基因的表达全面的一轮复习.ppt

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1、 1、掌握、掌握DNA和和RNA的区别的区别 2、理解转录翻译的过程并和复制比较、理解转录翻译的过程并和复制比较 3、掌握中心法则的内容并应用、掌握中心法则的内容并应用 4、理解识记基因对性状的控制方式。、理解识记基因对性状的控制方式。第第19讲讲 基因的表达基因的表达一、一、RNARNA的的结结构与分构与分类类1.1.基本基本单单位及位及组组成成(填写填写图图中序号名称中序号名称)：_；_；碱基碱基(_)(_)磷酸磷酸核糖核糖A A、U U、G G、C C核糖核苷酸核糖核苷酸AGCUPPPP尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤

2、腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核苷酸的种类：核糖核苷酸的种类：核糖核苷酸的核糖核苷酸的连接连接：磷酸二磷酸二酯键酯键2.2.DNA,RNA DNA,RNA 的主要区别的主要区别脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A A T T C G C GA A U U C G C G多为双链结构多为双链结构多为单链结构多为单链结构mRNAmRNA基因基因蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译基因的表达基因的表达3.3.为什么为什么RNARNA适于作信使？适于作信使？RNARNA一般是一般是单单链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此短，因此能够通过能够通过_，从，从_转移到转移到_

3、中。中。RNARNA是由核苷酸连接而成，跟是由核苷酸连接而成，跟DNADNA一样一样能储存遗能储存遗 传信息。传信息。核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质4.4.RNARNA种类种类mRNA（信使（信使RNA）tRNA（转运（转运RNA）rRNA（核糖体（核糖体RNA）共同点：共同点：都是转录产生的都是转录产生的 基本单位相同基本单位相同 都参与翻译过程都参与翻译过程有有密码子密码子，是翻译的模板，是翻译的模板有有反密码子反密码子，成单链，成单链三叶草三叶草结构，识别并转运氨基酸结构，识别并转运氨基酸由由核仁核仁组织区的组织区的DNADNA转录转录而来，为核糖体组成成分而来，为核糖体组成成分注意：

4、只有注意：只有mRNA能能携带遗传信息携带遗传信息!单链，有氢键单链，有氢键2.场所：场所：主要主要在细胞核中。在细胞核中。6.条件：条件：模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量：8.结果：结果：二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录7.原则：原则：4.过程：过程：1.定义：定义：局部局部解旋，合成解旋，合成RNARNA，DNADNA恢复双螺旋结构。恢复双螺旋结构。碱基互补配对原则碱基互补配对原则 A AUU、T TAA、G GCC、C CGG在细胞核中，以在细胞核中，以DNADNA的的一条链一条链为模板合成为模板合成RNARNA的过程。的过程。DNA局部解旋后的局部解旋后的一条链一条链RN

5、A聚合酶聚合酶四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸ATP形成与形成与原原DNA片段一条链片段一条链的互补配对的单链的互补配对的单链RNA 5.特点特点：边解旋边转录边解旋边转录 DNA DNA双链保留双链保留3.时间：时间：个体个体生长发育生长发育的整个过程中。从细胞层次看，主的整个过程中。从细胞层次看，主要发生在细胞要发生在细胞分裂分裂和细胞和细胞分化分化的过程中。的过程中。实验验证：实验验证：19611961年英国的克里克和同事用实验证明一年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由个氨基酸是由m mRNARNA的的3 3个碱基决定，即个碱基决定，即三联体密码子三联体密码子信使信使RNARNA上决

6、定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子:UCAUG A UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子有有6464种密码子，种密码子，6161种能决定氨基酸，种能决定氨基酸，3 3种终止密码子不决定任何种终止密码子不决定任何氨基酸。氨基酸。遗传密码的特性：遗传密码的特性：1 1、共有共有6464个密码子个密码子，其中其中6161个决定氨基酸个决定氨基酸,3 3个个为终止密码子为终止密码子,不决定任何氨基酸不决定任何氨基酸；密码子密码子AUGAUG和和GUGGUG既决定氨基酸，又是起始密码子；既决定氨基酸，又是起始密码子；2 2、通用性：通用性：地

7、球上几乎所有的生物共用一套密地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。码子表。3 3、简并性简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况情况。（除了甲硫氨酸、色氨酸）（除了甲硫氨酸、色氨酸）问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？在在一定程度一定程度上防止了由于基因中碱基的改变而导致的蛋白上防止了由于基因中碱基的改变而导致的蛋白质中氨基酸序列的改变；提高了某种氨基酸的利用效率。质中氨基酸序列的改变；提高了某种氨基酸的利用效率。所有的生物可能有着共同的起源所有的生物可能有着共同的起源或或生命在本质上是统生命在本质上是统一的一的tRNA

8、“tRNA“搬运工搬运工”与密码子相互配对与密码子相互配对,转运的氨转运的氨基酸由配对的密码子决定基酸由配对的密码子决定决定氨基酸的密码子有决定氨基酸的密码子有6161种种,所以所以tRNAtRNA 有有6161种种反密码子反密码子天冬天冬氨酸氨酸亮氨酸亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸mRNA天冬天冬氨酸氨酸亮氨酸亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带?G AUAAUUU CCUUUAAAAG每种每种tRNAtRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸只能识别并转运一种特定的氨基酸!一种氨基酸一种氨基酸可能由多可能由多种种tRNAtRNA转运转运!1 1.场所：

9、场所：细胞质中的核糖体细胞质中的核糖体2 2.过程：过程：3 3.条件：条件：模板：模板：原料：原料：能量：能量：合成多肽链合成多肽链运载工具：运载工具：碱基互补配对原则碱基互补配对原则 AUAU、UAUA、GCGC、CGCG4 4.原则：原则：5 5.结果：结果：mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸ATPATPtRNAtRNA酶酶三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译、复制、转录、翻译的的比较：、复制、转录、翻译的的比较：三个过程均发生碱基互补配对，但配对方式不同；三个过程均发生碱基互补配对，但配对方式不同；正在分裂细胞三大过程均可发生，高度分化的细胞只正在分裂细胞三大过程均可发生，高度分

10、化的细胞只发生转录和翻译过程发生转录和翻译过程真核细胞转录翻译一般是不同时不同场所，原核细胞真核细胞转录翻译一般是不同时不同场所，原核细胞可同时进行可同时进行 翻译时，翻译时，3 3种种RNARNA均参与反应。均参与反应。在翻译过程中，一条在翻译过程中，一条mRNAmRNA上可同时结合多个核糖体，上可同时结合多个核糖体，可同时合成可同时合成多条多条相同的相同的多肽链，这样，少量多肽链，这样，少量mRNAmRNA可迅速合成可迅速合成大量蛋白质。大量蛋白质。步步高步步高106页要点探究页要点探究3解析：解析：1 1中代表的物质是中代表的物质是 ，“”“”代表的是代表的是 2 2中代表的物质是中代表

11、的物质是 ，“”“”代表的是代表的是 3 3中代表的物质是中代表的物质是 ，“”“”代表的是代表的是 4 4中代表的物质是中代表的物质是 ，“”“”代表的是代表的是 ATP腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤DNA腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸tRNA腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸2 2、下图为细胞中合成蛋白质的示意图，相关说法不正确的是下图为细胞中合成蛋白质的示意图，相关说法不正确的是A A该图说明少量的该图说明少量的mRNAmRNA可以迅速合成出大量的蛋白质可以迅速合成出大量的蛋白质B B该过程的模板是该过程的模板是mRNAmRNA，原料是氨基酸，原料是氨基酸C C

12、的最终结构各不相同的最终结构各不相同D D合成合成的场所的场所主要主要在细胞核，在细胞核，的合成与核仁有关的合成与核仁有关1 1、有关右图的叙述，正确的是有关右图的叙述，正确的是甲甲乙表示乙表示DNADNA转录转录共有共有5 5种碱基种碱基甲乙中的甲乙中的A A表示同一种核苷酸表示同一种核苷酸共有共有4 4个密码子个密码子甲甲乙过程主要在细胞核中进行乙过程主要在细胞核中进行A A B BC C D D3（2013浙江卷）某生物基因表达过程如图所示。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下列叙述与该图相符的是A在在RNA聚合酶作用下聚合酶作用下DNA双螺旋解开双螺旋解开BDN

13、ARNA杂交区域中杂交区域中A应与应与T配对配对CmRNA翻译只能得到一条翻译只能得到一条肽链肽链D该过程发生在真核细胞中该过程发生在真核细胞中4 4、mRNAmRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的识别该密码子的tRNAtRNA及转运的氨基酸发生的变化是及转运的氨基酸发生的变化是 ()A AtRNAtRNA一定改变，氨基酸一定改变一定改变，氨基酸一定改变B BtRNAtRNA不一定改变，氨基酸不一定改变不一定改变，氨基酸不一定改变C CtRNAtRNA一定改变，氨基酸不一定改变一定改变，氨基酸不一定改变D DtRNAt

14、RNA不一定改变，氨基酸一定改变不一定改变，氨基酸一定改变C5 5、关于、关于RNARNA的叙述，错误的是的叙述，错误的是()A A少数少数RNARNA具有生物催化作用具有生物催化作用B B真核细胞内真核细胞内mRNAmRNA和和tRNAtRNA都是在细胞质中合成的都是在细胞质中合成的C CmRNAmRNA上决定上决定1 1个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻碱基称为密码子个相邻碱基称为密码子D D细胞中有多种细胞中有多种tRNAtRNA，一种，一种tRNAtRNA只能转运一种氨基酸只能转运一种氨基酸B6、（2013新课标新课标卷）关于蛋白质合成的叙述，卷）关于蛋白质合成的叙述，正确的是正确的是A

15、.一种一种tRNA可以携带多种氨基酸可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于反密码子是位于mRNA上相邻的上相邻的3个碱基个碱基D.线粒体中的线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成能控制某些蛋白质的合成结论结论:基因的碱基基因的碱基 m mRNARNA的碱基的碱基 氨基酸氨基酸 =6 3 1DNADNA、RNARNA的碱基和氨基酸的数量关系的碱基和氨基酸的数量关系(1)(1)翻翻译译时时，mRNAmRNA上上的的终终止止密密码码不不决决定定氨氨基基酸酸，因因此此mRNAmRNA上上的的碱基数目是蛋白碱基数目是蛋白质质中氨基酸数目的中氨基酸

16、数目的3 3倍倍还还要多一些。要多一些。(2)(2)基基因因或或DNADNA上上的的碱碱基基数数目目比比对对应应的的蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸数数目目的的6 6倍倍还还要多一些。要多一些。(3)(3)在回答有关在回答有关问题时问题时，应应加上加上“最多最多”或或“至少至少”等字。等字。如如：mRNAmRNA上上有有n n个个碱碱基基，转转录录产产生生它它的的基基因因中中至至少少有有2n2n个个碱碱基，基，该该mRNAmRNA指指导导合成的蛋白合成的蛋白质质中最多有中最多有 个氨基酸。个氨基酸。计计算中算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析2 2、一一段段原原核核生生物物的的mRNAmR

17、NA通通过过翻翻译译可可合合成成一一条条含含有有1111个个肽肽键键的的多多肽肽，则则此此mRNAmRNA分分子子至至少少含含有有的的碱碱基基个个数数及及合合成成这这段段多多肽肽需需要要的的tRNAtRNA个个数数以以及及转转录录此此mRNAmRNA的的基基因因中中至至少少含含碱碱基基数数，依依次次为为()A A3232；1111；66 66 B B3636；1212；7272 C C1212；3636；24 24 D D1111；3636；7272B1 1、在一个、在一个DNADNA分子中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量分子中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的的4646，其中一条链的碱基

18、中，其中一条链的碱基中2828是腺嘌呤，是腺嘌呤，2222是胞嘧啶，是胞嘧啶，求：由它转录的求：由它转录的mRNAmRNA中，腺嘌呤与胞嘧啶分别占中，腺嘌呤与胞嘧啶分别占mRNAmRNA碱基总碱基总数的（）数的（）A A22%28%22%28%B B23%27%23%27%C C26%24%26%24%D D54%6%54%6%C3 3、某、某DNADNA分子片段中碱基为分子片段中碱基为24002400对，则由此片段所控制合成对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（的多肽链中，最多有氨基酸（）种）种 A A800800 B B400400 C C200200 D D20204 4、由

19、、由n n个碱基组成的基因，控制合成由个碱基组成的基因，控制合成由1 1条多肽链组成的蛋白条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为质，氨基酸的平均分子量为a a，则该蛋白质的分子量最大为，则该蛋白质的分子量最大为 A Ana/6na/6 B Bna/3-18na/3-18（n/3-1n/3-1）C Cna-18(n-1)na-18(n-1)D Dna/6-18(n/6-1)na/6-18(n/6-1)1 1中心法则中心法则四、基因对性状的控制四、基因对性状的控制各种生物的遗传信息传递各种生物的遗传信息传递：DNADNA病毒和能分裂的细胞：病毒和能分裂的细胞：RNARNA病毒：病毒：逆转录病毒

20、：逆转录病毒：不能分裂的细胞：不能分裂的细胞：DNA DNA 转录转录 RNA RNA 翻译翻译 蛋白质蛋白质步步高步步高108108页要点探究页要点探究1 1、2 2注意：注意：RNARNA复制和逆转录只发生在被复制和逆转录只发生在被RNARNA病毒寄生的细胞中病毒寄生的细胞中2 2、基因控制、基因控制性状性状的方式：的方式：直接途径直接途径基因基因控制控制蛋白质的结构蛋白质的结构生物性状生物性状直接直接控制控制举例举例：镰刀型细胞贫血症，囊性纤维病镰刀型细胞贫血症，囊性纤维病 等等间间接途径：接途径：基因基因控制控制酶的合成酶的合成细胞代谢细胞代谢控制控制间接间接控制控制性状性状举例举例：

21、白化病，豌豆的粒形白化病，豌豆的粒形 等等3 3、基因与性状的对应关系：基因与性状的对应关系：性状性状基因基因产物产物ABCD EFGH基因和性状的关系并基因和性状的关系并不都是不都是简单的简单的线性线性关系关系多个基因共同控制和多个基因共同控制和影响一种性状影响一种性状一个基因控制多种性一个基因控制多种性状状生物的性状表现是基生物的性状表现是基因与环境共同作用的结因与环境共同作用的结果果步步高步步高108108页易错警示页易错警示1 1.(2014.(2014广州模广州模拟拟)如如图为图为中心法中心法则图则图解，有关分析解，有关分析错误错误的是的是()A.eA.e过过程需要程需要4 4种游离

22、的脱氧核苷酸作种游离的脱氧核苷酸作为为原料原料B.cB.c过过程需要程需要tRNAtRNA和核糖体同和核糖体同时时参与参与C.dC.d过过程程为为逆逆转录转录，需要逆，需要逆转录转录酶酶的参与的参与D.D.在在线线粒体中可以粒体中可以发发生生a a、b b、c c过过程程2.(20142.(2014肇庆模拟肇庆模拟)人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病起的疾病.由图中不能得出的结论是由图中不能得出的结论是()A.A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 B.B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物

23、的性状基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 C.C.一个基因可以控制多种性状一个基因可以控制多种性状 D.D.一个性状可以由多个基因控制一个性状可以由多个基因控制步步高步步高106106页要点探究页要点探究2 2做题：步步高做题：步步高108页命题设计页命题设计2母系遗传母系遗传母系遗传母系遗传_和和_中的基因都称为细胞质基因中的基因都称为细胞质基因（原因：（原因：受精过程中，受精卵的细胞质主要受精过程中，受精卵的细胞质主要是接受自是接受自母亲的卵细胞母亲的卵细胞母亲的卵细胞母亲的卵细胞）线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞质基因细胞质基因定义：定义：遗传特点：遗传特点：1011能进行能进行半自主

24、自我复制半自主自我复制，通过通过转录转录和和翻译翻译控制某些蛋白质的合成。控制某些蛋白质的合成。功能：功能：不不不不符合孟德尔遗传定律符合孟德尔遗传定律符合孟德尔遗传定律符合孟德尔遗传定律（判断方法：正反交结果不同）（判断方法：正反交结果不同）（判断方法：正反交结果不同）（判断方法：正反交结果不同）(2010海南高考海南高考)下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是()A线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则BDNA中的遗传信息是通过转录传递给中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的的CDNA中的遗传信息可决定蛋白质中

25、氨基酸的排列顺序中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序DDNA病毒中没有病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心，其遗传信息的传递不遵循中心法则法则解析：解析：DNA病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNA，虽然其体内没有，虽然其体内没有RNA，但其遗传信息的传递是在宿主细胞内完成的，仍然，但其遗传信息的传递是在宿主细胞内完成的，仍然遵循中心法则。遵循中心法则。答案：答案：D中心法则和基因表达的关系：中心法则和基因表达的关系：DNAmRNA蛋白质蛋白质复制复制转录转录翻译翻译（性状性状）复制复制遗传信息的遗传信息的表达表达脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列氨基酸序列遗传信息遗传信息遗传密码（密码子）遗传密码（密码子）tRNArRNA翻译工具翻译工具形成核糖体形成核糖体场场所所转录转录逆转录逆转录任务任务抓紧时间做步步高和练出高分：抓紧时间做步步高和练出高分：步步高步步高98-112页页练出高分练出高分291-298页页 （292的第的第14题和单元排查过三关题和单元排查过三关 不做了不做了）（今天做完）（今天做完）（明天早读做完）（明天早读做完）