《2021届高考生物人教通用一轮复习方略课件：6.3 基因的表达》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高考生物人教通用一轮复习方略课件：6.3 基因的表达（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第3课基因的表达 内容索引 核心素养测评 考点一遗传信息的转录和翻译 必备知识速填 1 RNA的结构和种类 1 基本单位 2 组成成分 核糖核苷酸 3 适合做DNA信使的原因 RNA的分子结构与DNA很相似 由4种 组成 可以储存遗传信息 RNA一般是单链 而且 能通过 从细胞核转移到细胞质 4 种类及功能 核糖核苷酸 比DNA短 核孔 5 DNA与RNA的区别 T 胸腺嘧啶 核糖 单链 2 遗传信息的转录 1 概念 以 为模板 按碱基互补配对原则合成RNA的过程 2 转录过程 见下图 总结 转录需要的四个条件 模板 DNA或基因的一条链 原料 四种 能量 酶 DNA的一条链 核糖核苷 酸
2、ATP RNA聚合酶 3 遗传信息的翻译 1 概念 游离在细胞质中的各种氨基酸 就以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 实质 将 中的碱基序列翻译为 的氨基酸序列 2 密码子 概念 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸 每3个这样的碱基称为1个密码子 种类 64种 其中决定氨基酸的密码子有 种 终止密码子有 种 地球上几乎所有的生物体共用一套遗传密码 比如 人类的胰岛素基因在大肠杆菌体内能表达产生人的胰岛素 mRNA mRNA 蛋白质 mRNA 61 3 多种密码子编码同一种氨基酸的现象称为密码子的简并性 3 翻译过程 总结 翻译需要的6个条件 模板 原料 20种氨基酸 能量 ATP 酶
3、mRNA tRNA 核糖体 秒判正误 1 转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程 分析 转录是以DNA的一条链为模板合成生物大分子的过程 2 细胞中有多种tRNA 一种tRNA只能转运一种氨基酸 分析 tRNA上的反密码子与mRNA上的决定氨基酸的密码子碱基互补配对 细胞中有多种tRNA 一种tRNA只能转运一种氨基酸 一种氨基酸可以由多种tRNA转运 3 转录和翻译过程都存在T A A U G C的碱基配对方式 分析 转录和翻译过程都存在A U G C的碱基配对方式 4 若某核酸中 嘌呤占58 嘧啶占42 则该核酸一定不是双链DNA 分析 该核酸中嘌呤 嘧啶 说明一定不是双链DN
4、A 可能是单链DNA或RNA 5 一个tRNA分子中只有3个碱基 分析 tRNA是由多个核苷酸组成的链状结构 不是只有3个碱基 6 细胞中的mRNA在核糖体上移动 指导蛋白质的合成 分析 细胞中的核糖体在mRNA上移动 7 RNA中都不含氢键 分析 如tRNA 呈三叶草型 存在碱基互补配对现象 存在氢键 重点难点讲透 1 DNA复制 转录 翻译的比较 1 区别 2 联系 2 转录的模板链 非模板链及转录形成的RNA的结构分析 经转录形成的RNA碱基序列与作为模板链的碱基序列互补配对 与非模板链的碱基序列基本相同 U取代T 转录出的RNA结构与基因非模板链既有五碳糖的不同 也有含氮碱基的不同 3
5、 遗传信息 密码子 反密码子 氨基酸之间的关系 1 遗传信息贮存在遗传物质中 密码子在mRNA上 反密码子在tRNA中 2 一种密码子决定一种氨基酸 一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定 3 一种tRNA转运一种氨基酸 一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运 4 理顺基因表达中的相关数量关系 DNA mRNA碱基数目与氨基酸数目之间的数量关系 DNA碱基数 mRNA碱基数 氨基酸数 6 3 1 忽略终止密码子 5 关注计算中 最多 和 最少 问题 1 mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系 翻译时 mRNA上的终止密码子不决定氨基酸 因此准确地说 mRNA上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的
6、3倍还要多一些 2 DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系 基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些 3 不能忽略 最多 或 最少 等字 如mRNA上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n个碱基 该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n 3个氨基酸 教材命题源 教材原文 必修2 P67肽链合成后 就从核糖体与mRNA的复合物上脱离 经过一系列步骤 被运送到各自的 岗位 盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 开始承担细胞生命活动的各项职责 命题角度 如果核糖体上合成的是分泌蛋白 需要在哪里加工 提示 内质网 高尔基体 典例示范 2019 全国卷 用体外实验的
7、方法可合成多肽链 已知苯丙氨酸的密码子是UUU 若要在体外合成同位素标记的多肽链 所需的材料组合是 同位素标记的tRNA 蛋白质合成所需的酶 同位素标记的苯丙氨酸 人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A B C D 解析 选C 本题考查基因表达的条件 用体外实验的方法合成多肽链 应该提供蛋白质合成的各种条件 如果在体外合成同位素标记的多肽链 就应该以同位素标记的苯丙氨酸为原料 以人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸为模板 还需要tRNA 酶等条件 这些可以由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液提供 所以所需的材料组合是 素养新命题 1 在实验中为什么要除去细胞裂解液中的DNA和m
8、RNA 科学探究 制订并实施方案 提示 细胞中原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果 细胞中原有的DNA可能作为mRNA合成的模板 而新合成的mRNA也会干扰实验结果 2 起始密码子AUG编码甲硫氨酸 为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸 科学思维 批判性思维 提示 翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰 甲硫氨酸在此过程中通常会被剪切掉 3 遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程 该过程需要解旋酶吗 生命观念 结构与功能观 提示 不需要 RNA聚合酶也有解旋功能 热考角度通关 角度一DNA与RNA的比较1 2020 海口模拟 如图是生物体核酸的基本组成单位核苷酸的模式图 下列
9、说法正确的是 A DNA与RNA的不同点只是由于核苷酸上 的不同B 人体内的 有5种 有2种C 在植物体内共有8种D 如果要构成ATP 需要在 位置上加上两个磷酸基团 解析 选B DNA与RNA在核苷酸上的不同点在 五碳糖和 含氮碱基两个方面 A错误 人体内的 有5种 A T C G U 有2种 核糖和脱氧核糖 B正确 在植物体内共有5种 A T C G U C错误 如果要构成ATP 需要在 位置上加上两个磷酸基团 还要必须满足碱基是A 五碳糖是核糖的前提 D错误 角度二基因表达过程2 2019 海南高考 下列关于蛋白质合成的叙述 错误的是 A 蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束B
10、 携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点C 携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合D 最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸 解析 选C 翻译从起始密码子开始 沿mRNA链不断进行 直至读取到mRNA上的终止密码子 蛋白质合成才终止 A项正确 核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点 携带肽链的tRNA先进入位点1 然后进入位点2 B项正确 携带氨基酸的tRNA先进入位点2 再进入位点1 C项错误 最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸 然后tRNA脱离核糖体 D项正确 3 2020 漳州模拟 如图为人体
11、细胞内血红蛋白合成的相关生理过程 下列分析不正确的是 A 若图中核糖体上合成的肽链最长 则同时进行翻译的其他核糖体都位于近b端B 合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白 该过程有水分子参与C 红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果D 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程 解题指南 1 本题常因把ab链当成多肽链而出错 核糖体上的链是多肽链 而ab链是mRNA 核糖体在mRNA上移动 同一条mRNA结合若干个核糖体 同时迅速合成大量多肽链 2 根据核糖体上与tRNA结合的位置判断肽链合成的方向是由左向右 解析 选A 据图可知 右侧的tRNA准备进入核糖体 由此可知核
12、糖体由左向右移动 若图中核糖体上合成的肽链最长 则该核糖体最先与mRNA结合 同时进行翻译的其他核糖体都位于近a端 A错误 合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白 该过程需要水解部分肽键 有水分子参与 B正确 红细胞最初含有人体的全部基因 合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果 C正确 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程 只是血红蛋白中个别氨基酸改变 D正确 科学思维 归纳与概括判断核糖体的移动方向的技巧 1 只有一个核糖体情况下 可根据tRNA进入和离开核糖体的方向相反 2 若为多聚核糖体 可根据核糖体上已合成的肽链的长度判断 由短肽向长肽的方向移动 角度3基因表达中
13、的有关计算4 2020 泰安模拟 一个mRNA分子有m个碱基 其中G C有n个 由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链 则其模板DNA分子的A T数 合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 A m m 3 1B m m 3 2C 2 m n m 3 1D 2 m n m 3 2 解析 选D DNA分子中A T的数量等于2倍的信使RNA上的A U的数量 信使RNA上的A U的数量 m n 则DNA分子中A T的数量 2 m n 信使RNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸 所以形成的肽链上的氨基酸数为m 3 m 3个氨基酸脱水缩合形成2条多肽链时失去的水分子数是m 3 2 D正确 加固训练 2017 江苏高考
14、 在体外用14C标记半胱氨酸 tRNA复合物中的半胱氨酸 Cys 得到 Cys tRNACys 再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸 Ala 得到 Ala tRNACys 见下图 tRNA不变 如果该 Ala tRNACys参与翻译过程 那么下列说法正确的是 多选 A 在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B 反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C 新合成的肽链中 原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD 新合成的肽链中 原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys 解析 选A C 翻译时一个mRNA分子上可结合多个核糖体 同时合成多条肽链 而 A
15、la tRNACys参与翻译过程 A项正确 密码子与反密码子的碱基可以配对 不受tRNA上结合的氨基酸种类影响 B项错误 由于 Ala tRNACys上的反密码子是编码半胱氨酸 Cys 的 所以新合成的肽链中 原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala C项正确 Cys tRNACys上的反密码子只能与Cys对应的密码子识别并配对 所以新合成的肽链中 原来Ala的位置不会被替换为14C标记的Cys D项错误 考点二基因对性状的控制 必备知识速填 1 中心法则的提出及其发展 1 提出者 克里克 2 补充后的中心法则 DNA的复制 翻译 逆转录 需要 酶参加 转录 RNA的复制 逆转录 3 写出
16、下列各类生物遗传信息的传递过程 中心法则 洋葱表皮细胞 高度分化的细胞 内遗传信息传递 洋葱根尖分生区细胞 有分裂能力的细胞 内的遗传信息传递过程 2 基因控制生物体性状的方式 1 直接控制途径 举例 镰刀型细胞贫血症 囊性纤维病等 2 间接控制途径 举例 豌豆的圆粒和皱粒 白化病等 3 基因与性状的对应关系 1 一般而言 一个基因决定一种 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多个不同的基因有关 3 有时一个基因可影响 性状 如基因1可影响B和C的性状 4 生物体的性状是基因和 共同作用的结果 基因型相同 表现型可能不同 基因型不同 表现型可能相同 性状 多种 环境 4 细胞质基因和细胞质遗传 1 线粒体和叶绿体中的DNA 都能够进行半自主 并通过 和 控制某些 的合成 2 细胞质基因 为了与细胞核的基因相区别 将 和 中的DNA上的基因称为细胞质基因 3 遗传规律 细胞质基因控制的遗传病都只能通过 遗传给后代 填 遵循 或 不遵循 孟德尔的遗传定律 自我复制 转录 翻 译 蛋白质 线粒体 叶绿体 不遵循 母亲 秒判正误 1 生物的遗传信息储存在DNA
