高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第四章 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2.ppt
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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?,梳理備考導(dǎo)航,核糖,尿嘧啶,脫氧核糖,胸腺嘧啶,DNA的一條鏈,細(xì)胞核,4種核糖核苷酸,mRNA,三個(gè)相鄰堿基,一種氨基酸,多種密碼子,61,tRNA,61,酶的合成,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),,整合知識體系,,自我校對:①DNA ②mRNA ③密碼子 ④多肽(或蛋白質(zhì)) ⑤tRNA,一、RNA的結(jié)構(gòu)與分類 1.基本單位及組成,,①_________;②________;③堿基:_____________;④______________。,磷酸基團(tuán),核糖,A、G、C、U,核糖核苷酸,2.結(jié)構(gòu) 一般是_____,比DNA短。有的存在局部堿基配對現(xiàn)象,從而具有局部雙鏈和局部環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 3.分布 主要在_______內(nèi)合成,通過_______進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 4.分類 (1)mRNA:將遺傳信息從________傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。 (2)tRNA:___________,識別密碼子。 (3)rRNA:____________的組成成分。,單鏈,細(xì)胞核,核孔,細(xì)胞核,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,核糖體,二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,1.試寫出與①②有關(guān)的知識,轉(zhuǎn)錄,翻譯,細(xì)胞核,DNA的一條鏈,mRNA,核糖核苷酸,2.密碼子 (1)概念:_________上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。 (2)種類:____種。其中決定氨基酸的密碼子有____種(__種起始密碼子),_______________有3種。,mRNA,64,61,2,終止密碼子,三、基因、蛋白質(zhì)與性狀之間的關(guān)系 1.中心法則,①DNA的復(fù)制;②_______;③翻譯;④___________;⑤____________。,轉(zhuǎn)錄,RNA復(fù)制,逆轉(zhuǎn)錄,2.基因控制性狀 (1)基因通過______________來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀,如白化病。 (2)基因還能通過控制______________直接控制生物體的性狀,如囊性纖維病。,控制酶的合成,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),思考辨析 1.若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖,則必為DNA。( ) 2.轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈作為模板,只發(fā)生在細(xì)胞核中,以4種核糖核苷酸為原料。( ) 3.轉(zhuǎn)錄時(shí),RNA聚合酶只能起到催化作用,不能識別DNA中特定的堿基序列。( ) 4.密碼子位于mRNA上,是由三個(gè)相鄰堿基組成的,密碼子與氨基酸之間是一一對應(yīng)的關(guān)系。( ),√,,,,5.(2011海南卷,15D)細(xì)胞中有多種tRNA,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。( ) 6.(2013海南卷,22C)基因B1和由其突變而來的B2在指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼。( ) 7.遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA。( ),√,√,,,精研核心考點(diǎn),考點(diǎn)一 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程——轉(zhuǎn)錄和翻譯,[典例1] (2013浙江卷,3)某生物基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是( ),,A.在RNA聚合酶作用下DNA雙螺旋解開 B.DNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與T配對 C.mRNA翻譯只能得到一條肽鏈 D.該過程發(fā)生在真核細(xì)胞中,[命題思路] 以生物圖形、情景材料等形式考查轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,并常結(jié)合細(xì)胞分裂,DNA復(fù)制,基因突變等知識綜合命題來考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力。,[信息提取] 觀察圖示:轉(zhuǎn)錄未結(jié)束已開始翻譯,一條RNA上結(jié)合多個(gè)核糖體。,[解題思路] 圖示表示轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,二者同時(shí)發(fā)生,應(yīng)為原核生物,轉(zhuǎn)錄過程中DNA解旋是RNA聚合酶的作用,A正確;DNARNA雜交區(qū)域中A應(yīng)與U配對,B錯(cuò)誤;mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體,翻譯形成多條相同的多肽鏈。C項(xiàng)錯(cuò)誤;在真核細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,翻譯在核糖體上進(jìn)行,二者不能同時(shí)進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] A,1.轉(zhuǎn)錄、翻譯過程解讀 (1)轉(zhuǎn)錄,在RNA聚合酶(圖中①)的催化作用下,以DNA的一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對原則,將核糖核苷酸依次連接形成一個(gè)mRNA分子(圖中②)。三種RNA都是轉(zhuǎn)錄形成的。 (2)翻譯,,①一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體,在每個(gè)核糖體上將tRNA運(yùn)載來的氨基酸以mRNA為模板合成具有特定氨基酸序列的多肽鏈。 ②核糖體在mRNA上移動(dòng),移動(dòng)的方向可根據(jù)核糖體上多肽鏈的長短來判斷,肽鏈長的翻譯在前。 ③一個(gè)mRNA上不同的核糖體合成相同的多肽鏈,這些多肽要形成蛋白質(zhì)還需運(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。,2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 (1)區(qū)別,(2)聯(lián)系,,3.基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算 (1)數(shù)量關(guān)系,,(2)計(jì)算中“最多”和“最少”的分析 ①翻譯時(shí),mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準(zhǔn)確地說,mRNA的堿基數(shù)目比蛋白質(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。,1.下圖是基因控制蛋白質(zhì)合成的兩個(gè)主要步驟。請分析回答下列問題。,,(1)圖1中甲的名稱為________,乙與丁在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)是____________________________。方框內(nèi)表示該過程進(jìn)行方向的箭頭是________。(填“→”或“←”) (2)圖2所示的生理過程是細(xì)胞中多聚核糖體合成多肽鏈的過程,此過程的模板是________(物質(zhì)名稱)。②③④的最終結(jié)構(gòu)是否相同?________(是/否)。 (3)從化學(xué)成分角度分析,以下與圖2中結(jié)構(gòu)⑤的化學(xué)組成最相似的是________。 A.大腸桿菌 B.噬菌體 C.染色體 D.煙草花葉病毒,答案:(1)RNA聚合酶 組成乙的五碳糖是脫氧核糖,組成丁的是核糖 ← (2)mRNA 是 (3)D,考點(diǎn)二 中心法則及基因?qū)π誀畹目刂?[典例2] (基因控制生物性狀)(2015肇慶模擬)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異常引起的疾病,下圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結(jié)論是( ),,A.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀 B.基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀 C.一個(gè)基因可以控制多種性狀 D.一個(gè)性狀可以由多個(gè)基因控制,[命題思路] 本題以人類白化病和苯丙酮尿癥為背景,考查了基因?qū)π誀畹目刂仆緩郊盎蚺c性狀的數(shù)量關(guān)系,意在考查考生獲取信息分析推理的能力。,[解析] 苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異常與酶的合成有密切的關(guān)系,而酶的合成是由基因控制的;若基因1發(fā)生變化,則多巴胺和黑色素的合成都受影響;多巴胺和黑色素的合成也都受多個(gè)基因的控制。 [答案] A,1.中心法則與生物種類的關(guān)系 (1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞,,(3)中心法則體現(xiàn)了基因的兩大基本功能 ①對遺傳信息的傳遞功能:是通過DNA復(fù)制完成的,發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過程或細(xì)胞增殖過程中。 ②對遺傳信息的表達(dá)功能:是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯完成的,發(fā)生在個(gè)體發(fā)育過程中。,基因與性狀并不都是一對一的關(guān)系 (1)一般而言,一個(gè)基因決定一種性狀。 (2)生物體的一種性狀有時(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)。 (3)有些基因可影響多種性狀,如,,(4)生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果?;蛐拖嗤?,表現(xiàn)型可能不同;基因型不同,表現(xiàn)型可能相同。,,2.(2015山東日照第三次質(zhì)檢)下面是幾種抗菌藥物的抗菌機(jī)理以及中心法則的圖解。 ①青霉素:抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成; ②環(huán)丙沙星:抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性; ③紅霉素:能與核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用; ④利福平:抑制RNA聚合酶的活性。 以下有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ),,A.環(huán)丙沙星會抑制a過程,利福平將會抑制b過程 B.除青霉素外,其他抗菌藥物均具有抑制遺傳信息傳遞和表達(dá)的作用 C.過程d涉及的氨基酸最多20種、tRNA最多有64種 D.e過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶,解析:從圖中可以看出,環(huán)丙沙星會抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性,可抑制細(xì)菌DNA的復(fù)制過程(a過程);利福平會抑制RNA聚合酶的活性,可抑制細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄過程(b過程);紅霉素能與核糖體結(jié)合以阻止其發(fā)揮作用,可抑制細(xì)菌的翻譯過程(d過程)。只有青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,不影響遺傳信息傳遞和表達(dá)的作用;另外e過程是逆轉(zhuǎn)錄過程,A、B、D都正確。翻譯過程涉及的氨基酸最多20種、tRNA最多有61種,C錯(cuò)誤。 答案:C,[備課札記] ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________,,演練目標(biāo)課堂,1.(2014四川卷,3)將牛催乳素基因用32P標(biāo)記后導(dǎo)入小鼠乳腺細(xì)胞,選取僅有一條染色體上整合有單個(gè)目的基因的某個(gè)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.小鼠乳腺細(xì)胞中的核酸含有5種堿基和8種核苷酸 B.該基因轉(zhuǎn)錄時(shí),遺傳信息通過模板鏈傳遞給mRNA C.連續(xù)分裂n次后,子細(xì)胞中32P標(biāo)記的細(xì)胞占1/2n+1 D.該基因翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等,解析:A項(xiàng),小鼠乳腺細(xì)胞屬于真核細(xì)胞,其細(xì)胞中的核酸有兩種:DNA和RNA,DNA中含氮堿基有A、G、C、T 4種,RNA中含氮堿基有A、G、C、U 4種,故小鼠乳腺細(xì)胞中含氮堿基共有A、G、C、T、U 5種;根據(jù)含氮堿基與五碳糖的不同,細(xì)胞中DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸有4種,RNA的基本組成單位核糖核苷酸有4種,故小鼠乳腺細(xì)胞中共有8種核苷酸。,B項(xiàng),基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。轉(zhuǎn)錄時(shí),以基因(有遺傳效應(yīng)的DNA片段)的一條鏈為模板,遵循堿基互補(bǔ)配對原則合成mRNA,將遺傳信息由模板鏈傳遞到mRNA。C項(xiàng),將小鼠乳腺細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)(原料中不含32P),連續(xù)分裂n次后,產(chǎn)生的子細(xì)胞有2n個(gè),根據(jù)DNA的半保留復(fù)制特點(diǎn)可知,其中只有2個(gè)細(xì)胞含32P,因此,子細(xì)胞中含32P標(biāo)記的細(xì)胞占2/2n,即1/2n-1。D項(xiàng),基因翻譯時(shí),每種tRNA上的反密碼子對應(yīng)mRNA上一種決定氨基酸的密碼子,決定氨基酸的密碼子共61種,而合成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種,所以翻譯時(shí)所需tRNA與氨基酸種類數(shù)不一定相等。 答案:C,2.(2014江蘇卷,20)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程,下列敘述正確的是( ) A.一個(gè)含n個(gè)堿基的 DNA 分子,轉(zhuǎn)錄的 mRNA 分子的堿基數(shù)是n/2 個(gè) B.細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條 DNA 鏈可同時(shí)作為模板,提高轉(zhuǎn)錄效率 C.DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在 DNA 和 RNA 上 D.在細(xì)胞周期中,mRNA 的種類和含量均不斷發(fā)生變化,解析:不具遺傳效應(yīng)的DNA片段不轉(zhuǎn)錄,不會形成mRNA,所以mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2 個(gè)。轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。RNA 聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)也在DNA上。在細(xì)胞周期中,基因選擇性表達(dá),mRNA 的種類和含量均不斷發(fā)生變化。 答案:D,3.(2015寧波模擬)圖示為DNA分子片段(基因)控制蛋白質(zhì)的合成過程。下面的說法錯(cuò)誤的是( ),,A.圖中包含8種核苷酸 B.DNA雙鏈中②為模板鏈 C.在③鏈上可以有若干個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行工作 D.⑤代表的氨基酸只能由一種特定轉(zhuǎn)運(yùn)RNA搬運(yùn),解析:一種氨基酸可能有多種密碼子與之對應(yīng),由于密碼子與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子一一對應(yīng),故一種氨基酸可能被多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA搬運(yùn)。 答案:D,4.(2015東北四市聯(lián)考)如圖為神經(jīng)遞質(zhì)合成酶的基因復(fù)制、表達(dá)的有關(guān)過程。下列相關(guān)分析中錯(cuò)誤的是( ),,A.圖中①過程需要模板、原料、酶和能量 B.若要提取該基因的mRNA,則可選擇口腔上皮細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料 C.圖中①②③過程一定發(fā)生堿基互補(bǔ)配對 D.鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀,解析:①過程為DNA復(fù)制過程,該過程需要DNA的兩條鏈為模板、四種游離的脫氧核苷酸為原料,還需要能量(ATP)和DNA聚合酶;由于基因進(jìn)行選擇性表達(dá),口腔上皮細(xì)胞中不存在控制合成神經(jīng)遞質(zhì)合成酶的mRNA;DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程均發(fā)生堿基的互補(bǔ)配對;鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因突變而導(dǎo)致紅細(xì)胞的血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。 答案:B,5.腸道病毒EV71為單股正鏈RNA(+RNA)病毒,是引起手足口病的主要病原體之一。下面為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。,,據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中物質(zhì)M的合成場所是________________;催化①、②過程的物質(zhì)N是__________________。 (2)假定病毒基因組+RNA含有7 500個(gè)堿基,其中A和U占堿基總數(shù)的40%。以病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過程共需要堿基G和C______個(gè)。 (3)圖中+RNA有三方面功能,分別是_______________。 (4)EV71病毒感染機(jī)體后,引發(fā)的特異性免疫有_______。,(5)病毒衣殼由VP1、VP2、VP3和VP4四種蛋白組成,其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面, 而VP4包埋在衣殼內(nèi)側(cè)并與RNA連接,另外VP1不受胃液中胃酸的破壞。若通過基因工程生產(chǎn)疫苗,四種蛋白中不宜作為抗原制成疫苗的是________,更適宜作為抗原制成口服疫苗的是__________。,解析:(1)圖中的物質(zhì)M是一條多肽鏈,由于EV71病毒沒有細(xì)胞器,其合成的場所是宿主細(xì)胞的核糖體;①、②過程是以RNA為模板合成RNA的過程,需要的是RNA聚合酶。(2)需要先以+RNA為模板合成-RNA,再以-RNA為模板合成+RNA,也相當(dāng)于合成了一條完整的雙鏈RNA,在這條雙鏈RNA中A=U,G=C,根據(jù)題目中的條件,在病毒+RNA中(假設(shè)用第1條鏈來表示)(A1+U1)=40%,而互補(bǔ)鏈-RNA中(假設(shè)用第2條鏈來表示)(A2+U2)=(A1+U1)=40%,所以兩條互補(bǔ)鏈中A+U占雙鏈RNA堿基數(shù)的比例是A+U=40%,則G+C=60%,以病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA的過程共需要堿基G和C 7 500260%=9 000(個(gè))。,(3)由圖中可以看出+RNA的功能是作為翻譯的模板翻譯出新的蛋白質(zhì);也作為復(fù)制的模板形成新的+RNA;還是病毒的組成成分之一。(4)EV71病毒感染機(jī)體后進(jìn)入內(nèi)環(huán)境中首先會引發(fā)體液免疫產(chǎn)生抗體;病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后,會引發(fā)細(xì)胞免疫。(5)由于VP4包埋在衣殼內(nèi)側(cè)不適合作為抗原制成疫苗;由于VP1不受胃液中胃酸的破壞,口服后不會改變其性質(zhì),所以更適合制成口服疫苗。,答案:(1)宿主細(xì)胞的核糖體 RNA復(fù)制酶(或RNA聚合酶或依賴于RNA的RNA聚合酶) (2)9 000 (3)翻譯的模板、復(fù)制的模板、病毒的重要組成成分 (4)體液免疫和細(xì)胞免疫 (5)VP4 VP1,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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