高三生物一輪總復(fù)習(xí)必修二第4章：基因的表達-課件

第4章：基因的表達考點一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯1、復(fù)制與轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間場所模板細胞分裂的間期個體生長發(fā)育的整個過程主要在細胞核細胞質(zhì)的核糖體主要在細胞核DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈

mRNA 復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯原料ATP酶產(chǎn)物4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸都需要解旋酶、DNA聚合酶等解旋酶、RNA聚合酶合成酶一個單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質(zhì))2個雙鏈DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯特點堿基配對功能邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀翻譯結(jié)束后,mRNA被降解成單體A－T,T－A,C－G,G－C傳遞遺傳信息A－U,T－A,C－G,G－C 表達遺傳信息,使生物表現(xiàn)出各種性狀

A－U,U－A,C－G,G－C2、遺傳信息、密碼子與反密碼子的比較(1)

區(qū)別遺傳信息密碼子反密碼子存在位置含義功能DNAmRNAtRNA基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA上的三個相鄰的堿基與密碼子互補配對的三個堿基直截了當決定mRNA中堿基排列順序,間接決定氨基酸的排列順序識別密碼子直截了當決定氨基酸的排列順序(2)聯(lián)系①遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序,通過轉(zhuǎn)錄,使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。②mRNA的密碼子直截了當控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序,反密碼子則起到翻譯的作用?！纠?】甲、乙圖是真核細胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程,下列敘述正確的是(

)A、甲、乙所示過程通過半保留方式進行,合成的產(chǎn)物是雙鏈核酸分子B、甲所示過程在細胞核內(nèi)進行,乙在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行C、DNA分子解旋時,甲所示過程不需要解旋酶,乙需要解旋酶D、一個細胞周期中,甲所示過程在每個起點只起始一次,乙可起始多次關(guān)于轉(zhuǎn)錄與翻譯的敘述,錯誤的是(

)A、轉(zhuǎn)錄時以核糖核苷酸為原料B、轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列C、mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D、不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性解析C轉(zhuǎn)錄時以四種核糖核苷酸為原料;RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列,啟動轉(zhuǎn)錄;不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼的容錯性;核糖體沿著mRNA移動翻譯出的是肽鏈而不是蛋白質(zhì)?？键c二 基因表達中相關(guān)計算DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系(1)轉(zhuǎn)錄時,組成基因的兩條鏈只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄,另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。因此,轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。(2)翻譯過程中,信使RNA中每三個相鄰堿基決定一個氨基酸,因此經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目的1/3。(3)對應(yīng)關(guān)系,如圖表示:DNA分子、DNA某條鏈及轉(zhuǎn)錄生成的mRNA中堿基比例關(guān)系(用H與h表示DNA分子的兩條鏈)【例2】如圖表示DNA(基因)控制蛋白質(zhì)合成的過程,分析回答:(1)圖中標出的堿基符號,包括________種核苷酸。(2)DNA雙鏈中,________鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈;密碼子存在于________鏈上。(填數(shù)字序號)(3)如合成胰島素,共需51個氨基酸,控制合成該蛋白質(zhì)的基因上,至少含有脫氧核糖核苷酸________個。7②③306一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽,則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含堿基數(shù),依次為(

)A、32、11、66 B、36、12、72C、12、36、24 D、11、36、72解析B此多肽含有11個肽鍵,因此含有氨基酸12個,因此mRNA上的密碼子至少12個,mRNA上的堿基數(shù)至少12×3＝36個;決定氨基酸的密碼子是12個,因此需要的tRNA也是12個;因為mRNA中堿基至少有36個,因此轉(zhuǎn)錄它的基因中堿基數(shù)至少為36×2＝72個。

對比實驗的設(shè)計對比實驗是指除所控因素外其他條件與被對比實驗完全相同的實驗。對比實驗設(shè)計的正確與否,關(guān)鍵就在于如何盡量去保證:“其他條件的完全相同”。具體來說有以下五個方面:1、所選用生物材料要相同:即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源與生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。2、所用實驗器具要相同:即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。3、所用實驗試劑要相同:即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。4、所用處理方法要相同:如保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對比實驗來說,好像是毫無意義的,但最好依然要作同樣的處理。5、處理時間要相同?！纠?】在克里克得出三個堿基能夠排列成一個遺傳密碼的實驗結(jié)論后,科學(xué)家們開始探究一個特定的遺傳密碼所對應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個。尼倫伯格與馬太采納蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù),在每一個試管中加入一種氨基酸,再加入除去了DNA與mRNA的細胞提取液,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)實驗中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是_____________________________________。(2)細胞提取液為該實驗具體提供了______________。(3)實驗中所用的細胞提取液需除去DNA與mRNA的原因是_______________________。(4)要確保實驗結(jié)論的科學(xué)性,需設(shè)計對比實驗。本題所給實驗中,對比實驗是______________________________。作為模板mRNA,直截了當控制蛋白質(zhì)(多肽)合成能量、酶、核糖體、tRNA排除細胞中的DNA、mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他種類氨基酸的實驗(5)要想明白更多氨基酸的密碼子,您如何改變上述實驗？(簡述)____________________。(6)本實驗所用的細胞提取液能夠用大腸桿菌制備,請簡述制備方法:①對大腸桿菌進行振蕩裂解;②_________________________________;③__________________________________。經(jīng)上述操作,得到了除去DNA與mRNA的細胞提取液。(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)。

依次用不同種類的多聚核糖核苷酸替換上述實驗中的多聚尿嘧啶核苷酸②離心、過濾、獲取勻漿③用DNA酶處理勻漿,除去DNA

用固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)進行多肽的合成,實驗的情況及結(jié)果如下表:實驗序號重復(fù)的mRNA序列估計組成的三聯(lián)碼生成的多肽中含有的氨基酸種類1(UUC)n即UUCUUC……UUC、UCU、CUU絲氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸2(UUAC)n即UUACUUAC……UUA、UAC、ACU、CUU亮氨酸、蘇氨酸、酪氨酸請依照表中的兩個實驗結(jié)果,判斷亮氨酸的遺傳密碼子是(

)A、CUU

B、UAC

C、ACU

D、UCU解析A先分析各實驗估計組成的密碼子,實驗1為UUC、UCU、CUU;實驗2為UUA、CUU、ACU、UAC,然后將實驗1與實驗2比較,發(fā)現(xiàn)只有密碼子CUU相同,多肽中相同的氨基酸是亮氨酸,從而確定亮氨酸的密碼子是CUU。轉(zhuǎn)錄:是指以DNA的一條鏈為模板,依照堿基互補配對原則,合成RNA的過程。通過轉(zhuǎn)錄,DNA分子把遺傳信息傳遞到信使RNA(mRNA)上。轉(zhuǎn)錄過程總結(jié)

場所:模板:原料:原則:產(chǎn)物:主要