基因的表达一轮复习课

[考纲展示]遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)[高考考点细化]1、了解RNA的组成、种类及其与DNA的区别与联系2、理解遗传信息转录和翻译的过程3、理解复制、转录和翻译的的区别与联系4、理解密码子、反密码子、遗传密码等相关概念5、掌握基因控制蛋白质合成的相关计算基因表达（基因控制蛋白质合成）的过程，可分为两个步骤：第一步是基因的遗传信息传递给mRNA，此步可称为“转录”；mRNA基因转录蛋白质翻译第二步mRNA移入细胞质通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。1、RNA的基本组成元____________2、基本单位：_____________。3、组成成分：一、RNA的结构与种类4、RNA与DNA的比较：碱基五碳糖组成单位结构RNADNA分布双螺旋结构单链结构脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、T、C、GA、U、C、G主要在细胞核其余在线粒体叶绿体、质粒主要在细胞质(1)若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA。(2)若A≠T、C≠G，则为单链DNA；若A＝T、C＝G，则一般认为是双链DNA。(3)若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA。(4)要确定是DNA还是RNA，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类;是单链还是双链，还必须知道碱基比率。解题依据：5、RNA的种类mRNAtRNArRNA（信使RNA）直链状，上面决定一个氨基酸的3个相邻的碱基组成一个密码子（转运RNA）“三叶草”形，有反密码子和氨基酸臂（核糖体RNA）与某些蛋白质构成核糖体转运特定的氨基酸，识别mRNA上的密码子携带着特定的核糖核苷酸序列的信息，在蛋白质的合成中起着模板的作用6、密码子UCAUGAUUAmRNA天冬酰胺亮氨酸异亮氨酸思考与讨论:20种氨基酸的密码子密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子共有多少种？6461密码子的特点：⑴专一性：一种密码子只对应一种氨基酸⑵简并性：一种氨基酸可有一种或多种密码子（一种氨基酸具有两个或多个密码子的现象称为密码子的简并性）（对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子）意义:增强了密码子的容错性。⑶起始密码可以编码氨基酸、终止密码不编码氨基酸⑷通用性：——自然界中的各种生物共用一套密码子表tRNA结构模式图7、tRNA（运载工具）①结构：三叶草状，有四条臂和四个环。②位点：氨基酸结合位点和反密码子③种类：61种。④单链结构，但有配对区域，不能出现“T”碱基。一种氨基酸只能由一种tRNA携带?一种tRNA只能携带一种氨基酸?学生活动：阅读P64-65讨论并回答1、密码子有（）个，起始密码（）个，终止密码（）个，能够决定氨基酸的只有（）个；2、一个密码子只能够决定（）种氨基酸；3、一种氨基酸可由（）个密码子决定；4、tRNA有61种，一种tRNA只能识别并转运（）种氨基酸；一种氨基酸可由（）种tRNA转运；•5、终止密码无对应的反密码子，反密码子共有（）个6423611一个或多1一种或多61(易错)(2011年济南质检)信使RNA上某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸A．tRNA一定改变，氨基酸一定改变B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变C．tRNA一定改变，氨基酸不一定改变D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变遗传信息、密码子、反密码子区别•遗传信息位于DNA分子的基因上面密码子位于mRNA上面反密码子位于tRNA上面•遗传信息通过密码子间接控制氨基酸排序密码子直接控制氨基酸的排序反密码子则运载相应氨基酸的作用•遗传信息位于DNA分子的基因上面密码子位于mRNA上面反密码子位于tRNA上面•遗传信息通过密码子间接控制氨基酸排序密码子直接控制氨基酸的排序反密码子则运载相应氨基酸的作用二、基因的表达过程1.转录以DNA其中一条链为模板合成mRNA的过程转录的单位是DNA还是基因呢？1、转录a.DNA解旋，以一条链为模板合成RNA;b.DNA与RNA的碱基互补配对：A//U;T//A；C//G;G//C.c.组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来.场所：主要在细胞核；也可在线粒体、叶绿体中。过程：条件：模板：酶：原料：能量：ATP供能mRNA、rRNA、tRNA。遗传信息流动：结果：DNA的一条链四种游离的核糖核苷酸RNA聚合酶。（不需要解旋酶）学生活动：阅读教材P53,思考并回答DNAmRNA转录的过程2、场所：3、产物：4、基本条件：5、碱基互补配对：6、遗传信息流动：模板：原料：能量：酶：转运工具：mRNA多肽（蛋白质）20种氨基酸ATP核糖体G//C、C//G、U//A、A//UmRNA蛋白质多种tRNA2.翻译1、定义：在细胞质中，以为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质（多肽）的过程。mRNA翻译过程此图说明说明问题？这是原核生物的转录翻译过程，因为原核生物转录和翻译是同时进行的。真核生物转录和翻译则不是同时进行的。多聚核糖体阅读教材P67回答：1、多聚核糖体的生物学意义是？2、如何判断翻译的方向？下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中不正确的是A．图中表示4条多肽链正在合成B．转录尚未结束，翻译即已开始C．每个核糖体各自在完成一条多肽链的翻译D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链核糖体mRNA多肽转录方向RNA聚合酶A[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸。()提示：一个tRNA分子与密码子配对的碱基有三个，只携带一种氨基酸。(2)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。()提示：原核细胞无核仁。××(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。()(4)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率。()提示：基因进行转录时是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA。(5)一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。()提示：DNA上可能有不具有遗传效应的片段，且基因会选择性表达，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个。√××(6)每种氨基酸仅由一种密码子编码。()提示：一种氨基酸由一种或多种密码子编码。(7)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。()提示：终止密码子无对应的反密码子。(8)细胞中的mRNA在核糖体上移动，指导蛋白质的合成。()提示：应是核糖体在mRNA上移动。(9)存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质。()×××√DNARNA蛋白质1366n3nn碱基数碱基数氨基酸数重点:弄清基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系DNA中碱基数：RNA中的碱基数：氨基酸数6：3：16n+6：3n+3：n考虑终止密码(2)关注计算中“最多”和“最少”问题。①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的___________不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中________数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中_______数目的6倍还要多一些。③不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略终止密码子)：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有____个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有____个氨基酸。1、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？A.300；600B.900；1800C.900；900D.600；9002、某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是①苯丙氨酸UUU；②天冬氨酸GAC；③亮氨酸CUG；④赖氨酸AAA；⑤精氨酸CGU；⑥丙氨酸GCAA.①③⑤B.⑥②④C.②④⑥D.⑤③①3、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共A．2种B．4种C．5种D．6种4、DNA分子的基本功能是遗传信息的A．贮存和表达B．传递和表达C．贮存和传递D．转录和翻译5、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（）个脱氧核苷酸A．1200B．600C．400D．2006、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是A．DNA，RNA，蛋白质B．DNA，RNA和氨基酸C．RNA，DNA和核糖D．RNA，DNA和蛋白质8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录此RNA的DNA中G+A为A．15B．25C．30D．409、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（）种A．800B．400C．200D．2010、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的氨基酸是A．亮氨酸B．天冬氨酸C．丙氨酸D．缬氨酸11、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是A．mRNAB．tRNAC．DNAD．核糖体转录、翻译与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNAPro游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA小结RNA基因蛋白质转录翻译细胞核细胞质细胞核细胞核细胞质mRNA→Pro3、DNA复制、转录、翻译、逆转录比较项目DNA复制转录翻译逆转录时期场所原料有丝分裂间期，减数第一次分裂前的间期某些RNA病毒侵染宿主细胞后主要在细胞核内主要在细胞核内核糖体在宿主细胞质中4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸约20种氨基酸4种脱氧核苷酸从受精卵到个体的死亡项目DNA复制转录翻译逆转录酶、能量等模板酶（解旋酶、DNA聚合酶）、ATP酶（RNA聚合酶）ATP酶、ATP、tRNA酶、ATP、tRNA酶（逆转录酶)、ATPDNA的两条母链mRNADNA一条链（反义链）RNA项目DNA复制转录翻译逆转录碱基互补A//TT//AG//CC//GA//UT//AG//CC//GA//UU//AG//CC//GA//TU//AG//CC//G项目DNA复制转录翻译逆转录过程产物DNAmRNA多肽链cDNA原则碱基互补配对原则以DNA的两条链为模板，合成子代DNA分子（边解旋，边复制）以DNA的一条链为模板，合成mRNA分子以mRNA为模板，合成具有一定序列的多肽链以病毒的RNA为模板，合成DNA分子复制逆转录三、遗传信息的传递过程——中心法则蛋白质翻译RNA转录DNA复制各类生物遗传信息的传递过程A、有细胞结构的生物蛋白质翻译RNA转录DNA复制B、DNA病毒DNA复制转录RNA翻译蛋白质如：T2噬菌体、天花病毒、乙肝病毒C、逆转录病毒（特殊的RNA病毒）如：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒(RNA+)RNA逆转录cDNA复制转录RNA翻译蛋白质HIV病毒——逆转录病毒逆转录转录转录、翻译组装D、RNA病毒RNA复制翻译蛋白质如：烟草花叶病毒、SARS、禽流感病毒等四、基因对性状的控制1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。酪氨酸酶苯丙氨酸羟化酶白化病、苯丙酮尿症豌豆粒型2、基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。例如：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等表现型=基因型+环境因素所有的性状都是由一个基因来决定的嘛？DNA蛋白质+具有遗传效应的DNA片段，是遗传的功能和结构单位，基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息。一个DNA分子上有多个基因。拟核、线粒体和叶绿体中也有基因主要载体呈线性排列染色体组成成分基因含有基因、DNA、染色体的关系脱氧核苷酸基本单位