高三生物一轮复习基因表达.ppt

强化审答规范解题,集训真题体验高考,练出高分,1、掌握DNA和RNA的区别,2、理解转录翻译的过程并和复制比较,3、掌握中心法则的内容并应用,4、理解识记基因对性状的控制方式。,基因的表达,考纲,考情,三年23考高考指数：,1.遗传信息的转录和翻译,2.基因与性状的关系,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,考点一,RNA,的结构与分类,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,考点一,RNA,的结构与分类,mRNA,基因,蛋白质,转录,翻译,基因的表达,3.,为什么RNA适于作信使？,RNA一般是,单,链，而且比 DNA 短，因此,能够通过_,，从_转移到_中。,RNA是由核苷酸连接而成，跟DNA一样,能储存遗 传信息。,核孔,细胞核,细胞质,考点一,RNA,的结构与分类,4.,RNA种类,mRNA（信使RNA）,tRNA（转运RNA）,rRNA（核糖体RNA）,共同点：,都是转录产生的,基本单位相同,都参与翻译过程,有,密码子,，是翻译的模板,有,反密码子,，成单链,三叶草,结构，识别并转运氨基酸,由,核仁,组织区的DNA转录而来，为核糖体组成成分,注意：只有mRNA能携带遗传信息!,考点一,RNA,的结构与分类,单链，有氢键,提醒：,tRNA有很多碱基，不只是3个，只是构成反密码子部分的是3个。,B,考点一,RNA,的结构与分类,下列不属于mRNA功能的是(),A携带遗传密码,B转运氨基酸,C作为翻译的直接模板,D将DNA中的遗传信息传递到蛋白质上,A,C,G,T,G,T,T,T,A,DNA的平面结构图,T,G,C,A,C,A,A,A,T,RNA聚合酶,转录的过程：,考点二 遗传信息的转录与翻译,A,G,C,A,G,A,C,G,G,U,U,U,DNA,游离的核糖核苷酸,RNA,聚合酶,T,G,C,A,C,A,A,A,T,1、DNA解旋，碱基暴露,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,2、游离的核糖核苷酸与DNA随机碰撞，氢键结合,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,A,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,3、连接成mRNA。,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,U,U,A,U,G,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,U,G,A,U,G,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,A,U,G,U,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,U,G,A,U,G,U,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,A,U,G,U,U,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,A,C,G,G,A,U,G,U,U,A,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,C,G,C,G,G,A,U,G,U,U,AU,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,A,U,G,U,U,A,U,C,考点二 遗传信息的转录与翻译,RNA聚合酶,T,G,C,A,C,A,A,A,T,G,G,C,G,G,A,U,G,U,U,A,U,C,形成,mRNA 链，,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,mRNA,DNA,考点二 遗传信息的转录与翻译,T,G,C,A,C,A,A,A,T,细胞质,细胞核,核孔,DNA,A,C,G,U,G,U,U,U,A,mRNA,A,C,G,T,G,T,T,A,T,4、mRNA释放，DNA双链恢复,A,C,G,U,G,U,U,U,A,mRNA,考点二 遗传信息的转录与翻译,2.场所：,主要,在细胞核中。,6,.条件：,模板：,酶：,原料：,能量：,8,.结果：,遗传信息的转录,7,.原则：,4,.过程：,1.定义：,碱基互补配对原则,A,U、,T,A、,G,C、,C,G,在细胞核中，以,DNA的,一条链,为模板合成,RNA的过程。,DNA局部解旋后的,一条链,RNA聚合酶,四种核糖核苷酸,ATP,形成与,原DNA片段一条链,的互补配对的单链RNA,5,.特点,：,边解旋边转录 DNA双链保留,3,.时间：,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。,考点二 遗传信息的转录与翻译,解旋、碱基互补配对、连接、释放,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:,U,C,A,U,G,A,U,U,A,mRNA,密码子,密码子,密码子,考点二 遗传信息的转录与翻译,有64种密码子，61种能决定氨基酸，3种终止密码子不决定任何氨基酸。,遗传密码的特性：,1、,共有,64个密码子,，,其中,61个决定氨基酸,3个为终止密码子,不决定任何氨基酸,；,密码子,AUG和GUG既决定氨基酸，又是起始密码子；,2、,通用性：,地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,3、,简并性,：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况,。,（除了甲硫氨酸、色氨酸）,问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？,在,一定程度,上防止了由于基因中碱基的改变而导致的蛋白质中氨基酸序列的改变；提高了某种氨基酸的利用效率。,考点二 遗传信息的转录与翻译,tRNA“搬运工”,与密码子相互配对,转运的氨基酸由配对的密码子决定,决定氨基酸的密码子有61种,所以,tRNA,有,61,种,反密码子,考点二 遗传信息的转录与翻译,天冬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,mRNA,天冬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,密码子与反密码子,一种氨基酸只能由一种tRNA携带?,G,A,U,A,A,U,U,U,C,C,U,U,U,A,A,A,A,G,每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!,一种氨基酸可能由多种tRNA转运!,考点二 遗传信息的转录与翻译,A,C,G,U,G,A,U,U,A,核糖体,mRNA与核糖体结合，核糖体占据两个密码子位点,翻译的过程：,U,A,C,甲硫氨酸,核糖体,A,C,G,U,C,A,C,U,A,C,A,C,H,2,O,起始,G,G,U,组氨酸,核糖体,肽键,A,C,G,U,C,A,C,U,A,C,A,C,-H,2,O,U,A,C,甲硫氨酸,延伸,A,G,G,U,C,A,C,G,U,C,A,C,甲硫氨酸,U,A,C,G,G,U,组氨酸,C,A,C,色氨酸,A,G,G,U,C,A,C,G,U,C,G,U,甲硫氨酸G,G,U,组氨酸,C,A,C,色氨酸,A,G,C,精氨酸,直到读取到终止密码子，,肽链被释放到细胞质中,。,1,.场所：,细胞质中的核糖体,2,.,过程：,3,.条件：,模板：,原料：,能量：,合成多肽链,运载工具：,碱基互补配对原则,AU、UA、GC、CG,4,.原则：,5,.结果：,mRNA,20种氨基酸,ATP,tRNA,酶,三、遗传信息的翻译,考点二 遗传信息的转录与翻译,翻 译,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,CC,G,U,G,G,A,C,U,G,U,A,U,终止密码,位点1,位点2,考点二 遗传信息的转录与翻译,考点二 遗传信息的转录与翻译,基因指导蛋白质合成的过程,完整动画,、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,DNA,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,考点二 遗传信息的转录与翻译,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。,考点二 遗传信息的转录与翻译,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,腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤,核糖核苷酸,腺嘌呤,DNA,腺嘌呤脱氧核苷酸,tRNA,腺嘌呤,考点二 遗传信息的转录与翻译,考点二 遗传信息的转录与翻译,1.(遗传信息和遗传密码)(2014攀枝花模拟)下图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙),下列有关叙述中正确的是(),A.遗传信息位于甲上,B.乙由三个碱基组成,C.甲的合成需要RNA聚合酶的参与,D.乙可以转运多种氨基酸,【通关题组】,考点二 遗传信息的转录与翻译,C,2.(转录、翻译过程中相关数目计算)已知下列密码子及其对应的氨基酸:AUG甲硫氨酸,起始密码子;UUG、CUU亮氨酸;AAC、AAU天冬酰胺;GAA谷氨酸;UGU半胱氨酸;UGA终止密码子。以“AATGAACTTGAATTGATGT”的互补链为模板合成一个小分子多肽,那么构成此多肽的氨基酸的数目和种类为(),A.6,4B.4,3C.4,4D.5,3,考点二 遗传信息的转录与翻译,B,3.(转录、翻译过程)如图为蛋白质的合成过程示意图,请据图回答有关问题:,考点二 遗传信息的转录与翻译,(1)图一中发生在细胞核中的过程是_。,(2)图一中基因表达的最后一阶段是在_中完成的,这一过程中还需要mRNA、氨基酸、_、,_和_。,(3)图一中称为_,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是_。,转录,核糖体,酶,tRNA,ATP,密码子,tRNA,(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是(),A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸,B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链,C.该过程直接合成的T,1,、T,2,、T,3,三条多肽链中氨基酸的顺序相同,D.合成MN的场所是细胞核,而X一定附着在内质网上,A、D,【互动探究】,当图二中X或图一中在细胞内数量增多时,推断细胞核内哪种结构体积增大?并说明原因。,提示:,核仁。因为X和均为核糖体,其合成与核仁有关。核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关,蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体多、核仁大。,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,一条肽链含999个肽键，则此蛋白质含()个氨基酸，合成此蛋白质的mRNA共含碱基()个，基因中最少含有脱氧核糖数为()个。,1000,3000,6000,ACUGGAUC U,mRNA,苏氨酸甘氨酸丝氨酸,转录,翻译,蛋白质,DNA,ACTGGATC T,TGACCTAGA,肽键 肽键,DNA,mRNA,蛋白质,转录,翻译,1,3,6,(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(),A32；11；66 B36；12；72,C12；36；24 D11；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（）,A22%28%B23%27%C26%24D54%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),考点二 遗传信息的转录与翻译,A,解析,答案,考点三 基因与性状的关系,转录,RNA的复制,RNA逆转录,考点三 基因与性状的关系,考点三 基因与性状的关系,转录,翻译,DNA,复制,RNA复制,逆转录,DNA,RNA,逆转录,基因对性状的控制,考点三 基因与性状的关系,1.豌豆的圆粒和皱粒,淀粉分支酶的基因正常,蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高,淀粉含量高，保水，,豌豆为圆粒,淀粉分支酶,正常合成,DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶,不能合成,蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高,淀粉含量低，失水 豌豆皱缩,白化病人,控制酶形成的基因异常,酪氨酸不能转为黑色素,酪氨酸酶不能合成,缺乏黑色素,白化病,控制酶形成的基因,正常,酪氨酸酶,正常,合成,酪氨酸转为黑色素,表现正常,正常人,以上实例说明基因是如何控制性状的？,基因通过控制,，,来控制,，,进而控制,。,酶的合成,代谢的过程,生物体的性状,囊性纤维病,CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，,影响,CFTR蛋白结构,编码跨膜蛋白（,CFTR）的基因,缺失,3个碱基对,使,CFTR转运氯离子的功能异常，,患者支气管内黏液增多,支气管受阻，肺部功能严重受损,镰刀型细胞贫血症,红细胞形态呈镰刀状,编码血红蛋白的基因中一个碱基对变化,血红蛋白的结构,发生变化,红细胞容易破裂，患溶血性贫血,基因通过控制,，,直接,控制,。,以上实例说明基因是如何控制性状的？,蛋白质的结构,生物体的性状,考点三 基因与性状的关系,实例:镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。,实例:白化病、豌豆的粒形。,基因与性状的关系不都是简单的线性关系,一对基因控制一种性状：,如白化病、红绿色盲等,多对基因控制一种性状：,如人的身高等,长翅果蝇幼虫,性状,是,基因,与,环境,相互作用的结果,残翅果蝇在25培养下产生的后代仍然是长翅。,25培养 35,37培养,长翅,残翅,考点三 基因与性状的关系,易 错 警 示,细胞质中的DNA。（叶绿体、线粒体）,4.传递特点：,线粒体DNA缺陷会引起遗传病。,细胞质基因,能进行半自主自我复制，,通过,转录,和,翻译,控制某些蛋白质的合成。,不符合孟德尔遗传定律。,只能通过母亲遗传给后代。,受细胞核控制,1.概念：,2.功能：,3.实例：,考点三 基因与性状的关系,1.(中心法则应用)(2014德阳模拟)右图,为有关遗传信息传递和表达的模拟实验。,下列相关叙述合理的是(),A.若X是mRNA,Y是多肽,则管内必须加入,氨基酸,B.若X是DNA,Y含有U,则管内必须加入逆转录酶,C.若X是tRNA,Y是多肽,则管内必须加入脱氧核苷酸,D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入DNA酶,【通关题组】,A,【互动探究】,(1)若A选项成立,试管中还需要其他RNA吗?,提示:,需要。如A选项所述,表示翻译过程,则试管中还需要有其他RNA,如tRNA。,(2)若图中X、Y均是RNA,此演示过程能否针对大肠杆菌?能否在大肠杆菌体内发生?,提示:,不能针对大肠杆菌,因为RNA的复制只能针对某些病毒。如果某些RNA病毒侵染大肠杆菌,此过程可以在大肠杆菌体内发生。,2.(基因控制生物性状)(2014肇庆模拟)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病,下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是(),A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状,C.一个基因可以控制多种性状,D.一个性状可以由多个基因控制,A,【互动探究】,据图分析,若要避免白化病和苯丙酮尿症,图中一定要表达的基因和一定不能表达的基因分别是哪些?,提示:,一定要表达的基因有基因1和基因2,否则不会产生黑色素;一定不能表达的基因是基因3,否则会积累苯丙酮酸,从而患苯丙酮尿症。,网络构建,高考模拟 提能训练,高 考 题 组,解析,答案,D,返回,高考模拟,1,2,3,4,5,6,高考模拟 提能训练,返回,高考模拟,1,2,3,4,5,6,高考模拟 提能训练,解析,答案,A,返回,高考模拟,1,2,3,4,5,6,高考模拟 提能训练,C,解析,答案,返回,高考模拟,1,2,3,4,5,6,