第六单元--课时3--基因与性状的关系.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,2020,新亮剑高考总复习,课时,3,基因与性状的关系,第六单元,遗传的分子基础,目 录,CONTENTS,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,3,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,易错警示,目标导航,考点清单,目 录,学科素养,课程标准,学习指导,1.,生命观念,:DNA,、,RNA,与基因表达的关系。,2.,科学思维,:,转录、翻译与蛋白质的关系。,3.,科学探究,:,中心法则的提出及其发展。,4.,社会责任,:,生物性状与后天营养和锻炼的关系。,1.,概述遗传信息的转录和翻译过程。,2.,比较,DNA,与,RNA,的区别,RNA,的种类和功能。,3.,理解中心法则的含义。,4.,理解基因、蛋白质和性状的关系。,在复习中要以教材为基础,掌握和理解教材中的基本概念,;,结合图解理解转录和翻译的过程、中心法则的内容,;,通过比较理解,DNA,和,RNA,在结构上的联系和区别。备考中应加强理解能力、获取信息能力和综合运用能力的训练。,考点,1,基因指导蛋白质的合成,1.,基因指导蛋白质的合成包括,转录和翻译,两大阶段。,2.,转录,转录是以,DNA,的一条链为模板,按照,碱基互补配对,原则,合成,RNA,的过程。,模板及去向,:,以,DNA,一条链的某一段,(,即基因的一条链,),作模板,转录完成后,DNA,分子结构复原。,所需原料,:,4,种游离的核糖核苷酸,。,场所,:,真核细胞主要在,细胞核,。,碱基配对原则,:A-U,T-A,C-G,G-C,。,产物,:mRNA,。,3.,翻译,翻译是指以,mRNA,为模板,按照,碱基互补配对,原则,通过,tRNA,将氨基酸转运到核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的,蛋白质,的过程。,模板及去向,:,以,mRNA,作模板,mRNA,有一定的功能寿命,寿命终结后即被降解。,所需原料,:,20,种,游离的氨基酸。,场所,:,细胞质,。,碱基配对原则,:,A-U,U-A,C-G,G-C,。,产物,:,蛋白质,。,考点,2,基因对性状的控制,1.,中心法则及其发展,中心法则是指遗传信息在,DNA,、,RNA,与,蛋白质,之间传递的一般规律,信息流图解如下。最早由科学家克里克于,1957,年提出。蛋白质合成过程的揭示使中心法则得到公认。,RNA,病毒及致癌的,RNA,病毒的发现使中心法则得到完善和发展。,DNA,的复制、转录和翻译几乎发生在所有真核细胞和原核细胞中,;RNA,的复制、逆转录一般发生在被,RNA,病毒寄生的细胞中。,2.,基因控制性状的途径,(1),直接途径,:,基因通过控制,蛋白质的结构,直接控制生物性状,如镰刀型细胞贫血症,:,血红蛋白基因突变,血红蛋白结构异常,红细胞呈镰刀状。,(2),间接途径,:,基因通过控制,酶的合成,来控制代谢过程,进而控制生物性状,如白化病,:,酪氨酸酶基因异常,缺少酪氨酸酶,制约酪氨酸转化为黑色素,白化病。,1.,转录和翻译过程易错点分析,(1),转录的产物,RNA:,信使,RNA(mRNA),还有转运,RNA(tRNA),、核糖体,RNA(rRNA),但只有,mRNA,携带遗传信息,它们都参与翻译过程,但作用不同。,(2),翻译过程中,mRNA,并不移动,而是核糖体沿着,mRNA,移动,进而读取下一个密码子。核糖体与,mRNA,的结合部位会形成,2,个,tRNA,的结合位点。,(3),并不是所有密码子都决定氨基酸,2,个起始密码子决定氨基酸,3,个终止密码子不决定氨基酸。,(4)tRNA,不是只含,3,个碱基,而是由多个碱基组成,一个,tRNA,上只有一个反密码子,tRNA,有,61,种,局部双链含有氢键。,(5),复制需要解旋酶和,DNA,聚合酶,转录只需要,RNA,聚合酶,不需要解旋酶。,2.,基因与性状并不都是一对一的关系,(1),一般而言,一个基因决定一种性状。,(2),生物体的一种性状有时受多个基因的影响。,(3),有些单个的基因可影响多种性状。,(4),生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型可能不同,;,基因型不同,表现型可能相同。,3.,中心法则的理解误区,(1)RNA,病毒产生,RNA,的过程,并不是都经过,RNA,复制。逆转录病毒,(,一种,RNA,病毒,),产生,RNA,的途径为,:,先经过逆转录过程产生,DNA,DNA,再经过转录产生,RNA,。,(2),不能误认为逆转录过程和转录过程的碱基互补配对原则相同。逆转录过程碱基互补配对原则存在,UA,转录过程则是,TA,。,(3)DNA,复制只发生在分裂的细胞中,分化的细胞中不进行,DNA,复制。死细胞,(,如导管,),、哺乳动物成熟的红细胞中没有,DNA,复制、转录和翻译过程,哺乳动物红细胞成熟前以及其他分化的细胞都能进行转录和翻译。,12,悟剑：课堂精讲,真题体验,体系构建,考点巧讲,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,目 录,考点,1,基因指导蛋白质的合成,1.RNA,的结构和种类,(1)RNA,的结构,(2),种类及功能,mRNA:,蛋白质合成的模板,tRNA:,氨基酸的运载体,rRNA:,核糖体的组成成分,2.,复制、转录和翻译的比较,项目,复制,转录,翻译,时间,有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,生长发育的连续过程中,场所,主要在细胞核,主要在细胞核,核糖体,原料,4,种脱氧核苷酸,(,A,、,T,、,C,、,G,),4,种核糖核苷酸,(,A,、,U,、,C,、,G,),约,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,ATP,适宜的温度、,pH,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,子链与对应母链螺旋化,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,tRNA,一端的碱基与,mRNA,上的密码子配对,另一端携带相应氨基酸,合成有一定氨基酸序列的蛋白质,项目,复制,转录,翻,译,碱基,配对,AT,GC,TA,CG,AU,TA,GC,CG,AU,GC,UA,CG,信息,传递,DNA,DNA,DNA,mRNA,RNA,蛋白质,特点,边解旋边复制,半保留复制,边解旋边转录,单链转录,一个,mRNA,上多个核糖体同时合成多条肽链,产物,两个双链,DNA,分子,核糖核酸,蛋白质,(,多肽,),意义,使遗传信息由亲代传递给子代,表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状,（,续表,),3.,密码子和反密码子的比较,项目,密码子,反密码子,位置,在,mRNA,上,在,tRNA,上,作用,直接决定蛋白质中氨基酸的序列,识别密码子,转运氨基酸,特点,与,tRNA,上的碱基互补,与,mRNA,上的碱基互补,种类,64,种,61,种,61,种能决定氨基酸,3,种不决定氨基酸,1.,转录和翻译剖析,(1),转录的产物不只是,mRNA,还有,tRNA,、,rRNA,但只有,mRNA,上携带遗传密码。,(2),转录过程中存在,TA,、,AU,、,GC,、,CG,碱基配对,翻译过程中存在,UA,、,AU,、,GC,、,CG,碱基配对。,(3),参与蛋白质合成的,RNA,有三种,:mRNA,、,tRNA,和,rRNA,。,(4),翻译过程中,mRNA,不移动,而是核糖体沿着,mRNA,移动。一个,mRNA,上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,从而大大提高蛋白质合成的效率。,2.,氨基酸与密码子、反密码子的关系,(1),每种氨基酸对应一种或几种密码子,(,密码子的简并性,),可由一种或几种,tRNA,转运。,(2),一种密码子只能决定一种氨基酸,(,除终止密码子,),一种,tRNA,只能转运一种氨基酸。,(3),密码子有,64,种,(,其中,3,种终止密码子,;61,种决定氨基酸的密码子,);,反密码子理论上有,61,种。,(4)DNA(,基因,),中碱基数,RNA,中碱基,蛋白质中氨基酸数,631,。图解如下,:,实际上,基因中碱基数要大于氨基酸数的,6,倍,因为基因是由编码区和非编码区组成的,而非编码区是不转录的。,3.,原核细胞基因的转录和翻译可,“,同时,”,进行,即边转录产生,mRNA,边有核糖体与,mRNA,结合开始翻译。,例,1,下图为某细菌,mRNA,与对应的翻译产物的示意图,下列相关叙述错误的是,(,),。,A.,一分子,mRNA,有一个游离的磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连,B.mRNA,上的,AUG,是翻译的起始密码子,它是由基因中的启动子转录形成的,C.,一个,mRNA,有多个起始密码,所以一个,mRNA,可翻译成多种蛋白质,D.,在该,mRNA,合成的过程中,核糖体就可以与之结合并开始翻译过程,B,答案,解析,解析核酸单链均有一个游离的磷酸基团,其他磷酸基团均与两个核糖相连,A,项正确,;,基因中的启动子启动转录,与,mRNA,上的起始密码子,AUG,不对应,B,项错误,;,一个,mRNA,有多个起始密码子,所以一个,mRNA,可翻译成多种蛋白质,C,项正确,;,细菌为原核生物,没有细胞核,在该,mRNA,合成的过程中,核糖体就可以与之结合并开始翻译过程,D,项正确。,例,2,下图是肺炎双球菌的基因表达过程示意图,下列相关叙述正确的是,(,),。,A.R,型细菌转化为,S,型细菌后,就会在细胞核中转录出毒性蛋白的,mRNA,B.,图中翻译过程的方向是从上到下,C.,图中包括转录和翻译两个过程,有解旋酶和,RNA,聚合酶参与转录,D.DNA,上的终止密码子不代表任何氨基酸,解析肺炎双球菌是原核细胞,没有细胞核,A,项错误,;,根据肽链的长短可分析出图中翻译过程的方向是从上到下,B,项正确,;,图中包括转录和翻译两个过程,有,RNA,聚合酶参与转录过程,没有解旋酶参与转录过程,C,项错误,;,密码子位于,mRNA,上,遗传信息位于,DNA,上,DNA,上没有终止密码子,D,项错误。,答案,解析,B,考点,2,基因对性状的控制,1.,中心法则及其发展,(1),中心法则的提出者,:,克里克。,(2),中心法则及其补充,2.,基因控制性状的途径,(1),直接控制途径,基因,蛋白质的结构,生物体的性状,(2),间接控制途径,基因,酶的合成,代谢过程,生物体的性状,1.,五种生理过程的比较,模板,原料,碱基互,补配对,产物,实例,DNA,复制,:,(,DNA,DNA,),DNA,两,条链,含,A,、,T,、,G,、,C,的,4,种脱氧核苷酸,T,A A,T,G,C C,G,DNA,绝大多数生物,DNA,转录,:,(,DNA,RNA,),DNA,一条链,含,A,、,U,、,G,、,C,的,4,种核糖核苷酸,A,U T,A,G,C C,G,RNA,绝大多数生物,RNA,复制,:,(,RNA,RNA,),RNA,含,A,、,U,、,G,、,C,的,4,种核糖核苷酸,U,A A,U,G,C C,G,RNA,以,RNA,为遗传物质的生物,如烟草花叶病毒,RNA,逆,转录,:,(,RNA,DNA,),RNA,含,A,、,T,、,G,、,C,的,4,种脱氧核苷酸,A,T U,A,G,C CG,DNA,某些致癌病毒、艾滋病病毒等,翻译,:,(,RNA,多,肽,),信使,RNA,约,20,种氨基酸,A,U U,A,G,C CG,多肽,所有生物,2.“,三看法,”,判断中心法则各过程,“,一看,”,模板,“,二看,”,原料,“,三看,”,产物,生理过程,DNA,脱氧核苷酸,DNA,DNA,复制,核糖核苷酸,RNA,转录,RNA,脱氧核苷酸,DNA,逆转录,核糖核苷酸,RNA,RNA,复制,氨基酸,蛋白质,(,或多肽,),翻译,例,3,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒,(HIV),是一种逆转录病毒。下列能正确表示,HIV,感染人体过程的,“,遗传信息流,”,示意图是,(,),。,D,答案,解析,解析,HIV,是以,RNA,为遗传物质的病毒,能控制宿主细胞合成逆转录酶,以,RNA,为模板逆转录成,DNA,该,DNA,又和人体细胞核内的,DNA,整合在一起,整合后的,HIV-DNA,分子在人体细胞又可以复制,还可以转录出,RNA,并以,RNA,为模板翻译出病毒所需的蛋白质。该,DNA,转录而来的,RNA,可作为,HIV,的遗传物质,但该病毒无法控制宿主细胞合成,RNA,复制酶,故,HIV,的,RNA,不能自我复制,所以,A,、,B,、,C,项错误。,例,4,请回答下列有关遗传信息传递的问题,:,(1),为研究某病毒的致病过程,某实验小组在实验室做了如下图所示的模拟实验。,病毒中分离得到物质,A,。已知物质,A,是单链的生物大分子,其部分碱基序列为,GAACAUGUU,。将物质,A,加入试管甲中,反应后得到产物,X,。经测定,产物,X,的部分碱基序列是,CTTGTACAA,则试管甲中模拟的是,过程。,解析,(1)A,是单链的生物大分子,且含有碱基,U,应为,RNA,分子,;,产物,X,含有碱基,T,应为,DNA,分子。因此,试管甲中模拟的是以,RNA,为模板合成,DNA,的逆转录过程。,答案,解析,逆转录,将提纯的产物,X,加入试管乙,反应后得到产物,Y,。产物,Y,是能与核糖体结合的单链大分子,则产物,Y,是,试管乙中模拟的是,过程。,(2),若该病毒感染了小鼠上皮细胞,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自,_,而决定该化合物合成的遗传信息来自,。,mRNA,转录,小鼠,上皮细胞,病毒,RNA(,物质,A),解析,产物,X,为,DNA,分子,;,产物,Y,能与核糖体结合,为,mRNA,分子。因此试管乙模拟的是以,DNA,为模板合成,mRNA,的转录过程。,(2),病毒侵染小鼠上皮细胞后,以自身的,RNA(,物质,A),为模板控制子代病毒的合成,而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。,答案,解析,1.(2018,年海南高考,),关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说法错误的是,(,),。,A.,逆转录和,DNA,复制的产物都是,DNA,B.,转录需要,RNA,聚合酶,逆转录需要逆转录酶,C.,转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸,D.,细胞核中的,DNA,复制和转录都以,DNA,为模板,解析逆转录是以,RNA,为模板合成,DNA,DNA,复制是合成,DNA,二者的产物都是,DNA,A,项正确,;,转录是合成,RNA,需要,RNA,聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B,项正确,;,转录需要的反应物是核糖核苷酸,逆转录所需要的反应物是脱氧核苷酸,C,项错误,;,细胞核中的,DNA,复制和转录都以,DNA,为模板,D,项正确。,C,答案,解析,2.(2018,年江苏高考,),下列关于,DNA,和,RNA,的叙述,正确的是,(,),。,A.,原核细胞内,DNA,的合成都需要,DNA,片段作为引物,B.,真核细胞内,DNA,和,RNA,的合成都在细胞核内完成,C.,肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的,DNA,和,RNA,都是遗传物质,D.,原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要,DNA,和,RNA,的参与,答案,解析,解析原核细胞内,DNA,的合成都需要,RNA,片段作为引物,A,项错误,;,真核细胞内,DNA,复制和转录合成,RNA,主要在细胞核内完成,线粒体和叶绿体中也可进行,DNA,复制和转录,B,项错误,;,肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的,DNA,是遗传物质,C,项错误,;,原核细胞和真核细胞中基因表达都要经过转录和翻译两个过程,都需要,DNA,和,RNA,的参与,D,项正确。,D,3.(2017,年全国,高考,),下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是,(,),。,A.tRNA,、,rRNA,和,mRNA,都从,DNA,转录而来,B.,同一细胞中两种,RNA,的合成有可能同时发生,C.,细胞中的,RNA,合成过程不会在细胞核外发生,D.,转录出的,RNA,链与模板链的相应区域碱基互补,解析根据中心法则,RNA,都是以,DNA,的一条链为模板转录而来的,A,项正确,;,根据转录过程中的碱基配对原则,不同,RNA,形成过程中所用的模板,DNA,是不同的,所以两种,RNA,的合成可以同时进行,互不干扰,B,项正确,;,真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主细胞器,其中也会发生,RNA,的合成,C,项错误,;,转录产生,RNA,的过程遵循碱基互补配对原则,因此产生的,RNA,链可以与相应的模板链互补,D,项正确。,C,答案,解析,感谢观看 下节课再会,GANXIE GUANKAN XIAJIEKE ZAIHUI,