《高考生物一轮复习 第七单元 遗传的分子基础（第25课时）基因控制蛋白质的合成课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习 第七单元 遗传的分子基础（第25课时）基因控制蛋白质的合成课件（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第25课时基因控制蛋白质的合成考纲内容要求命题特点备考指南考纲导学考纲导学(1)基因和遗传信息的关系B考查内容:基因的概念;转录与翻译的比较;中心法则考查形式:多结合中心法则进行考查(1)列表比较DNA与RNA的异同点(2)结合相关图示,掌握基因表达的过程,并结合典例分析,总结基因表达中的计算规律(3)以“中心法则”为纽带,比较转录、翻译、DNA复制、逆转录等过程的区别,尤其是转录、翻译与蛋白质、性状的关系(2)遗传信息的转录和翻译B(3)基因与性状的关系B考点一基因的表达考点一基因的表达一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录1.RNA的结构和种类教材研读教材研读2.转录(1)概念:以为模板,按
2、照原则,合成的过程。(2)场所:主要是 ,在中也能发生转录过程。(3)条件a.模板:DNA的一条链(模板链)。b.原料:。c.能量:ATP。d.酶:。DNA的一条链的一条链碱基互补配对碱基互补配对RNA细胞核细胞核线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体4种核糖核苷酸种核糖核苷酸RNA聚合酶聚合酶(5)产物:。二、遗传信息的翻译1.概念:翻译是指在细胞中,游离在 中的各种氨基酸,以为模板合成具有一定 顺序的的过程。(4)过程信使信使RNA、核糖体、核糖体RNA、转运、转运RNA细胞质细胞质mRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质2.场所:。3.条件(1)模板:mRNA。(2)原料:。(3)能量:ATP。(4)酶:
3、多种酶。(5)搬运工具:。4.过程核糖体核糖体氨基酸氨基酸tRNA(1)起始阶段:开始时,核糖体与 结合,携带特定的氨基酸向核糖体靠拢,mRNA上的起始密码子与tRNA上的配对。mRNAtRNA反密码子反密码子(2)延伸阶段:当两个tRNA分别携带1个氨基酸进入第一位置和第二位置后,第一个tRNA携带的氨基酸在酶的作用下通过 与后一个tRNA携带的氨基酸连接起来。随着第一个tRNA离开核糖体,核糖体在mRNA上会向前移动个碱基的位置,第二个tRNA前移到第一位置上,而mRNA上空出来的第二位置为接受新的运载氨基酸的tRNA做好准备。上述过程往复进行,肽链不断延伸。(3)终止阶段:核糖体沿着 移
4、动,一旦遇到mRNA上的(UAG、UGA、UAA),翻译即自行停止。5.产物:多肽蛋白质。肽键肽键3mRNA终止密码子终止密码子考点二基因的概念与功能考点二基因的概念与功能一、基因的概念一、基因的概念1.概念:基因是决定生物性状的,是DNA分子上具有的片段。2.基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、性状之间的关系基本单位基本单位遗传效应遗传效应二、基因的功能二、基因的功能1.基因的功能(1)传递遗传信息:通过DNA分子的来完成的。(2)表达遗传信息:通过基因控制的合成来实现的。2.基因对性状的控制(1)基因的主要功能是通过 过程,把 转 变为 由 特 定 的按一定的顺序构成的,从
5、而决定生物体的性状。(2)中心法则及其发展a.提出者:。复制复制蛋白质蛋白质转录和翻译转录和翻译遗传信息遗传信息氨基酸氨基酸多肽和蛋白质多肽和蛋白质克里克克里克b.补充后的图解:(3)基因对性状的控制a.直接控制作用:基因通过控制直接控制生物体的性状。b.间接控制作用:基因通过控制来控制细胞中的代谢过程,进而控制生物体的性状。蛋白质的结构蛋白质的结构酶的合成酶的合成(4)基因与性状的对应关系生物体的一种性状,有时由一个基因决定,有时受多个基因的影响;单个基因也会影响同一生物体的多种性状。1.(2015江苏单科,12C)密码子位于tRNA的环状结构上。()2.(2015江苏单科,12D)mRNA
6、上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类。()3.(2014江苏单科,20B)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板 , 提 高 转 录 效 率 。()4.(2014江苏单科,20C)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和 R N A 上 。()5.(2014江苏单科,20D)在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化 。 ()6.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质。 ()7.密码子位于tRNA上,反密码子位于mRNA上。()8.基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA。()9.真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译。()10.DNA聚合酶是在细
7、胞核内合成的。()11.每条染色体上含有一个或两个DNA分子。()12.转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。()13.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。()14.转录和翻译都可在细胞核中发生,都是以脱氧核苷酸为原料。 ()15.某些病毒中RNA上的核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 ()突破一遗传信息的传递与表达突破一遗传信息的传递与表达1.三种RNA的比较考点突破考点突破mRNAtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体结构功能翻译时作为模板一端携带氨基酸,另一端的反密码子与mRNA的密码子配对参与核糖体的组成联系基本组成单位
8、相同:4种核糖核苷酸来源相同:都由转录产生功能协同:都与翻译有关2.DNA复制、转录和翻译的比较(1)过程图(2)比较区别复制转录翻译时间细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期个体生长发育的整个过程场所真核细胞主要在细胞核,原核细胞在拟核、细胞质真核细胞主要在细胞核,原核细胞在拟核、细胞质细胞质模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件都需要特定的酶和ATP产物2个双链DNA一条单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽链(或蛋白质)产物去向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质(真核细胞)组成细胞结构蛋白或功能蛋白特点边解旋边复制,半保
9、留复制边解旋边转录;转录后DNA仍恢复原来的双链结构翻译结束后,mRNA分解成单个核苷酸碱基配对AT,TA,CG,GCAU,TA,CG,GCAU,UA,CG,GC遗传信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息,使生物表现出各种性状联系1.DNA与RNA的判定方法(1)若某核酸分子中有脱氧核糖,一定为DNA;有核糖一定为RNA。(2)若含“T”,一定为DNA或其基本单位;若含“U”,一定为RNA或其基本单位。若细胞中大量利用“T”,可认为进行DNA的复制;若大量利用“U”,可认为进行RNA的合成。(3)若某核酸分子有T,但TA或嘌呤嘧啶,则为单链DN
10、A,因双链DNA分子中A=T、G=C、嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。(4)若发现嘌呤嘧啶,则肯定不是双链DNA,可能为单链DNA,也可能为RNA。2.基因表达过程中有关数量的变化(1)转录、翻译过程中基因中的碱基数、mRNA上的碱基数与多肽链中氨基酸的关系基因中碱基数:mRNA碱基数:多肽链中氨基酸数=631,图解如下:基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系(不考虑终止密码子、内含子等情况)转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。翻译过程中,mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨
11、基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的1/3。关系式如下:蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目。计算中“最多”和“最少”的分析a.翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。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。b.在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。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。c.蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数(肽键数=脱去的水分子数)。mRN
12、A中碱基数与氨基酸的关系(不考虑终止密码子等情况)(2)复制、转录和翻译与细胞分裂、分化的关系DNA复制发生于细胞分裂过程中。转录、翻译发生于细胞分裂、分化过程中。(3)氨基酸与密码子、反密码子的关系每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性),可由一种或几种tR-NA转运。一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。易混辨析由于基因中有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目的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
13、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。考向一结合相关图示考向一结合相关图示,考查考查DNA复制、转录和翻译的过程复制、转录和翻译的过程1.(2015江苏盐城期中测试,22,3分)如图表示真核生物体内的某生理过程,下列 有 关 叙 述 正 确 的 是 ( 多 选 )()A.图中共有五种核苷酸B.该过程表示的是转录过程C.该过程可发生在线粒体中D.该过程需要DNA聚合酶答案BC由图可知,是脱氧核苷酸链,是核糖核苷酸链,所以该过程表示的是转录过程,图中共含8种核苷酸,该过程可以发生在细胞核、叶绿体和
14、线粒体中,该过程需要RNA聚合酶的催化。故B、C正确。2.(2015江苏南京、盐城二模,7,2分)如图表示生物体内遗传信息的传递和表 达 的 过 程 。 下 列 有 关 叙 述 错 误 的 是()A.过程均可发生在同一细胞的细胞核内B.过程均可在线粒体、叶绿体中进行C.过程均可发生在某些病毒体内D.均遵循碱基互补配对原则答案C图中、分别为DNA复制过程和转录过程,均可发生在细胞核中,A正确;、过程分别为转录和翻译过程,而线粒体、叶绿体属于半自主性的细胞器,B正确;、过程分别是逆转录和RNA复制过程,由于病毒无独立代谢能力,因此两过程都是在它的宿主细胞内完成的,C错误;上述过程均遵循碱基互补配对
15、原则,D正确。考向二结合相关图示考向二结合相关图示,考查考查DNA复制、转录和翻译过程的有关计算复制、转录和翻译过程的有关计算3.(2015江苏启东中学月考一,5,2分)下图是蛋白质合成示意图(图中甲表示甲 硫 氨 酸 , 丙 表 示 丙 氨 酸 ) , 叙 述 错 误 的 是()A.若该mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2,则合成它的DNA双链中(A+T)/(G+C)=0.2B.此过程叫翻译,连接甲和丙的化学键是肽键C.密码子GCU,在人体细胞和小麦细胞中决定的氨基酸都是丙氨酸D.图中的在向右侧移动,内形成2个的结合位点答案D图中表示蛋白质合成的翻译过程,是核糖体,是转运RNA,是信使R
16、NA。若该mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2,则其模板链上(T+A)/(G+C)=0.2,由于DNA双链是互补的,另一条链上(A+T)/(G+C)=0.2,故A正确;氨基酸分子之间是通过肽键连接的,故B正确;生物界中密码子具有通用性,故C正确;翻译时核糖体沿着mRNA移动,不是mRNA移动,在(核糖体)与mRNA的结合部位会形成2个(tRNA)的结合位点,故D错误。突破二中心法则的理解与分析突破二中心法则的理解与分析1.内容图解图解表示出遗传信息传递的过程:(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递知能拓展过程只在极少数RNA病毒增殖时发生,
17、且必须有逆转录酶的参与,如HIV。2.中心法则与基因表达的关系易混辨析(1)DNA的复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(2)RNADNA的逆转录和RNARNA的自我复制过程,在病毒单独存在时不能进行,只有当病毒寄生到宿主细胞中后才发生。(3)逆转录需要逆转录酶催化。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶,它能以已知的mRNA为模板合成目的基因,这是获得目的基因的重要手段。从模板及原料分析遗传信息的传递方向和产物的方法1.从模板分析(1)如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或DNA转录。(2)如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。2.从原料分析(
18、1)如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。(2)如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是DNA转录或RNA复制。(3)如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽),生理过程是翻译。模板原料生理过程产物DNA脱氧核苷酸DNA复制DNA核糖核苷酸DNA转录RNARNA脱氧核苷酸RNA逆转录DNA核糖核苷酸RNA复制RNA氨基酸翻译蛋白质(或多肽)3.总结如下表考向以中心法则为基础考向以中心法则为基础,考查基因对性状的控制考查基因对性状的控制1.(2015江苏启东中学月考一,7,2分)下图表示遗传信息的复制和表达等过程 , 相 关 叙 述 中 错 误
19、 的 是()A.可用光学显微镜检测过程中是否发生碱基对的改变B.过程需要模板、原料、酶和能量等基本条件C.图中过程均发生了碱基互补配对D.镰刀型细胞贫血症体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状答案A图中、所示的过程分别为DNA复制、转录与翻译。光学显微镜检测不到碱基对的改变,故A错误;DNA复制和转录过程都需要模板、原料、酶和能量等基本条件,故B正确;DNA复制、转录与翻译过程均发生了碱基互补配对,故C正确;镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白合成的基因异常,导致细胞结构异常,其功能受到影响,应属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,故D正确。2.(2015江苏盐城期中测试,17,2分)结合下图对中心法则所包含的各个过程理 解 不 正 确 的 是()A.都在细胞核中进行B.都需要细胞提供能量C.都需要模板、酶和原料D.都遵循碱基互补配对原则答案A基因控制蛋白质的合成过程中翻译阶段的场所是细胞质(核糖体)不是细胞核,故A错误;复制、转录和翻译的过程都需要模板、酶和原料,都需要消耗能量,且都遵循碱基互补配对原则,故B、C、D正确。
