山東省樂陵市高中生物第四章基因的表達課件新人教版必修2.ppt

一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 判斷正誤 1 RNA的結(jié)構(gòu)和種類 1 RNA與DNA在化學組成上的區(qū)別在于 RNA中含有核糖和尿嘧啶 DNA含有脫氧核糖和胸腺嘧啶 2 DNA都是雙鏈 RNA都是單鏈 3 RNA分為mRNA tRNA和rRNA三種 2 轉(zhuǎn)錄 1 轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在細胞核中 2 DNA的兩條鏈同時作模板 3 轉(zhuǎn)錄的原料是4種核糖核苷酸 4 轉(zhuǎn)錄需要解旋酶和DNA聚合酶 二 遺傳信息的翻譯1 密碼子和反密碼子 判斷正誤 1 密碼子位于mRNA上 是由三個相鄰堿基組成的 2 密碼子與氨基酸是一一對應關(guān)系 3 決定氨基酸的密碼子有64種 4 反密碼子位于tRNA上 有61種 2 翻譯 填空 1 場所 2 運載工具 3 模板 4 原料 核糖體 tRNA mRNA 20種氨基酸 三 基因?qū)π誀畹目刂? 中心法則 請寫出完善后的中心法則 2 基因?qū)π誀畹目刂?連線 2 聯(lián)系 1 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中基因中的堿基數(shù) mRNA上的堿基數(shù)與多肽鏈中氨基數(shù)的關(guān)系基因中堿基數(shù) mRNA堿基數(shù) 多肽鏈中氨基酸數(shù) 6 3 1 圖解如下 2 復制 轉(zhuǎn)錄和翻譯與細胞分裂 分化的關(guān)系 1 DNA復制發(fā)生于細胞分裂過程中 2 轉(zhuǎn)錄 翻譯發(fā)生于細胞分裂 分化過程 3 氨基酸與密碼子 反密碼子的關(guān)系 1 每種氨基酸對應一種或幾種密碼子 密碼子簡并性 可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運 2 一種密碼子只能決定一種氨基酸 一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸 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 特別提醒 由于基因中有的片段不轉(zhuǎn)錄以及轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子等原因 所以基因中堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多 一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體 同時合成多條相同肽鏈 從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈 多肽鏈往往還要在相應的細胞器 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)和特定功能的蛋白質(zhì) 1 2011 長春調(diào)研 下列有關(guān)基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述 正確的是 A 一個密碼子只能決定一種氨基酸 一種氨基酸只能由一種tRNA轉(zhuǎn)運B 該過程都需要解旋酶和ATPC 該過程遵循堿基互補配對原則 即A與T配對 G與C配對D DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料分別是核糖核苷酸和氨基酸 解析 在基因控制蛋白質(zhì)合成的過程中 沒有A與T配對 轉(zhuǎn)錄過程需要解旋酶 但翻譯過程不需要 答案 D 2 mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換 則識別該密碼子的tRNA及轉(zhuǎn)運的氨基酸發(fā)生的變化是 A tRNA一定改變 氨基酸一定改變B tRNA不一定改變 氨基酸不一定改變C tRNA一定改變 氨基酸不一定改變D tRNA不一定改變 氨基酸一定改變 答案 C 解析 因tRNA是與mRNA上的密碼子配對 故密碼子的一個堿基發(fā)生替換 對應的tRNA一定改變 又因一種氨基酸可能對應多種密碼子 故密碼子改變不一定引起氨基酸的改變 3 某條多肽的相對分子質(zhì)量為2778 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少是 A 75對堿基B 78對堿基C 90對堿基D 93對堿基 答案 D 解析 設(shè)多肽是由m個氨基酸構(gòu)成的 蛋白質(zhì)的相對分子量 110m 18 m 1 2778 則m等于30 那么控制該多肽的密碼子有31個 終止密碼子不編碼氨基酸 則控制該多肽合成的基因至少有93對堿基 基因與性狀的關(guān)系 1 基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位 2 一般而言 一個基因決定一種性狀 3 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) 4 有些基因可影響多種性狀 5 生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 4 如圖表示生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞和表達過程 下列敘述不正確的是 A 過程分別需要DNA聚合酶 RNA聚合酶 逆轉(zhuǎn)錄酶B 過程均可在線粒體 葉綠體中進行 過程發(fā)生在某些病毒體內(nèi)C 過程不可能發(fā)生在肺炎雙球菌中D 均遵循堿基互補配對原則 但堿基配對的方式不完全不同 解析 病毒自身不能進行新陳代謝 因此不能進行逆轉(zhuǎn)錄 病毒的逆轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在宿主細胞內(nèi) 答案 B 5 改編題 白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遺傳病 前者不能由酪氨酸合成黑色素 后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?排出的尿液因含有尿黑酸 遇空氣后氧化變黑 如圖表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過程 據(jù)圖分析下列敘述不正確的是 A 并非人體所有的細胞都含有酶BB 控制酶D合成的基因發(fā)生突變會導致黑尿病C 白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀的D 圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀 一個性狀也可受多個基因控制 解析 白化病和黑尿病說明基因是通過控制酶的合成來控制代謝 進而控制生物性狀的 答案 C 命題角度 基因表達與遺傳信息流動 1 高考試題考查的知識點主要涉及以下幾個方面 復制 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分析及比較 如2010年安徽卷T3 2009年海南卷T12 中心法則與遺傳信息流動 如2010年上海卷T21 2 近年來對基因表達的考查往往結(jié)合質(zhì)基因 真核細胞與原核細胞 基因結(jié)構(gòu) 以信息形式呈現(xiàn) 等知識進行綜合命題 下圖表示某高等植物細胞中基因表達的過程 表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移的路徑和方向 請仔細觀察和分析圖解 并回答下列問題 1 圖中rbcs基因表達的產(chǎn)物是SSU Cab基因表達的產(chǎn)物是LHCP 在基因表達的過程中 圖中的 代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)依次為 2 圖中 是葉綠體中的小型環(huán)狀DNA 上的基因表達的產(chǎn)物是LUS 物質(zhì) 具有催化某種高分子物質(zhì)合成的作用 則 是 3 據(jù)圖可知 基因表達過程中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的細胞部位是 翻譯發(fā)生的細胞部位是 4 據(jù)圖可知 合成的LHCP參與光合作用的 反應 由SSU和LUS組裝成的Rubisco催化CO2 C5 2C3反應的過程 則Rubisco存在于 中 解析 1 rbcs基因與Cab基因轉(zhuǎn)錄的 信使RNA 從核孔穿出 與 核糖體 結(jié)合 翻譯出肽鏈 2 從題圖看出 上的基因表達的鏈狀物能與葉綠體基質(zhì)中的核糖體結(jié)合 這種鏈狀物應是RNA 物質(zhì) 能催化某種高分子物質(zhì) RNA 合成 是RNA聚合酶 3 從題圖看出 細胞核 染色體 和葉綠體基質(zhì)中的基因都能轉(zhuǎn)錄 細胞質(zhì)和葉綠體中的核糖體都能翻譯 4 題圖顯示LHCP參與類囊體上的反應 即光反應 CO2 C5 2C3發(fā)生于葉綠體基質(zhì) Rubisco存在于葉綠體基質(zhì) 答案 1 mRNA 核糖體 肽鏈 2 RNA聚合酶 3 細胞核 染色體 和葉綠體基質(zhì)細胞質(zhì)中的核糖體和葉綠體中的核糖體 4 光葉綠體基質(zhì) 本講實驗 實驗評價類題目的解題方法 此類試題實驗目的明確 圍繞實驗目的已設(shè)計好實驗 但由于實驗設(shè)計中存在某些不足 導致實驗結(jié)果不能說明實驗結(jié)論 解題時要研讀實驗目的 看是否設(shè)計了變量 結(jié)果是否正確 原理使用是否妥當 有無遵循單一變量原則等 1 看有無對照實驗 如果有 看對照設(shè)計是否合理 2 看實驗是否遵循了單一變量原則 如研究溫度對酶活性的影響 則溫度為自變量 除單一變量外 各組實驗的其他條件應完全一樣 包括 實驗對象的一致性 等量性原則 每次實驗所加試劑的量要相等 實驗控制時間的一致性 實驗條件的一致性等 3 看實驗步驟的順序是否合理 步驟是否完整 4 看實驗儀器 藥劑的使用是否合理 包括藥劑的配備及用量的多少等 5 看實驗結(jié)果的驗證是否合理 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 科學家們開始探索一個特定的遺傳密碼所對應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DNA和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和mRNA的目的是 4 要想知道更多氨基酸的密碼子 你如何改變上述實驗 簡述 5 本實驗所用的細胞提取液可以用大腸桿菌制備 請簡述制備方法 對大腸桿菌進行振蕩裂解 經(jīng)上述操作 得到了除去DNA和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 解析 多聚尿嘧啶的作用相當于mRNA 細胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量 酶 核糖體 tRNA 實驗中除去DNA和mRNA的目的是排除DNA mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響 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 缺項不對 3 排除細胞中的DNA mRNA對體外合成蛋白質(zhì)的影響 4 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 5 離心 過濾 獲取勻漿 用DNA酶處理勻漿 除去DNA 1 2010 天津高考 根據(jù)下表中的已知條件 判斷蘇氨酸的密碼子是 A TGUB UGAC ACUD UCU 解析 密碼子為mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基 因此根據(jù)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對關(guān)系 DNA的信息鏈有兩個種可能 若DNA信息鏈含堿基T G 可推知mRNA上相應位置上的堿基分別是A C 由tRNA上反密碼子最后一個堿基A可推知mRNA上相應位置上的堿基為U 因此蘇氨酸的密碼子為ACU 若另一條鏈為信息鏈 則其堿基順序為ACA 由此可推知密碼子為UGU 與選項不符 答案 C 2 2010 廣東高考 下列敘述正確的是 A DNA是蛋白質(zhì)合成的直接模板B 每種氨基酸僅由一種密碼子編碼C DNA復制就是基因表達的過程D DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析 DNA是蛋白質(zhì)合成的間接模板 直接模板是mRNA 有的氨基酸可以由幾種密碼子編碼 DNA復制是基因的傳遞過程 而轉(zhuǎn)錄和翻譯才是基因的表達過程 絕大多數(shù)生物以DNA為遺傳物質(zhì) 所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 D 3 2010 上海高考 1983年科學家證實 引起艾滋病的人類免疫缺陷病毒 HIV 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒 下列正確表示HIV感染人體過程的 遺傳信息流 示意圖是 解析 HIV病毒是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒 能控制宿主細胞合成逆轉(zhuǎn)錄酶 以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA 該DNA又和人體細胞核內(nèi)的DNA整合在一起 整合后的DNA分子在人體細胞又可以復制 還可以轉(zhuǎn)錄出RNA 以RNA為模板翻譯成病毒的蛋白質(zhì) 該DNA轉(zhuǎn)錄而來的RNA可作為HIV的遺傳物質(zhì) 該病毒無法控制宿主細胞合成RNA復制酶 故HIV的RNA不能復制 答案 D 4 2010 安徽高考 大腸桿菌可以直接利用葡萄糖 也可以通過合成 半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用 將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中 測定其細胞總數(shù)及細胞內(nèi) 半乳糖苷酶的活性變化 如圖 據(jù)圖分析 下列敘述合理的是 A 0 50min 細胞內(nèi)無 半乳糖苷酶基因B 50 100min 細胞內(nèi)無分解葡萄糖的酶C 培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時 半乳糖苷酶基因開始表達D 培養(yǎng)基中葡萄糖缺乏時 半乳糖苷酶基因開始表達 解析 從圖示可知 在0 50min 半乳糖苷酶活性為0 說明此時大腸桿菌以葡萄糖為碳源 但細胞中仍然存在合成 半乳糖苷酶的基因 分解葡萄糖的酶在細胞中一直存在著 在培養(yǎng)基中只有乳糖時 半乳糖苷酶才能合成 答案 D 5 2010 江蘇高考 鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3 的蛋白 鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3 鐵調(diào)節(jié)蛋白 鐵應答元件等有關(guān) 鐵應答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列 能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合 阻遏鐵蛋白的合成 當Fe3 濃度高時 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3 而喪失與鐵應答元件的結(jié)合能力 核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合 沿mRNA移動 遇到起始密碼后開始翻譯 如下圖所示 回答下列問題 1 圖中甘氨酸的密碼子是 鐵蛋白基因中決定 甘 天 色 的模板鏈堿基序列為 2 Fe3 濃度低時 鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應答元件結(jié)合干擾了 從而抑制了翻譯的起始 Fe3 濃度高時 鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3 而喪失與鐵應答元件的結(jié)合能力 鐵蛋白mRNA能夠翻譯 這種調(diào)節(jié)機制既可以避免 對細胞的毒性影響 又可以減少 3 若鐵蛋白由n個氨基酸組成 指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n 主要原因是 4 若要改造鐵蛋白分子 將圖中色氨酸變成亮氨酸 密碼子為UUA UUG CUU CUC CUA CUG 可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn) 即由 解析 轉(zhuǎn)運甘氨酸的轉(zhuǎn)運RNA末端的三個堿基為CCA 所以甘氨酸的密碼子為GGU 模板鏈與信使RNA是互補的 甘 天 色對應的mRNA上堿基序列為 GGUGACUGG 因此對應DNA模板鏈上的堿基序列為 CC