2019高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第二單元 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第3講 基因的表達(dá)課件 新人教版必修2.ppt

第二單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 必修二 第三講基因的表達(dá) 1 RNA的結(jié)構(gòu)與分類 1 RNA與DNA的區(qū)別 考點(diǎn)一遺傳信息的傳遞和表達(dá) 脫氧核糖 T 雙鏈 核糖 U 單鏈 核糖核苷酸 蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)運(yùn)并識別氨基酸 核糖體 細(xì)胞核 線粒體 葉綠體 DNA一條鏈 核糖核苷酸 聚合酶 3 過程 4種核糖核苷酸 4 產(chǎn)物 RNA 核糖體 氨基酸 tRNA mRNA tRNA mRNA tRNA 終止密碼 脫離 4 密碼子 1 位置 上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基 2 作用 決定 3 種類 種 其中決定氨基酸的密碼子有 種 種起始密碼子 終止密碼子有3種 mRNA 氨基酸 64 61 2 判斷下列說法的正誤 1 細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與 2 tRNA分子中含有一定數(shù)量的氫鍵 3 反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個(gè)堿基 4 一條mRNA只能翻譯出一條肽鏈 5 細(xì)胞中有多種tRNA 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 6 真核細(xì)胞內(nèi) 轉(zhuǎn)錄的同時(shí)核糖體進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)遺傳信息的翻譯 7 轉(zhuǎn)錄和翻譯都是以mRNA為模板合成生物大分子的過程 8 少數(shù)RNA具有生物催化作用 9 真核生物的tRNA呈三葉草結(jié)構(gòu) 10 細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板 提高轉(zhuǎn)錄效率 右圖為蛋白質(zhì)的合成圖示 請據(jù)圖思考 1 圖中顯示mRNA與核糖體有著怎樣的數(shù)量關(guān)系 這種數(shù)量關(guān)系有何意義 2 圖中所示核糖體移動(dòng)方向如何 判斷依據(jù)是什么 3 圖中顯示能合成幾條肽鏈 這些肽鏈的氨基酸序列是否相同 提示 1 圖中顯示mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系為 一個(gè)mRNA上可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體 存在這種數(shù)量關(guān)系的意義在于少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì) 2 圖中顯示核糖體在mRNA上移動(dòng)的方向?yàn)閺淖笙蛴?判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長短 越接近終止密碼子處 肽鏈越長 3 圖示中4個(gè)核糖體合成的4條多肽鏈 由于模板mRNA相同 所以合成了4條相同的多肽鏈 而不是4個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成 也不是合成出4條不同的肽鏈 1 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯的比較 1 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別 2 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的聯(lián)系 2 遺傳信息 密碼子和反密碼子的區(qū)別與聯(lián)系 1 含義及作用 遺傳信息 基因中脫氧核苷酸 或堿基 的排列順序 密碼子 mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基 決定氨基酸的排列順序 反密碼子 與mRNA中的密碼子互補(bǔ)的tRNA一端的3個(gè)堿基 起識別密碼子的作用 2 聯(lián)系 遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序 通過轉(zhuǎn)錄 可傳遞到mRNA的核糖核苷酸上 mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對 在翻譯中起作用 3 對應(yīng)關(guān)系 3 密碼子 tRNA和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系 4 DNA 基因 mRNA中堿基與肽鏈中氨基酸個(gè)數(shù)關(guān)系 1 DNA堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) 氨基酸數(shù) 6 3 1 2 計(jì)算中 最多 和 最少 的分析 mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系 翻譯時(shí) mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸 因此準(zhǔn)確地說 mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些 DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系 基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些 注意 最多 或 最少 在回答有關(guān)問題時(shí) 應(yīng)加上 最多 或 最少 等字 如mRNA上有n個(gè)堿基 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基 該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n 3個(gè)氨基酸 高考警示 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中的六個(gè)關(guān)注點(diǎn) 1 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA 還有tRNA rRNA 但只有mRNA攜帶遺傳信息 3種RNA都參與翻譯過程 只是作用不同 2 翻譯過程中mRNA并不移動(dòng) 而是核糖體沿著mRNA移動(dòng) 進(jìn)而讀取下一個(gè)密碼子 3 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對不是A T 而是A U 4 解答蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計(jì)算問題時(shí) 應(yīng)看清是DNA上的堿基對數(shù)還是個(gè)數(shù) 是mRNA上密碼子的個(gè)數(shù)還是堿基個(gè)數(shù) 是合成蛋白質(zhì)所需氨基酸的個(gè)數(shù)還是種類數(shù) 5 分析此類問題首先要明確mRNA鏈和多肽鏈的關(guān)系 DNA模板鏈在RNA聚合酶的作用下產(chǎn)生的是mRNA 而在同一條mRNA鏈上結(jié)合的多個(gè)核糖體 同時(shí)合成的是若干條多肽鏈 6 真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不同時(shí)進(jìn)行 而原核細(xì)胞能邊轉(zhuǎn)錄 邊翻譯 D 例1 A 圖1中a b m n 1都具有遺傳效應(yīng) 都能控制蛋白質(zhì)的合成B 圖2中甲為DNA聚合酶 丙中所含的五碳糖是核糖C 若丙中 A U 占36 則丙對應(yīng)的乙片段中G占32 D m n l基因在不同的細(xì)胞中表達(dá)情況可能不同 解析 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 能控制蛋白質(zhì)合成 a b不是基因 A錯(cuò)誤 圖2所示過程為轉(zhuǎn)錄 甲為RNA聚合酶 丙為mRNA mRNA含有的五碳糖為核糖 B錯(cuò)誤 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則 若丙中 A U 占36 則 G C 占64 丙對應(yīng)的DNA中G占32 乙只是DNA的一條鏈的片段 無法計(jì)算 C錯(cuò)誤 由于細(xì)胞分化 不同細(xì)胞中表達(dá)的基因不一定相同 D正確 三步曲法 解答關(guān)于基因表達(dá)中的計(jì)算題第一步 做圖 通常只需畫出下圖甲 但當(dāng)涉及轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄 翻譯時(shí)還要畫出圖乙 技巧點(diǎn)撥 上述圖甲代表的是一個(gè)DNA分子 代表它的兩條脫氧核苷酸鏈 圖乙代表的是以該DNA分子的 鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的一個(gè)RNA分子 上述圖甲中的A G C T代表4種脫氧核苷酸 或堿基 x y z w代表數(shù)量 圖乙中的U C G A代表4種核糖核苷酸 或堿基 x y z w代表數(shù)量 第二步 轉(zhuǎn)換 即根據(jù)第一步做出的圖 把題干給出的條件轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)等式 第三步 計(jì)算 即根據(jù)題干的要求 結(jié)合第二步中的數(shù)學(xué)等式 求出相應(yīng)的數(shù)值 變式訓(xùn)練 C 解析 氨基酸有20種 而對應(yīng)氨基酸的密碼子有61種 所以一種氨基酸可能有多種與之相對應(yīng)的密碼子 A正確 密碼子是指位于mRNA上三個(gè)相鄰的堿基 所以CTA肯定不是密碼子 B正確 終止密碼子沒有對應(yīng)的氨基酸 其作用是終止翻譯 C錯(cuò)誤 密碼子具有通用性 即GCA在人細(xì)胞中和豬細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸 D正確 C C 只有與 結(jié)合后才能發(fā)揮它的作用 翻譯仍然要遵循堿基互補(bǔ)配對原則D 上的一個(gè)密碼子最多只決定一種氨基酸 一種氨基酸只由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 解析 若 中有一個(gè)堿基發(fā)生改變 由于密碼子具有簡并性 合成的蛋白質(zhì)不一定改變 A錯(cuò)誤 上四個(gè)核糖體從右往左移動(dòng)進(jìn)行翻譯 最終能合成四條長短相同的肽鏈 B錯(cuò)誤 只有與 結(jié)合后才能發(fā)揮它的作用 翻譯仍然要遵循堿基互補(bǔ)配對原則 C正確 上的一個(gè)密碼子最多只決定一種氨基酸 一種氨基酸由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) D錯(cuò)誤 1 中心法則 1 提出者 2 補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解 考點(diǎn)二中心法則及基因與性狀的關(guān)系 克里克 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 酶的合成 代謝過程 3 基因控制性狀的實(shí)例 連線 1 洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞方式 2 洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞方式 提示 3 生長素 赤霉素等不是蛋白質(zhì) 它們的合成受基因控制嗎 是通過基因控制性狀的哪一途徑實(shí)現(xiàn)的 提示 受基因控制 基因通過控制酶的合成 間接控制生物的性狀 1 利用圖示分類剖析中心法則圖示中1 8為轉(zhuǎn)錄過程 2 5 9為翻譯過程 3 10為DNA復(fù)制過程 4 6為RNA復(fù)制過程 7為逆轉(zhuǎn)錄過程 2 中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系 DNA的復(fù)制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能 發(fā)生在細(xì)胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過程中 DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能 發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的過程中 高考警示 1 病毒不能獨(dú)立代謝 因此病毒遺傳信息的傳遞過程不是發(fā)生在病毒體內(nèi) 而是發(fā)生在病毒侵染的細(xì)胞中 2 高度分化的細(xì)胞如表皮細(xì)胞失去了分裂能力 因此正常情況下其細(xì)胞中發(fā)生的遺傳信息傳遞過程只有轉(zhuǎn)錄和翻譯 2 基因和性狀的關(guān)系 3 基因與性狀并不都是一對一的關(guān)系 一般而言 一個(gè)基因決定一種性狀 生物體的一種性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響 如玉米葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān) 有些基因可影響多種性狀 如下圖 基因1可影響B(tài)和C性狀 生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 基因型相同 表現(xiàn)型可能不同 基因型不同 表現(xiàn)型可能相同 D 例2 解析 若X是RNA Y是DNA 表示逆轉(zhuǎn)錄過程 需加入逆轉(zhuǎn)錄酶 若X是CTTGTACAA Y含有U 表示轉(zhuǎn)錄過程 需加入RNA聚合酶 若X與Y都是DNA 表示DNA的復(fù)制過程 需加入DNA聚合酶 若X是mRNA Y是蛋白質(zhì) 表示翻譯過程 則試管內(nèi)還要有其他RNA 如tRNA 三看法 判斷中心法則的過程 1 一看 模板 如果模板是DNA 生理過程可能是DNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄 如果模板是RNA 生理過程可能是RNA復(fù)制或RNA逆轉(zhuǎn)錄或翻譯 技巧點(diǎn)撥 2 二看 原料 如果原料為脫氧核苷酸 產(chǎn)物一定是DNA 生理過程可能是DNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄 如果原料為核糖核苷酸 產(chǎn)物一定是RNA 生理過程可能是DNA轉(zhuǎn)錄或RNA復(fù)制 如果原料為氨基酸 產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì) 或多肽 生理過程是翻譯 3 三看 產(chǎn)物 如果產(chǎn)物為DNA 生理過程可能是DNA復(fù)制或RNA逆轉(zhuǎn)錄 如果產(chǎn)物為RNA 生理過程可能是RNA復(fù)制或DNA轉(zhuǎn)錄 如果產(chǎn)物是蛋白質(zhì) 或多肽 生理過程是翻譯 變式訓(xùn)練 D A 圖甲所示為染色體DNA上的基因表達(dá)過程 需要多種酶參與B 紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動(dòng) 故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程C 圖甲所示過程為圖乙中的 過程D 圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為 解析 圖甲表示原核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成過程 沒有染色體 故A錯(cuò)誤 紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動(dòng) 應(yīng)是影響基因的翻譯過程 故B錯(cuò)誤 圖甲所示過程為圖乙中的 過程 故C錯(cuò)誤 過程分別為轉(zhuǎn)錄 翻譯 RNA的復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 都涉及堿基A與U配對 故D正確 A 圖中 過程發(fā)生的場所分別是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的核糖體B 圖中 過程需要mRNA 氨基酸 tRNA RNA聚合酶及ATPC 人體衰老引起白發(fā)的主要原因是圖中的酪氨酸酶的活性下降D 該圖反映了基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制酶的合成和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的 解析 圖中 為翻譯過程 不需要RNA聚合酶 B 課末總結(jié) 思維導(dǎo)圖 C 探究高考 明確考向 解析 真核細(xì)胞的各種RNA都是通過DNA的不同片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 A正確 由于轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生不同RNA時(shí)的DNA片段不同 因此同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生 B正確 真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中葉綠體 線粒體中的DNA可以轉(zhuǎn)錄形成RNA C錯(cuò)誤 轉(zhuǎn)錄的過程遵循堿基互補(bǔ)配對原則 因此產(chǎn)生的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ) D正確 2 2017 海南卷 25 下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達(dá)的敘述 正確的是 A 每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子B HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C 真核生物基因表達(dá)的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程D 一個(gè)基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA 解析 一種氨基酸有一種至多種密碼子決定 A錯(cuò) HIV的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA 可以逆轉(zhuǎn)錄生成DNA B正確 真核生物基因表達(dá)的過程包括轉(zhuǎn)錄生成RNA和翻譯合成蛋白質(zhì) C錯(cuò) 一個(gè)基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條互補(bǔ)的RNA 但轉(zhuǎn)錄是以基因一條鏈為模板的 D錯(cuò) B B 解析 正常情況下 一條染色體含一個(gè)DNA 在細(xì)胞分裂時(shí) 由于DNA復(fù)制 一條染色體含兩個(gè)DNA A錯(cuò) 體細(xì)胞有絲分裂生成的子細(xì)胞含有一套與母細(xì)胞相同的染色體和DNA 保證親代細(xì)胞和子代細(xì)胞間遺傳性狀的穩(wěn)定 B正確 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷 有的DNA片段不是基因 故細(xì)胞中DNA分子的堿基對數(shù)大于所有基因的堿基對數(shù)之和 C錯(cuò) 生物體中 一個(gè)基因可能決定多種性狀 一種性狀可能由多個(gè)基因決定 D錯(cuò) 4 2015 江蘇卷 下圖是起始甲硫氨酸和相鄰氨基酸形成肽鍵的示意圖 下列敘述正確的是 A 圖中結(jié)構(gòu)含有核糖體RNAB 甲硫氨酸處于圖中 的位置C 密碼子位于tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上D mRNA上堿基改變即可改變肽鏈中氨基酸的種類 解析 本題主要考查翻譯的相關(guān)知識 核糖體是相鄰氨基酸形成肽鍵的場所 核糖體由核糖體RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成 A正確 甲硫氨酸是第一個(gè)氨基酸 位于 的左邊 B錯(cuò)誤 密碼子位于mRNA上 tRNA的環(huán)狀結(jié)構(gòu)上有反密碼子 C錯(cuò)誤 由于密碼子的簡并性 mRNA上堿基改變不一定改變肽鏈中氨基酸的種類 D錯(cuò)誤 A D 解析 對于以DNA為遺傳物質(zhì)的細(xì)胞生物及部分DNA病毒來說 遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的脫氧核苷酸序列中 對于RNA病毒來 遺傳信息儲(chǔ)存在RNA的核糖核苷酸序列中 A正確 由于密碼子的簡并性 即某些不同的密碼子可決定相同的氨基酸 等原因 核苷酸序列不同的基因 也可能表達(dá)出相同的蛋白質(zhì) B正確 蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者 基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實(shí)現(xiàn)的 C正確 能轉(zhuǎn)錄為mRNA的鏈叫模板鏈或反義鏈 另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫編碼鏈或有義鏈 兩條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對 核苷酸排列順序不同 含有不同的遺傳信息