NA复制的过程，都是遵循_原则。 (3)链进入细胞质后与_结合，在合成蛋白质的过程中，转运RNA运载的氨基酸依次是_(依次填写两个氨基酸的名称)。 (4)若该基因复制时发生差错，当上图a处所指由A变成G时，这种突变对该蛋白质的结构有无影响？_。 (5)若该基因有100个碱基对，可编码的氨基酸最多有_个。,答案：(1)转录细胞核四种核糖核苷酸(2)碱基互补配对(3)核糖体甲硫氨酸、缬氨酸(4)无影响(5)33,遗传信息、密码子和反密码子的比较（位置与作用） (1)遗传信息：基因中脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序。 (2)密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，决定氨基酸的排列顺序。 (3)

11、反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基，起识别密码子的作用。,一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数依次为() A32；11；66B36；12；72 C12；36；24 D11；36；72 答案：B,已知某tRNA一端的3个碱基顺序是GAU，它运载的是亮氨酸(亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG)，那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的() AGAT BGAU CCUA DCAT 答案：A,

12、C,下图中表示转录过程的是（ ）,B,1在双链DNA中，已知其中一条链的(AG)/(TC)0.4，那么以它的互补链为模板，转录成的mRNA中(AG)/(CU)应是() A2.5 B1 C0.4 D1.25 答案：C,3下列对DNA的翻译过程的说法中，错误的是() A以细胞质中游离的氨基酸为原料 B以核糖体RNA作为遗传信息模板 C以转运RNA为氨基酸运输工具 D合成具有一定氨基酸序列的蛋白质 答案：B,1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4,2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4,3、已

13、知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（ ）个 A、12 B、18 C、24 D、30,4、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（ ） A、30% B、35% C、40% D、25%,5、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有（ ）个？ A、600 B、300 C、297 D、594,6、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（ ）,A、GAT B、GAA

14、 C、GUA D、CTA,再见,3、过程(解旋合成复旋）,3、过程(解旋合成复旋）,T,G,A,C,A,T,C,G,U,A,G,C,【思考】 红色虚线方框内包括_种碱基，_种核苷酸。,5,6,3、过程(解旋合成复旋）,考点四：基因与性状 一中心法则的内容图解 图解表示出遗传信息传递的5个途径,(1)a(DNADNA或基因到基因)：是DNA复制过程，主要发生在细胞核中，表示遗传信息的传递。 (2)b（DNARNA）：是转录过程，主要发生在细胞核中。 (3)c（RNA蛋白质）：是翻译过程，发生在核糖体上。 b、c共同完成遗传信息的表达。 (4)d（RNADNA）：是逆转录过程，发生在少数RNA病毒

15、中，例如SARS病毒、HIV在宿主细胞内时。 (5)e（RNARNA）：是RNA自我复制过，发生在部分RNA中。,易错点:一种生物具有中心法则的所有途径吗？,在人的干细胞和神经细胞中遗传信息传递的途径分别有哪些？,一般RNA病毒,逆转录病毒 如SARS,HIV,二：基因与生物性状之间的关系 (1)生物的有些性状是受单基因（单基因指一对基因，而不是单个基因）控制的(如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制)，而有些性状是由多对基因来决定的(如人的身高)，二者并非是简单的一一对应关系。 (2)生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型基因型环境条件。 (3)

16、基因控制性状的途径,1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是(),【尝试解答】_D_,下图表示有关遗传信息传递过程的模拟实验，分析回答： (1)图表示_过程，在植物体内进行的主要场所是_；图表示的实验过程与相比较，需要的特定的酶是_。,(2)需要解旋酶的过程有_。在高等动物细胞中普遍存在的生理过程是_。(填代号) (3)各过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有_。(填代号),答案：(1)转录细胞核逆转录酶(2) (3),在遗传信息的传递过程中不可能发生的是() ADNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配

17、对原则 B核基因转录形成mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程 CDNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板 DDNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,答案：C,(2011年北京海淀区抽查)下列有关图中的生理过程(图中代表核糖体，代表多肽链)的叙述中，不正确的是(),A图中所示的生理过程主要有转录和翻译 B链中(AT)/(GC)的比值与链中此项比值相等 C一种细菌的由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸 D遗传信息由传递到需要tRNA作工具 【尝试解答】_C_,下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：,(

18、1)图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是_、_。 (2)图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有_、_。,答案：(1)转录翻译 (2)tRNA核糖体,(3)人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。 实验步骤： 第一步：取A、B、C、D 4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液； 第二步：向A管中滴加适量的_，B管中滴加_的蒸馏水，同时A、B管中加入等量相同的细菌_，向C管中加入适量的_，向D管中加入_的蒸馏水，同时C、D管中加入_的人体DNA。 第三步：把A、B、C、D 4支试管放在_的条件下培养一段时间，检测4支试管中_。 预期实验结果并得出实验结论： 该实验有可能会出现_种实验结果，如果出现_， 则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。,答案： (3)实验步骤： 第二步：一定浓度的抗生素水溶液等量DNA一定浓度的抗生素水溶液等量等量 第三步：相同且适