《高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第4章 基因的表達(dá) 第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第4章 基因的表達(dá) 第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修3（73頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 考 綱 下 載 1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯 2基因與性狀的關(guān)系 3中心法則的內(nèi)容及其應(yīng)用 第四章基因的表達(dá) 熱 點 提 示 1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程及相關(guān)計算 2基因與DNA、染色體、遺傳信息的關(guān)系 3中心法則的內(nèi)容及相關(guān)內(nèi)容的區(qū)別、聯(lián)系和應(yīng)用 4基因與蛋白質(zhì)及性狀的關(guān)系第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 基因?qū)π誀畹目刂拼鸢福汉颂呛塑账酇、U、C、G核糖單mRNA轉(zhuǎn)運RNA核糖體RNA(rRNA) 想一想：三種RNA都攜帶遺傳信息嗎？答案：三種RNA中只有mRNA攜帶遺傳信息，mRNA在翻譯過程中起模板的作用。其余二種RNA分別為核糖體的成分和作為運載氨基酸的工具。 答案： 細(xì)胞核DNA RN
2、A 細(xì)胞核 DNA的一條鏈 4種游離的核糖核苷酸 RNA(主要是mRNA) AUTA 看一看：DNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的主要區(qū)別有哪些？答案：轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板，形成的是一個單鏈RNA。復(fù)制是以DNA分子的兩條鏈為模板，形成的是兩個雙鏈DNA。答案: 氨基酸 mRNA 一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 核糖體 mRNA 20種游離的氨基酸 蛋白質(zhì)(或多肽鏈) tRNA AU、UA、CG、GC 議一議議一議：若一個基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基對的替換，這種變：若一個基因在復(fù)制過程中發(fā)生堿基對的替換，這種變化是否一定反映到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上？化是否一定反映到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上？答案答案：不一定，因為密碼子有簡并性。：不
3、一定，因為密碼子有簡并性。 答案: mRNA 一個密碼子 mRNA 64 61 3 答案:tRNA mRNA密碼子 反密碼子 tRNA 61 答案: 克里克和沃森 答案: 代謝 蛋白質(zhì)基因 環(huán)境條件 答案: 細(xì)胞質(zhì)基因 葉綠體基因 想一想：中心法則中幾個生理過程準(zhǔn)確進(jìn)行的原因是什么？ 答案：前者為后者的產(chǎn)生提供了一個精確模板。 嚴(yán)格的堿基互補配對原則決定了后者是以前者提供的模板為依 據(jù)形成的。遺傳密碼的破譯(人民教育版)(1)遺傳密碼的閱讀方式非重疊的閱讀方式：以3個堿基決定1個氨基酸，依次閱讀。重疊的閱讀方式：同一個堿基，被不同密碼重復(fù)讀取，解讀出不同的含義。(2)克里克的實驗證據(jù)克里克以T
4、4噬菌體為實驗材料。實驗發(fā)現(xiàn)：a.在相關(guān)的堿基序列中增加或刪除一個堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；b.增加或刪除兩個堿基，也不能產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)。實驗證明：遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的方式閱讀，編碼之間沒有間隔。(3)遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)方法：每個試管中分別加入一種氨基酸，加入除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。結(jié)果：加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。結(jié)論：尿嘧啶的堿基序列編碼由苯丙氨酸組成的肽鏈。后續(xù)研究：科學(xué)家沿著蛋白質(zhì)體外合成的思路，破譯出全部的密碼子，并編制出了密碼子表。 1. 密
5、碼子及其特點【提示】概念：mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基。2反密碼子的特點及種類【提示】概念：與mRNA分子中密碼子互補配對的tRNA上的3個堿基。特點：反密碼子的三個堿基與相應(yīng)的DNA模板鏈上對應(yīng)的堿基相同，只是DNA鏈上堿基T的位置在tRNA上為U。種類：61種，反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對應(yīng)。 1三者的區(qū)別復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間細(xì)胞分裂(有絲分裂和減數(shù)第一次分裂)的間期個體生長發(fā)育的整個過程場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板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種氨基酸條件酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶(RNA聚合酶等
6、)、ATP酶、ATP、tRNA產(chǎn)物2個雙鏈DNA1個單鏈RNA(mRNA、tRNA、rRNA)多肽鏈模板去向分別進(jìn)入2個子代DNA分子中恢復(fù)原樣，與非模板鏈重新繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)分解成單個核苷酸特點半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個mRNA上結(jié)合多個核糖體，順次合成多條肽鏈堿基配對AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC遺傳信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義使遺傳信息從親代傳遞給子代表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 2. 聯(lián)系對細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化等過程。DNA中含有T而無U，而RN
7、A中含有U而無T，因此可通過放射性同位素標(biāo)記T或U，研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程。復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。特別提醒特別提醒：轉(zhuǎn)錄出的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條相同的肽鏈。從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應(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)的有活性的蛋白質(zhì)。1在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發(fā)生的是()ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 翻譯過程CRNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以
8、DNA一條鏈為模板，翻譯則是 以mRNA為模板DDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核 糖核苷酸、氨基酸解析：DNA復(fù)制是以DNA的兩條鏈為模板進(jìn)行的，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板進(jìn)行的；組成DNA、RNA、蛋白質(zhì)的基本單位分別為脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。答案：C1區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中堿基排列順序，間接決定氨基酸的排列順序密碼子mRNAmRNA上3個相鄰的堿基直接決定氨基酸的排列順序反密碼子tRNA與密碼子互補的三個堿基識別密碼子 2.聯(lián)系(1)遺
9、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。(2)mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。 3對應(yīng)關(guān)系密碼子、tRNA與氨基酸的數(shù)量對應(yīng)關(guān)系為：一種氨基酸可有多種密碼子，可由多種tRNA來運輸，而一種密碼子只決定一種氨基酸，一種tRNA只運輸一種氨基酸。 提別提醒：提別提醒：2(2010煙臺模擬)下列關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼在核酸中的位置和堿基構(gòu)成的敘述中，正確的是()A遺傳信息位于mRNA上，遺傳密碼位于DNA上，堿基 構(gòu)成相同B遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA、tRNA或 rRNA上，堿基構(gòu)
10、成相同C遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上，堿基構(gòu)成相同D遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，堿基 構(gòu)成不同解析：遺傳信息是DNA分子上脫氧核苷酸的排列順序。RNA分為mRNA、tRNA和rRNA，mRNA上具有密碼子，tRNA具有運載氨基酸的作用。構(gòu)成DNA的堿基是A、T、G、C，構(gòu)成RNA的堿基是A、U、G、C，故它們的堿基不同。答案：D 1中心法則的理解與分析 圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程。 (1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 (2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，該酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。中心法則的5個過程都遵循堿基互補配
11、對原則。特別提醒特別提醒： (3)中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系DNA的復(fù)制體現(xiàn)了遺傳信息的傳遞功能，發(fā)生在細(xì)胞增殖或產(chǎn)生子代的生殖過程中。DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯共同體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。2基因?qū)π誀羁刂频姆绞?1)直接途徑：基因 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 生物性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥、囊性纖維病的病因。(2)間接途徑：基因 酶的合成 細(xì)胞代謝 生物性狀，如白化病、豌豆的粒形。3基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系(1)一般而言，一個基因只決定一種性狀。(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)。(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
12、色的種子。 4等位基因和性狀的關(guān)系5基因?qū)π誀羁刂频膹?fù)雜性基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系?；蚺c基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對等位基因，并不是單個基因?；蚩刂粕矬w的性狀，但性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。特別提醒特別提醒： 3如圖所示的過程，下列說法錯誤的是()A正常情況下，在動植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生B過程的產(chǎn)物相同，催化的酶也相同C真核細(xì)胞中，進(jìn)行的場所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠 體；進(jìn)行的場所為核糖體D所需的原料分別為脫氧核苷酸、核糖
13、核苷酸、氨 基酸解析：圖中是逆轉(zhuǎn)錄過程，除需DNA聚合酶外，還需要特定的逆轉(zhuǎn)錄酶。答案：B4(2010廣州模擬)下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯誤 的是()A一對相對性狀可由多對基因控制B基因可通過控制酶的合成進(jìn)而控制生物的性狀C隱性基因控制的性狀不一定得到表現(xiàn)D基因型相同，表現(xiàn)型就相同解析：基因與性狀的關(guān)系是：基因型與環(huán)境條件共同決定生物性狀，因此基因型相同，環(huán)境不同時，表現(xiàn)型不一定相同。答案：D1DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系在蛋白質(zhì)的合成過程中，是以DNA(基因)的兩條鏈中的一條為模板，合成一條mRNA單鏈，因此，DNA中的堿基數(shù)目是mRNA中的堿基數(shù)目的兩倍；
14、在翻譯時，mRNA每三個堿基決定一種氨基酸，其數(shù)目彼此間的關(guān)系一般可表示為(如圖)：綜上可知：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目1/3mRNA堿基數(shù)目1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目。2計算中“最多”和“最少”的分析(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸，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”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有 個氨基酸。解題時應(yīng)看清是DNA上(或基因中)的堿基對數(shù)還是個數(shù)；是
15、mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基的個數(shù)。 特別提醒特別提醒：5一段原核生物的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()A32；11；66 B36；12；72C12；36；24 D11；36；72解析：此多肽含有11個肽鍵，所以含有氨基酸12個，所以mRNA上的密碼子至少12個，mRNA上的堿基數(shù)至少為12336個；決定氨基酸的密碼子是12個，所以需要的tRNA也是12個；因為mRNA中堿基至少有36個，所以轉(zhuǎn)錄它的基因中堿基數(shù)至少為36272個。答案：B【例1】 (廣東)有關(guān)
16、蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是(多選)()A終止密碼子不編碼氨基酸B每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸CtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息D核糖體可在mRNA上移動思路點撥：本題考查蛋白質(zhì)的合成過程，意在考查考生對翻譯過程的充分理解。A項正確，64個密碼子中有3個是終止密碼子，不決定氨基酸。B項正確，每種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可被一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運。C錯誤，決定氨基酸序列的遺傳信息通常是在DNA分子上。自主解答：_答案：ABD【例2】 (2009上海，17)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
17、少是() A75對堿基 B78對堿基 C90對堿基 D93對堿基思路點撥：根據(jù)題中條件可知，該多肽由30個氨基酸組成，如考慮終止密碼子，則控制合成該肽鏈的密碼子共31個，編碼多肽的基因堿基數(shù)為316186，共93對堿基。自主解答：_答案：D(2009浙江高考)正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚裂解酶(G酶)，體液中的H2S主要由G酶催化產(chǎn)生。為了研究G酶的功能，需要選育基因型為BB的小鼠，通過將小鼠一條常染色體上的B基因去除，培育出了一只基因型為BB的雄性小鼠(B表示具有B基因，B表示去除了B基因，B和B不是顯隱性關(guān)系)。請回答：(1)現(xiàn)提供正常小鼠和一只BB雄性小鼠，欲選育BB雌性小鼠
18、，請用遺傳圖解表示選育過程(遺傳圖解中表現(xiàn)型不作要求)。(2)B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在細(xì)胞質(zhì)的_上進(jìn)行，通過tRNA上的_與mRNA上的堿基識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。酶的催化反應(yīng)具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，這是因為_。(3)下圖表示不同基因型小鼠血漿中G酶濃度和H2S濃度的關(guān)系。BB個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生，這是因為_。通過比較BB和BB個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是_。本題錯誤在于不能審清題意，便迅速作答導(dǎo)致出錯，遺傳圖解的書寫不會依題正確寫出，動物是不能用自交符號，密碼子與反密碼子的概念不能正確區(qū)分，酶的
19、化學(xué)本質(zhì)理解不到位導(dǎo)致出錯，因此復(fù)習(xí)過程中還應(yīng)加強基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握。正確解題思路應(yīng)是：(1)可用逆推法尋找獲得BB所需要的相關(guān)基因型個體。要得到BB個體，需以攜帶B基因的個體作為親本，而題干提供的正常小鼠和BB雄性小鼠交配則可得到BB的個體。(2)G酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其在核糖體上以mRNA為模板，在tRNA參與下合成。因酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，故G酶能使H2S生成速率加快。(3)由題干信息：“體液中的H2S主要由G酶催化產(chǎn)生”及“BB個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生”知：血漿中的H2S不僅僅由G酶催化產(chǎn)生。由G酶濃度、H2S濃度與個體基因型(BB、BB、BB)的關(guān)系知：基因通
20、過控制G酶的合成來控制代謝從而控制H2S濃度。(1)取BB雌性小鼠和BB雄性小鼠雜交PBB()BB( ) F1BB BB 1 1取F1中的BB雌性小鼠和BB雄性小鼠雜交 BB()BB( )F2 BBBBBB 121從F2的BB小鼠中選出雌性個體(2)核糖體反密碼子G酶能降低化學(xué)反應(yīng)活化能(3)血漿中的H2S不僅僅由G酶催化產(chǎn)生基因可通過控制G酶的合成來控制H2S濃度 對照實驗的設(shè)計所謂對照實驗是指除所控因素外其他條件與被對照實驗完全相同的實驗。對照實驗設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證：“其他條件的完全相同”。具體來說有如下四個方面：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
21、、體積、來源和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照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理?！纠?(2009?？谡{(diào)研)在克里克得出3個堿基可以排列成1個遺傳密碼的實驗結(jié)論后，科學(xué)家們開始探索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。尼倫伯格和馬太采用蛋白質(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
22、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)實驗中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是_。(2)細(xì)胞提取液為該實驗具體提供了_。(3)實驗中所用的細(xì)胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是_。(4)要確保實驗結(jié)論的科學(xué)性，需設(shè)計對照實驗。本題目所給實驗中，對照實驗是_。(5)要想知道更多氨基酸的密碼子，你如何改變上述實驗？(簡述)_。(6)本實驗所用的細(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3060分鐘內(nèi)
23、自行分解，因此操作中可不考慮)。思路點撥：本題是密碼子破譯的實驗，對照類型為相互對照：相同的多聚核苷酸+不同的氨基酸肽鏈；不同的多聚核苷酸+不同的氨基酸不同的肽鏈。由此，即可破譯各種氨基酸密碼子。在實驗過程中多聚尿嘧啶核苷酸的作用相當(dāng)于mRNA，細(xì)胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量、酶、核糖體、tRNA。實驗中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響。自主解答：_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(3)排除細(xì)胞中的DNA、mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他種類氨基酸的實驗(5)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 (6)離心、過濾、獲取勻漿用DNA酶處理勻漿，除去DNA
高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：必修2 第4章 基因的表達(dá) 第1、2節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因?qū)π誀畹目刂普n件 新人教版必修3
