1、第3讲 基因的表达,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,细胞核,DNA的一条链,核糖核苷酸,碱基互补配对,2.遗传信息的转录和翻译 (1)转录的概念及过程,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,RNA聚合酶,一条链,核糖核苷酸,RNA聚合酶,RNA,DNA链,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)翻译 密码子和反密码子 a.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。
2、 b.反密码子:位于 上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。 翻译,mRNA,61,tRNA,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(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。,自我诊断 (1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚
3、合酶的参与。 ( ) (2)tRNA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。( ),-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(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
4、传信息的翻译。( ),提示: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。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(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。( ),-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,遗传信息的传递与表达 (1)DNA复制、转录、翻译的比较,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)联系,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(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
5、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。,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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mRNA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
6、区域碱基互补,答案,解析,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.反义RNA是指与mRNA或其他RNA互补的小分子RNA,当其与特定基因的mRNA互补结合,可阻断该基因的表达。研究发现抑癌基因的一个邻近基因能指导合成反义RNA,其作用机理如下图。下列有关叙述错误的是( )A.将该反义RNA导入正常细胞,可能导致正常细胞癌变 B.反义RNA不能与DNA互补结合,故不能用其制作DNA探针 C.能够抑制该反义RNA形成的药物有助于预防癌症的发生 D.该反义RNA能与抑癌基因转录的mRNA的碱基序列互补,答案,解析,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 翻译过程 3.图甲、乙、丙表示细胞
7、生命活动过程示意图,图乙是图甲中部分结构的放大图,图丙是图乙中部分结构的放大图。下列叙述错误的是( ),-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,A.图甲中DNARNA的杂交区域中可存在T与A配对 B.图甲中b端对应于图乙的左侧,且图乙中存在3种RNA C.据乙、丙两图可推测tRNA与氨基酸结合的过程中有水生成 D.若DNA模板链上的CCA和GGT分别决定甘氨酸和脯氨酸,则图乙方框内为甘氨酸,答案,解析,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.Q噬菌体的遗传物质(Q RNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后,Q RNA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
8、后利用该复制酶复制Q RNA。下列叙述正确的是( )A.Q RNA的复制需经历一个逆转录过程 B.Q RNA的复制需经历形成双链RNA的过程 C.一条Q RNA模板只能翻译出一条肽链 D.Q RNA复制后,复制酶基因才能进行表达,答案,解析,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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
9、录酶,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.基因、蛋白质与性状的关系 (1)基因对性状的控制(连一连),错混辨析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。,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(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,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)
10、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。,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,遗传信息,22,X、Y,1%,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(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。,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-
11、24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(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,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。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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
12、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,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.下图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程,下列相关叙述正确的是( )A.a、b过程都以DNA为模板,以脱氧核糖核苷酸为原料,都有酶参与反应 B.原核细胞中b、c过程同时进行 C.人体细胞中,无论在何种情况下都不会发生e、d过程 D.在真核细胞有丝分裂间期,a先发生,b、c过程后发生,答案,解析,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 基因对性状的控
13、制 3.(2018湖南浏阳一中期末测试)埃博拉病毒(EBV)的遗传物质是一种单链RNA,EBV感染后可能导致人体患埃博拉出血热(EBHF)。EBV与宿主细胞结合后,将核酸蛋白质复合体释放至细胞质,并启动下图途径进行增殖,进而导致人体患病。下列推断最为合理的是( )A.过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同 B.过程中需要的氨基酸与tRNA的种类、数量相同 C.EBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATP D.直接将EBV的-RNA注入人体细胞将引起EBHF,答案,解析,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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
14、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,-29-,一、图示分析复制、转录和翻译过程,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。,-30-,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,
15、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。,-31-,(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)。,-32-,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。,-33-,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
16、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,-34-,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复制。 (3)如果原料为氨基酸,产物一定是蛋白质(或多肽)。,-35-,3.总结如下表,-36-,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,
