2019版高考生物一轮总复习 第4章 基因的表达 第1、2节 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制课件 必修2.ppt

第4章基因的表达 考纲导读 第1 2节 基因指导蛋白质的合成 基因对性状的控制 C H O N P 核糖 细胞核 一 RNA的结构和种类 细胞质 氨基酸 核糖体 二 遗传信息的转录与翻译 DNA 核糖核苷酸 RNA聚合酶 核糖体 mRNA tRNA 三 基因 蛋白质与性状的关系1 基因对性状的间接控制 1 机理 基因通过控制 来控制代谢过程 进 而控制生物体的性状 酶的合成 酪氨酸酶 2 实例 白化病是由控制 的基因异常引起的 2 基因对性状的直接控制 蛋白质的结构 1 机理 基因通过控制 直接控制生物体的性状 2 实例 囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白 CFTR蛋白 的基因缺失3个碱基引起的 线性 基因 基因产物 环境 3 基因与性状的关系 1 基因与性状不是简单的 关系 2 基因与 基因与 基因与 之间存在着复杂的相互作用 判断正误 1 细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板 提高转录效率 2 一个含n个碱基的DNA分子 转录的mRNA分子的碱 基数是n 2个 3 一种tRNA可以携带多种氨基酸 4 反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 5 转录和翻译都可在细胞核中发生 答案 1 2 3 4 5 考点一 基因指导蛋白质的合成 考点梳理 1 DNA复制 转录和翻译的比较 续表 2 遗传信息 密码子与反密码子的关系 3 氨基酸 密码子和反密码子的对应关系 1 每种氨基酸对应一种或几种密码子 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 终止密码子无对应的 氨基酸 且一种tRNA只能转运一种氨基酸 3 基因 密码子和反密码子的对应关系 4 基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系 说明 上述数量关系是在只考虑编码氨基酸的碱基序列的 前提下提出的 转录 翻译过程的注意点 1 转录的产物不只是mRNA 还有tRNA rRNA 但只有mRNA携带遗传信息 3种RNA都参与翻译过程 只是作用不同 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 3 转录和翻译过程中的碱基配对不是A T 而是A U 4 解答蛋白质合成的相关计算问题时 应看清是DNA上的碱基对数还是个数 是mRNA上密码子的个数还是碱基个数 是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数 5 翻译起点 起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸 翻 译终点 识别到终止密码子 不决定氨基酸 即停止 6 一个mRNA分子可相继与多个核糖体结合 同时进行多 条相同的肽链的合成 7 复制和转录发生在DNA存在的部位 如细胞核 叶绿 体 线粒体 拟核 质粒等 高考探究 考向1 复制 转录和翻译的过程 典例1 2016年海南卷 某种RNA病毒在增殖过程中 其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中 物质Y与脱氧核苷酸结构相似 可抑制该病毒的增殖 但不抑制 宿主细胞的增殖 那么Y抑制该病毒增殖的机制是 A 抑制该病毒RNA的转录过程B 抑制该病毒蛋白质的翻译过程C 抑制该RNA病毒的反转录过程D 抑制该病毒RNA的自我复制过程 解析 RNA病毒的遗传物质需要经逆转录合成相应的DNA 然后整合到真核宿主的基因组中 Y物质与脱氧核苷酸结构相似 应抑制该病毒的逆转录过程 答案 C 考向2 基因表达中碱基配对方式及相关计算 典例2 2014年江苏卷 关于基因控制蛋白质合成的过程 下列叙述正确的是 A 一个含n个碱基的DNA分子 转录的mRNA分子的碱基数是n 2个B 细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板 提高转录效率C DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D 在细胞周期中 mRNA的种类和含量均不断发生变化 解析 不具遗传效应的DNA片段不转录 不会形成mRNA 所以mRNA分子的碱基数小于n 2个 转录是指以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聚合酶的结合位点也在DNA上 在细胞周期中 基因选择性表达 mRNA的种类和含量均不断发生变化 答案 D 三步法 解答关于基因传递和表达中的计 算题 第一步 作图 通常只需画出下图甲 但当涉及转录 逆 转录 翻译时还要画出图乙 上述图甲代表的是一个DNA分子 代表它的两条脱氧核苷酸链 图乙代表的是以该DNA分子的 链为模板转录出的一个RNA分子 上述图甲中的A G C T代表4种脱氧核苷酸 或碱基 x y z w代表数量 图乙中的U C A G代表4种核糖核苷酸 或碱基 x y z w代表数量 第二步 转换 即根据第一步做出的图 把题干给出的条 件转换成数学等式 第三步 计算 即根据题干的要求 结合第二步中的数学 等式 求出相应的数值 考向3 翻译过程异常或差错问题 典例3 2016年江苏卷改编 为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶 通过基因改造 将原来的精氨酸密码子CGG改 变为酵母偏爱的密码子AGA 由此不可能发生的变化有 A 植酸酶氨基酸序列改变B 植酸酶mRNA序列改变C 编码植酸酶的DNA热稳定性降低D 配对的反密码子为UCU 解析 改变后的密码子仍然对应精氨酸 氨基酸的种类和序列没有改变 A错误 由于密码子改变了 植酸酶mRNA序列改变 B正确 由于密码子改变后C和G比例下降 DNA热稳定性降低 C正确 反密码子与密码子互补配对 为UCU D正确 答案 A 考向预测 1 2017年新课标 卷 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和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一条链为模板转录而来 A正确 不同RNA形成过程中所用的的模板DNA是不同的片段 所以两种RNA的合成可以同时进行 互不干扰 B正确 真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器 其中也会发生RNA的合成 C错误 转录产生RNA的过程是遵循碱基互补配对原则的 因此产生的RNA链可以与模板链互补 D正确 答案 C 2 已知一个蛋白质分子由3条肽链组成 连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个 翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共400个 则转录成mRNA的DNA分子中C和T的最少个数及翻译成蛋白质的过程中共需要tRNA的个数分别 是 A 1800个 300个B 900个 900个C 900个 300个D 900个 无法确定 解析 该蛋白质由3条肽链组成 共297个肽键 可知该蛋白质由300个氨基酸组成 则该mRNA中的碱基个数至少有300 3 900 个 画出如下转录图解 由图解可知 转录成mRNA的DNA分子中C和T最少应有900个 但由于一个tRNA可以重复运载多个氨基酸 所以tRNA的数目无法确定 答案 D 3 2017年辽宁锦州质检 下列关于转录与翻译的叙述 正 确的是 A RNA聚合酶可催化两个氨基酸之间形成肽键B 由于密码子的简并性 每种氨基酸都由多个密码子决定C 转录过程中有氢键的形成 翻译过程中无氢键的形成D 转录可发生在叶绿体内 翻译需要多种RNA参与 解析 在DNA转录时需要RNA聚合酶进行解旋和催化两个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键 A错误 由于密码子的简并性 所以一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定 B错误 转录是形成单链mRNA 翻译是形成多肽链 都没有氢键形成 C错误 叶绿体中含有少量的DNA 也能控制某些蛋白质的合成 所以存在转录和翻译过程 翻译过程需要mRNA tRNA和核糖体参与 核糖体的主要成分是rRNA与蛋白质 D正确 答案 D 4 2017年河北廊坊质检 如图表示生物体内三个重要的生 理活动 据所学知识结合图形可得出的正确结论是 甲 乙 丙 A 甲 乙 丙三图正在进行的生理过程分别是转录 翻译和复制B 在正常情况下 碱基的排列顺序相同的单链是a和d b和c C 起始密码子和终止密码子都位于f链上 D 丙图所示的生理过程是从分子1链的B端开始的解析 甲图表示DNA分子复制过程 乙图表示转录过程 丙图表示翻译过程 A错误 根据碱基互补配对原则可知 甲图中碱基的排列顺序相同的单链是a和c b和d B错误 起始密码子和终止密码子位于mRNA上 乙图中f链表示mRNA C正确 由于多肽链n比m长 所以翻译是从分子1链的A端开始的 D错误 答案 C 5 2017年海南卷 下列关于生物体内基因表达的叙述 正 确的是 A 每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C 真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D 一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA解析 一种氨基酸对应有一种至多种密码子 A错误 HIV的遗传物质为单链RNA 可以逆转录生成DNA B正确 真核生物基因表达的过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质 C错误 一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA 但转录是以DNA的一条链为模板的 D错误 答案 B 6 某生物基因表达过程如下图所示 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 DNA RNA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 解析 在进行转录时 RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合 使DNA片段的双螺旋解开 图示DNA上的碱基A应与RNA上的碱基U配对 图示中一个mRNA分子上有两个核糖体同时进行两条多肽链的合成 由图可知 该细胞的转录和翻译是同时进行的 这种情况只能发生在原核细胞内 答案 A 7 下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程 请据图回答下列问题 1 图中涉及的遗传信息传递方向为 以流程图的形式表示 2 mRNA是以图中的 为模板 在 的催 化作用下 以4种游离的 为原料 依次连接形成的 3 能特异性识别mRNA上密码子的分子是 它所携带的小分子有机物可用于合成图中 4 由于化学物质甲磺酸乙酯的作用 该生物体表现出新的性状 原因是 基因中一个G C对被A T对替换 导致由此转录形成的mRNA上 个密码子发生改变 经翻译形成的 中 发生相应改变 解析 该生物体出现了新的性状 可以确定是蛋白质发生了改变 由此要联想到其基本组成单位氨基酸的数目 种类和排列顺序发生变化 结合本题中提供的有一个碱基对发生了改变 故应是组成蛋白质的氨基酸的种类或数目发生了改变 转录翻译答案 1 DNA mRNA 蛋白质 2 RNA聚合酶 核糖核苷酸 3 tRNA 多肽 肽链 4 1氨基酸的种类或数目 考点二 中心法则 考点梳理 1 中心法则与生物种类的关系 1 噬菌体等DNA病毒的中心法则 2 烟草花叶病毒等RNA病毒的中心法则 3 HIV等含逆转录酶的RNA病毒的中心法则 机理 基因 蛋白质结构 生物体性状 机理 基因 酶的合成 细胞代谢 生物性 4 细胞生物 原核细胞 真核细胞 的中心法则 2 基因控制性状的方式 1 直接方式 控制控制 实例 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病 2 间接方式 控制控制控制 状 实例 白化病 豌豆的圆粒和皱粒 3 基因与性状的关系 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 如玉米叶绿 素的形成至少与50多个不同基因有关 3 有些基因可影响多种性状 如下图中基因1可影响B性 状和C性状 高考探究 考向 中心法则 典例4 2015年重庆卷 结合下图分析 下列叙述错误的是 A 生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C 遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D 编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链 解析 核苷酸的排列顺序代表着遗传信息 A项正确 由于密码子的简并性等原因 不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋白质 B项正确 基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状 因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础 C项正确 构成基因的两条链是互补的 其碱基排列顺序不同 D项错误 答案 D 中心法则各生理过程确认的三大依据 考向预测 8 2017年湖南涟源月考 下列关于生物的遗传物质和中心 法则的说法 正确的是 A 所有生物的遗传物质都是核酸 全部原核生物的遗传物质是DNA 病毒的遗传物质是DNA或RNAB DNA和RNA彻底水解共有12种组成成分C 转录时 mRNA从DNA脱落是因为遇到了终止密码D 真核生物基因中 每相邻三个碱基构成一个密码子 解析 核酸是遗传信息的携带者 所有生物的遗传物质都是核酸 全部原核生物和真核生物的细胞中 既有DNA 又有RNA 因此原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA 病毒只含有一种核酸 因此病毒的遗传物质是DNA或RNA A正确 DNA彻底水解的产物是磷酸 脱氧核糖和A T C G四种碱基 RNA彻底水解的产物是磷酸 核糖和A U C G四种碱基 即DNA和RNA彻底水解共有8种组成成分 B错误 基因首端的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位 驱动基因转录出mRNA 基因尾端的终止子起到终止转录的作用 所以转录时 mRNA从DNA脱落是因为遇到了终止子 C错误 真核生物的mRNA中 决定氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子 D错误 答案 A 9 下图为某RNA病毒侵入宿主细胞后的增殖过程 下列 说法不正确的是 A 过程需要逆转录酶B 过程所需原料相同C 该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板D 过程都遵循中心法则 解析 图示信息表明该RNA病毒能以 RNA为模板合成 mRNA 然后再以 mRNA为模板翻译蛋白质 整个过程并未涉及 逆转录 答案 A