创新设计第19讲基因控制蛋白质的合成及基因与性状的关系.pptx
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1、第第19讲基因控制蛋白质的合成及基因与讲基因控制蛋白质的合成及基因与性状的关系性状的关系最最新新考考纲纲1.遗遗传传信信息息的的转转录录和和翻翻译译()。2.基基因因与与性性状状的的关关系(系()。)。考点一遗传信息的转录和翻译(考点一遗传信息的转录和翻译(5 5年年1111考)考)1.比较比较RNA与与DNADNARNA双双单单RNADNATUUT(5)RNA功能功能mRNA合成的直接模板合成的直接模板rRNA 的重要的重要组组成成分成成分tRNA的的转转运工具运工具病毒病毒RNARNA病毒的病毒的酶酶少数少数酶酶为为RNA,可降低化学反,可降低化学反应应的的(起起催催化化作用)作用)蛋白蛋
2、白质质核糖体核糖体氨基酸氨基酸遗传遗传物物质质活化能活化能2.遗传信息的转录遗传信息的转录(1)概念:以)概念:以为为模模板板,按按碱碱基基互互补补配配对对原原则则合成合成RNA的的过过程。程。(2)过过程(程(见见下下图图)DNA的一条的一条链链RNA游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸mRNA3.遗传信息的翻译遗传信息的翻译(1)概概念念:游游离离在在细细胞胞质质中中的的各各种种氨氨基基酸酸,以以mRNA为为模模板板,合成具有一定氨基酸合成具有一定氨基酸顺顺序的蛋白序的蛋白质质的的过过程。程。(2)场场所或装配机器:所或装配机器:。核糖体核糖体氨基酸氨基酸tRNA(4)过过程程核糖体核糖体tR
3、NAmRNA多多终终止密止密码码子子仔仔细观细观察下面两察下面两图图,并思考:,并思考:(1)两)两图显图显示的是何种生理示的是何种生理过过程?它程?它们们有何差异?有何差异?提提示示图图示示过过程程为为转转录录和和翻翻译译,两两图图的的区区别别在在于于图图1所所示示转转录录、翻翻译译过过程程有有“时时空空”差差异异,即即转转录录在在细细胞胞核核,时时间间在在前前;翻翻译译在在核糖体,时间在后。图核糖体,时间在后。图2所示转录、翻译同时进行。所示转录、翻译同时进行。(2)大大肠肠杆杆菌菌可可进进行行上上述述哪哪个个过过程程,图图1还还是是图图2?判判断断依依据据是是什么?什么?提提示示图图2大
4、大肠肠杆杆菌菌为为原原核核生生物物,其其转转录录与与翻翻译译是是同同时时进进行行的的,只只能能进进行行图图2过过程程不不能能进进行行图图1过过程程(图图1在在细细胞胞核核中中转转录录,在在细细胞质中翻译)。胞质中翻译)。(3)两)两图图中中af分分别别是什么物是什么物质质或或结结构?构?提提示示af依依次次为为mRNA、核核糖糖体体、多多肽肽链链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。聚合酶。1.真题重组判断正误真题重组判断正误(1)人人轮轮状状病病毒毒是是一一种种双双链链RNA病病毒毒,病病毒毒RNA在在小小肠肠上上皮皮细细胞胞内内复复制制的的过过程程中中,会会有有氢氢键键的的断断裂裂和和形形成成
5、(2016四四川川,6B)()(2)rRNA能能参参与与蛋蛋白白质质的的合合成成(2015海海南南高高考考,11A)()(3)真真核核生生物物基基因因中中每每三三个个相相邻邻的的碱碱基基组组成成一一个个反反密密码码子子(2014海南高考,海南高考,21)()(4)基基因因B1和和由由其其突突变变而而来来的的B2在在指指导导蛋蛋白白质质合合成成时时使使用用同同一套一套遗传遗传密密码码(2013海南高考,海南高考,22C)()(5)克克里里克克提提出出的的中中心心法法则则对对摩摩尔尔根根等等人人得得出出“果果蝇蝇的的白白眼眼基基因因位位于于X染染色色体体上上”这这一一结结论论有有影影响响(2013
6、海海南南高高考考,14D)()以以上上内内容容主主要要源源自自教教材材必必修修2P6267遗遗传传信信息息的的转转录录和和翻翻译译。准准确确界界定定“遗遗传传信信息息”、“密密码码子子”“”“反反密密码码子子”等等重重要要概概念念,把握转录、翻译内涵是解题关键。把握转录、翻译内涵是解题关键。2.(教教材材P65思思考考与与讨讨论论,3改改编编)组组成成蛋蛋白白质质的的20种种氨氨基基酸酸应应对对应应多多少少种种密密码码子子?由由此此推推知知一一种种氨氨基基酸酸可可能能对对应应多多个个密密码码子子,这对这对生物体的生存生物体的生存发发展有何意展有何意义义?提提示示20种种氨氨基基酸酸共共对对应应
7、61种种密密码码子子,其其意意义义主主要要表表现现为为如如下下两方面:两方面:(1)增增强强容容错错性性:当当密密码码子子中中有有一一个个碱碱基基改改变变时时,由由于于密密码码的的简简并并性性,可可能能并并不不会会改改变变其其对对应应的的氨氨基基酸酸,因因而而有有利利于于蛋蛋白白质或性状的稳定。质或性状的稳定。(2)保保证证翻翻译译速速度度:当当某某种种氨氨基基酸酸使使用用频频率率高高时时,几几种种不不同同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。遗传信息、密码子与反密码子遗传信息、密码子与反密码子1.(2015海海南南卷卷,20)关关于于密密码码
8、子子和和反反密密码码子子的的叙叙述述,正正确确的的是()是()A.密密码码子位于子位于mRNA上,反密上,反密码码子位于子位于tRNA上上B.密密码码子位于子位于tRNA上,反密上,反密码码子位于子位于mRNA上上C.密密码码子位于子位于rRNA上,反密上,反密码码子位于子位于tRNA上上D.密密码码子位于子位于rRNA上,反密上,反密码码子位于子位于mRNA上上解解析析mRNA上上3个个相相邻邻的的碱碱基基决决定定一一个个氨氨基基酸酸,每每3个个相相邻邻的的碱碱基基又又称称作作1个个密密码码子子,所所以以密密码码子子位位于于mRNA上上,A正正确确;每每个个tRNA上上都都有有3个个碱碱基基
9、可可以以与与mRNA上上的的密密码码子子互互补补配配对对,因而叫做反密码子,因而叫做反密码子,B、C、D错误。错误。答案答案A2.(2016山山东东济济南南模模拟拟)图图中中a、b、c表表示示某某细细菌菌遗遗传传信信息息传传递递的各的各过过程。下列程。下列说说法正确的是()法正确的是()A.a、b过过程均程均发发生在生在该该生物的生物的细细胞核中胞核中B.a、b、c过过程均遵循碱基互程均遵循碱基互补补配配对对原原则则C.c过过程主要以氨基酸和游离的核糖核苷酸作程主要以氨基酸和游离的核糖核苷酸作为为原料原料D.若若b过过程出程出现现差差错错,蛋白,蛋白质质也将失去相也将失去相应应的功能的功能解解
10、析析细细菌菌为为原原核核生生物物,无无细细胞胞核核,a为为DNA复复制制,b为为转转录录,二二者者主主要要发发生生在在拟拟核核中中;c为为翻翻译译过过程程,a、b、c过过程程都都遵遵循循碱碱基基互互补补配配对对原原则则;c过过程程即即翻翻译译,以以游游离离的的氨氨基基酸酸为为原原料料合合成成蛋蛋白白质质;密码子具有简并性,转录过程发生差错,产生的蛋白质可能不变。密码子具有简并性,转录过程发生差错,产生的蛋白质可能不变。答案答案B巧辨遗传信息、密码子和反密码子巧辨遗传信息、密码子和反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)辨析氨基酸
11、与密码子、反密码子的数量关系)辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系每每种种氨氨基基酸酸对对应应一一种种或或几几种种密密码码子子(即即密密码码子子简简并并性性),可可由一种或几种由一种或几种tRNA转运。转运。除除终终止止密密码码子子外外,一一种种密密码码子子只只能能决决定定一一种种氨氨基基酸酸;一一种种tRNA只能转运一种氨基酸。只能转运一种氨基酸。密密码码子子有有64种种(3种种终终止止密密码码子子;61种种决决定定氨氨基基酸酸的的密密码码子子);反密码子理论上有反密码子理论上有61种。种。比较比较DNA复制、转录与翻译(含相关计算)复制、转录与翻译(含相关计算)1.(2013江江苏苏卷卷
12、,32)下下图图分分别别表表示示人人体体细细胞胞中中发发生生的的3种生物大分子的合成种生物大分子的合成过过程。程。请请回答下列回答下列问题问题:(1)细细胞中胞中过过程程发发生的主要生的主要场场所是所是。(2)已已知知过过程程的的链链中中鸟鸟嘌嘌呤呤与与尿尿嘧嘧啶啶之之和和占占碱碱基基总总数数的的54%,链链及及其其模模板板链链对对应应区区段段的的碱碱基基中中鸟鸟嘌嘌呤呤分分别别占占29%、19%,则则与与链链对对应应的的DNA区区段段中中腺腺嘌嘌呤呤所所占占的的碱碱基基比比例例为为 。(3)由由于于基基因因中中一一个个碱碱基基对对发发生生替替换换,而而导导致致过过程程合合成成的的肽肽链链中中
13、第第8位位氨氨基基酸酸由由异异亮亮氨氨酸酸(密密码码子子有有AUU、AUC、AUA)变变成成苏苏氨氨酸酸(密密码码子子有有ACU、ACC、ACA、ACG),则则该该基基因因的的这这个碱基个碱基对对替替换换情况是情况是。(4)在在人人体体内内成成熟熟红红细细胞胞、浆浆细细胞胞、记记忆忆细细胞胞、效效应应T细细胞胞中中,能能发发生生过过程程、而不能而不能发发生生过过程程的的细细胞是胞是。(5)人体不同)人体不同组织细组织细胞的相同胞的相同DNA进进行行过过程程时时启用的起始点启用的起始点(在在“都都相相同同”、“都都不不同同”、“不不完完全全相相同同”中中选选择择),其原因是,其原因是_。答答案案
14、(1)细细胞胞核核(2)26%(3)TA替替换换为为CG(AT替替换换为为GC)(4)浆浆细细胞胞和和效效应应T细细胞胞(5)不不完全相同不同完全相同不同组织细组织细胞中基因胞中基因进进行行选择选择性表达性表达2.如如图图为为人人体体细细胞胞中中发发生生的的几几个个重重要要的的生生理理过过程程,下下列列叙叙述述不不正正确的是()确的是()A.过过程程、发发生在生在细细胞核、胞核、线线粒体、叶粒体、叶绿绿体中体中B.含含有有a个个腺腺嘌嘌呤呤的的DNA分分子子第第n次次复复制制时时需需要要腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸2n1a个个C.若若过过程程合合成成的的物物质质b经经加加工工后后形形成成具
15、具有有m条条多多肽肽链链的的蛋蛋白白质质,在在形形成成该该蛋蛋白白质质时时脱脱去去了了100个个水水分分子子,则则该该蛋蛋白白质质中中至至少少含含有有1002m个氧原子个氧原子D.过过程程最最多多需需要要61种种tRNA,该该过过程程表表明明细细胞胞可可以以迅迅速速合合成成大大量的蛋白量的蛋白质质解解析析人人体体中中不不存存在在叶叶绿绿体体,A错错误误。含含有有a个个腺腺嘌嘌呤呤的的DNA分分子子第第n次次复复制制,其其实实就就是是有有2n1个个DNA分分子子在在复复制制,每每个个DNA分分子子有有a个个腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸,那那么么2n1个个DNA分分子子复复制制就就需需要要2n
16、1a个个腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸,B正正确确。合合成成具具有有m条条多多蛋蛋白白质质的的蛋蛋白白质质时时脱脱去去了了100个个水水分分子子,说说明明该该蛋蛋白白质质有有100个个肽肽键键,蛋蛋白白质质中中的的氧氧原原子子存存在在于于肽肽键键(100个个)、羧羧基基端端(2个个)和和R基基(可可有有可可无无)中中,故故该该蛋蛋白白质质中中至至少少有有1002m个个氧氧原原子子,C正正确确。过过程程表表示示翻翻译译过过程程,此此过过程程需需要要tRNA运运载载氨氨基基酸酸,tRNA共共有有61种种,由由于于mRNA可可结结合合多多个个核核糖糖体体,故故可可以以在在较较短短的的时时间间内内合
17、合成成大大量量的蛋白质,的蛋白质,D正确。正确。答案答案A1.DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)复制复制转录转录翻译翻译场所场所主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)细胞质(核糖体)模板模板DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链mRNA原料原料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸20种氨基酸种氨基酸原则原则TA;AT;GC;CGTA;AU;GC;CGUA;AU;GC;CG结果结果两个子代两个子代DNA分子分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白质蛋白质信息传递信息传递DNADNADNAmRNAmRN
18、A蛋白蛋白质质蛋白质意义蛋白质意义传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息表达遗传信息2.DNA和和RNA合成的判断合成的判断用用放放射射性性同同位位素素标标记记T或或U可可判判断断DNA和和RNA的的合合成成。若若大大量量消消耗耗T,可可推推断断正正发发生生DNA的的合合成成;若若大大量量利利用用U,可可推推断正进行断正进行RNA的合成。的合成。3.基因表达中相关计算基因表达中相关计算(1)DNA模模板板链链中中AT(或或CG)与与mRNA中中AU(或或CG)相等,则()相等,则(AT)总总%(AU)mRNA%。(2)DNA(基基因因)、mRNA上上碱碱基基数数目目与与氨氨基基酸酸数数目目之之间
19、间的关系,如下图所示:的关系,如下图所示:考点二中心法则及基因与性状的关系考点二中心法则及基因与性状的关系1.中心法则中心法则(1)总总表达式表达式DNA的复制;的复制;翻翻译译;。转录转录RNA的复制的复制RNA逆逆转录转录(2)分)分别别写出下列生物中心法写出下列生物中心法则则表达式表达式生物种生物种类类举举例例遗传遗传信息的信息的传递过传递过程程DNA病毒病毒T2噬菌体噬菌体_RNA病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒_逆逆转录转录病毒病毒艾滋病病毒艾滋病病毒_细细胞生物胞生物动动物、植物、物、植物、细细菌、真菌等菌、真菌等_(3)请请写出洋葱表皮写出洋葱表皮细细胞内胞内遗传遗传信息信息传递
20、传递式式。(4)请请写出洋葱根尖分生区写出洋葱根尖分生区细细胞内的胞内的遗传遗传信息信息传递传递式式。2.基因控制性状的途径基因控制性状的途径(1)直接控制途径(用文字和箭)直接控制途径(用文字和箭头头表示)表示)(2)间间接控制途径(用文字和箭接控制途径(用文字和箭头头表示)表示)蛋白蛋白质质的的结结构构酶酶的合成的合成代代谢过谢过程程(3)基因控制性状的)基因控制性状的实实例(例(连线连线)抗抗生生素素是是目目前前临临床床上上应应用用极极广广泛泛的的特特效效抗抗菌菌药药物物,下下表表为为某某些些抗抗菌菌药药物及其抗菌作用的原理,物及其抗菌作用的原理,请请思考:思考:抗菌抗菌药药物物抗菌机理
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- 创新 设计 19 基因 控制 蛋白质 合成 性状 关系
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