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第第20讲讲 基因的表达基因的表达 高三第一轮复习课高三第一轮复习课知识回顾知识回顾1.DNA分子复制的概念？分子复制的概念？2. DNA分子复制的特点、结果及意义？分子复制的特点、结果及意义？ 3.基因的概念？基因的功能？基因的概念？基因的功能？最新考纲最新考纲遗传的分子基础要 求（1）基因的概念）基因的概念（2）遗传信息的转录和翻译）遗传信息的转录和翻译高考命题的重点是高考命题的重点是基因表达的过程基因表达的过程，不论是选择题还是简答题，都更加不论是选择题还是简答题，都更加注重实际的应用，考查知识的迁移注重实际的应用，考查知识的迁移能力及应用能力。能力及应用能力。基因表达的过程、基因表达的过程、基因表达过程中碱基、氨基酸等数基因表达过程中碱基、氨基酸等数量的计算量的计算 会继续出现在高考题中。会继续出现在高考题中。考纲解读考纲解读预习检测：预习检测：1、什么叫基因的表达？、什么叫基因的表达？2、基因的表达包括哪几个阶段？、基因的表达包括哪几个阶段？考点梳理：考点梳理：一、遗传信息的转录和翻译一、遗传信息的转录和翻译1、遗传信息的转录遗传信息的转录2、遗传信息的翻译遗传信息的翻译TCATG A TT AAG T AC A A A T 转录过程AG T AC A A A T TCATG A TT A转录转录时，在时，在RNA聚合酶聚合酶的作用下氢键打开。的作用下氢键打开。AG T AC A A A T AGCUGACGGUUU以其中的一条链作为模板以其中的一条链作为模板.AG T AC A A A T AGCUGACGGUUURNA聚合酶结合到单链聚合酶结合到单链DNA上，上，下方下方的的四四种种核糖核苷酸一个一个添加上去。核糖核苷酸一个一个添加上去。RNA 聚合酶聚合酶AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶将核糖核苷酸连接起来，以聚合酶将核糖核苷酸连接起来，以碱基互补配对为碱基互补配对为原则。原则。AG T AC A A A T AGCGACGGUUU URNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNA移动移动。AG T AC A A A T GCGACGGUUU UARNA聚合酶沿着聚合酶沿着DNA移动移动。AG T AC A A A T GCGACGUGU UAURNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T GCGACGGU UAU URNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T GCGACGGU UAU UARNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA URNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CRNA核苷酸一个一个连接起来。核苷酸一个一个连接起来。AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA细胞质细胞质信使信使RNA（mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中.细胞核细胞核核孔核孔AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA信使信使RNA（mRNA） 通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。通过核孔从细胞核中出来，到细胞质中。细胞质细胞质细胞核细胞核UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸核糖体核糖体翻译翻译过程过程UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸UCAUG A UUAA A UAC UAUG亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸异亮氨酸异亮氨酸比较比较DNA的复制、转录、翻译三者之间的区别的复制、转录、翻译三者之间的区别 DNA的复制的复制转录转录翻译翻译场所场所原料原料模板模板酶酶能量能量产物产物细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体主要是细胞核主要是细胞核细胞质（核糖体）细胞质（核糖体）4种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸种游离的核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸DNA分子的分子的2条链条链DNA分子的分子的1条链条链 mRNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶多种酶（不要求）多种酶（不要求）ATPATPATP2个完全相同的子代个完全相同的子代DNA分子分子 RNA蛋白质蛋白质交流讨论一交流讨论一交流讨论二（课本交流讨论二（课本65页页“思考与讨思考与讨论论”）上图为蛋白质合成过程示意图，据图回答问题：上图为蛋白质合成过程示意图，据图回答问题：（l）在蛋白质合成过程中，在细胞核中进行的过程是）在蛋白质合成过程中，在细胞核中进行的过程是_，其模板是，其模板是_，产物是，产物是_。 （2）在细胞质的）在细胞质的 _上进行的过程是上进行的过程是_，其模，其模板是板是 ，合成的直接产物的化合物名称，合成的直接产物的化合物名称_。（3）查阅下面的密码子，写出所形成的化合物中氨基酸的种类及）查阅下面的密码子，写出所形成的化合物中氨基酸的种类及排列顺序排列顺序_ _.（4）由此可见，蛋白质中氨基酸的排列顺序，决定于）由此可见，蛋白质中氨基酸的排列顺序，决定于_的碱基排列顺序，最终决定于的碱基排列顺序，最终决定于_的碱基排列顺序。的碱基排列顺序。注：有关氨基酸密码子：甲硫氨酸（注：有关氨基酸密码子：甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（）、丙氨酸（GCU）、）、丝氨酸（丝氨酸（UCU）、苯丙氨酸（）、苯丙氨酸（UUC）、酪氨酸（）、酪氨酸（UAC）、精氨酸）、精氨酸（AGA、CGA）、赖氨酸（）、赖氨酸（AAG）。）。课前课前检测检测 第第2020讲讲 ( (第第2 2课时）课时） 基因对性状的控制基因对性状的控制 高三第一轮复习高三第一轮复习以流线图的形式表示出下列几类生物遗传以流线图的形式表示出下列几类生物遗传信息的传递过程：信息的传递过程：原核生物：原核生物：真核生物：真核生物：DNA病毒：病毒：不具有逆转录能力的不具有逆转录能力的RNA病毒：病毒：具有逆转录能力的具有逆转录能力的RNA病毒：病毒：交流讨论一交流讨论一艾滋病病毒是逆转录病毒，因为其遗传物质是艾滋病病毒是逆转录病毒，因为其遗传物质是RNA，不能再宿主细胞内稳定遗传，所以需要，不能再宿主细胞内稳定遗传，所以需要通过通过逆转录酶逆转录酶进行进行逆转录并整合到宿主细胞的核逆转录并整合到宿主细胞的核DNA上，否则会被宿主细胞中的上，否则会被宿主细胞中的RNA酶分解。酶分解。艾艾滋病病毒寄生在人类血液中的滋病病毒寄生在人类血液中的T淋巴细胞淋巴细胞中，中，通过其通过其整合到宿主细胞核整合到宿主细胞核DNA上的基因不断表上的基因不断表达产生组成艾滋病病毒的各种物质，并在宿主细达产生组成艾滋病病毒的各种物质，并在宿主细胞内合成艾滋病病毒胞内合成艾滋病病毒，最后宿主细胞裂解释放出，最后宿主细胞裂解释放出大量艾滋病病毒进入血液中，再不断侵染其他大量艾滋病病毒进入血液中，再不断侵染其他T淋巴细胞，最后使得患者的细胞免疫完全瘫痪，淋巴细胞，最后使得患者的细胞免疫完全瘫痪，百病齐发而死。百病齐发而死。艾滋病毒（艾滋病毒（HIV）相关知识）相关知识反馈练习一反馈练习一： 请根据遗传信息的转录与翻译过程试画请根据遗传信息的转录与翻译过程试画图推导图推导DNA碱基、碱基、mRNA碱基、氨基酸碱基、氨基酸三者之间的数量关系三者之间的数量关系交流讨论二交流讨论二DNA碱基碱基:mRNA碱基碱基:氨基酸氨基酸=6:3:1一条多肽链上有氨基酸一条多肽链上有氨基酸300个，则作为个，则作为合成该多肽链模板的信使合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录分子和转录信使信使RNA的的DNA分子分子至少至少要有碱基多少个要有碱基多少个A. 300； 600 B. 900；1800 ( )C. 900；900 D. 600；900B反馈练习二反馈练习二变式训练变式训练1已知一个蛋白质由已知一个蛋白质由2条多肽链组成，连接氨条多肽链组成，连接氨基酸的肽键共有基酸的肽键共有198个，问：个，问：合成该多肽链模板的合成该多肽链模板的信使信使RNA分子分子和转录和转录信使信使RNA的的DNA分子分子中至少要有多少个碱中至少要有多少个碱基？基？600 1200变式训练变式训练2基因中碱基基因中碱基G和和T共有共有180个，那么，经转个，那么，经转录和翻译后形成的多肽最多可以有多少个录和翻译后形成的多肽最多可以有多少个肽键（肽键（ ）A、 60 B 、59 C、120 D、119B变式训练变式训练2变式训练变式训练2A、 60 B 、59 C、120 D、119变式训练变式训练2自主学习，讨论分析自主学习，讨论分析阅读课本阅读课本69-70，从基因的角度解释以下，从基因的角度解释以下现象：现象：1.豌豆的圆粒和皱粒豌豆的圆粒和皱粒2.人的白化病人的白化病3.囊性纤维病囊性纤维病4.镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症从从基因的角度基因的角度来解释孟德尔的来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆圆粒与皱粒豌豆DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列，序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能淀粉分支酶不能_蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩失水而显得皱缩编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的 基因正常基因正常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，蔗糖合成为淀粉， 淀粉含量升高淀粉含量升高淀粉含量高，有效保持淀粉含量高，有效保持 水分，豌豆显得圆鼓鼓水分，豌豆显得圆鼓鼓正常合成正常合成控制酪氨酸酶的控制酪氨酸酶的基因异常基因异常酪氨酸酶不能酪氨酸酶不能正常合成正常合成酪氨酸不能正常酪氨酸不能正常转化为黑色素转化为黑色素缺乏黑色素表现缺乏黑色素表现为白化病为白化病 基因通过控制基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控合成来控制代谢过程，进而控 制生物体的制生物体的_酶的酶的性状性状 基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_ 控制生物体的控制生物体的_编码血红蛋白的编码血红蛋白的 基因中一个碱基变化基因中一个碱基变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞成镰刀型红细胞成镰刀型容易破裂，患溶血性贫血容易破裂，患溶血性贫血性状性状结构结构直接直接 基因通过控制基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控合成来控制代谢过程，进而控 制生物体的制生物体的_酶的酶的性状性状 基因还能通过控制蛋白质的基因还能通过控制蛋白质的_而而_ 控制生物体的控制生物体的_性状性状结构结构直接直接以上实例涉及的都是以上实例涉及的都是 基因对生物体性状的控制基因对生物体性状的控制单个单个基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？基因和性状的关系都是简单的线性关系吗？绝不是！绝不是！单基因控制某性状单基因控制某性状多多人的身高、血压、智力、长人的身高、血压、智力、长相、记忆力、性格、自尊、相、记忆力、性格、自尊、对社会的态度等对社会的态度等有哪些性状是有多个基因共同控制的？有哪些性状是有多个基因共同控制的？生物体的性状除了受基因控制外，还受哪些因素的影响？生物体的性状除了受基因控制外，还受哪些因素的影响？基因型相同，表现型是否一定相同？基因型相同，表现型是否一定相同？遗传控制遗传控制 + + 后天环境的影响后天环境的影响表现型表现型 = = 基因型基因型 + + 外界环境外界环境基因与基因、基因与基因产物、基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂而又繁而有序的网络，个错综复杂而又繁而有序的网络，精细地调控着生物体的性状精细地调控着生物体的性状基因对性状的控制基因对性状的控制1. 1. 通过控制酶的合成来控制代谢过程，通过控制酶的合成来控制代谢过程， 从而间接控制生物性状。从而间接控制生物性状。2. 2. 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。DNADNA蛋白质蛋白质性状的关系性状的关系DNADNA的多样性的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物多样性生物多样性决定决定导致导致根本原因根本原因直接原因直接原因/ /物质基础物质基础表现形式表现形式知识小结知识小结当堂检测当堂检测3 3白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是其患病的根本原因是 ( )( )A A皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 B B皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸C C皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶 D D皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常D D4 4有关基因与酶关系的叙述正确的是有关基因与酶关系的叙述正确的是 （ ） A A每个基因都控制合成一种酶每个基因都控制合成一种酶 B B酶的遗传信息编码在转运酶的遗传信息编码在转运RNARNA的碱基序列中的碱基序列中 C C基因的转录、翻译都需要酶基因的转录、翻译都需要酶 D D同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的 5 5在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是行为的一组是 ( ( ) )A A细胞核、线粒体、叶绿体、中心体细胞核、线粒体、叶绿体、中心体 B B线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体C C细胞核、核糖体、中心体、高尔基体细胞核、核糖体、中心体、高尔基体 D D线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核作业布置：作业布置：1、巩固本节内容、巩固本节内容2、完成计时双基练（二十）、完成计时双基练（二十）