2021高考生物一轮复习 第6单元 遗传的分子基础 第3讲 基因的表达课件 新人教版必修2

第六单元遗传的分子基础第3讲基因的表达21.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)2.基因与性状的关系(Ⅱ)1.结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子转录、翻译的过程(生命观念)2.运用中心法则，阐明DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质合成的过程(科学思维)3.结合实例分析基因表达的异常情况(社会责任)3考点一遗传信息的转录和翻译41．RNA的结构和种类(1)基本单位：。(2)组成成分：核糖核苷酸5(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)种类及功能：信使RNAmRNA：________合成的模板转运RNAtRNA：__________________核糖体RNArRNA：_______的组成成分识别并转运氨基酸核糖体单核孔蛋白质6(5)DNA与RNA的区别：物质组成五碳糖特有碱基结构特点DNA脱氧核糖_____________一般是双链RNA_______U(尿嘧啶)通常是______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。T(胸腺嘧啶)核糖单链DNA的一条链7(2)转录过程(见图)：83．遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)密码子①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。②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有种，终止密码子有种。3mRNAmRNA619(3)翻译过程10(4)过程图示11(人教版必修2P67图改编)(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种数量关系？其意义何在？12(2)图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？(3)图中c所指的3条链的氨基酸序列是否相同？为什么？提示：(1)a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。(2)由c中三条链越往B侧越延长，可确认翻译方向是A→B。(3)图中c所指的三条链的模板相同(均为a)，故其氨基酸序列均相同。131．一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸。()提示：一个tRNA分子与密码子配对的碱基有三个，只携带一种氨基酸。2．rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。()提示：原核细胞无核仁。××143．tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。()4．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。()提示：基因进行转录时是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的。√×155．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。()提示：DNA上可能有不具有遗传效应的片段，且基因会选择性表达，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个。6．每种氨基酸仅由一种密码子编码。()提示：一种氨基酸由一种或多种密码子编码。××167．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。()提示：终止密码子无对应的反密码子。8．细胞中的mRNA在核糖体上移动，指导蛋白质的合成。()提示：应是核糖体在mRNA上移动。9．存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质。()××√171．复制、转录和翻译的比较项目复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核糖核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸18原则A—T、G—CT—A、A—U、G—CA—U、G—C产物两个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白质信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息192.转录和翻译过程中相关数量的计算(1)相关数量关系：基因碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1(忽略终止密码子)。20(2)关注计算中“最多”和“最少”问题。①mRNA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上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA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。21③不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略终止密码子)：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。221．mRNA与其作为传递遗传信息的信使的分子特点有哪些？提示：(1)由核糖核苷酸连接而成，含有四种碱基，可以携带遗传信息；(2)一般为单链，而且比DNA短，能够通过核孔从细胞核转移到细胞质。232．什么是密码子的简并性？密码子的简并性有何意义？什么是密码子的统一性？密码子的统一性说明了什么？提示：一种氨基酸可能有几个密码子的现象叫密码子的简并性。密码子具有简并性，一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状的差错，另一方面有利于提高翻译的效率。密码子的统一性是指地球上几乎所有的生物都共用一个密码子表，这一事实说明各种生物都有一定的亲缘关系或者说生命本质上是统一的。243．原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物的核基因表达的速度要快很多，原因是什么？提示：原核生物没有核膜，基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物有核膜，基因表达时先完成转录，再完成翻译。254．起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？提示：翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。26考查遗传信息的转录和翻译1．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是()A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补27C[tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A正确。RNA的合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个DNA分子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B正确。RNA的合成主要发生在细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错误。转录时遵循碱基互补配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。]282．(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．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29C[蛋白质合成中，翻译的模板是mRNA，从起始密码子开始到终止密码子结束，A正确；核糖体同时占据两个密码子位点，携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点，通过反密码子与密码子进行互补配对，B正确、C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，继续运输其他氨基酸，D正确。]303．(2019·长郡中学测试)如图为某六肽化合物合成的示意图。下列叙述不正确的是()31A．与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U－AB．根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UCUC．①→②中会产生图中④代表的物质，且④中含有氢键D．若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①的复制32B[①为DNA，②③均是mRNA，⑤是多肽。①→②过程表示转录，其碱基配对方式是A－U、T－A、G－C、C－G，③→⑤过程表示翻译，其碱基配对方式是A－U、U－A、G－C、C－G，可见，与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式是U－A，A正确；根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密码子是UAA，B错误；①→②所示的转录过程会产生图中④代表的tRNA，tRNA中含有氢键，C正确；若该多肽是一种DNA聚合酶，则它会催化物质①所示的DNA的复制，D正确。]33考查遗传信息、密码子和反密码子4．(2019·重庆模拟)下列有关遗传信息的叙述，错误的是()A．遗传信息控制生物性状并代代相传B．遗传信息从碱基序列到氨基酸序列不会损失C．亲代传给子代的遗传信息主要编码在DNA上D．克里克将遗传信息传递的一般规律命名为“中心法则”34B[遗传信息的传递是通过DNA分子的复制实现的，DNA分子通过复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续，在亲子代之间保持遗传性状的稳定，A正确；由于基因中的启动子、终止子和内含子都不编码氨基酸，因此遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中有所损失，B错误；遗传信息主要位于DNA上，DNA通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，C正确；克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并将这一规律命名为中心法则，D正确。]355．如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子的配对情形。下列有关叙述错误的是()36A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B．与此tRNA反密码子配对的密码子为UCGC．图中戊处上下链中间的化学键为氢键D．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动37B[由题图可知，tRNA上结合氨基酸分子的部位是甲端；tRNA分子上的反密码子的读取方向是从甲端到乙端(“高端”→“低端”)，即CGA，那么与之互补配对的密码子应为GCU；单链tRNA分子的部分碱基通过氢键互补配对形成三叶草结构；由密码子GCU可知，在翻译过程中，核糖体沿着mRNA由丙向丁移动。综上所述，B项错误。]386．(2019·潍坊市调研)下列有关密码子的叙述正确的是()A．基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序B．每种氨基酸都对应多种密码子C．密码子的简并性可以减少有害突变D．密码子和反密码子中碱基可互补配对，所以两者种类数相同39C[密码子是指mRNA上能编码氨基酸的三个相邻的碱基，A错误；有些氨基酸只对应一种密码子，B错误；由于密码子的简并性，当发生基因突变后氨基酸的种类可能并未发生改变，即可以减少有害突变，C正确；密码子共64种，反密码子共61种，D错误。]40遗传信息、密码子与反密码子的关系41结合信息考查基因的表达过程7．(2019·成都一诊)抗生素P能有效抑制细胞内蛋白质的合成，原因是其具有与tRNA结构中“结合氨基酸部位”类似的结构。在进行试管内翻译时，将足量抗生素P加到反应试管内，可能会观察到的现象是()A．试管内翻译的最终产物为不完整蛋白质B．携带氨基酸的tRNA无法与mRNA进行碱基互补配对C．mRNA无法与核糖体结合D．抗生素P与游离的核糖核苷酸结合42A[由题干信息可知，试管中加入抗生素P后，试管中游离的氨基酸与抗生素P结合后，就不能和tRNA结合，可能导致试管内翻译的蛋白质不完整；抗生素P不会影响携带氨基酸的tRNA与mRNA进行碱基互补配对，也不会影响核糖体与mRNA结合。综上所述，A项正确。]438．(2019·潍坊市二模)基因转录出的初始RNA，要经过加工才能与核糖体结合发挥作用：初始RNA经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA；某些初始RNA的剪切过程需要非蛋白质类的酶参与。而且大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成，发挥完作用后以不同的速度被降解。下列相关叙述错误的是()44A．一个基因可参与生物体多个性状的控制B．催化某些初始RNA剪切过程的酶是通过转录过程合成的C．初始RNA的剪切、加工是在核糖体内完成的D．mRNA的合成与降解是细胞分化的基础，可促进个体发育C[初始RNA的剪切、加工是在细胞核中完成的。]45考点二中心法则及基因与性状的关系461．中心法则(1)提出者：。(2)补充后的内容图解克里克472．基因控制性状的途径(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因――→控制―――――→直接控制生物体的性状(完善实例分析如下)蛋白质的结构4849(2)间接控制途径(用文字和箭