遗传信息的表达高三一轮复习.ppt

<p>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,*,一、什么是基因？,基因是具有,遗传效应,的,DNA,片段，是决定,生物性状,的基本单位。,第三节 基因的表达,1.,基因和染色体的关系,基因在染色体上，并且在染色体呈,线性排列,，染色体是基因的,主要载体,。,果蝇某一条,染色体上的几,个基因,2.,基因与,DNA,的关系：,整个,DNA,分子中都是由基因构成的吗？,基因是有,遗传效应的,DNA,片段,。,基因与,DNA,和染色体以及脱氧核苷酸间的关系,染色体,基因,1,基因,2,非编码区 编码区 非编码区,下图中,a,d,表示果蝇,X,染色体上的几个基因,非基因片段,非基因片段,非基因片段,基因,1,片段,基因,2,片段,基因,3,片段,基因,4,片段,编码区,非编码区,非编码区,启动子,与,RNA,聚合酶,结合位点,终止子,原核基因,编码区,非编码区,非编码区,启动子,与,RNA,聚合酶,结合位点,外显子,内含子,终止子,真核基因,3.,基因和性状的关系,基因,控制,生物的性状,基因是,决定生物性状,的基本单位,结构单位和功能单位。,4.,基因和脱氧核苷酸的关系,每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。,5.,基因和遗传信息的关系,基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息,不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。,例如：豌豆的,高茎基因,D,和矮茎基因,d,含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。,DNA,的基本组成单位是什么？,基因的基本组成单位是什么？,二、基因控制蛋白质合成,1.,基因的基本功能,1).,通过,自我复制,，在传种接代中,传递遗传信息,。,2).,通过,转录、翻译,，在后代个体发育过程中，,表达遗传,信息,。,2.,什么是表达遗传信息？,DNA RNA,蛋白质,转录,翻译,二、基因控制蛋白质合成,1.,基因的基本功能,1).,通过,自我复制,，在传种接代中,传递遗传信息,。,2).,通过,转录、翻译,，在后代个体发育过程中，,表达遗传,信息,。,2.,什么是表达遗传信息？,DNA RNA,蛋白质,转录,翻译,一、,RNA,的结构与分类,1.,基本单位及组成,(,填写图中序号名称,),：,_,；,_,；碱基,(_),磷酸,核糖,A,、,U,、,G,、,C,核糖核苷酸,A,G,C,U,P,P,P,P,尿嘧啶,核糖,核苷酸,核糖,核糖,核糖,核糖,胞嘧啶,核糖,核苷酸,鸟嘌呤,核糖,核苷酸,腺嘌呤,核糖,核苷酸,核糖核苷酸的种类：,核糖核苷酸的,连接,：,磷酸二酯键,3.RNA,的种类和功能,把,DNA,的遗传信息传递给蛋白质,运输氨基酸,和蛋白质共同组成核糖体,mRNA(,信使,RNA),tRNA,（转运,RNA),rRNA,（核糖体,RNA,）,DNA,mRNA,蛋白质,核孔,mRNA,mRNA,上决定一个氨基酸的,三个相邻碱基叫做,密码子,。,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,密码子的特点：,一种密码子只对应一种氨基酸,一种氨基酸可有一种或多种密码子（,简并性,）,（一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的,简并性,）,（对应于同一种氨基酸的不同,密码子称为同义密码子）,起始密码可以编码氨基酸、,终止密码不编码氨基酸,通用性,自然界中的各种,生物共用一套密码子表,tRNA,转运,RNA,（,tRNA,）：,含有反密码子,一个转运,RNA,只能携带一种特定的氨基酸！,细胞中的转运,RNA,至少有,种！,61,U,A,U,U,A,U,携带什么氨基酸？,异亮氨酸,A U A,mRNA,5.,转录,地点：,模板：,原料：,条件：,原则：,产物,主要在细胞核,DNA,的一条链,4,种核糖核苷酸,DNA,m,RNA,遵循碱基互补配对原则,A,;,T,;,G,;,C,U A C G,转录：,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,RNA,的过程。,RNA,聚合酶、,ATP,6.,翻译,场所：,原料：,模板：,条件：,原则：,产物：,核糖体,氨基酸,mRNA,tRNA,、酶、能量,碱基互补配对原则,(A-,U,U-,A,C-,G,G-,C,),多肽,翻译：,在核糖体上，以信使,RNA,为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,核糖体,核糖体,核糖体,核糖体,翻译过程：,核糖体,U,A,U,C,G,U,U,A,C,U,A,G,A,U,A,C,A,G,U,C,A,C,C,G,G,A,U,mRNA,G,G,A,C,U,G,U,A,C,C,G,U,G,G,A,C,U,G,U,A,U,终止密码,位点,1,位点,2,通常一个,mRNA,同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。,下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中不正确的是（多选）,A,图中表示,4,条多肽链正在合成,B,转录尚未结束，翻译即已开始,C,多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译,D,一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,核糖体,mRNA,多肽,转录方向,RNA,聚合酶,B,D,、复制、转录、翻译的的比较：,复制,转录,翻译,时间,细胞分裂,(,有丝分裂和减,),的,间期,个体,生长发育,的整个过程中。从细胞层次看，主要发生在细胞,分裂,和细胞,分化,的过程中。,场所,主要,在,细胞核,主要在,细胞核,细胞质的,核糖体,模板,DNA,的两条单链,DNA,的一条链,mRNA,原料,4,种脱氧核苷酸,4,种核糖核苷酸,20,种氨基酸,条件,都需要特定的,酶,和,ATP,特点,边解旋边复制，半保留复制,边解旋边转录，转录后,DNA,恢复原来的双螺旋,翻译结束后,mRNA,分解成单个核苷酸,产 物,两个相同的双链,DNA,分子,一条单链,RNA,（,mRNA,tRN A,rRNA),多肽链,碱基配对,AT,、,T A,GC,、,CG,A,U,、,TA,GC,、,CG,A,U,、,U,A,GC,、,CG,遗传信息的,传递,DNA,RNA,DNA,mRNA,mRNA,蛋白质,意 义,遗传信息从亲代传到子代,表达遗传信息，使生物体现出各种性状,三个过程均发生碱基互补配对，但配对方式不同；,正在分裂细胞三大过程均可发生，高度分化的细胞只发生转录和翻译过程,真核细胞转录翻译一般是不同时不同场所，原核细胞可同时进行,翻译时，,3,种,RNA,均参与反应。,在翻译过程中，一条,mRNA,上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链，这样，少量mRNA可迅速合成大量蛋白质。,DNA,（基因）,mRNA,蛋白质,转录,翻译,复,制,复,制,逆转录,三、遗传信息流,中心法则,遗传信息可以,从,DNA,流向,DNA,，即完成,DNA,的自我复制过程；,遗传信息,也可以从,DNA,流向,RNA,，进而流向蛋白质,，,即完成遗传信息的转录和翻译过程。,在某些病毒中，,RNA,也可以自我复制,，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，,RNA,可以在逆转录酶的作用下合成,DNA,。,在某些病毒中，,RNA,也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，,RNA,可以在,逆转录酶,的作用下合成,DNA,。,逆转录病毒：,劳斯肿瘤病毒、,HIV,病毒,RNA,DNARNA,蛋白质,RNA,自我复制的病毒,：,烟草花叶病毒,RNA,正链,RNA,负链,RNA,正链,转录,转录,逆转录,转录,翻译,中心法则补充,RNA,DNA,蛋白质,翻译,转录,逆转录,复,制,复,制,一、“,遗传信息的传递与表达,”的理解,“中心法则”分析,1.,共有,5,个过程（注意：疯牛病病原体,朊病毒,的,蛋白质蛋白质,过程由于不确定，没有出现在图解中）,2,、不是所有生物都能发生以上,5,个过程。,创新,112,页,【,实例应用,】,请写出胰岛素基因在人体细胞内表达的过程图解,翻译,转录,胰岛素基因,胰岛素,mRNA,ACUGGAUC U,mRNA,转录,翻译,蛋白质,mRNA,（遗传密码）,ACU GGA UCU,DNA,双链,ACTGGATC T,TGACC TAGA,tRNA,（反密码子）,UGA CCU AGA,苏氨酸,甘氨酸,丝氨酸,肽键 肽键,HIV,病毒,逆转录病毒,RNA,病毒,：逆转录、,DNA,自我复制、转录、翻译,（,RNA,自我复制、,转录、,翻译）,逆转录,转录,转录、翻译,组装,四、基因对性状的控制,1,、基因通过,控制酶的合成来控制代谢过程,，从而控制生物的性状。如；,酪氨酸酶与,白化病。,食物中的蛋白质经消化、吸收和水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在,(1),苯丙氨酸羟化酶,的作用下变成酪氨酸，然后酪氨酸转化为,3,，,4,双羟苯丙氨酸，,3,，,4,双羟苯丙氨酸在,(2),酪氨酸酶,的作用下，可以生成,黑色素,。,酪氨酸酶,苯丙氨酸羟化酶,2,、基因通过,控制蛋白质分子的结构,来直接影响性状。,例如：镰刀型细胞贫血症,1.,已知一段,DNA,分子中，鸟嘌呤占的比例是,20%,，由该,DNA,转录出来的,RNA,，其胞嘧啶的比例是,A.10%B.20%C.40%D.,无法确定,2.,一种人工合成的信使,RNA,只含有两种核苷酸（,U C,）该,RNA,分子中遗传密码的种类最多有多少种？,A.2,种,B.6,种,C.8,种,D.16,种,只能确定双链,DNA,分子中,G,和,C,共占全部碱基的,40%,，每条链中,G,和,C,也占该链的,40%,，但,G,或,C,在该链中各自占有的比例无法确定。,3.,一段,RNA,分子中,(A+C)/(U+G)=0.8,，则转录形成该,RNA,的,DNA,分子中,(A+C)/(T+G),等于,(),A 0.2 B 1.25 C 1 D 0.8,C,4.,组成人体蛋白质的,20,种氨基酸所对应的遗传密码共有,(),A.4,个,B.20,个,C.61,个,D.64,个,C,5.,下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且四支试管中都有产物生成，请回答：,(1)A,、,D,试管中的产物是,，但,A,试管模拟的是,_,过程。,D,试,管模拟的是,过程。,(2)B,、,C,试管中的产物是,，但,B,试管模拟的,是,C,试管模拟的,是,。,DNA,DNA,自我复制,逆转录,RNA,转录,RNA,自我复制,(3),假如,B,试管中加入的,DNA,含有,306,个碱基，那么产物中最多含有,碱基，有,个遗传密码。,(4),美国科学家把人的胰岛素基因通过基因工程拼接到大肠杆菌的,DNA,分子中，通过大肠杆菌发酵生产胰岛素，这说明：,胰岛素的生物合成受,控制。,基因,153,51,不同生物间基因,“,移植,”,的成活，并能指导胰岛素的合成，这说明这些生物共用一套,；从进化的角度看：这些生物具有,，彼此间存在一定的,。,DNA,分子中，,“,拼接,”,上某个基因或,“,剪切,”,去掉某个基因，并不影响,DNA,分子中各基因的功能，这说明：,基因是遗传物质的基本结构单位和功能单位,亲缘关系,共同的祖先,密码子,解析：,1中代表的物质是,，,“,”,代表的是,2中代表的物质是,，,“,”,代表的是,3中代表的物质是,，,“,”,代表的是,4中代表的物质是,，,“,”,代表的是,ATP,腺苷,腺嘌呤,核糖核苷酸,腺嘌呤,DNA,腺嘌呤脱氧核苷酸,tRNA,腺嘌呤,2、,下图为细胞中合成蛋白质的示意图，相关说法不正确的是,A该图说明少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质,B该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸,C的最终结构各不相同,D合成的场所,主要,在细胞核，的合成与核仁有关,1、,有关右图的叙述，正确的是,甲乙表示DNA转录共有5种碱基,甲乙中的A表示同一种核苷酸共有4个密码子,甲乙过程主要在细胞核中进行,A,B,C,D,3,（2013浙江卷）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是,A,在,RNA,聚合酶作用下,DNA,双螺旋解开,B,DNARNA,杂交区域中,A,应与,T,配对,C,mRNA,翻译只能得到一条肽链,D,该过程发生在真核细胞中,4、,mRNA,上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的,tRNA,及转运的氨基酸发生的变化是,(,),A,tRNA,一定改变，氨基酸一定改变,B,tRNA,不一定改变，氨基酸不一定改变,C,tRNA,一定改变，氨基酸不一定改变,D,tRNA,不一定改变，氨基酸一定改变,C,5、关于,RNA,的叙述，错误的是,(,),A,少数,RNA,具有生物催化作用,B,真核细胞内,mRNA,和,tRNA,都是在细胞质中合成的,C,mRNA,上决定,1,个氨基酸的,3,个相邻碱基称为密码子,D,细胞中有多种,tRNA,，一种,tRNA,只能转运一种氨基酸,B,6、,（2013新课标卷）关于蛋白质合成的叙述，正确的是,A.一种tRNA可以携带多种氨基酸,B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的,C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基,D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成,DNA,m,RNA,A,U,G,T,A,C,A,T,G,DNA,mRNA,蛋白质（多肽）,6,：,3,：,1,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,转录,翻译,m,m,m,、,DNA(基因)、mRNA上的碱基和和氨基酸数目之间的关系:,多肽,U,U,C,A,A,G,T,T,C,(1),翻译时，,mRNA,上的终止密码不决定氨基酸，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：,mRNA,上有,n,个碱基，转录产生它的基因中至少有,2n,个碱基，该,mRNA,指导合成的蛋白质中最多有 个氨基酸。,计算中,“,最多,”,和,“,最少,”,的分析,2、,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,的基因中至少含碱基数，依次为,(,),A,32,；,11,；,66 B,36,；,12,；,72,C,12,；,36,；,24 D,11,；,36,；,72,B,1、在一个,DNA,分子中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的,46,，其中一条链的碱基中,28,是腺嘌呤，,22,是胞嘧啶，求：由它转录的,mRNA,中，腺嘌呤与胞嘧啶分别占,mRNA,碱基总数的（）,A,22%28%,B,23%27%,C,26%24%,D,54%6%,C,3,、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（,）种,A800 B400 C200 D20,4,、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为,Ana/6 Bna/3-18（n/3-1）,Cna-18(n-1)Dna/6-18(n/6-1),</p>