山東省樂陵市高中生物第四章基因的表達(dá)課件新人教版必修2.ppt

一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 判斷正誤 1 RNA的結(jié)構(gòu)和種類 1 RNA與DNA在化學(xué)組成上的區(qū)別在于 RNA中含有核糖和尿嘧啶 DNA含有脫氧核糖和胸腺嘧啶 2 DNA都是雙鏈 RNA都是單鏈 3 RNA分為mRNA tRNA和rRNA三種 2 轉(zhuǎn)錄 1 轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細(xì)胞核中 2 DNA的兩條鏈同時(shí)作模板 3 轉(zhuǎn)錄的原料是4種核糖核苷酸 4 轉(zhuǎn)錄需要解旋酶和DNA聚合酶 二 遺傳信息的翻譯1 密碼子和反密碼子 判斷正誤 1 密碼子位于mRNA上 是由三個(gè)相鄰堿基組成的 2 密碼子與氨基酸是一一對應(yīng)關(guān)系 3 決定氨基酸的密碼子有64種 4 反密碼子位于tRNA上 有61種 2 翻譯 填空 1 場所 2 運(yùn)載工具 3 模板 4 原料 核糖體 tRNA mRNA 20種氨基酸 三 基因?qū)π誀畹目刂? 中心法則 請寫出完善后的中心法則 2 基因?qū)π誀畹目刂?連線 2 聯(lián)系 1 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中基因中的堿基數(shù) mRNA上的堿基數(shù)與多肽鏈中氨基數(shù)的關(guān)系基因中堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) 多肽鏈中氨基酸數(shù) 6 3 1 圖解如下 2 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯與細(xì)胞分裂 分化的關(guān)系 1 DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中 2 轉(zhuǎn)錄 翻譯發(fā)生于細(xì)胞分裂 分化過程 3 氨基酸與密碼子 反密碼子的關(guān)系 1 每種氨基酸對應(yīng)一種或幾種密碼子 密碼子簡并性 可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 2 一種密碼子只能決定一種氨基酸 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 3 密碼子有64種 3種終止密碼子 61種決定氨基酸的密碼子 反密碼子理論上有61種 特別提醒 由于基因中有的片段不轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子等原因 所以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多 一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體 同時(shí)合成多條相同肽鏈 從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈 多肽鏈往往還要在相應(yīng)的細(xì)胞器 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 內(nèi)加工 最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì) 1 2011 長春調(diào)研 下列有關(guān)基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述 正確的是 A 一個(gè)密碼子只能決定一種氨基酸 一種氨基酸只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)B 該過程都需要解旋酶和ATPC 該過程遵循堿基互補(bǔ)配對原則 即A與T配對 G與C配對D DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料分別是核糖核苷酸和氨基酸 解析 在基因控制蛋白質(zhì)合成的過程中 沒有A與T配對 轉(zhuǎn)錄過程需要解旋酶 但翻譯過程不需要 答案 D 2 mRNA上決定氨基酸的某個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換 則識別該密碼子的tRNA及轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸發(fā)生的變化是 A tRNA一定改變 氨基酸一定改變B tRNA不一定改變 氨基酸不一定改變C tRNA一定改變 氨基酸不一定改變D tRNA不一定改變 氨基酸一定改變 答案 C 解析 因tRNA是與mRNA上的密碼子配對 故密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換 對應(yīng)的tRNA一定改變 又因一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子 故密碼子改變不一定引起氨基酸的改變 3 某條多肽的相對分子質(zhì)量為2778 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 A 75對堿基B 78對堿基C 90對堿基D 93對堿基 答案 D 解析 設(shè)多肽是由m個(gè)氨基酸構(gòu)成的 蛋白質(zhì)的相對分子量 110m 18 m 1 2778 則m等于30 那么控制該多肽的密碼子有31個(gè) 終止密碼子不編碼氨基酸 則控制該多肽合成的基因至少有93對堿基 基因與性狀的關(guān)系 1 基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位 2 一般而言 一個(gè)基因決定一種性狀 3 生物體的一個(gè)性狀有時(shí)受多個(gè)基因的影響 如玉米葉綠素的形成至少與50多個(gè)不同基因有關(guān) 4 有些基因可影響多種性狀 5 生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 4 如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程 下列敘述不正確的是 A 過程分別需要DNA聚合酶 RNA聚合酶 逆轉(zhuǎn)錄酶B 過程均可在線粒體 葉綠體中進(jìn)行 過程發(fā)生在某些病毒體內(nèi)C 過程不可能發(fā)生在肺炎雙球菌中D 均遵循堿基互補(bǔ)配對原則 但堿基配對的方式不完全不同 解析 病毒自身不能進(jìn)行新陳代謝 因此不能進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄 病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi) 答案 B 5 改編題 白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遺傳病 前者不能由酪氨酸合成黑色素 后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?排出的尿液因含有尿黑酸 遇空氣后氧化變黑 如圖表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過程 據(jù)圖分析下列敘述不正確的是 A 并非人體所有的細(xì)胞都含有酶BB 控制酶D合成的基因發(fā)生突變會導(dǎo)致黑尿病C 白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀的D 圖中代謝過程可說明一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀 一個(gè)性狀也可受多個(gè)基因控制 解析 白化病和黑尿病說明基因是通過控制酶的合成來控制代謝 進(jìn)而控制生物性狀的 答案 C 命題角度 基因表達(dá)與遺傳信息流動 1 高考試題考查的知識點(diǎn)主要涉及以下幾個(gè)方面 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分析及比較 如2010年安徽卷T3 2009年海南卷T12 中心法則與遺傳信息流動 如2010年上海卷T21 2 近年來對基因表達(dá)的考查往往結(jié)合質(zhì)基因 真核細(xì)胞與原核細(xì)胞 基因結(jié)構(gòu) 以信息形式呈現(xiàn) 等知識進(jìn)行綜合命題 下圖表示某高等植物細(xì)胞中基因表達(dá)的過程 表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移的路徑和方向 請仔細(xì)觀察和分析圖解 并回答下列問題 1 圖中rbcs基因表達(dá)的產(chǎn)物是SSU Cab基因表達(dá)的產(chǎn)物是LHCP 在基因表達(dá)的過程中 圖中的 代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)依次為 2 圖中 是葉綠體中的小型環(huán)狀DNA 上的基因表達(dá)的產(chǎn)物是LUS 物質(zhì) 具有催化某種高分子物質(zhì)合成的作用 則 是 3 據(jù)圖可知 基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的細(xì)胞部位是 翻譯發(fā)生的細(xì)胞部位是 4 據(jù)圖可知 合成的LHCP參與光合作用的 反應(yīng) 由SSU和LUS組裝成的Rubisco催化CO2 C5 2C3反應(yīng)的過程 則Rubisco存在于 中 解析 1 rbcs基因與Cab基因轉(zhuǎn)錄的 信使RNA 從核孔穿出 與 核糖體 結(jié)合 翻譯出肽鏈 2 從題圖看出 上的基因表達(dá)的鏈狀物能與葉綠體基質(zhì)中的核糖體結(jié)合 這種鏈狀物應(yīng)是RNA 物質(zhì) 能催化某種高分子物質(zhì) RNA 合成 是RNA聚合酶 3 從題圖看出 細(xì)胞核 染色體 和葉綠體基質(zhì)中的基因都能轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞質(zhì)和葉綠體中的核糖體都能翻譯 4 題圖顯示LHCP參與類囊體上的反應(yīng) 即光反應(yīng) CO2 C5 2C3發(fā)生于葉綠體基質(zhì) Rubisco存在于葉綠體基質(zhì) 答案 1 mRNA 核糖體 肽鏈 2 RNA聚合酶 3 細(xì)胞核 染色體 和葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體和葉綠體中的核糖體 4 光葉綠體基質(zhì) 本講實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)評價(jià)類題目的解題方法 此類試題實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_ 圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊言O(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn) 但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在某些不足 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能說明實(shí)驗(yàn)結(jié)論 解題時(shí)要研讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康?看是否設(shè)計(jì)了變量 結(jié)果是否正確 原理使用是否妥當(dāng) 有無遵循單一變量原則等 1 看有無對照實(shí)驗(yàn) 如果有 看對照設(shè)計(jì)是否合理 2 看實(shí)驗(yàn)是否遵循了單一變量原則 如研究溫度對酶活性的影響 則溫度為自變量 除單一變量外 各組實(shí)驗(yàn)的其他條件應(yīng)完全一樣 包括 實(shí)驗(yàn)對象的一致性 等量性原則 每次實(shí)驗(yàn)所加試劑的量要相等 實(shí)驗(yàn)控制時(shí)間的一致性 實(shí)驗(yàn)條件的一致性等 3 看實(shí)驗(yàn)步驟的順序是否合理 步驟是否完整 4 看實(shí)驗(yàn)儀器 藥劑的使用是否合理 包括藥劑的配備及用量的多少等 5 看實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證是否合理 在克里克得出3個(gè)堿基可以排列成1個(gè)遺傳密碼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后 科學(xué)家們開始探索一個(gè)特定的遺傳密碼所對應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個(gè) 尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù) 在每一個(gè)試管中加入一種氨基酸 再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液 以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 結(jié)果在加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈 如下圖請回答 1 實(shí)驗(yàn)中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是 2 細(xì)胞提取液為該實(shí)驗(yàn)具體提供了 3 實(shí)驗(yàn)中所用的細(xì)胞提取液需除去DNA和mRNA的目的是 4 要想知道更多氨基酸的密碼子 你如何改變上述實(shí)驗(yàn) 簡述 5 本實(shí)驗(yàn)所用的細(xì)胞提取液可以用大腸桿菌制備 請簡述制備方法 對大腸桿菌進(jìn)行振蕩裂解 經(jīng)上述操作 得到了除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液 大腸桿菌中mRNA約在30 60分鐘內(nèi)自行分解 因此操作中可不考慮 解析 多聚尿嘧啶的作用相當(dāng)于mRNA 細(xì)胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量 酶 核糖體 tRNA 實(shí)驗(yàn)中除去DNA和mRNA的目的是排除DNA mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響 答案 1 作為模板mRNA直接控制蛋白質(zhì) 多肽 合成 2 能量 酶 核糖體 tRNA 缺項(xiàng)不對 3 排除細(xì)胞中的DNA mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響 4 依次用不同種類的多聚核糖核苷酸替換上述實(shí)驗(yàn)中的多聚尿嘧啶核苷酸 5 離心 過濾 獲取勻漿 用DNA酶處理勻漿 除去DNA 1 2010 天津高考 根據(jù)下表中的已知條件 判斷蘇氨酸的密碼子是 A TGUB UGAC ACUD UCU 解析 密碼子為mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰堿基 因此根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對關(guān)系 DNA的信息鏈有兩個(gè)種可能 若DNA信息鏈含堿基T G 可推知mRNA上相應(yīng)位置上的堿基分別是A C 由tRNA上反密碼子最后一個(gè)堿基A可推知mRNA上相應(yīng)位置上的堿基為U 因此蘇氨酸的密碼子為ACU 若另一條鏈為信息鏈 則其堿基順序?yàn)锳CA 由此可推知密碼子為UGU 與選項(xiàng)不符 答案 C 2 2010 廣東高考 下列敘述正確的是 A DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板B 每種氨基酸僅由一種密碼子編碼C DNA復(fù)制就是基因表達(dá)的過程D DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析 DNA是蛋白質(zhì)合成的間接模板 直接模板是mRNA 有的氨基酸可以由幾種密碼子編碼 DNA復(fù)制是基因的傳遞過程 而轉(zhuǎn)錄和翻譯才是基因的表達(dá)過程 絕大多數(shù)生物以DNA為遺傳物質(zhì) 所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 D 3 2010 上海高考 1983年科學(xué)家證實(shí) 引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒 HIV 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒 下列正確表示HIV感染人體過程的 遺傳信息流 示意圖是 解析 HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒 能控制宿主細(xì)胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶 以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA 該DNA又和人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA整合在一起 整合后的DNA分子在人體細(xì)胞又可以復(fù)制 還可以轉(zhuǎn)錄出RNA 以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì) 該DNA轉(zhuǎn)錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì) 該病毒無法控制宿主細(xì)胞合成RNA復(fù)制酶 故HIV的RNA不能復(fù)制 答案 D 4 2010 安徽高考 大腸桿菌可以直接利用葡萄糖 也可以通過合成 半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用 將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中 測定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi) 半乳糖苷酶的活性變化 如圖 據(jù)圖分析 下列敘述合理的是 A 0 50min 細(xì)胞內(nèi)無 半乳糖苷酶基因B 50 100min 細(xì)胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶C 培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí) 半乳糖苷酶基因開始表達(dá)D 培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時(shí) 半乳糖苷酶基因開始表達(dá) 解析 從圖示可知 在0 50min 半乳糖苷酶活性為0 說明此時(shí)大腸桿菌以葡萄糖為碳源 但細(xì)胞中仍然存在合成 半乳糖苷酶的基因 分解葡萄糖的酶在細(xì)胞中一直存在著 在培養(yǎng)基中只有乳糖時(shí) 半乳糖苷酶才能合成 答案 D 5 2010 江蘇高考 鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲存多余Fe3 的蛋白 鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3 鐵調(diào)節(jié)蛋白 鐵應(yīng)答元件等有關(guān) 鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列 能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合 阻遏鐵蛋白的合成 當(dāng)Fe3 濃度高時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力 核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合 沿mRNA移動 遇到起始密碼后開始翻譯 如下圖所示 回答下列問題 1 圖中甘氨酸的密碼子是 鐵蛋白基因中決定 甘 天 色 的模板鏈堿基序列為 2 Fe3 濃度低時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了 從而抑制了翻譯的起始 Fe3 濃度高時(shí) 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力 鐵蛋白mRNA能夠翻譯 這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免 對細(xì)胞的毒性影響 又可以減少 3 若鐵蛋白由n個(gè)氨基酸組成 指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n 主要原因是 4 若要改造鐵蛋白分子 將圖中色氨酸變成亮氨酸 密碼子為UUA UUG CUU CUC CUA CUG 可以通過改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來實(shí)現(xiàn) 即由 解析 轉(zhuǎn)運(yùn)甘氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA末端的三個(gè)堿基為CCA 所以甘氨酸的密碼子為GGU 模板鏈與信使RNA是互補(bǔ)的 甘 天 色對應(yīng)的mRNA上堿基序列為 GGUGACUGG 因此對應(yīng)DNA模板鏈上的堿基序列為 CC