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1、第第3 3讲基因的表达讲基因的表达第一页，编辑于星期六：四点二十五分。第二页，编辑于星期六：四点二十五分。-3-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升从基因到蛋白质1.RNA的结构和种类(1)DNA与RNA的区别T(胸腺嘧啶)双链U(尿嘧啶)(2)RNA的种类及功能氨基酸核糖体第三页，编辑于星期六：四点二十五分。-4-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升细胞核DNA的一条链核糖核苷酸碱基互补配对2.遗传信息的转录转录的概念及过程第四页，编辑于星期六：四点二十五分。-5-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升RNA聚合酶一条链核糖核苷酸RNA聚合酶RNADNA链第五页，编辑于星期六：四点二十五分。-
2、6-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升3.遗传信息的翻译(1)密码子和反密码子密码子:上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有种。反密码子:位于上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。(2)概念mRNA61tRNAmRNA氨基酸氨基酸顺序第六页，编辑于星期六：四点二十五分。-7-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(3)过程mRNAtRNAmRNAtRNA终止密码脱离第七页，编辑于星期六：四点二十五分。-8-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(4)翻译过程中,mRNA与核糖体数量的关系遗传信息的翻译过程中,通常一个mRNA结合多个核糖体的意义是少量的mRNA分
3、子可以迅速合成大量的蛋白质,提高了蛋白质的合成效率。第八页，编辑于星期六：四点二十五分。-9-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(4)真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质的合理解释是真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译。()(5)某基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等。()(6)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。()(7)DNARNA杂交区域中A应与T配对。()提示:转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。提示:DNARNA杂交区域中,A还可与U配对。正误判断(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。()(2)tRN
4、A分子中含有一定数量的氢键。()(3)细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸。()第九页，编辑于星期六：四点二十五分。-10-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(8)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。()(9)DNA聚合酶是在细胞核内合成的。()提示:DNA聚合酶是一种蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成。(10)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是同一种密码子所决定的氨基酸不同。()(11)原核生物的mRNA转录的同时就与核糖体结合。()(12)真核细胞内,转录的同时,核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译。()提
5、示:同一密码子决定的氨基酸应相同。提示:真核细胞内的转录和翻译是在不同时间和空间进行的。第十页，编辑于星期六：四点二十五分。-11-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(13)少数RNA具有生物催化作用。()(14)真核生物的tRNA呈三叶草结构。()(15)密码子的种类为64种,决定氨基酸的共61种,终止密码子有3种。()第十一页，编辑于星期六：四点二十五分。-12-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升遗传信息的传递与表达(1)DNA复制、转录、翻译的比较第十二页，编辑于星期六：四点二十五分。-13-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(2)联系第十三页，编辑于星期六：四点二十五分。-14-
6、必备知识梳理核心重难突破关键能力提升易错警示(1)翻译时,碱基配对的双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子,故AU、UA配对,不能出现T。(2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。(3)翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸。翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。(4)翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,但mRNA不移动。翻译的方向就是核糖体移动的方向。第十四页，编辑于星期六：四点二十五分。-15-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升考向1 转录过程1.(2017全国理综)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是()A.tRNA、rRNA和mR
7、NA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 答案解析解析关闭tRNA、rRNA和mRNA都是通过不同DNA片段的转录产生的,A项正确。真核细胞中,不同RNA的模板是不同的DNA片段,同一细胞中不同的DNA可以同时转录,同时合成不同的RNA,B项正确。真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,还有少量DNA分布在线粒体和叶绿体中,细胞核、线粒体和叶绿体中的DNA都可以进行转录,从而合成RNA,故C项错误。转录过程中,遵循碱基互补配对原则,因此转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D项
8、正确。答案解析关闭C第十五页，编辑于星期六：四点二十五分。-16-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升2.(2019广东茂名化州二模)真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述中,错误的是()A.该过程不会发生在细胞质中B.该过程两个RNA聚合酶反向移动C.该DNA片段至少含有2个基因D.该DNA片段的两条链均可作为模板链 答案解析解析关闭图示为转录过程,主要发生在细胞核中,此外还会发生在线粒体和叶绿体中,A项错误;由图可知,该过程两个RNA聚合酶反向移动,B项正确;基因是有遗传效应的DNA片段,图中有两处正在进行转录过程,说明该DNA片段中至少含有2个基因,C项正确;由图可知,该D
9、NA片段的两条链均可作为模板链,D项正确。答案解析关闭A第十六页，编辑于星期六：四点二十五分。-17-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升考向2翻译过程3.2019湖北七市(州)协作体3月联考右图是蛋白质合成示意图,下列相关描述错误的是()A.图中核糖体移动方向是从右向左,终止密码子位于a端B.通常决定氨基酸的密码子又叫起始密码子C.该过程中碱基互补配对的方式是AU、CGD.图中所示蛋白质合成过程涉及3种RNA 答案解析解析关闭图中核糖体移动方向是从左向右,则终止密码应该位于b端,A项错误;据图分析,氨基酸位于肽链的第一位,因此决氨基酸的密码子应该是起始密码子,B项正确;翻译过程中,mRNA上
10、的密码子与tRNA上的反密码子配对,遵循的碱基互补配对原则有A与U互配、C与G互配,C项正确;翻译过程中涉及三种RNA,分别是mRNA、tRNA和rRNA,D项正确。答案解析关闭A第十七页，编辑于星期六：四点二十五分。-18-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升4.Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QRNA。下列叙述正确的是()A.QRNA的复制需经历一个逆转录过程B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链D.QRNA复制后,
11、复制酶基因才能进行表达 答案解析解析关闭Q噬菌体含有的RNA,是正链RNA,它可以充当mRNA,直接进行翻译,合成出蛋白质。其复制过程是先合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成正链RNA。由图可知,一条QRNA模板可以合成三种蛋白质。由图可知,QRNA可以直接翻译合成RNA复制酶,说明复制酶基因在QRNA复制前已经表达成功。答案解析关闭B第十八页，编辑于星期六：四点二十五分。-19-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升基因对性状的控制及人类基因组计划1.中心法则的提出及发展(1)完善中心法则内容(用简式表示)DNA的复制;翻译;。(2)RNA的自我复制和逆转录只发生在病毒在宿主细胞内的增殖过
12、程中,且逆转录过程必须有的参与。高等动植物体内只能发生DNA的复制、转录和翻译。转录RNA的复制逆转录RNA逆转录酶第十九页，编辑于星期六：四点二十五分。-20-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升2.基因、蛋白质与性状的关系(1)基因对性状的控制(连一连)易错警示植物激素等非蛋白质类物质体现生物性状都属于间接控制途径。答案b,a,b,a,b第二十页，编辑于星期六：四点二十五分。-21-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升(2)基因与性状的关系基因对性状的间接控制,基因通过控制来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。基因对性状的直接控制,基因通过控制直接控制生物体的性状。生物体的一种性状,有时由
13、一个基因决定,有时受多个基因的影响;单个基因也会影响同一生物体的多种性状。酶的合成蛋白质的结构第二十一页，编辑于星期六：四点二十五分。3.人类基因组计划(1)在遗传学上,一个生物体的基因组是指包含在该生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部。人类基因组的DNA序列主要分布在细胞核中条常染色体和两条性染色体上。(2)1999年,中国参加“人类基因组计划”,承担其中的测序任务。2003年4月14日,美、日、德、法、英、中6国科学家宣布人类基因组计划取得阶段性成果。-22-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升遗传信息22X、Y1%第二十二页，编辑于星期六：四点二十五分。-23-必备知识梳理核心重难突
14、破关键能力提升(1)真核细胞通过转录合成RNA,原核细胞和某些病毒通过逆转录合成DNA。()(2)一个性状可以由多个基因控制。()提示:原核细胞也是通过转录合成RNA的。正误正误判断判断 第二十三页，编辑于星期六：四点二十五分。-24-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升第二十四页，编辑于星期六：四点二十五分。-25-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升第二十五页，编辑于星期六：四点二十五分。-26-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升易错警示(1)DNA的复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。(2)RNADNA的逆转录和RNARNA的RNA复制过程,在病毒单独存在时不能进行,
15、只有当病毒寄生到宿主细胞中以后才发生。(3)逆转录需要逆转录酶催化。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶,它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。这是获得目的基因的重要手段。(4)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。第二十六页，编辑于星期六：四点二十五分。-27-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升考向1 中心法则过程分析1.中心法则反映了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的一般规律,以下说法正确的是()A.过程只发生在含有逆转录酶的病毒中B.过程中模板链和子链的(A+T)/(G+C)互为倒数C.各种RNA分子都可以作为翻译的模板D.图中遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则 答案解析解
16、析关闭过程为逆转录,需要逆转录酶参与,病毒无独立生存能力,该过程发生在宿主细胞中,A项错误。过程为DNA复制,模板链和子链的(A+T)/(G+C)相等,B项错误。RNA包括tRNA、mRNA、rRNA,只有mRNA能作为翻译的模板,C项错误。答案解析关闭D第二十七页，编辑于星期六：四点二十五分。-28-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升2.(2019湖北咸宁联考)下图是中心法则及其发展的内容,下列相关叙述错误的是()A.生物的遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中B.a、e过程所需的原料相同,b、c所需的原料也相同C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.b过程需要RNA聚合酶催化,而e
17、过程需要逆转录酶催化 答案解析解析关闭据图可知,生物的遗传信息除了储存在DNA的脱氧核苷酸序列中,还可以储存在RNA的核糖核苷酸序列中,A项错误;a、e过程分别是DNA复制和RNA逆转录,都是合成DNA,所需的原料是脱氧核苷酸,b、c过程分别是DNA转录和RNA复制,都是合成RNA,所需的原料是核糖核苷酸,B项正确;因蛋白质是生命活动的体现者和承担着,表现型是通过形态、结构和生理特征体现的,这些都需要蛋白质作为基础,C项正确;b过程是DNA转录,合成RNA,需要RNA聚合酶催化,而e过程是RNA逆转录,形成DNA,需要逆转录酶催化,D项正确。答案解析关闭A第二十八页，编辑于星期六：四点二十五分
18、。-29-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升考向2基因对性状的控制3.(2019湖南师大附中月考)下图是中心法则中部分遗传信息的流动方向示意图,有关说法正确的是()A.图甲过程一般发生于烟草花叶病毒的体内B.图甲过程不可能同时发生于同一个细胞内C.图乙过程只发生在可增殖的细胞,复制起点A先于B复制D.图乙、图丙过程均可能发生在真核细胞内,均具有双向复制的特点 答案解析解析关闭分析题图可知,图甲中,表示逆转录,表示转录,表示翻译,表示合成DNA双链,表示转录;图乙表示DNA的多起点复制;图丙表示环状DNA的复制。烟草花叶病毒属于RNA病毒,该病毒不会发生逆转录,且病毒只有在宿主中才有生命活动,
19、A项错误;RNA病毒侵入细胞并将自身RNA注入宿主细胞后,在宿主细胞内进行自身RNA和蛋白质合成的过程,可同时发生于宿主细胞内,B项错误;根据环的大小可以判断出复制起点B先于A复制,C项错误;图乙、图丙都是DNA复制,图丙是环状DNA复制,图乙、图丙均可能发生在真核细胞内,均具有双向复制的特点,D项正确。答案解析关闭D第二十九页，编辑于星期六：四点二十五分。-30-必备知识梳理核心重难突破关键能力提升4.下图表示遗传信息的复制和表达等过程,下列相关叙述错误的是()A.可用光学显微镜检测过程中是否发生碱基对的改变B.过程需要模板、原料、酶和能量等基本条件C.图中过程均发生了碱基互补配对D.镰刀型
20、细胞贫血症体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 答案解析解析关闭过程是DNA的复制,在复制过程中发生碱基对的改变属于基因突变,在光学显微镜下不能看到;为DNA复制,为转录,前者以DNA两条链为模板,以脱氧核苷酸为原料,后者以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,两个过程都需要相关酶及能量等条件;(DNA复制)、(转录)和(翻译)过程都遵循碱基互补配对原则;镰刀型细胞贫血症产生的原因是基因突变导致血红蛋白的结构发生改变,从而使生物的性状发生改变,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。答案解析关闭A第三十页，编辑于星期六：四点二十五分。-31-一、图示分析复制、转录和翻译
21、过程 1.DNA分子复制过程(1)判断依据:模板为DNA,且形成具有双链结构的DNA(图1)。(2)两个子代DNA分别由一条母链和一条子链组成,两个子代DNA分子在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分离。第三十一页，编辑于星期六：四点二十五分。-32-2.转录过程(1)判断依据:模板为DNA,且合成单链RNA(图2)。(2)由于图中d是已与模板DNA分离的游离的RNA片段,因此转录的方向是由右向左,且a为RNA聚合酶。(3)b与c的名称分别为胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。(4)在真核细胞中该图示主要发生在细胞核中,叶绿体和线粒体中也能进行。第三十二页，编辑于星期六：四点二十五分。-33-(
22、2)为tRNA,为核糖体,为mRNA,为多肽链,如图3所示,核糖体内mRNA对应的DNA碱基对的排列顺序为。3.翻译过程(1)判断依据:模板为RNA,且合成场所为核糖体(图3)。第三十三页，编辑于星期六：四点二十五分。-34-应用体验应用体验1下图中图1表示中心法则,图24表示中心法则中的三个信息流动过程。第三十四页，编辑于星期六：四点二十五分。-35-下列相关叙述不正确的是()A.图2对应图1中的过程,基因突变会在该过程中发生B.图3的产物是C链,该过程对应图1中的C.图4对应图1中的,D链是图1中过程的产物D.以上四个图中都要发生碱基的互补配对 答案解析解析关闭图2属于DNA的复制,对应图
23、1中的过程,该过程可能会发生基因突变;图3属于转录,对应图1中的,其产物是C链(mRNA);图4属于翻译,对应图1中的,D链是图1中过程的产物mRNA;中心法则中的所有过程都要发生碱基互补配对。答案解析关闭B第三十五页，编辑于星期六：四点二十五分。-36-二、从模板及原料分析遗传信息的传递方向和产物1.从模板分析(1)如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或转录。(2)如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制逆转录或翻译。2.从原料分析(1)如果原料为脱氧核苷酸,产物一定是DNA,生理过程可能是DNA复制或逆转录。(2)如果原料为核糖核苷酸,产物一定是RNA,生理过程可能是转录或RNA复
24、制。(3)如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽)。第三十六页，编辑于星期六：四点二十五分。-37-3.总结如下表 第三十七页，编辑于星期六：四点二十五分。-38-应用体验应用体验2下面是关于遗传信息的流动过程,对应的叙述不正确的是()A.甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成的遗传信息传递方向B.乙可表示逆转录病毒在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向C.丙可表示DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向D.丁可表示RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向 答案解析解析关闭胰岛细胞中胰岛素的合成是基因表达的过程,其遗传信息传递方向中不包括DNA复制;含逆转录酶的RNA病毒在宿主细胞内繁殖时,先要利用RNA在逆转录酶的作用下生成DNA,然后再表达出相应的蛋白质外壳,并与转录出的RNA组装成子代病毒;DNA病毒(如噬菌体)在宿主细胞内繁殖时,以自己的DNA为模板复制出子代DNA,并与表达出的蛋白质外壳组装出子代病毒;RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖时,通过翻译可直接合成蛋白质外壳,并与RNA复制后产生的RNA组装成子代病毒。答案解析关闭A第三十八页，编辑于星期六：四点二十五分。第三十九页，编辑于星期六：四点 二十五分。