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1、必修2 第四章 基因的表达,重温生物学术语，让你的答题更规范、更专业、更能打动阅卷老师！ 主要：基因的表达，转录，翻译，遗传密码，中心法则，生物的性状 次要：信使RNA(mRNA)，转运RNA(tRNA)，核糖体RNA(rRNA)，密码子，反密码子,读读教材基础,一、RNA的结构和种类 1. 基本单位：_。 2. 组成成分： 3. 结构：一般是_链，长度比DNA短；能通过_从细胞核转移到细胞质中。 4. 种类：_、_和rRNA三种。,三种RNA都携带遗传信息吗？,二、遗传信息的转录 1. 概念,2. 过程,三、遗传信息的翻译 1. 概念,四、中心法则的提出与其发展 1. 提出人：_。 2. 中
2、心法则：其内容用简式表示为： DNA的复制_翻译RNA的复制_ 3. 最初提出的内容包括DNA复制、转录和_，补充完善的内容为RNA复制和_。,4. RNA的自我复制和逆转录只发生在RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有_的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。,3. 基因与性状的关系 (1)一般来说，_决定生物体的性状。 (2)基因与性状的关系并不都是简单的_关系。 (3)性状的形成是基因与 _共同作用的结果。 4. 生物体性状的控制网络：基因与基因、基因与基因产物、基因与_之间的相互作用，形成一个复杂的网络。,一、1.核糖核苷酸 2.鸟嘌呤(G)尿嘧啶(U)3.单核孔4
3、.mRNAtRNA 二、1.细胞核DNA的一条链核糖核苷酸2.解旋酶一条链核糖核苷酸mRNADNA链 三、1.mRNA氨基酸氨基酸顺序2.(1)密码子 (2)61,四、1.克里克2.转录RNA逆转录3.翻译逆转录4.逆转录酶 五、1.酶的合成2.蛋白质的结构3.(1)基因(2)线性(3)环境4.环境 想一想提示：三种RNA中只有mRNA携带遗传信息，mRNA在翻译过程中起模板的作用。其余两种RNA分别为核糖体的组成成分(rRNA)和作为运载氨基酸的工具(tRNA)。,1教材63页图44转录过程图解。 2教材65页学会使用密码子表并关注特殊密码子及与氨基酸的关系。 3教材62页图41，教材63页
4、图43和教材66页图45，借图识别不同RNA及五碳糖。,4教材66页图46蛋白质合成示意图。 5教材67页图示及左边小字部分。 6教材71页技能训练。 7经典好题：教材67页中二拓展题；教材77页一中识图作答题和教材78页四中1题。,答案：DNA密码子mRNArRNAmRNAtRNA翻译,研研核心要点,1. 区别,2. 联系,3. 复制、转录和翻译过程中碱基互补配对原则及有关数量关系 (1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对原则,(2)基因中碱基、RNA中碱基和蛋白质中氨基酸数量的关系 即：蛋白质中氨基酸的数目1/3mRNA中的碱基数目1/6DNA(基因)中的碱基数目,由于基因中有
5、的片段不转录以及转录出的mRNA中有终止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸数的6倍多。 一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链。 从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。,师说一语破天机 对基因表达的考查是高考中常考的内容之一，对这一知识的考查主要体现在以下几个方面：一是转录和翻译过程中的相关变化，二是二者之间的联系和区别，三是DNA(或基因)、mRNA、tRNA之间的关系，四是基因结构与蛋白质结构或基因与性状之间的关系。,选题典型中选秀 例1：2012安徽高考，5右
6、图示 细胞内某些重要物质的合成过程， 该过程发生在() A. 真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B. 原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链,C. 原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译 D. 真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 破题分层揭秘密 (一)明确解题思路 本题考查基因指导蛋白质的合成，由图中信息可知，边转录边翻译发生在原核生物细胞体内，转录没有结束便启动遗传信息的翻译。 (二)完美答案C,1. 中心法则的理解与分析 (1)所有生物的中心法则 (2)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则,(3)烟草花叶病毒等大部分
7、RNA病毒的中心法则 (4)HIV等逆转录病毒的中心法则,(1)基因是遗传物质的结构和功能单位。 (2)一般而言，一个基因决定一种性状。 (3)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多个不同基因有关。,(4)有些基因可影响多种性状，如 ， C基因1可影响B和C性状。 (5)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。,师说一语破天机 本考点高考命题多以信息题或实验题形式结合具体生理生化过程如病毒的繁殖、某些特定蛋白(如结构蛋白、酶、蛋白质类的激素、抗体等)以及生物变异等知识进行综合考查。,选题典型中选秀 例2：如图表
8、示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：,(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：_(以流程图的形式表示)。 (2)转录过程中，DNA在_的催化作用下，把两条螺旋的双链解开，该变化还可发生在_过程中。 (3)mRNA是以图中的为模板，在_的催化作用下，由4种游离的_依次连接形成的。,(4)能与mRNA发生碱基互补配对的分子是_，它所携带的小分子有机物可用于合成图中_。 (5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个GC对被AT对替换，导致由此转录形成的mRNA上_个密码子发生改变，经翻译形成的中_可能发生相应改变。,破题分层揭秘密 (一)明确解题思路 (1)
9、左图涉及的是转录过程，而右图表示翻译过程。 (2)解旋的过程发生在DNA分子复制和转录时。 (3)转录的过程是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，以核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程。 (4)在翻译的过程中tRNA分子携带的氨基酸在核糖体上合成肽链。,(5)基因中一个GC对被AT对替换，导致由此转录形成的mRNA上的被替换部位的密码子发生改变，经翻译后氨基酸可能不变或变成其他氨基酸，或变成终止密码，导致肽链终止，从而使氨基酸的种类或数目可能发生改变。,(二)调动和运用知识解题 (1) DNARNA蛋白质 (2)解旋酶 DNA复制 (3)RNA聚合酶核糖核苷酸 (4) tRNA多肽(
10、肽链) (5)1氨基酸的种类或数目,1. 区别,2. 联系 (1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。 (2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。 3. 对应关系,密码子、反密码子和氨基酸之间的对应关系 由于mRNA上的密码子除终止密码子外有61种对应氨基酸，而tRNA上的反密码子与对应氨基酸的密码子一一对应，因此： (1)一种氨基酸可由多种密码子决定，可由多种tRNA来转运。 (2)一种密码子只决定一种氨基酸，同样一种tRNA只转运一种氨基酸。,师说一语破天机 本考点在高考中主要以
11、选择题的形式出现，在理科综合全国卷中的近五年高考中没有出现过。,选题典型中选秀 例3：信使RNA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tRNA及转运的氨基酸发生的变化是() A. tRNA一定改变，氨基酸一定改变 B. tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变 C. tRNA一定改变，氨基酸不一定改变 D. tRNA不一定改变，氨基酸一定改变,破题分层揭秘密 (一)明确解题思路 由于只有能够互补配对的密码子和反密码子才能结合，所以当信使RNA改变时，tRNA一定发生改变，由于密码子的简并性所以性状不一定改变。 (二)完美答案C,说说生物实验,【选题热考秀】 尼伦伯格和马太采用
12、蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如图。,若实验结果不能说明实验结论，试分析是实验设计过程中哪些不足引起的？,分析本实验的结论是探索一个特定的遗传密码对应特定的氨基酸，本实验的对照实验为加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他种类氨基酸的实验。若实验结果不能说明实验结论，可能是由于实验设计出现如下不足： (1)如果事先不除去细胞提取液中存在的DNA和mRNA，可能会存在多种密码子，结果中就会出现多种肽链；,(2)如果实验过程中不设置其他氨基酸的对照实验，虽然
13、出现了多聚苯丙氨酸的肽链，但也不能说明特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸的结论。 (3)如果在实验中不能合理控制实验条件，如温度、pH、酶等因素不适合实验的正常进行，虽然模板和原料齐全，最终也不会得到相应的肽链，也就不会说明多聚尿嘧啶决定的氨基酸只能是苯丙氨酸这一结论。,拓展(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么？细胞提取液的作用又是什么？ 提示作为模板mRNA。为翻译过程提供能量、酶、核糖体、tRNA。 分析在各试管中均加入多聚尿嘧啶核苷酸后，加入苯丙氨酸的试管中合成了肽链，说明发生了翻译过程，即多聚尿嘧啶核苷酸的作用相当于mRNA，细胞提取液为翻译过程提供了能量、酶、核糖体、tRNA。,
14、(2)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？ 提示依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸。 分析三个相同碱基组成的不同密码子控制不同的氨基酸，如果想了解更多氨基酸的密码子，只需要将实验中的人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸更换成其他类型的人工合成的多聚核糖核苷酸即可。,【备考角度说】 No.1角度：概念 是指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验中，大都是运用相互对照。 No.2角度：目的 通过对比实验的结果找到想要研究的因素对实验的影响作用，从而为科学的研究提供事实依据和直接证据。,No.3角度：相互对照的意义 多个实验组所采用的都是相互对照，较好地平
15、衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。 如探究酵母菌细胞呼吸方式时，设置如下相互对照，进而排除了物理性因素对实验的影响。,看看生物图片,【图说图像展示】 基因的转录和翻译图解,【说图名师点评】 1. 基因是具有遗传效应的DNA片段。其中基因的遗传效应是指基因能够通过转录形成信使RNA，进而信使RNA翻译成一定的蛋白质，体现生物的某一性状。所以DNA分子中有基因片段和非基因片段。 2. 基因的脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息，这里的遗传信息并不是DNA上所有脱氧核苷酸的排列顺序，基因间无遗传信息。,3. 基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。譬如说在控制蛋白质合成的过程中，是
16、以基因为单位进行转录的，所以说一个DNA分子可以转录出多种和多个mRNA。 4. RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA，mRNA通过核孔(0层生物膜)由核内进入细胞质，与核糖体结合。一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链，从而提高蛋白质的合成速度。,5. 密码子与氨基酸的关系：密码子共有64种，但是编码氨基酸的密码子只有61种，有3种终止密码子并不决定氨基酸；一种氨基酸可以有一种或多种密码子，但是一种密码子只能决定一种氨基酸；起始密码子也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其他碱基隔开。病毒、原核生物和真核生物共用一套遗传密码。 6. tRNA的功能：一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种tRNA只能识别
