基因的表達(一輪復習).ppt

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1、一輪復習,考綱要求,第二十二講 基因的表達,考點一 RNA的結(jié)構(gòu)及功能,1.基本單位,磷酸,核糖,含氮堿基（A、U、G、C）,2.結(jié)構(gòu),一般是_,比DNA短。有的存在局部堿基配對現(xiàn)象，從而具有局部雙鏈和局部環(huán)狀結(jié)構(gòu)。,單鏈,3.分布：在_內(nèi)合成，通過_進入細 胞質(zhì)。,細胞核,核孔,4.分類,mRNA 信使RNA rRNA 核糖體RNA tRNA 轉(zhuǎn)運RNA,攜帶遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的模板,識別并運載氨基酸,核糖體的組成成分,注意：病毒中的RNA是遺傳物質(zhì)攜帶遺傳信息，細胞中極少數(shù)RNA還具有催化功能。,例1.已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新

2、病毒，要確定核酸屬于上述哪一種類型，應(yīng)該 ( ) A分析堿基類型，確定堿基比率 B分析堿基類型，分析核糖類型 C分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型 D分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型,A,例2.下列關(guān)于生物體內(nèi)DNA和RNA有關(guān)敘述錯誤的是（ ） A.DNA和RNA組成元素都只有C、H、O、N、P五種 B.在人體中，由A、T、U三種堿基構(gòu)成的核苷酸種類是4種 C.DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA則不具有此結(jié)構(gòu)，所以生物界只以DNA做遺傳物質(zhì)，有利于遺傳信息的穩(wěn)定傳遞 D.用3H標記的胸苷和3H標記的尿苷分別處理活的洋蔥根尖，一段時間后檢測放射性，前者只部分細胞具有放射性，后者可見于所有細胞,

3、C,考點二 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,（1）概念：在_中，以DNA的_條鏈為模板，按照_原則，合成_的過程。(注：葉綠體、線粒體內(nèi)也有轉(zhuǎn)錄)。 （2）條件,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的一條鏈,4種游離的核糖核苷酸,ATP,RNA聚合酶,細胞核,一,堿基互補配對,RNA,（3）原則：,（4）產(chǎn)物：,RNA（mRNA、rRNA、tRNA）,（一）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,特別提醒,1.mRNA、tRNA、rRNA都是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 2.DNA轉(zhuǎn)錄一次的模板不是整個DNA分子，而是以基因以單位。 3.每個基因的模板鏈是確定的，同一個DNA分子的不同基因的模板可能不同。,例3.

4、如圖是DNA轉(zhuǎn)錄過程中的一個片段，其核苷酸的種類有( ) A.4種 B.5種 C.6種 D.8種,C,（二）遺傳信息的翻譯,1.概念：游離在_中的各種氨基酸，以_為模板，合成_的蛋白質(zhì)的過程。(注：葉綠體、線粒體也有翻譯),細胞質(zhì),mRNA,具有一定氨基酸順序,2.過程：mRNA進入細胞質(zhì)與_結(jié)合相應(yīng)氨基酸按位點依次連接形成多肽讀取到_，肽鏈合成結(jié)束。,核糖體,終止密碼子,3.條件,模板：,原料：,能量：,酶：,搬運工具：,裝配機器：,mRNA,氨基酸（20種）,ATP,tRNA,核糖體,4.產(chǎn)物：,蛋白質(zhì)（多肽鏈）,5.密碼子 （遺傳密碼）,mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基,密碼子共

5、64個，能決定氨基酸的密碼子有61個。,一個密碼子決定一個特定的氨基酸。,簡并性：多數(shù)氨基酸有兩個以上的密碼子。,通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。,保證了遺傳性 狀的穩(wěn)定性,密碼子表,啟動子、終止子和起始密碼子和終止密碼子？,例4.根據(jù)下表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是（ ）,A.TGU B.UGA C.ACU D.DCU,C,例5.DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯成的氨基酸如下表所示。則tRNA(UGC)所攜帶的氨基酸是( ),A.賴氨酸 B丙氨酸 C半胱氨酸 D蘇氨酸,提醒：解題時應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基序列；還是mRNA上堿基序列。,D,6.

6、反密碼子,tRNA上的三個堿基，可以與mRNA上的密碼子互補配對,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸；但一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。 反密碼子理論上有61種。 tRNA有很多堿基，不只是3個，只是構(gòu)成反密碼子部分的堿基是3個。,例6.在tRNA的反密碼子中，通常含有一個被稱為次黃嘌呤的堿基，它可以與mRNA中相應(yīng)密碼子對應(yīng)位置上的堿基A或C或U配對。據(jù)此分析，這種tRNA將可以 ( ) A導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常 B導致翻譯過程不能進行 C導致基因突變 D消除部分基因突變的影響,D,例7.mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及轉(zhuǎn)運的氨基酸發(fā)生的變化是(

7、)。 A.tRNA一定改變，氨基酸不一定改變 B.tRNA不一定改變，氨基酸不一定改變 C.tRNA一定改變，氨基酸一定改變 D.tRNA不一定改變，氨基酸一定改變,A,基因指導蛋白質(zhì)合成的過程,例8.看圖回答問題,（1）mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系： _。 （2）存在上述關(guān)系的意義： _。 （3）蛋白質(zhì)合成的方向：從_，判斷依據(jù)是根據(jù)_。,一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體,少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì),左向右,多肽鏈的長短，長的翻譯在前,合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器進一步加工。 圖中4個核糖體合成的4條多肽鏈因為模板mRNA相同而相同 翻譯時

8、核糖體沿著mRNA移動，而mRNA不移動,例9(2013浙江卷)某生物基因表達過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是( )。,A在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開 BDNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 CmRNA翻譯只能得到一條肽鏈 D該過程發(fā)生在真核細胞中,A,(1)圖1表示真核細胞的翻譯過程。圖中是mRNA，是核糖體，、表示正在合成的4條多肽鏈，翻譯的方向是自右向左。 (2)圖2表示原核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，圖中是DNA模板鏈，、表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。 (3)真核細胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯不同時進行，而原核細胞能邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。,圖2可以表示胰島細胞合成胰島素的過程嗎

9、?,拓展,基因表達過程中的相關(guān)計算,6 ： 3 ： 1,遺傳信息、密碼子和反密碼子對應(yīng)關(guān)系,堿基數(shù)目,堿基數(shù)目,氨基酸數(shù)目,這個比例關(guān)系都是最大值，原因如下： (1)DNA中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。 (2)在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。 (3)轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應(yīng)氨基酸。,計算中“最多”和“至少”的分析 (1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 (2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。 (3)在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最多”或“至少”

10、等字。如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄生成它的基因中至少有2n個堿基，由該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。,例10. 在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤堿基數(shù)為n，則下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) 脫氧核苷酸數(shù)磷酸數(shù)堿基總數(shù)m 堿基之間的氫鍵數(shù)為3/2mn 一條鏈中AT的數(shù)量為n G的數(shù)量為mn A B C D,D,例11. 某條多肽的相對分子質(zhì)量為2 778,若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是( ) A75對堿基 B78對堿基 C90對堿基 D93對堿基,D,例12.已知下列密碼子及其對應(yīng)的氨基酸：AUG甲硫氨酸，起始密碼子

11、；UUG、CUU亮氨酸；AAC、AAU天冬酰胺；GAA谷氨酸；UGU半胱氨酸；UGA終止密碼子。以“AATGAACTTGAATTGATGT”的互補鏈為模板合成一個小分子多肽，那么構(gòu)成此多肽的氨基酸的數(shù)目和種類為( ) A.6，4 B.4，3 C.4，4 D.5，3,注意：解答此類計算問題應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對數(shù)還是個數(shù)；是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基的個數(shù)；是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個數(shù)還是種類。,B,考點三 中心法則及發(fā)展,請寫出以下生物遺傳信息的傳遞過程： （1）以DNA為遺傳物質(zhì)的生物（真核生物及DNA病毒）,（2）不能逆轉(zhuǎn)錄的大部分RNA病毒（如煙草花葉病毒）,（3）能逆轉(zhuǎn)

12、錄的RNA病毒（如HIV病毒）,各種遺傳信息的傳遞過程可能發(fā)生的生物種類：,DNA復制：,轉(zhuǎn)錄：,翻譯：,RNA復制：,逆轉(zhuǎn)錄：,所有存在DNA的生物(細胞生物、DNA病毒),所有存在DNA的生物、逆轉(zhuǎn)錄病毒,所有生物(細胞生物、所有病毒),部分RNA病毒,部分RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒,病毒發(fā)生以上過程的場所都是宿主細胞。,特別提醒,(1)DNA復制發(fā)生在細胞分裂過程中，轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生于細胞分裂、分化過程中。 (2)RNA復制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在RNA病毒中，是后來發(fā)現(xiàn)的，是對中心法則的補充和完善。 (3)上述五個過程都進行堿基互補配對；進行互補配對的場所有四個：細胞核、葉綠體、線粒體、核糖體。 (4

13、)逆轉(zhuǎn)錄酶能以已知的mRNA為模板合成目的基因。 (5)DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯是所有具有細胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則，但具體到不同細胞情況不盡相同（如根尖分生區(qū)細胞、葉肉細胞、哺乳動物成熟的紅細胞）。,拓展延伸,中心法則五個過程的判斷,（1）從模板分析：,模板是,DNA,RNA,生理過程可能是,DNA復制或轉(zhuǎn)錄,RNA復制或逆轉(zhuǎn)錄或翻譯,（2）從原料分析：,原料是,脫氧核苷酸,核糖核苷酸,氨基酸,產(chǎn)物一定是DNA，生理過程可能是DNA復制或逆轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)物一定是RNA，生理過程可能是轉(zhuǎn)錄或RNA復制,產(chǎn)物一定是蛋白質(zhì)（或多肽），生理過程是翻譯,（3）從產(chǎn)物分析：,產(chǎn)物是,DNA,RNA,蛋白質(zhì)（或多

14、肽）,DNA復制或逆轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄或RNA復制,翻譯,(1)圖示中1、8為轉(zhuǎn)錄過程；2、5、9為翻譯過程；3、10為DNA復制過程；4、6為RNA復制過程；7為逆轉(zhuǎn)錄過程。 (2)若甲、乙、丙為病毒，則甲為DNA病毒，如噬菌體；乙為RNA病毒，如煙草花葉病毒；丙為逆轉(zhuǎn)錄病毒，如HIV。,例13.右圖為有關(guān)遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗。下列相關(guān)敘述合理的是( ) A.若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須 加入氨基酸 B.若X是DNA，Y含有U，則管內(nèi)必須加 入逆轉(zhuǎn)錄酶 C.若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)必須加入脫氧核苷酸 D.若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)必須加入DNA酶,A,【解題指南

15、】解答本題的關(guān)鍵是明確以下兩點： (1)中心法則各過程的模板、原料和產(chǎn)物。 (2)不同生物遺傳信息傳遞所需條件。 【解析】選A。若X是mRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，因此，管內(nèi)必須加入氨基酸；若X是DNA，Y含有U，則Y為RNA，管內(nèi)發(fā)生的是轉(zhuǎn)錄過程，不需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶，而需要加入RNA聚合酶等；若X是tRNA，Y是多肽，則管內(nèi)發(fā)生的是翻譯過程，不需要加入脫氧核苷酸；若X是HIV的RNA，Y是DNA，則管內(nèi)發(fā)生的是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶。,考點四 基因?qū)π誀畹目刂?1.基因通過控制蛋白質(zhì)合成控制性狀（途徑如下）：,(1)由、號基因分別控制性狀F、G、H可判定，大多數(shù)下 。 (

16、2)生物體的一個性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關(guān)，上圖基因_ _控制和表達同一性狀。 (3)有些基因則會影響多種性狀，如決定豌豆開紅花的基因也決定結(jié)灰色的種子；上圖基因_影響性狀_。,一個基因只決定一種性狀,、,ABCD,注意：生物的性狀由基因決定，同時還受環(huán)境條件的影響，即表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件。,例14.如下圖是設(shè)想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長，發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L，但沒有Z，試問基因突變影響到哪種酶（ ）,M,A、 E酶 B、 B酶 C、 C酶 D、A酶和D酶,C,例15.如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，分析可知 ( ) A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個細胞中 B.過程需RNA聚合酶的催化，過程需tRNA的協(xié)助 C.過程的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同 D.過程表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀,B,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,課后限時自測19,