基因的本質(zhì)及表達(dá).ppt

1、基因的本質(zhì)及表達(dá),考點(diǎn)一 現(xiàn)代基因的含義,1.基因與脫氧核苷酸、DNA和染色體之間的關(guān)系,特別提示：DNA上有很多片段，其中有遺傳效應(yīng)的片段才叫基因，沒有遺傳效應(yīng)的片段不叫基因。 真核細(xì)胞中線粒體、葉綠體中也有基因。 原核細(xì)胞中DNA是裸露的，沒有與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成染色體。 位于染色體上的基因隨染色體傳遞給子代，其遺傳遵循遺傳規(guī)律。 位于線粒體和葉綠體中的基因隨線粒體和葉綠體傳給后代，是細(xì)胞質(zhì)遺傳的基礎(chǔ)。,考點(diǎn)二 RNA 核糖核酸,1）.基本組成單位： 2）.空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,核糖,堿基,磷酸,A,G,C,U,核糖核苷酸,單鏈,信使RNA： 遺傳信息傳遞的媒介。,核糖體RNA： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體

2、。,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。,3）.RNA的種類,4)比較DNA與RNA的異同,RNA的功能歸納： (1)mRNA蛋白質(zhì)合成的直接模板； (2)tRNA氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)工具； (3)rRNA核糖體的重要組成成分； (4)有些RNA可作為“酶”，催化某些化學(xué)反應(yīng)的完成； (5)RNA病毒中，RNA可作為遺傳物質(zhì)。,用a表示DNA，b表示基因，c表示脫氧核苷酸，d表示堿基。下列圖中四者關(guān)系中正確的是() 答案：D,分析下圖，回答有關(guān)問題：,(1)圖中B是_，C是_，C有_、_、_、_四種，它們之間的配對方式是_。D是_，F(xiàn)是_，其空間結(jié)構(gòu)是_，G是_。 (2)F的基本組成單位是圖中的_，共有_

3、種。F與H的關(guān)系是_，E與G的關(guān)系是_。 (3)圖中E和F的關(guān)系是_。決定F結(jié)構(gòu)多樣性的是_的排列順序。 (4)通常情況下，1個H中含有_個F,1個F中含有_個E,1個E中含有_個D。,答案：(1)脫氧核糖含氮堿基腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)A與T，G與C脫氧核苷酸DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) (2)D4H是F的主要載體E控制G的合成 (3)E是有遺傳效應(yīng)的F片段D (4)1許多成百上千,染色體、DNA、基因三者關(guān)系密切，下列敘述中不正確的是() A. 每個染色體至少含有一個DNA分子，每個DNA分子有很多個基因 B. 復(fù)制、分離和傳遞，三者都能相伴隨而行 C. 三者都是

4、遺傳物質(zhì)，三者都能行使生物的遺傳作用 D. 在生物的傳種接代過程中，染色體行為決定后兩者 【答案】C,若下圖是果蠅某條染色體上的一段DNA分子的示意圖。下列說法正確的是(),A. 白眼基因含有多個核糖核苷酸 B. 白眼基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 C. 白眼基因位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi) D. 白眼基因基本組成單位是4種堿基 【答案】B,下列關(guān)于RNA的敘述，不正確的是() ARNA可作為逆轉(zhuǎn)錄的模板 B轉(zhuǎn)運(yùn)RNA是翻譯的模板 C信使RNA上有密碼子 DRNA中沒有T 答案：B,一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,1、定義：,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。,2、場所： 主要_ 其次_,細(xì)胞核

5、 線粒體和葉綠體,考點(diǎn)三：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,3、過程,4、條件,DNA,RNA,DNA分子的一條鏈,四種核糖核苷酸,ATP,DNA解旋酶 RNA聚合酶等,適宜的溫度和酸堿度,5、產(chǎn)物,DNA,RNA,形成三種RNA, mRNA 傳達(dá)DNA上的遺傳信息 tRNA 運(yùn)輸氨基酸到核糖體上 rRNA 核糖體的重要成分,二、遺傳信息的翻譯,1、定義：以mRNA為模板，合成具有一定的氨基酸順序，形成多肽鏈（蛋白質(zhì)）的過程。,2、場所：_,核糖體,3、密碼子,思考：,組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類： 信使RNA的堿基的種類：,4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸呢？,20種,4種,如果1個堿基決定1個氨基酸就

6、只能決定_種，即,如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_種，即,如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定_種，即,4,16,64,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 1961年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個氨基酸是由m RNA的3個堿基決定，即三聯(lián)體密碼子,信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基,密碼子:,密碼子在mRNA上是連續(xù)的，中間無間隔。,密碼子,密碼子,密碼子,終止密碼子(3種）：不編碼氨基酸 種類 起始密碼子（2種)：編碼氨基酸（甲硫氨酸、 纈氨酸） 編碼氨基酸的密碼子_種 所有生物的密碼子是 的。,61,64,相同,一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由 不同的密碼子決定。 即密碼子具有兼并性。,

7、1種或幾種,密碼子共有多少種？它有哪些作用？ 密碼子與氨基酸如何對應(yīng)？,4、譯員（搬運(yùn)工具）：tRNA（共61種）,亮氨酸,天冬氨酸,tRNA的功能： 一是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，二是識別密碼子，且一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可有一種或幾種tRNA來轉(zhuǎn)運(yùn)。,細(xì)胞質(zhì),5、過程,核糖體,肽鍵,H2O,-H2O,甲硫氨酸,組氨酸,甲硫氨酸,組氨酸,mRNA 和肽鏈被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。,6、條件,mRNA,20種氨基酸,ATP,tRNA,適宜的溫度與PH,在細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個快速的過程。在37 時，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成肽鏈的速度約為每秒連接15個氨基酸。通常，一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體

8、，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成如圖，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。一個mRNA分子上不同核糖體合成的肽鏈完全相同。,多聚核糖體現(xiàn)象,列表比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,特別提醒： 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。 轉(zhuǎn)錄的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 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,提高了蛋白質(zhì)合成的速率。 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(yīng)的細(xì)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)。 在真核細(xì)胞與原核細(xì)胞中基因表達(dá)的區(qū)別： 真核細(xì)胞：

9、先在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄，后在細(xì)胞質(zhì)中翻譯。原核細(xì)胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。,三：遺傳信息表達(dá)的相關(guān)計算,DNA,RNA,多肽鏈,6n 個堿基,3n 個堿基,n 個氨基酸,轉(zhuǎn)錄,翻譯,特別提醒： (1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，通過翻譯形成的肽鏈還需經(jīng)加工后方能成成熟的蛋白質(zhì)，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(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。,下圖表示某基因的片段及其轉(zhuǎn)錄出的信使RNA，請據(jù)圖回答問題(幾種相關(guān)氨基酸的密碼子見下表)。,(1)形成鏈的過程叫做_，場所是_，需要的原料是_。 (2)形成鏈的過程與D

10、NA復(fù)制的過程，都是遵循_原則。 (3)鏈進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與_結(jié)合，在合成蛋白質(zhì)的過程中，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載的氨基酸依次是_(依次填寫兩個氨基酸的名稱)。 (4)若該基因復(fù)制時發(fā)生差錯，當(dāng)上圖a處所指由A變成G時，這種突變對該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有無影響？_。 (5)若該基因有100個堿基對，可編碼的氨基酸最多有_個。,答案：(1)轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核四種核糖核苷酸(2)堿基互補(bǔ)配對(3)核糖體甲硫氨酸、纈氨酸(4)無影響(5)33,遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較（位置與作用） (1)遺傳信息：基因中脫氧核苷酸(或堿基)的排列順序。 (2)密碼子：mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基，決定氨基酸的排列順序。 (3)

11、反密碼子：與mRNA中的密碼子互補(bǔ)的tRNA一端的3個堿基，起識別密碼子的作用。,一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含有的堿基數(shù)依次為() A32；11；66B36；12；72 C12；36；24 D11；36；72 答案：B,已知某tRNA一端的3個堿基順序是GAU，它運(yùn)載的是亮氨酸(亮氨酸的密碼子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG)，那么決定此亮氨酸的密碼子是由DNA模板鏈上的哪個堿基序列轉(zhuǎn)錄而來的() AGAT BGAU CCUA DCAT 答案：A,

12、C,下圖中表示轉(zhuǎn)錄過程的是（ ）,B,1在雙鏈DNA中，已知其中一條鏈的(AG)/(TC)0.4，那么以它的互補(bǔ)鏈為模板，轉(zhuǎn)錄成的mRNA中(AG)/(CU)應(yīng)是() A2.5 B1 C0.4 D1.25 答案：C,3下列對DNA的翻譯過程的說法中，錯誤的是() A以細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸為原料 B以核糖體RNA作為遺傳信息模板 C以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為氨基酸運(yùn)輸工具 D合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì) 答案：B,1、組成人的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4,2、組成噬菌體的核酸的堿基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4,3、已

13、知一段信使RNA上有12個A和G，該信使RNA上共有30個堿基，那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的這一段DNA分子中應(yīng)有C和T（ ）個 A、12 B、18 C、24 D、30,4、一個雙鏈DNA分子中堿基A占30%，其轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的U為35%，則信使RNA上的堿基A為（ ） A、30% B、35% C、40% D、25%,5、某一多肽鏈共有100個氨基酸，則控制合成該肽鏈的基因中的堿基數(shù)至少有（ ）個？ A、600 B、300 C、297 D、594,6、已知某轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端的三個堿基順序是GAU，它所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼是由下列哪個轉(zhuǎn)錄來的（ ）,A、GAT B、GAA

14、 C、GUA D、CTA,再見,3、過程(解旋合成復(fù)旋）,3、過程(解旋合成復(fù)旋）,T,G,A,C,A,T,C,G,U,A,G,C,【思考】 紅色虛線方框內(nèi)包括_種堿基，_種核苷酸。,5,6,3、過程(解旋合成復(fù)旋）,考點(diǎn)四：基因與性狀 一中心法則的內(nèi)容圖解 圖解表示出遺傳信息傳遞的5個途徑,(1)a(DNADNA或基因到基因)：是DNA復(fù)制過程，主要發(fā)生在細(xì)胞核中，表示遺傳信息的傳遞。 (2)b（DNARNA）：是轉(zhuǎn)錄過程，主要發(fā)生在細(xì)胞核中。 (3)c（RNA蛋白質(zhì)）：是翻譯過程，發(fā)生在核糖體上。 b、c共同完成遺傳信息的表達(dá)。 (4)d（RNADNA）：是逆轉(zhuǎn)錄過程，發(fā)生在少數(shù)RNA病毒

15、中，例如SARS病毒、HIV在宿主細(xì)胞內(nèi)時。 (5)e（RNARNA）：是RNA自我復(fù)制過，發(fā)生在部分RNA中。,易錯點(diǎn):一種生物具有中心法則的所有途徑嗎？,在人的干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞中遺傳信息傳遞的途徑分別有哪些？,一般RNA病毒,逆轉(zhuǎn)錄病毒 如SARS,HIV,二：基因與生物性狀之間的關(guān)系 (1)生物的有些性狀是受單基因（單基因指一對基因，而不是單個基因）控制的(如豌豆的高莖和矮莖，由一對等位基因控制)，而有些性狀是由多對基因來決定的(如人的身高)，二者并非是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。 (2)生物的性狀由基因決定，還受環(huán)境條件的影響，是生物的基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，即表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件。 (3)

16、基因控制性狀的途徑,1983年科學(xué)家證實(shí)，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(),【嘗試解答】_D_,下圖表示有關(guān)遺傳信息傳遞過程的模擬實(shí)驗(yàn)，分析回答： (1)圖表示_過程，在植物體內(nèi)進(jìn)行的主要場所是_；圖表示的實(shí)驗(yàn)過程與相比較，需要的特定的酶是_。,(2)需要解旋酶的過程有_。在高等動物細(xì)胞中普遍存在的生理過程是_。(填代號) (3)各過程中，遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”的有_。(填代號),答案：(1)轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核逆轉(zhuǎn)錄酶(2) (3),在遺傳信息的傳遞過程中不可能發(fā)生的是() ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補(bǔ)配

17、對原則 B核基因轉(zhuǎn)錄形成mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過程 CDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板 DDNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,答案：C,(2011年北京海淀區(qū)抽查)下列有關(guān)圖中的生理過程(圖中代表核糖體，代表多肽鏈)的敘述中，不正確的是(),A圖中所示的生理過程主要有轉(zhuǎn)錄和翻譯 B鏈中(AT)/(GC)的比值與鏈中此項(xiàng)比值相等 C一種細(xì)菌的由480個核苷酸組成，它所編碼的蛋白質(zhì)的長度一定為160個氨基酸 D遺傳信息由傳遞到需要tRNA作工具 【嘗試解答】_C_,下圖為在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)，請據(jù)圖回答問題：,(

18、1)圖中甲、乙模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M的過程分別是_、_。 (2)圖中乙過程要順利進(jìn)行，還需向試管中加入的物質(zhì)或細(xì)胞結(jié)構(gòu)有_、_。,答案：(1)轉(zhuǎn)錄翻譯 (2)tRNA核糖體,(3)人們通過研究發(fā)現(xiàn)，有些抗生素通過阻斷細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，從而抑制細(xì)菌的繁殖?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種新型抗生素，請你根據(jù)上述模擬實(shí)驗(yàn)的方法探究這種抗生素能否阻斷細(xì)菌DNA和人體DNA的轉(zhuǎn)錄過程。 實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步：取A、B、C、D 4支試管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相關(guān)的酶的混合溶液； 第二步：向A管中滴加適量的_，B管中滴加_的蒸餾水，同時A、B管中加入等量相同的細(xì)菌_，向C管中加入適量的_，向D管中加入_的蒸餾水，同時C、D管中加入_的人體DNA。 第三步：把A、B、C、D 4支試管放在_的條件下培養(yǎng)一段時間，檢測4支試管中_。 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 該實(shí)驗(yàn)有可能會出現(xiàn)_種實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果出現(xiàn)_， 則說明該抗生素只阻斷細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄，不阻斷人體DNA的轉(zhuǎn)錄。,答案： (3)實(shí)驗(yàn)步驟： 第二步：一定濃度的抗生素水溶液等量DNA一定濃度的抗生素水溶液等量等量 第三步：相同且適