2020届高三生物人教一轮复习课件:6.3基因的表达.pdf
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1、第3课 基因的表达 考点一考点一 遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.RNA1.RNA的结构和种类:的结构和种类: (1)(1)基本单位:基本单位:_。 核糖核苷酸核糖核苷酸 (2)(2)组成成分:组成成分: 鸟嘌呤(鸟嘌呤(G G) 尿嘧啶(尿嘧啶(U U) (3)(3)结构:一般是结构:一般是_链,长度比链,长度比DNADNA短;能通过短;能通过_ 从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。 单单核孔核孔 (4)(4)种类及功能。种类及功能。 蛋白质蛋白质 识别并转运氨基酸识别并转运氨基酸 核糖体核糖体 (5)DNA(5)DNA与与RNAR
2、NA的区别:的区别: 物质组成物质组成 结构特点结构特点 五碳糖五碳糖特有碱基特有碱基 DNADNA脱氧核糖脱氧核糖_一般是双链一般是双链 RNARNA_U(U(尿嘧啶尿嘧啶) )通常是通常是_ T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) ) 核糖核糖单链单链 2.2.遗传信息的转录:遗传信息的转录: (1)(1)概念:以概念:以_为模板,按碱基互补配对原为模板,按碱基互补配对原 则合成则合成RNARNA的过程。的过程。 DNADNA的一条链的一条链 (2)(2)转录过程转录过程( (见下图见下图) ): RNARNA聚合酶聚合酶 一条链一条链 核糖核苷酸核糖核苷酸 mRNAmRNA DNADNA链链 3.3
3、.遗传信息的翻译:遗传信息的翻译: (1)(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以_ 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 mRNAmRNA (2)(2)密码子。密码子。 概念:概念:_上上3 3个相邻的碱基决定个相邻的碱基决定1 1个氨基酸,个氨基酸, 每每3 3个这样的碱基称为个这样的碱基称为1 1个密码子。个密码子。 种类:种类:6464种,其中决定氨基酸的密码子有种,其中决定氨基酸的密码子有_种,种, 终止密码子有终止密码子有_种。种。 信使信使RNARNA 6161 3 3 (3)(3)翻译
4、过程:翻译过程: 游离的氨基酸游离的氨基酸 tRNAtRNA 核糖体核糖体 mRNAmRNA 多肽多肽 4.4.转录和翻译过程中相关数量的计算方法:转录和翻译过程中相关数量的计算方法: (1)(1)相关数量关系:相关数量关系:DNADNA碱基数碱基数mRNAmRNA碱基数碱基数氨基酸氨基酸 数数=631(=631(忽略终止密码子忽略终止密码子) )。 (2)(2)关注计算中关注计算中“最多最多”和和“最少最少”问题。问题。 mRNAmRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系:翻上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系:翻 译时,译时,mRNAmRNA上的上的_不决定氨基酸,因此准确不决定氨基酸,
5、因此准确 地说,地说,mRNAmRNA上的碱基数目是蛋白质中上的碱基数目是蛋白质中_数目的数目的 3 3倍还要多一些。倍还要多一些。 终止密码子终止密码子 氨基酸氨基酸 DNADNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系:上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系: 基因或基因或DNADNA上的碱基数目比对应的蛋白质中上的碱基数目比对应的蛋白质中_ 数目的数目的6 6倍还要多一些。倍还要多一些。 不能忽略不能忽略“最多最多”或或“最少最少”等字等字( (忽略终止密码忽略终止密码 子子) ):如:如mRNAmRNA上有上有n n个碱基,转录产生它的基因中至少个碱基,转录产生它的基因中至少 有有_个碱
6、基,该个碱基,该mRNA mRNA 指导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有 _个氨基酸。个氨基酸。 氨基酸氨基酸 2n2n n/3n/3 5.5.【教材易漏知识】【教材易漏知识】必修必修2 P78 “2 P78 “知识迁移知识迁移”: 抗生素等抗菌剂的抑菌或杀菌作用,主要有抗生素等抗菌剂的抑菌或杀菌作用,主要有4 4大类作用大类作用 机理:机理: (1)(1)阻碍细菌细胞壁的合成:哺乳动物的细胞没有细胞阻碍细菌细胞壁的合成:哺乳动物的细胞没有细胞 壁,不受这类药物的影响。壁,不受这类药物的影响。 (2)(2)与细菌细胞膜相互作用:让细菌内部的有益物质漏与细菌细胞膜相互作用:让细菌内部
7、的有益物质漏 出菌体或电解质平衡失调而死亡。出菌体或电解质平衡失调而死亡。 (3)(3)与细菌核糖体或与细菌核糖体或tRNAtRNA、mRNAmRNA相互作用:抑制蛋白质相互作用:抑制蛋白质 的合成。的合成。 (4)(4)阻碍细菌阻碍细菌DNADNA的复制和转录:阻碍的复制和转录:阻碍DNADNA复制将导致细复制将导致细 菌细胞分裂繁殖受阻,阻碍菌细胞分裂繁殖受阻,阻碍DNADNA转录成转录成mRNAmRNA则导致后续则导致后续 的的mRNAmRNA翻译、合成蛋白质的过程受阻。翻译、合成蛋白质的过程受阻。 【特别提醒】【特别提醒】 关于基因表达的五点提醒关于基因表达的五点提醒 (1)DNA(1
8、)DNA与与RNARNA的结构比较:的结构比较:DNADNA一般为双链,一般为双链,RNARNA一般为一般为 单链,但单链,但RNARNA在部分区段可能出现双链结构,碱基之间在部分区段可能出现双链结构,碱基之间 以氢键相连接,如以氢键相连接,如tRNAtRNA。 (2)tRNA(2)tRNA的结构:含有几十个至上百个核糖核苷酸的结构:含有几十个至上百个核糖核苷酸( (碱碱 基基) ),不是仅由,不是仅由3 3个核糖核苷酸个核糖核苷酸( (碱基碱基) )构成。构成。 (3)tRNA(3)tRNA和氨基酸之间的对应关系:一种和氨基酸之间的对应关系:一种tRNAtRNA只能转运只能转运 一种氨基酸,
9、但一种氨基酸可以由一种或多种一种氨基酸,但一种氨基酸可以由一种或多种tRNAtRNA转转 运。运。 (4)(4)密码子和氨基酸之间的对应关系。密码子和氨基酸之间的对应关系。 密码子共有密码子共有6464种,但其中有种,但其中有3 3种终止密码子,不编码种终止密码子,不编码 任何氨基酸,编码氨基酸的密码子共有任何氨基酸,编码氨基酸的密码子共有6161种。种。 一种密码子只决定一种氨基酸,但一种氨基酸可对一种密码子只决定一种氨基酸,但一种氨基酸可对 应一种或多种密码子。应一种或多种密码子。 (5)(5)转录产物:并不只有转录产物:并不只有mRNAmRNA,还有,还有tRNAtRNA和和rRNArR
10、NA等。等。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2017(2017全国卷全国卷)下列关于真核细胞中转录的叙述,下列关于真核细胞中转录的叙述, 错误的是错误的是( ( ) ) A.tRNAA.tRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA都从都从DNADNA转录而来转录而来 B.B.同一细胞中两种同一细胞中两种RNARNA的合成有可能同时发生的合成有可能同时发生 C.C.细胞中的细胞中的RNARNA合成过程不会在细胞核外发生合成过程不会在细胞核外发生 D.D.转录出的转录出的RNARNA链与模板链的相应区域碱基互补链与模板链的相应区域碱基互补 【素养解读】【素养解读】
11、本题主要考查的核心素养是科学思维,本题主要考查的核心素养是科学思维, 具体表现在两个角度:具体表现在两个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现 归纳与演绎归纳与演绎A A、D D项考查转录的产物和过程项考查转录的产物和过程 分析与综合分析与综合B B、C C项考查转录的场所和过程项考查转录的场所和过程 【解析】【解析】选选C C。转录是以。转录是以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA的的 过程,产物包括过程,产物包括tRNAtRNA、rRNArRNA和和mRNAmRNA,A A正确;三种正确;三种RNARNA 对应的基因不同,同一细胞中两种对应的基因不同,同一细胞中两
12、种RNARNA的合成有可能同的合成有可能同 时发生,时发生,B B正确;真核细胞的线粒体、叶绿体中含有正确;真核细胞的线粒体、叶绿体中含有 DNADNA,也可以通过转录合成,也可以通过转录合成RNARNA,C C错误;转录过程遵循错误;转录过程遵循 碱基互补配对原则,转录出的碱基互补配对原则,转录出的RNARNA链与模板链的相应区链与模板链的相应区 域碱基互补,域碱基互补,D D正确。正确。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 题干问题转换 题干问题转换 mRNAmRNA的转录总是以同一条的转录总是以同一条DNADNA链为模板吗?链为模板吗? 提示:提示:某些基因以某些基因以DNADNA
13、双链中的一条为模板链,而另一双链中的一条为模板链,而另一 些基因则以双链中的另一条为模板链,所以些基因则以双链中的另一条为模板链,所以DNADNA双链都双链都 可以作为模板链。可以作为模板链。 变式变式2 2 选项问题延伸 选项问题延伸 原核细胞转录和翻译的场所与真核细胞相同吗? 原核细胞转录和翻译的场所与真核细胞相同吗? 提示:提示:不相同。原核细胞转录和翻译都在细胞质中进不相同。原核细胞转录和翻译都在细胞质中进 行,真核细胞转录主要在细胞核中进行,翻译在细胞行,真核细胞转录主要在细胞核中进行,翻译在细胞 质中进行。质中进行。 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 DNADNA与与
14、RNARNA的比较的比较 1.(20131.(2013全国卷全国卷)关于关于DNADNA和和RNARNA的叙述,正确的的叙述,正确的 是是( ( ) ) A.DNAA.DNA有氢键,有氢键,RNARNA没有氢键没有氢键 B.B.一种病毒同时含有一种病毒同时含有DNADNA和和RNARNA C.C.原核细胞中既有原核细胞中既有DNADNA,也有,也有RNARNA D.D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNADNA和和RNARNA 【解析】【解析】选选C C。本题考查核酸的基本内容。本题考查核酸的基本内容。DNADNA通常为通常为 双链,两条链间以氢键连接;双链,两条链间
15、以氢键连接;RNARNA通常为单链,但也有通常为单链,但也有 双链区域,如双链区域,如tRNAtRNA的三叶草结构,双链区域也含氢键,的三叶草结构,双链区域也含氢键, A A错误。病毒是非细胞生物,只含有错误。病毒是非细胞生物,只含有DNADNA或或RNARNA,B B错误。错误。 细胞生物同时含有细胞生物同时含有DNADNA和和RNARNA,C C正确。线粒体、叶绿体正确。线粒体、叶绿体 为半自主性细胞器,具有为半自主性细胞器,具有DNADNA和和RNARNA,核糖体中只含,核糖体中只含 rRNArRNA,无,无DNADNA,D D错误。错误。 【方法技巧】【方法技巧】单链单链DNADNA、
16、双链、双链DNADNA与与RNARNA的判断技巧的判断技巧 (1)(1)从结构上判断从结构上判断DNADNA和和RNARNA: 含有碱基含有碱基T T或脱氧核糖或脱氧核糖DNADNA。 含有碱基含有碱基U U或核糖或核糖RNARNA。 (2) (2) 判断单链判断单链DNADNA和双链和双链DNADNA: 若若 双链双链DNADNA。 若嘌呤数若嘌呤数嘧啶数嘧啶数单链单链DNADNA。 ATGC TACG (3)DNA(3)DNA和和RNARNA合成的判断:合成的判断: 用放射性同位素标记用放射性同位素标记T T或或U U可判断可判断DNADNA和和RNARNA的合成。若的合成。若 大量消耗大
17、量消耗T T,可推断正发生,可推断正发生DNADNA的合成;若大量消耗的合成;若大量消耗U U, 可推断正进行可推断正进行RNARNA的合成。的合成。 角度二角度二 复制、转录、翻译的过程复制、转录、翻译的过程 2.(20172.(2017海南高考海南高考) )下列关于生物体内基因表达的叙下列关于生物体内基因表达的叙 述,正确的是述,正确的是( ( ) ) A.A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子每种氨基酸都至少有两种相应的密码子 B.HIVB.HIV的遗传物质可以作为合成的遗传物质可以作为合成DNADNA的模板的模板 C.C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程真核生物基因表达的过程
18、即是蛋白质合成的过程 D.D.一个基因的两条一个基因的两条DNADNA链可转录出两条相同的链可转录出两条相同的RNARNA 【解析】【解析】选选B B。一种氨基酸至少有一种相应的密码子,。一种氨基酸至少有一种相应的密码子, A A项错误;项错误;HIVHIV的遗传物质是的遗传物质是RNARNA,进行逆转录时可以作,进行逆转录时可以作 为合成为合成DNADNA的模板,的模板,B B项正确;真核生物基因表达的过项正确;真核生物基因表达的过 程包括转录和翻译,翻译是蛋白质合成的过程,程包括转录和翻译,翻译是蛋白质合成的过程,C C项错项错 误;一个基因的一条误;一个基因的一条DNADNA链作为模板可
19、转录出两条相同链作为模板可转录出两条相同 的的RNARNA,D D项错误。项错误。 3.(20163.(2016全国卷全国卷)某种物质可插入某种物质可插入DNADNA分子两条链的分子两条链的 碱基对之间,使碱基对之间,使DNADNA双链不能解开。若在细胞正常生长双链不能解开。若在细胞正常生长 的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的 是是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120130(14120130( ) ) A.A.随后细胞中的随后细胞中的DNADNA复制发生障碍复制发生障碍 B.B.随后细胞中的随后细胞中的RNARNA转录发生障碍转录发生
20、障碍 C.C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 【解析】【解析】选选C C。本题主要考查。本题主要考查DNADNA复制与转录过程。复制与转录过程。A A项,项, DNADNA复制过程中需要将双链解开,解开后的每一条单链复制过程中需要将双链解开,解开后的每一条单链 成为模板参与复制,加入该物质后成为模板参与复制,加入该物质后DNADNA双链不能解开,双链不能解开, 复制过程受阻,故正确。复制过程受阻,故正确。B B项,项,RNARNA的转录需要的转录需要DNADNA的一的一 条链为模
21、板,条链为模板,DNADNA不能解旋,转录不能进行,不能解旋,转录不能进行, 故正确。故正确。C C项,项,DNADNA的复制和转录发生在细胞周期的分的复制和转录发生在细胞周期的分 裂间期,阻断裂间期,阻断DNADNA复制和转录,细胞将停留在分裂间期,复制和转录,细胞将停留在分裂间期, 故错误。故错误。D D项,癌细胞具有不断增殖的能力,加入该物项,癌细胞具有不断增殖的能力,加入该物 质后阻断了质后阻断了DNADNA的复制,癌细胞的增殖受到抑制,故正的复制,癌细胞的增殖受到抑制,故正 确。确。 4.4.某条多肽的相对分子质量为某条多肽的相对分子质量为2 7782 778,若氨基酸的平均,若氨基
22、酸的平均 相对分子质量为相对分子质量为110110,如考虑终止密码子,则编码该多,如考虑终止密码子,则编码该多 肽的基因长度至少是肽的基因长度至少是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120131(14120131( ) ) A.75A.75对碱基 对碱基 B.78B.78对碱基对碱基 C.90C.90对碱基对碱基D.93D.93对碱基对碱基 【解析】【解析】选选D D。由于多肽的相对分子质量。由于多肽的相对分子质量= =氨基酸的平氨基酸的平 均相对分子质量均相对分子质量氨基酸的数量氨基酸的数量-18-18( (氨基酸的数量氨基酸的数量- - 1)=2 7781)=2 778,所以该多肽由,所以该
23、多肽由3030个氨基酸组成,编码该多个氨基酸组成,编码该多 肽的肽的mRNAmRNA上应含有上应含有3030个密码子再加上终止密码子即为个密码子再加上终止密码子即为 3131个密码子,编码该多肽的基因碱基数至少为个密码子,编码该多肽的基因碱基数至少为 31316=1866=186,即,即9393对碱基。对碱基。 【易错提醒】【易错提醒】DNADNA复制、转录、翻译过程中的易错分析复制、转录、翻译过程中的易错分析 (1)(1)转录的产物不只是转录的产物不只是mRNAmRNA,还有,还有tRNAtRNA、rRNArRNA等,但只等,但只 有有mRNAmRNA携带遗传信息,携带遗传信息,3 3种种R
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- 2020 届高三 生物 一轮 复习 课件 6.3 基因 表达
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