基因的表达(一轮复习).ppt

一轮复习,考纲要求,第二十二讲 基因的表达,考点一 RNA的结构及功能,1.基本单位,磷酸,核糖,含氮碱基（A、U、G、C）,2.结构,一般是_,比DNA短。有的存在局部碱基配对现象，从而具有局部双链和局部环状结构。,单链,3.分布：在_内合成，通过_进入细 胞质。,细胞核,核孔,4.分类,mRNA 信使RNA rRNA 核糖体RNA tRNA 转运RNA,携带遗传信息，蛋白质合成的模板,识别并运载氨基酸,核糖体的组成成分,注意：病毒中的RNA是遗传物质携带遗传信息，细胞中极少数RNA还具有催化功能。,例1.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定核酸属于上述哪一种类型，应该 ( ) A分析碱基类型，确定碱基比率 B分析碱基类型，分析核糖类型 C分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型,A,例2.下列关于生物体内DNA和RNA有关叙述错误的是（ ） A.DNA和RNA组成元素都只有C、H、O、N、P五种 B.在人体中，由A、T、U三种碱基构成的核苷酸种类是4种 C.DNA具有双螺旋结构，RNA则不具有此结构，所以生物界只以DNA做遗传物质，有利于遗传信息的稳定传递 D.用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷分别处理活的洋葱根尖，一段时间后检测放射性，前者只部分细胞具有放射性，后者可见于所有细胞,C,考点二 遗传信息的转录和翻译,（1）概念：在_中，以DNA的_条链为模板，按照_原则，合成_的过程。(注：叶绿体、线粒体内也有转录)。 （2）条件,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的一条链,4种游离的核糖核苷酸,ATP,RNA聚合酶,细胞核,一,碱基互补配对,RNA,（3）原则：,（4）产物：,RNA（mRNA、rRNA、tRNA）,（一）遗传信息的转录,特别提醒,1.mRNA、tRNA、rRNA都是转录的产物，但携带遗传信息的只有mRNA。 2.DNA转录一次的模板不是整个DNA分子，而是以基因以单位。 3.每个基因的模板链是确定的，同一个DNA分子的不同基因的模板可能不同。,例3.如图是DNA转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有( ) A.4种 B.5种 C.6种 D.8种,C,（二）遗传信息的翻译,1.概念：游离在_中的各种氨基酸，以_为模板，合成_的蛋白质的过程。(注：叶绿体、线粒体也有翻译),细胞质,mRNA,具有一定氨基酸顺序,2.过程：mRNA进入细胞质与_结合相应氨基酸按位点依次连接形成多肽读取到_，肽链合成结束。,核糖体,终止密码子,3.条件,模板：,原料：,能量：,酶：,搬运工具：,装配机器：,mRNA,氨基酸（20种）,ATP,tRNA,核糖体,4.产物：,蛋白质（多肽链）,5.密码子 （遗传密码）,mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,密码子共64个，能决定氨基酸的密码子有61个。,一个密码子决定一个特定的氨基酸。,简并性：多数氨基酸有两个以上的密码子。,通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。,保证了遗传性 状的稳定性,密码子表,启动子、终止子和起始密码子和终止密码子？,例4.根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（ ）,A.TGU B.UGA C.ACU D.DCU,C,例5.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译成的氨基酸如下表所示。则tRNA(UGC)所携带的氨基酸是( ),A.赖氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸,提醒：解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基序列；还是mRNA上碱基序列。,D,6.反密码子,tRNA上的三个碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对,一种tRNA只能转运一种氨基酸；但一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。 反密码子理论上有61种。 tRNA有很多碱基，不只是3个，只是构成反密码子部分的碱基是3个。,例6.在tRNA的反密码子中，通常含有一个被称为次黄嘌呤的碱基，它可以与mRNA中相应密码子对应位置上的碱基A或C或U配对。据此分析，这种tRNA将可以 ( ) A导致蛋白质结构异常 B导致翻译过程不能进行 C导致基因突变 D消除部分基因突变的影响,D,例7.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，氨基酸不一定改变 B.tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变 C.tRNA一定改变，氨基酸一定改变 D.tRNA不一定改变，氨基酸一定改变,A,基因指导蛋白质合成的过程,例8.看图回答问题,（1）mRNA与核糖体的数量关系： _。 （2）存在上述关系的意义： _。 （3）蛋白质合成的方向：从_，判断依据是根据_。,一个mRNA可同时结合多个核糖体,少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质,左向右,多肽链的长短，长的翻译在前,合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运至内质网、高尔基体等细胞器进一步加工。 图中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同而相同 翻译时核糖体沿着mRNA移动，而mRNA不移动,例9(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 BDNARNA杂交区域中A应与T配对 CmRNA翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中,A,(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA，是核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。 (2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，、表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。 (3)真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录边翻译。,图2可以表示胰岛细胞合成胰岛素的过程吗?,拓展,基因表达过程中的相关计算,6 ： 3 ： 1,遗传信息、密码子和反密码子对应关系,碱基数目,碱基数目,氨基酸数目,这个比例关系都是最大值，原因如下： (1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。 (2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。 (3)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。,计算中“最多”和“至少”的分析 (1)翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，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，转录生成它的基因中至少有2n个碱基，由该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。,例10. 在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是 ( ) 脱氧核苷酸数磷酸数碱基总数m 碱基之间的氢键数为3/2mn 一条链中AT的数量为n G的数量为mn A B C D,D,例11. 某条多肽的相对分子质量为2 778,若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( ) A75对碱基 B78对碱基 C90对碱基 D93对碱基,D,例12.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.6，4 B.4，3 C.4，4 D.5，3,注意：解答此类计算问题应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。,B,考点三 中心法则及发展,请写出以下生物遗传信息的传递过程： （1）以DNA为遗传物质的生物（真核生物及DNA病毒）,（2）不能逆转录的大部分RNA病毒（如烟草花叶病毒）,（3）能逆转录的RNA病毒（如HIV病毒）,各种遗传信息的传递过程可能发生的生物种类：,DNA复制：,转录：,翻译：,RNA复制：,逆转录：,所有存在DNA的生物(细胞生物、DNA病毒),所有存在DNA的生物、逆转录病毒,所有生物(细胞生物、所有病毒),部分RNA病毒,部分RNA病毒逆转录病毒,病毒发生以上过程的场所都是宿主细胞。,特别提醒,(1)DNA复制发生在细胞分裂过程中，转录和翻译发生于细胞分裂、分化过程中。 (2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。 (3)上述五个过程都进行碱基互补配对；进行互补配对的场所有四个：细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。 (4)逆转录酶能以已知的mRNA为模板合成目的基因。 (5)DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则，但具体到不同细胞情况不尽相同（如根尖分生区细胞、叶肉细胞、哺乳动物成熟的红细胞）。,拓展延伸,中心法则五个过程的判断,（1）从模板分析：,模板是,DNA,RNA,生理过程可能是,DNA复制或转录,RNA复制或逆转录或翻译,（2）从原料分析：,原料是,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录,产物一定是RNA，生理过程可能是转录或RNA复制,产物一定是蛋白质（或多肽），生理过程是翻译,（3）从产物分析：,产物是,DNA,RNA,蛋白质（或多肽）,DNA复制或逆转录,转录或RNA复制,翻译,(1)图示中1、8为转录过程；2、5、9为翻译过程；3、10为DNA复制过程；4、6为RNA复制过程；7为逆转录过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。,例13.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,A,【解题指南】解答本题的关键是明确以下两点： (1)中心法则各过程的模板、原料和产物。 (2)不同生物遗传信息传递所需条件。 【解析】选A。若X是mRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，因此，管内必须加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，则Y为RNA，管内发生的是转录过程，不需要加入逆转录酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，则管内发生的是翻译过程，不需要加入脱氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内发生的是逆转录过程，需要加入逆转录酶。,考点四 基因对性状的控制,1.基因通过控制蛋白质合成控制性状（途径如下）：,(1)由、号基因分别控制性状F、G、H可判定，大多数下 。 (2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关，上图基因_ _控制和表达同一性状。 (3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子；上图基因_影响性状_。,一个基因只决定一种性状,、,ABCD,注意：生物的性状由基因决定，同时还受环境条件的影响，即表现型基因型环境条件。,例14.如下图是设想的一条生物合成途径的示意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物置于含X的培养基中生长，发现微生物内有大量的M和L，但没有Z，试问基因突变影响到哪种酶（ ）,M,A、 E酶 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶,C,例15.如图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知 ( ) A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B.过程需RNA聚合酶的催化，过程需tRNA的协助 C.过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D.过程表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状,B,网络构建,课后限时自测19,