高考生物一輪復(fù)習(xí)課件必修二第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第19講

第19講基因的表達(dá)[最新考綱]

1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。2.基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。1.比較RNA與DNA考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(5年11考)DNARNA雙單RNADNATUUT蛋白質(zhì)核糖體氨基酸遺傳物質(zhì)活化能2.轉(zhuǎn)錄(1)概念：以______________為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA的過程。(2)場(chǎng)所：主要是細(xì)胞核、在細(xì)胞質(zhì)(線粒體、葉綠體)中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。(3)過程(見下圖)DNA的一條鏈RNA游離的核糖核苷酸mRNA3.翻譯(1)概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。(2)場(chǎng)所或裝配機(jī)器：______。核糖體氨基酸t(yī)RNA(4)過程核糖體tRNAmRNA多終止密碼子■助學(xué)巧記“三看法”判斷中心法則各過程(1)圖甲、圖乙的過程判斷①圖甲DNA兩條鏈都作為模板?復(fù)制。②圖乙DNA的一條鏈作為模板?轉(zhuǎn)錄。(2)圖丙的過程解讀①翻譯起點(diǎn)：一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。②翻譯終點(diǎn)：識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。③翻譯進(jìn)程：核糖體沿著mRNA移動(dòng)，mRNA不移動(dòng)。(3)圖丁的過程解讀①數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成多聚核糖體。②意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從左向右，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。多聚核糖體中，每個(gè)核糖體合成的多肽鏈都相同。(4)戊圖解讀①戊圖是tRNA，“三葉草”結(jié)構(gòu)，其內(nèi)含有氫鍵(堿基配對(duì))。②一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，它的一端有三個(gè)堿基，叫反密碼子(有61種)，另一端是攜帶氨基酸的部位，反密碼子讀取堿基順序從長臂端即攜帶氨基酸的一側(cè)開始讀，如圖為AUC，對(duì)應(yīng)的密碼子為UAG。1.真題重組判斷正誤(1)一個(gè)tRNA分子中只有一個(gè)反密碼子(2015·全國卷Ⅰ，1B)()(2)mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的過程不屬于胞吐作用(2015·全國卷Ⅱ，3B)(

)(3)密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上(2015·海南卷，20D)()(4)細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與(2014·全國卷Ⅱ，5A)(

)(5)DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的(2013·全國卷Ⅰ，1B)(

)√√√××以上內(nèi)容主要源自教材必修2P77～85遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2.(必修2P84T6改編)中心法則是生物學(xué)的核心規(guī)律之一，由若干“環(huán)節(jié)”構(gòu)成，如圖為其中一個(gè)“環(huán)節(jié)”。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.tRNA參與的“環(huán)節(jié)”還需要mRNA和rRNA等的參與B.圖中正在合成的物質(zhì)可能是mRNA，該物質(zhì)中最多含有64種密碼子C.圖中的酶也可催化脫氧核苷酸的縮合反應(yīng)從而形成DNAD.某些“環(huán)節(jié)”中遺傳信息的錯(cuò)誤傳遞可為生物進(jìn)化提供最原始的材料解析tRNA參與的翻譯過程需要mRNA和rRNA等的參與，其中mRNA作為模板，核糖體是翻譯的場(chǎng)所，rRNA是核糖體的重要成分，A正確；圖中正在合成的物質(zhì)可能是mRNA，該物質(zhì)中最多含有64種密碼子，B正確；如圖過程表示轉(zhuǎn)錄，圖中的酶可以催化核糖核苷酸的縮合反應(yīng)從而形成RNA，C錯(cuò)誤；某些“環(huán)節(jié)”中遺傳信息的錯(cuò)誤傳遞如DNA復(fù)制時(shí)的基因突變可為生物進(jìn)化提供最原始的材料，D正確。答案C(2017·全國卷Ⅲ，1)下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉(zhuǎn)錄而來B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生C.細(xì)胞中的RNA合成過程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)轉(zhuǎn)錄過程及產(chǎn)物種類解析轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，合成RNA的過程，包括tRNA、rRNA和mRNA三種，A正確；不同的RNA由不同的基因轉(zhuǎn)錄而來，所以同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生，B正確；細(xì)胞中的RNA合成過程主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生，在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中也能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄合成RNA，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，所以轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)，D正確。答案C“三步”判斷真原核細(xì)胞的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯【方法體驗(yàn)】(2018·湖北襄陽一調(diào))甲(AATTGC)是一段單鏈DNA片段，乙是甲的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，丙(A－P～P～P)是轉(zhuǎn)錄過程中需要的一種物質(zhì)。有關(guān)敘述正確的是(

)A.甲、乙、丙的組成中含有的五碳糖相同B.甲、乙共由6種核苷酸組成C.丙和酶的化學(xué)元素組成相同D.甲、乙中的A與丙中的A不是同一物質(zhì)解析甲中含脫氧核糖，乙、丙中含核糖，A錯(cuò)誤；甲中含4種脫氧核苷酸，乙中含4種核糖核苷酸，B錯(cuò)誤；丙是ATP，其化學(xué)組成元素是C、H、O、N、P；酶絕大部分是蛋白質(zhì)(化學(xué)元素組成是C、H、O、N)，少數(shù)是RNA(化學(xué)組成元素是C、H、O、N、P)，C錯(cuò)誤；甲、乙中的堿基A是腺嘌呤，甲中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，乙中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，丙中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，D正確。答案D(2015·海南卷，20)關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是(

)A.密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上B.密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上C.密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上D.密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上解析

mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基又稱作1個(gè)密碼子，所以密碼子位于mRNA上，每個(gè)tRNA上都有3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，因而叫做反密碼子，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案

A遺傳信息、密碼子與反密碼子巧辨遺傳信息、密碼子和反密碼子(1)界定遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子(2)辨析氨基酸與密碼子、反密碼子的數(shù)量關(guān)系①每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子(即密碼子簡(jiǎn)并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。②除終止密碼子外，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。不同生物共用一套遺傳密碼?！痉椒w驗(yàn)】(2017·四川省樂山市三模)下列關(guān)于遺傳信息的翻譯的敘述中正確的是(

)A.通過翻譯將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列B.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時(shí)，一種氨基酸只能由一種密碼子決定C.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，則tRNA也有20種D.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時(shí)，一種密碼子一定能決定一種氨基酸解析通過翻譯將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，A正確；一種密碼子只能編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼，B錯(cuò)誤；生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，tRNA有61種，C錯(cuò)誤；64種密碼子，其中有3種是終止密碼子，不編碼氨基酸，D錯(cuò)誤。答案

A基因表達(dá)及相關(guān)計(jì)算(2017·海南卷，25)下列關(guān)于生物體內(nèi)基因表達(dá)的敘述，正確的是(

)A.每種氨基酸都至少有兩種相應(yīng)的密碼子B.HIV的遺傳物質(zhì)可以作為合成DNA的模板C.真核生物基因表達(dá)的過程即是蛋白質(zhì)合成的過程D.一個(gè)基因的兩條DNA鏈可轉(zhuǎn)錄出兩條相同的RNA解析色氨酸只有一種密碼子與之對(duì)應(yīng)，A錯(cuò)誤；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，當(dāng)侵入細(xì)胞后，能以RNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄過程形成DNA，B正確；基因表達(dá)過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，蛋白質(zhì)合成只是翻譯過程，C錯(cuò)誤；基因的兩條鏈為互補(bǔ)關(guān)系，所以分別轉(zhuǎn)錄出的RNA序列互補(bǔ)不相同，D錯(cuò)誤。答案

B1.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(以真核生物為例)

復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)(核糖體)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸原則T－A；A－T；G－C；C－GT－A；A－U；G－C；C－GU－A；A－U；G－C；C－G結(jié)果兩個(gè)子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質(zhì)信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息2.DNA和RNA合成的判斷

用放射性同位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正發(fā)生DNA的合成；若大量利用U，可推斷正進(jìn)行RNA的合成。3.基因表達(dá)中相關(guān)計(jì)算 (1)DNA模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA中A＋U(或C＋G)相等，則(A＋T)總%＝(A＋U)mRNA%。 (2)DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系，如下圖所示：【方法體驗(yàn)】(2017·山西省運(yùn)城模擬)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)答案C1.中心法則(1)提出者：_______。(2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解：考點(diǎn)二中心法則及基因與性狀的關(guān)系克里克①DNA的復(fù)制；②_____；③翻譯；④____________；⑤____________。轉(zhuǎn)錄RNA的復(fù)制RNA逆轉(zhuǎn)錄(3)分別寫出下列生物中心法則表達(dá)式生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒細(xì)胞生物動(dòng)物、植物、細(xì)菌、真菌等(4)請(qǐng)寫出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)遺傳信息傳遞式(5)請(qǐng)寫出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式2.基因控制性狀的途徑1.從中心法則的名稱上可以看出遺傳信息的流動(dòng)過程在生物學(xué)中的重要地位，這個(gè)法則反映了遺傳物質(zhì)的哪兩大功能？

提示中心法則反映了遺傳物質(zhì)的傳遞與表達(dá)這兩大功能。2.下圖為生物遺傳信息流動(dòng)過程，針對(duì)下圖回答：(1)細(xì)胞分裂間期發(fā)生了上述哪些過程？分裂期發(fā)生了哪些過程？提示

a、b、c；c。(2)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的是哪個(gè)過程？能進(jìn)行A—U，G—C配對(duì)的過程有哪些？提示

c；b、c、e。(3)健康的人體內(nèi)不會(huì)發(fā)生上述哪些過程？提示

d和e。3.HIV的寄主細(xì)胞是什么？它進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所是什么？其“遺傳信息流”的模板及原料分別由誰提供？

提示艾滋病病毒的寄主細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞，該病毒進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所是寄主細(xì)胞的核糖體，其“遺傳信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主細(xì)胞提供。1.(2016·海南卷，13)某種RNA病毒在增殖過程中，其遺傳物質(zhì)需要經(jīng)過某種轉(zhuǎn)變后整合到真核宿主的基因組中。物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，可抑制該病毒的增殖，但不抑制宿主細(xì)胞的增殖。那么Y抑制該病毒增殖的機(jī)制是(

) A.抑制該病毒RNA的轉(zhuǎn)錄過程 B.抑制該病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程 C.抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程 D.抑制該病毒RNA的自我復(fù)制過程中心法則過程分析解析由題干信息可知，該RNA病毒需進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄過程，需脫氧核苷酸作原料，而物質(zhì)Y與脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)相似，故Y可抑制該RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄過程。答案C2.(2018·豫北、豫南精英聯(lián)賽，12)下列關(guān)于遺傳信息傳遞的敘述，正確的是(

) A.中心法則總結(jié)了遺傳信息的傳遞規(guī)律，是由沃森提出的 B.乳酸菌的遺傳信息傳遞都發(fā)生在生物大分子間 C.HIV的遺傳信息傳遞中只有A－U的配對(duì)，不存在A－T的配對(duì) D.普通的RNA病毒，其RNA自我復(fù)制的方式與DNA復(fù)制方式相同解析中心法則是由克里克提出的，A錯(cuò)誤；乳酸菌中遺傳信息的傳遞方向是DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白質(zhì)，由此可見其遺傳信息傳遞都發(fā)生在生物大分子間，B正確；HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，其遺傳信息傳遞方向是RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)，其中遺傳信息由RNA傳遞至DNA時(shí)，存在A－T的配對(duì)，C錯(cuò)誤；普通的RNA病毒(非逆轉(zhuǎn)錄病毒)，其RNA自我復(fù)制需要經(jīng)歷兩次轉(zhuǎn)錄過程，與DNA的半保留復(fù)制方式不同，D錯(cuò)誤。答案B“三步法”判斷中心法則各過程“一看”模板“二看”原料“三看”產(chǎn)物生理過程DNA脫氧核苷酸DNADNA復(fù)制核糖核苷酸RNA轉(zhuǎn)錄RNA脫氧核苷酸DNA逆轉(zhuǎn)錄核糖核苷酸RNARNA復(fù)制氨基酸蛋白質(zhì)(或多肽)翻譯(2017·全國卷Ⅲ，6)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B.某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的C.O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的D.高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的基因?qū)π誀畹目刂平馕霰憩F(xiàn)型是具有特定基因型的個(gè)體所表現(xiàn)出的性狀，是由基因型和環(huán)境共同決定的，所以兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正確；葉綠素的合成需要光照，某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，說明這種變化是由環(huán)境造成的，B正確；O型血夫婦的基因型為ii，其子代都是O型血(ii)，說明該性狀是由遺傳因素決定的，C正確；高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該高莖豌豆是雜合體，自交后代出現(xiàn)性狀分離，不能說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的，D錯(cuò)誤。答案D基因與性狀的關(guān)系整合圖解如下(4)生物的性狀還受環(huán)境條件的影響，生物性狀是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果，如水毛茛，其裸露于空氣中的葉為卵形，而沉于水中的葉卻為絲狀?；蛐拖嗤憩F(xiàn)型可能不同，基因型不同，表現(xiàn)型也可能相同?！炯磳W(xué)即練】下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系的描述中，正確的是(

)A.皺粒豌豆種子中，編碼淀粉分支酶的基因被打亂，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高B.人類白化病癥狀是基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀來實(shí)現(xiàn)的C.基因與性狀的關(guān)系呈線性關(guān)系，即一種性狀由一個(gè)基因控制D.囊性纖維病患者中，編碼一個(gè)CFTR蛋白的基因缺失了3個(gè)堿基，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異解析皺粒豌豆種子中，編碼淀粉分支酶的基因被打亂，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低而蔗糖含量高，A正確；人類白化病癥狀是基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀來實(shí)現(xiàn)的，B錯(cuò)誤；基因與性狀的關(guān)系不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，C錯(cuò)誤；囊性纖維病患者中，編碼一個(gè)CFTR蛋白的基因缺失了3個(gè)堿基，這種變異屬于基因突變，D錯(cuò)誤。答案A易錯(cuò)·防范清零[易錯(cuò)清零]易錯(cuò)點(diǎn)1不能詮釋基因表達(dá)計(jì)算中的“最多”或至少易錯(cuò)點(diǎn)2誤認(rèn)為所有細(xì)胞均可進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯點(diǎn)撥并非所有細(xì)胞均可進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯：①只有分生組織細(xì)胞才能進(jìn)行“復(fù)制(當(dāng)然也進(jìn)行轉(zhuǎn)錄與翻譯)”。②高度分化的細(xì)胞只進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯，不進(jìn)行復(fù)制。③哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞“復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯”均不進(jìn)行。易錯(cuò)點(diǎn)3誤認(rèn)為所有生物轉(zhuǎn)錄和翻譯均能同時(shí)進(jìn)行

點(diǎn)撥

(1)凡轉(zhuǎn)錄、翻譯有核膜隔開或具“時(shí)空差異”的應(yīng)為真核細(xì)胞“核基因”指導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄、翻譯。 (2)原核細(xì)胞基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯可“同時(shí)”進(jìn)行。 (3)真核細(xì)胞的線粒體、葉綠體中也有DNA及核糖體，其轉(zhuǎn)錄翻譯也存在“同時(shí)進(jìn)行”的局面。1.(2017·安徽部分中學(xué)聯(lián)考)如圖表示某細(xì)胞中遺傳信息的傳遞，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.DNA雙鏈在細(xì)胞核中合成，多肽鏈在細(xì)胞質(zhì)中合成B.圖中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶C.轉(zhuǎn)錄形成mRNA時(shí)，游離的核糖核苷酸有序地與DNA鏈上的堿基相撞D.結(jié)構(gòu)c與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)[糾錯(cuò)小練]解析圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，由此可判斷該細(xì)胞為原核細(xì)胞，無以核膜為界限的細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；圖中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄形成mRNA時(shí)，游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基相撞，只有能夠進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的核糖核苷酸才能按次序進(jìn)行連接，C錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)c為核糖體，其與