高考生物一轮复习 基因的表达 新人教版必修优秀PPT.ppt

高考生物一轮复习高考生物一轮复习 基因的表达课件基因的表达课件 新新人教版必修人教版必修第一页，本课件共有64页第4章基因的表达第二页，本课件共有64页观考情考纲考频1.遗传信息的转录和翻译()3年12考2.基因对性状的控制()3年3考第三页，本课件共有64页第四页，本课件共有64页一、RNA的结构和种类第五页，本课件共有64页二、遗传信息的转录与翻译第六页，本课件共有64页三、基因对性状的控制1中心法则(1)提出者：_。(2)补充后的内容图解：克里克克里克第七页，本课件共有64页2基因、蛋白质与性状的关系(1)基因的功能：一是通过复制 遗传信息，二是通过控制蛋白质的合成 遗传信息。(2)基因对性状的控制基因对性状的间接控制机理：基因通过控制 来控制代谢过程，进而控制生物性状。实例：白化病是由于控制 异常引起的；豌豆皱粒是由于豌豆淀粉分支酶基因异常引起的。传递传递表达表达酶的合成酶的合成酪氨酸酶的基因酪氨酸酶的基因第八页，本课件共有64页基因对性状的直接控制机理：基因通过控制 直接控制生物体的性状。实例：囊性纤维病是由于编码一个 的基因缺失3个碱基引起的；镰刀型细胞贫血症是由控制血红蛋白的基因中一个碱基对的替换引起的。蛋白质的结构蛋白质的结构跨膜蛋白跨膜蛋白第九页，本课件共有64页(3)基因与性状的关系基因与性状的关系并不都是简单的 关系，如人的身高可能由 决定，后天的 和 也有主要作用；有些性状由多个基因决定，有的基因可以影响或决定多个性状。生物体性状的调控网络：性状(表现型)是由 共同控制的。基因与 、基因与 、基因与 之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。线性线性多个基因多个基因营养营养体育锻炼体育锻炼基因型和环境基因型和环境基因基因基因产物基因产物环境环境第十页，本课件共有64页四、细胞质基因细胞质遗传第十一页，本课件共有64页1判断下列有关RNA叙述的正误。(1)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程(2012年高考上海卷)()(2)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸()(3)真核生物的tRNA呈三草叶结构()第十二页，本课件共有64页2判断下列有关转录和翻译叙述的正误。(1)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(2013年高考新课标全国卷)()(2)反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基(2013年高考新课标全国卷)()(3)生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶(2012年高考四川卷)()(4)不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性()第十三页，本课件共有64页3判断下列关于基因、蛋白质与性状之间关系叙述的正误。(1)克里克提出的中心法则(2014年高考海南卷)()(2)胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链()(3)DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序()(4)大肠杆菌在拟核区转录信使RNA()第十四页，本课件共有64页1DNA复制、转录和翻译的比较DNA的复制、转录和翻译的复制、转录和翻译第十五页，本课件共有64页第十六页，本课件共有64页第十七页，本课件共有64页第十八页，本课件共有64页2遗传信息、密码子和反密码子的比较(1)遗传信息、密码子和反密码子的区别第十九页，本课件共有64页一种氨基酸可以对应多种密码子或反密码子，但是一种密码子或反密码子只能对应一种氨基酸。不是所有的密码子都对应氨基酸，如终止密码子(共3种)没有对应的氨基酸。tRNA不是只含3个核糖核苷酸，而是一条RNA链。第二十页，本课件共有64页第二十一页，本课件共有64页(2)相关计算在不考虑非编码区、内含子和终止密码子的条件下，转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数631，参考图解如下：第二十二页，本课件共有64页第二十三页，本课件共有64页3翻译过程常见图解第二十四页，本课件共有64页(1)图甲中，、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。(2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。(3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。(4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。(5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。移动方向的判断依据是多肽链的长短。如图乙中核糖体的移动方向是从左向右。(6)图乙中，1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。(7)一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。图乙中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板相同而相同。第二十五页，本课件共有64页1(2015年唐山模拟)关于转录和翻译的叙述中，正确的是()ARNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化转录B不同密码子编码同种氨基酸可保证翻译的速度C真核细胞的转录主要在细胞核内进行，翻译主要在细胞质基质中进行D转录时的碱基互补配对类型有4种，翻译时有3种解析：RNA聚合酶能与DNA的特定位点结合，催化转录，A项错误；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度，B项正确；翻译的场所是核糖体，C项错误；转录时的碱基互补配对类型有AU、TA、CG、GC 4种，翻译时有AU、UA、GC、CG 4种，D项错误。答案：B第二十六页，本课件共有64页2如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程。据图分析，下列叙述中不正确的是()第二十七页，本课件共有64页A两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料B甲没有核膜围成的细胞核，所以转录翻译同时发生在同一空间内C乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质D若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子第二十八页，本课件共有64页解析：从图中可以看出，甲细胞是原核细胞，乙细胞是真核细胞，则甲细胞不含线粒体，故A错误；原核细胞的转录和翻译都发生在细胞质中，故B正确；乙细胞翻译的场所为细胞质中的核糖体，细胞核基因转录出来的mRNA必须通过核孔才能进入细胞质，故C正确；若合成某肽链时脱去100个水分子，则该肽链含有100个肽键，每个肽键中含有1个氧原子，再加上一端的羧基含有的2个氧原子，该肽链至少含有102个氧原子，故D正确。答案：A第二十九页，本课件共有64页1基因是有遗传效应的DNA片段基因的概念和功能基因的概念和功能第三十页，本课件共有64页2中心法则的内容与各种生物的信息传递(1)中心法则的内容第三十一页，本课件共有64页(2)中心法则体现了DNA的两大基本功能信息传递功能：过程体现了遗传信息的传递功能，它是通过_完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中；过程表示以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。信息表达功能：(转录)、(翻译)过程共同体现了遗传信息的_功能，发生在个体发育过程中；V过程表示了部分以RNA作为遗传物质的逆转录病毒，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物专营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质中信息的表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行、过程。DNA复制复制表达表达第三十二页，本课件共有64页(3)各种生物的信息传递第三十三页，本课件共有64页第三十四页，本课件共有64页3基因对性状的控制(1)控制途径第三十五页，本课件共有64页第三十六页，本课件共有64页(2)基因与生物性状的关系生物体的一个性状有时受 的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。一般而言，一个基因只决定一种性状。会影响生物性状，如人类身高不完全取决于基因，可受后天营养及锻炼状况影响。多个基因多个基因环境因素环境因素第三十七页，本课件共有64页第三十八页，本课件共有64页第三十九页，本课件共有64页解析：本题考查对中心法则的理解。艾滋病病毒(HIV)是一种逆转录病毒，其RNA不能自我复制。答案：D第四十页，本课件共有64页4(2015年淮北模拟)下图表示生物体内基因控制性状的流程，分析正确的是()过程需要DNA链作模板、四种核糖核苷酸为原料，葡萄糖为其直接供能过程可以表示酪氨酸酶与人类肤色的关系豌豆的圆粒和皱粒出现的根本原因是过程中合成的蛋白质不同某段DNA中的基因发生突变，一定会导致该个体的性状发生改变与二倍体植株相比，其多倍体植株细胞内与的过程一般更旺盛杂交育种一般从F2开始选择，是由于重组性状在F2个体发育中，经、过程后才表现出来A BC D第四十一页，本课件共有64页解析：ATP的水解为其直接供能；豌豆的圆粒和皱粒出现的根本原因是DNA不同；基因突变不一定影响性状，如隐性突变或由于密码子的简并性而不影响性状等。答案：C 第四十二页，本课件共有64页例1HIV病毒感染人体后，其遗传信息的流动方向如图。下列叙述正确的是()A过程以边解旋边复制方式合成DNA分子B过程可合成出子代HIV病毒的RNAC过程中遗传信息由mRNA先流向tRNA，再流向蛋白质D过程在病毒内进行，过程在人体内进行中心法则过程分析中心法则过程分析第四十三页，本课件共有64页解析过程是逆转录。过程是DNA复制，DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制。过程是转录，该过程可合成子代HIV病毒的遗传物质RNA。过程是翻译，翻译过程中遗传信息从mRNA流向蛋白质，没有流向tRNA，tRNA的作用是携带氨基酸，将氨基酸运输到相应密码子位置。过程均在宿主细胞人体细胞中进行。答案B第四十四页，本课件共有64页第四十五页，本课件共有64页第四十六页，本课件共有64页例2人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，如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一种性状可以由多个基因控制基因对性状的控制基因对性状的控制第四十七页，本课件共有64页解析由题意知，基因可通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状。若基因1不能控制酶1的合成，则由于不能合成酪氨酸而不能合成黑色素，导致白化病的发生；同时由于苯丙氨酸代谢途径转变，导致合成的苯丙酮酸过多而患苯丙酮尿症，由此看出一个基因可以控制多种性状；白化病的发生也可得出一种性状可以由多个基因控制的结论。但均不能得出基因通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状的结论。答案A第四十八页，本课件共有64页例3如图中甲丁表示大分子物质或结构，、代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题：基因的表达基因的表达第四十九页，本课件共有64页(1)过程需要的原料是_；过程与过程碱基配对方式的区别是_。(2)若乙中含1 000个碱基，其中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是_，此DNA片段经三次复制，在第三次复制过程中需消耗_个胞嘧啶脱氧核苷酸。(3)少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是_；过程涉及的RNA有_类。(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是_，在分裂期此图所示过程很难进行，原因是_。第五十页，本课件共有64页(5)下列生物或结构中，与结构丁化学组成相近的是(多选)()AT2噬菌体B烟草花叶病毒C线粒体 DHIV解析(1)过程分别表示转录和翻译，前者发生DNA与RNA碱基配对，后者发生mRNA与tRNA碱基配对。(2)mRNA中CG58%，所以甲中CG58%，则TA21%，C1 000229%580，该DNA第三次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数为5802312 320。(3)图中一个mRNA可与多个核糖体相继结合，同时合成多条肽链，从而提高了翻译的效率，该过程中涉及mRNA、tRNA、rRNA三类RNA。(4)分裂间期可进行DNA分子的复制、转录和翻译过程。(5)结构丁代表核糖体，由RNA和蛋白质组成，其化学组成与RNA病毒相似。第五十一页，本课件共有64页第五十二页，本课件共有64页第五十三页，本课件共有64页微讲座十九基因表达易错点分析1与基因表达有关问题分析(1)基因突变发生，遗传信息一定改变，转录密码子一定改变，但决定的氨基酸不一定改变，蛋白质结构不一定改变。(2)给出某一氨基酸的密码子，一定是信使RNA上的序列，根据碱基互补配对原则，可写出转运RNA的反密码子序列，也可写出DNA双链的碱基序列。(3)判断是DNA还是RNA的依据为碱基(是T还是U)和五碳糖(是脱氧核糖还是核糖)，判断DNA为单链还是双链的依据为A和T之间，C和G之间是否存在等量关系。第五十四页，本课件共有64页(4)密码子具有通用性，即不论是病毒、原核生物，还是真核生物，其密码子的含义都是相同的。但也存在一些例外，在一些真菌、原生动物和真核细胞线粒体mRNA中的某些密码子就与通常的含义不同，例如线粒体中UGA不是终止密码子，而是编码色氨酸的密码子。(5)遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别：第五十五页，本课件共有64页(6)基因与性状不是一一对应的关系：有些性状受单基因控制，即一对等位基因控制一个性状，而有些性状受多个基因控制，即多对等位基因控制一个性状，也有一个基因也可以影响若干个性状(基因的多效性)。性状除受基因的控制外，有时受环境因素的影响也非常大。第五十六页，本课件共有64页2基因复制与表达中相关数量计算(1)计算中“最多”和“最少”的分析翻译时，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，但如果题目没有提示终止密码子问题，计算时一般不需要考虑。基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。(2)解答有关试题时应看清是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。第五十七页，本课件共有64页第五十八页，本课件共有64页由表可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是()A酶A、酶B、酶CB酶A、酶C、酶BC酶B、酶C、酶A D酶C、酶B、酶A解析：本题借助于基因对性状的间接控制过程，考查学生的推理能力。由表中信息知，只添加化合物乙或丙，突变体c都能生长，则酶C一定能催化化合物甲合成化合物乙；突变体b在只添加化合物丙的基本培养基上能生长，而在只含有化合物乙的培养基上不能生长，说明酶B能催化化合物乙合成化合物丙；突变体a在添加化合物乙和丙中都不能生长，说明酶A能催化化合物丙合成化合物丁。答案：D第五十九页，本课件共有64页2.如图表示某细胞及正在进行的某生命活动过程，下列相关叙述正确的是()A该图表示的细胞为已分化的动物细胞B该图表示了中心法则中的全部内容C与图示过程相关的RNA种类有三种D图示过程中核糖体移动的方向是从a到b第六十页，本课件共有64页解析：图示为翻译过程，仅表示了中心法则中的部分内容，不论细胞有没有分化都可发生此过程，A、B错误；翻译过程中mRNA是模板，tRNA是转运工具，场所是核糖体，构成核糖体的物质有rRNA和蛋白质，故与此过程相关的RNA种类有三种，C正确；根据多肽链的长度可知，核糖体移动的方向是从b到a，D错误。答案：C第六十一页，本课件共有64页3在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位子9号染色体上，表达量极低，不会诱发癌变。在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。下图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节，据图回答：第六十二页，本课件共有64页(1)细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是_，其调控机制主要发生在_过程。(2)细胞癌变的病理很复杂，图示癌变原因从变异的类型看属于_。(3)图二表示图一中_过程，其场所是_。(4)分析图二可见，缬氨酸的密码子是_，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是_。(5)一种氨基酸可以由多个密码子决定，这对生物生存和发展的重要意义是_。第六十三页，本课件共有64页解析：(1)细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，即通过调控使特定基因进行转录。(2)该基因片段被移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。(3)图二发生mRNA与tRNA互补配对的过程，故可判断该过程为翻译，其场所为核糖体。(4)根据运输缬氨酸tRNA上的反密码子为CAG，可知其互补的密码子为GUC。肽链中两个氨基酸之间脱水缩合所形成的键为肽键，其结构式为NHCO。(5)由于多种密码子可决定同一种氨基酸，故当发生基因突变导致密码子中某一碱基的种类发生改变时，其所对应的氨基酸的种类不一定改变，从而提高了生物性状的稳定性。答案：(1)基因的选择性表达转录(2)染色体(结构)变异(3)翻译核糖体(4)GUCNHCO(5)在一定程度上防止由于碱基的改变而导致生物性状的改变(或：当某种氨基酸使用频率高时，几种密码子决定同一种氨基酸，可以保证翻译速度)第六十四页，本课件共有64页