(全国通用)2018年高考生物总复习《基因的表达及对性状的控制》专题突破学案
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二、重难点提示重点:1. 中心法则;2. 基因、蛋白质与性状的关系。
难点:基因、蛋白质与性状的关系。
一、中心法则的提出及其发展1. 中心法则的提出(以DNA 为遗传物质的生物) (1)提出者:克里克。
(2)内容:①遗传信息可以从DNA 流向DNA ,即DNA 的自我复制。
②遗传信息可以从DNA 流向RNA ,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
③遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质,也不能从蛋白质流向RNA 或DNA 。
(3)图解:2. 中心法则的发展(以RNA 为遗传物质的生物)(1)遗传信息从RNA 流向RNA ,即RNA 的自我复制; (2)遗传信息从RNA 流向DNA ,即RNA 的逆转录。
总结:中心法则二、基因、蛋白质与性状的关系1. 基因对生物体性状的间接控制(1)实质:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
2. 基因对生物体性状的直接控制(1)实质:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(1)生物的绝大多数性状受单个基因控制。
(2)生物的有些性状是由多个基因决定的,如人的身高。
(3)生物的性状还受环境条件的影响,是生物的基因和环境条件共同作用的结果。
【随堂练习】1. 下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是()A. 一对相对性状可由多对基因控制B. 基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状C. 隐性基因控制的性状不一定得到表现D. 基因型相同,表现型就相同思路分析:生物的表现型受基因型和环境共同控制,基因型相同时,表现型不一定相同。
答案:D2. 下图表示真核细胞中遗传信息的传递过程,请据图回答下列问题:。
1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。
2.基因与性状的关系(Ⅱ)。
热点题型一遗传信息的传递与表达例1、(2018全国Ⅰ卷,2)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。
下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶【答案】B【变式探究】(2017年江苏卷,23)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见下图,tRNA不变)。
如果该*A la-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是()A.在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys【答案】AC【变式探究】下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程,下列叙述正确的是()A.甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶B.甲、乙两图所示生理过程中,所需模板完全相同C.乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程D.甲、乙、丙三图所示生理过程中,碱基配对情况相同解析由题图可知,甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。
DNA复制过程中需要解旋酶和DNA 聚合酶,转录过程中需要RNA聚合酶。
DNA复制以DNA的两条链为模板,而转录以DNA的一条链为模板。
核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段。
DNA复制时碱基配对方式为A—T、G—C,转录时碱基配对方式为A—U、T—A、G—C,翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。
第三讲 基因的表达[考纲展示]1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2.基因与性状的关系(Ⅱ)授课提示:对应学生用书第128页一、RNA 的结构和种类二、转录1.场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
2.条件⎩⎪⎨⎪⎧模板:DNA 的一条链原料:4种核糖核苷酸能量:ATP酶:RNA 聚合酶3.过程4.产物:信使RNA 、核糖体RNA 、转运RNA 。
三、翻译1.场所或装配机器:核糖体。
2.条件⎩⎪⎨⎪⎧模板:mRNA原料:氨基酸能量:ATP酶:多种酶搬运工具:tRNA3.过程起始—mRNA 与核糖体结合 ↓运输—tRNA 携带氨基酸置于特定位置 ↓ 延伸—错误!↓停止—当核糖体到达mRNA 上的终止密码子时,合成停止 ↓脱离—肽链合成后从核糖体与mRNA 的复合物上脱离 4.产物:多肽――→盘曲折叠蛋白质四、基因对性状的控制1.中心法则(1)提出者:克里克。
(2)补充后的内容图解:2.基因、蛋白质与性状的关系(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状。
(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状。
五、细胞质基因——细胞质遗传1.特点:表现为母系遗传,其后代性状没有一定的分离比。
2.细胞质基因的载体:线粒体、叶绿体。
授课提示:对应学生用书第129页考点一DNA的复制、转录和翻译[核心考点通关]1.DNA复制、转录和翻译的比较项目真核细胞主要真核细胞主要细胞质中的核场所从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工,最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
2.图说两种翻译过程模型(1)图甲翻译模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。
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或缬氨酸。
④翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
第23讲基因指导蛋白质的合成及对性状的控制(解析版)本模块为遗传方面的知识,是学习其他模块的基础。
通过本模块的学习,将在分子层面上更深入地理解生命的本质。
了解遗传信息的转录和翻译的过程,中心法则的内容及应用,基因、蛋白质与性状的关系等。
考纲对本模块内容的具体要求如下:1. 掌握DNA和RNA分子的异同。
2. 描述遗传信息的转录和翻译的过程。
3. 理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。
4. 理解中心法则的内容及应用。
5. 阐述基因、蛋白质与性状的关系。
6. 学会基因的表达的相关计算。
本部分内容在考试中以选择题为主,综合其他章节相关知识来考查遗传与变异。
在复习过程中应明确DNA的复制、转录和翻译的区别和联系。
学会基因的表达的相关计算。
理解中心法则的内容及应用,阐述基因、蛋白质与性状的关系。
一、RNA的组成及分类1.基本单位:核糖核苷酸。
2.组成成分3.结构:一般是单链,且比DNA短。
4.分类种类作用信使RNA(mRNA) 蛋白质合成的直接模板转运RNA(tRNA) 运载氨基酸核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成成分归纳总结DNA和RNA的比较种类DNA RNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基T U共有碱基A、G、C空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核生物中的分布主要在细胞核中,少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中,少量在细胞核中二、遗传信息的转录1.概念:是指在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2.过程第1步:DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
第2步:游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。
第3步:在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步:合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。
第 2 节基因对性状的控制1.生物遗传信息流动表示为:2.逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中。
3.基因控制生物性状的两条门路:(1)经过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状。
(2)经过控制蛋白质的构造直接控制生物体的性状。
4.一个基因可能影响多种性状,一种性状也可能由多个基因控制。
5.线粒体DNA和叶绿体 DNA也能进行复制、转录和翻译,并控制生物体的性状。
中心法例及其发展[ 自读教材·夯基础]1.中心法例的提出(1)提出者:克里克。
(2)(3) 图解:。
2.中心法例的发展发展内容信息流动举例RNA自我复制遗传信息从RNA流向 RNA RNA病毒RNA逆转录合成DNA遗传信息从RNA流向 DNA HIV、致癌的RNA病毒1.以中心法例为基础,写出发展后的中心法例图解。
提示:2.在人体细胞中可否进行RNA复制和逆转录?在人体细胞内遗传信息是怎样流动的?提示:①不可以。
②其过程为:[ 跟从名师·解疑难]1.中心法例及其与生物种类的关系(1)中心法例内容及其发展图解:(2)中心法例与生物种类的关系:①细胞生物:原核生物、真核生物。
②病毒:a.DNA病毒:b.RNA病毒:2.中心法例表现了DNA的两大基本功能(1) 传达遗传信息:它是经过DNA复制达成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)表达遗传信息:它是经过转录和翻译达成的,发生在个体发育过程中。
[ 特别提示 ](1)逆转录需要逆转录酶。
(2)逆转录和 RNA复制只有某些病毒才能进行。
基因、蛋白质与性状的关系[ 自读教材·夯基础]1.基因控制性状的门路(1)基因对性状的间接控制:①本质:基因经过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状。
②举例:皱粒豌豆的形成人白化病的形成(2)基因对生物体性状的直接控制:①本质:基因经过控制蛋白质的构造直接控制生物体的性状。
②举例:囊性纤维病。
编码CFTR蛋白的基因缺失了致使3 个碱基――→ CFTR蛋白缺乏苯丙氨酸,惹起CFTR蛋白构造和功能异样。
《基因在染色体上及伴性遗传》【考点定位】【命题预测】本考点与基因分离定律、自由组合定律一样,都是高考的核心考点。
纵观近三年高考题,本专题主要考查伴性遗传特点、遗传病分析,非选择题突出与常染色体遗传相结考查,如常染色体遗传病和伴性遗传病的结合分析、设计实验分析基因位置等。
预测2018年高考仍将突出与常染色体的结合考查,将伴性遗传特点与基因自由组合定律结合考查。
【要点讲解】一、遗传的染色体学说1.萨顿的假说(1)研究方法:类比推理。
(2)假说内容:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的,即基因就在染色体上。
(3)依据:基因和染色体行为存在着明显的平行关系,具体如下表所示。
2.基因位于染色体上的实验证据(1)证明者:摩尔根。
(2)研究方法:假说—演绎法。
(3)研究过程①实验②提出问题:F1全为红眼⇒红眼为显性F2中红眼∶白眼=3∶1⇒符合基因的分离定律白眼性状的表现总是与性别相关联。
③提出假说,进行解释a.假设:控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因。
b.用遗传图解进行解释(如图所示):④演绎推理,实验验证:进行测交实验(亲本中的白眼雄果蝇与F1中的红眼雌果蝇交配)。
⑤得出结论:控制果蝇的红眼、白眼的基因只位于X染色体上。
⑥基因与染色体的关系:一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
二、伴性遗传及其应用1.伴性遗传的概念性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
2.伴性遗传病的实例、类型及特点3.伴性遗传在实践中的应用(1)ZW型性别决定:雌性个体的两条性染色体是ZW,雄性个体的两条性染色体是ZZ。
(2)应用:可根据表现型判断生物的性别,以提高质量,促进生产。
【考点透析】考点1 基因与染色体的关系【典型例题】人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。
下列有关叙述中错误的是()A.若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的,则患者均为男性B.若X、Y染色体上存在一对等位基因,则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上C.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的,则男性患者的儿子一定患病D.若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的,则患病女性的儿子一定是患者【答案】C【变式训练】纯种果蝇中,朱红眼♂×暗红眼♀,F1中只有暗红眼;而反交,暗红眼♂×朱红眼♀,F1中雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。
专题18 基因的表达及对性状的控制真题回放1.(2017年海南卷,25)下列关于生物体内基因表达的叙述,正确的是()A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA【答案】B2.(2017年江苏卷,3)在体外用14C 标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys),得到*Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到*Ala-tRNACys(见下图,tRNA不变)。
如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法正确的是()A.在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys【答案】AC【解析】多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体,可同时合成多条被14C 标记的多肽链,A正确;反密码子与密码子按碱基互补原则进行配对,与tRNA携带的氨基酸无关,B错误;由于该tRNA携带的氨基酸由Cys替换成Ala,则新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换成Ala,C正确;该tRNA本应运输Cys,则Ala的位置不会替换为Cys,D错误。
3.(2016年海南卷,13)某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。
物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是()A.抑制该病毒RNA的转录过程B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.抑制该RNA病毒的反转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程【答案】C【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA,然后整合到真核宿主的基因组中,Y 物质与脱氧核苷酸结构相似,应抑制该病毒的逆转录过程。
基因的表达班级:姓名:成绩:[考纲要求]1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)2.基因与性状的关系(Ⅱ)[基础知识回顾]一、RNA的化学组成及分磷酸1.RNA的基本组成单位:碱基:2.RNA的结构:一般是链,而且比DNA ,因此能够通过,从细胞核转移到细胞质中,穿过层磷脂分子层。
3.RNA的分布:主要分布在中。
4.RNA的种类:(1)mRN A→将遗传信息从传递到细胞质中(2)tRNA→运输,识别密码子(3)rRNA→的组成成分[例题1](2013·海南生物)甲(ATG G)是一段单链DNA 片段,乙是该片段的转录产物,丙(A-P~P~P)是转录过程中的一种底物。
下列叙述错误的是A.甲、乙、丙的组分中均有糖B.甲、乙共由6 种核苷酸组成C.丙可作为细胞内的直接能源物质D.乙的水解产物中含有丙二、遗传信息的转录1.转录的概念:在中,以为模板合成mRNA的过程。
2.转录的过程:(1)解旋:酶作用于氢键,使DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
(2)配对:细胞中游离的与DNA链上的碱基互补时,两者以结合。
(3)连接:在作用下,游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。
(4)脱离:合成的从DNA链上释放,DNA双螺旋恢复。
三、遗传信息的翻译1.翻译的概念:游离在中的各种氨基酸,以为模板合成具有一定顺序的蛋白质的过程。
2.密码子:(1)位置:在上(2)实质:决定一个氨基酸的三个相邻。
(3)种类:种,其中终止密码子个,起始密码子个,能决定氨基酸的密码子有种。
- 1 -3.tRNA(1)种类:种(2)结构:三叶草形,一端是携带的部位,另一端有3个碱基可以与mRNA 上的密码子,叫。
[思考]tRNA是否只有三个碱基?RNA是否没有氢键?。
4.翻译过程(看P66图4-6,回答问题)(1)mRNA进入细胞质与结合。
(2)携带氨基酸的tRNA与mRNA的碱基,将氨基酸置于特定位置。
(3)氨基酸脱水缩合形成键( )(写出该化学键结构简式),连接成肽链。
第二节基因对性状的控制【高考目标导航】基因与性状的关系【基础知识梳理】一、中心法则的提出及其发展1、中心法则的提出(1)提出人:克里克。
(2)内容:2、发展(1)RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向RNA。
(2)致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向DNA。
3、完善后的中心法则内容(见右图2):二、基因、蛋白质与性状的关系1、(间接控制)酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构(直接控制)2、基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
3、生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状。
【要点名师透析】一、中心法则的理解与分析1、内容图解图示表示出遗传信息的传递有5个过程。
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递2、中心法则与基因表达的关系【典例】在遗传学上,把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。
信息流的方向可以用下图表示,则( )A.①和②过程都需要解旋酶和RNA聚合酶B.能进行④或⑤过程的生物不含DNAC.①过程可能发生基因突变和基因重组D.③过程不发生碱基互补配对【解析】①过程为DNA复制过程,②为转录过程,二者都需要解旋酶,后者需要RNA聚合酶;④过程为RNA复制,⑤为逆转录过程,都发生在以RNA为遗传物质的病毒所寄生的细胞内;①DNA复制过程可以出现基因突变,而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期;③过程为翻译过程,转运RNA的反密码子和信使RNA的密码子碱基互补配对。
【答案】B二、基因对性状的控制1、控制途径2、基因与生物性状的关系(1)基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。
(2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响,如玉米叶绿体的形成至少与50多个不同基因有关。
(3)一般而言,一个基因只决定一种性状。
(4)环境因素会影响生物性状,如人类身高不完全取决于基因,可受后天营养及锻炼状况影响。
第四部分遗传与进化第27课时基因的表达一、考点内容全解(一)本讲考什么1.基因的概念——具有遗传效应的DNA片段Array(1)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,它通过控制某种蛋白质的合成而实现对生物性状的控制。
(2)基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的结构层次关系图示如下:〖特别提示〗①基因的主要载体是染色体。
②基因在染色体上呈线性排列,相邻基因间有一段无遗传效应的脱氧桂苷酸序列相连接。
③基因中脱氧牲苷酸的特定排列顺序代表着遗传信息。
2.基因对性状的控制(1)DNA的功能①基因(DNA)中分子脱氧核苷酸的特定排列顺序代表着遗传信息②遗传信息的传递。
通过DNA复制实现。
③遗传信息的表达。
通过转录和翻译实现,主要反映在蛋白质分子结构上,从而表现出与亲代相似的性状(2)mRNA 与密码子 ①RNA 的分子组成:基本单元为核糖核苷酸,与脱氧核苷酸相似,但五碳糖为核糖,碱基中以尿嘧啶代替了胸腺嘧啶。
②RNA 的种类:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)③密码子:mRNA 中决定一个特定氨基酸的相邻三个碱基tRNA 中反密码环上与mRNA 中密码予相互 配对的三个碱基称“反密码子”。
(3)蛋白质的合成(真核细胞)3.中心法则(1)图解(2)含义:包括五个方面,而且均遵循碱基互补配对原则。
①DNA 复制;②转录:遗传信息由DNA 传递给mRNA ;③逆转录:某些病毒在逆转录酶的作用下,以RNA 为模板合成DNA ;④翻泽:以mRNA 为模板合成特定蛋白质,表现出生物性状;④RNA 复制:某些RNA 病毒以自身RNA 为模板合成RNA 。
4.基因对性状的控制(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。
(2)通过控制蛋白质分子结构来直接影响性状。
(二)考点例析基因组研究最新发现表明,人与小鼠的基因约80% 相同,则人与小鼠DNA 碱基序列相同的比例是 ( )A .20%B .80%C .100%D .无法确定基因是指DNA 分子中有遗传效应的DNA 片段,是 遗传物质(DNA)结构和功能的基本单位,人与鼠80%的基因相同,并不说明人与鼠碱基序列之间的关系,因为基因只占DNA 分子中极少的一部分。
第二节《基因对性状的控制》学案【学习目标】1、解释中心法则。
2、举例说明基因与性状的关系。
【教学重点和难点】1、教学重点(1)中心法则。
(2)基因、蛋白质与性状的关系。
2、教学难点基因、蛋白质与性状的关系。
【探究线索】什么是中心法则?----→为什么说基因控制生物体性状?-----→基因是如何控制生物体性状的?-----→基因、蛋白质与性状之间的关系是怎样的?【自主探究】(课前完成)一、中心法则的提出和发展1、中心法则的提出(1)、提出者:(2)、内容:①遗传信息从DNA流向,即DNA的复制;②遗传信息从DNA流向,即转录;③遗传信息从RNA流向,即翻译。
(3)、图解:。
2、中心法则的发展(1)分析资料一:结论:遗传信息可以从RNA流向,即RNA的复制;(2)分析资料二:结论:遗传信息可能从RNA流向,即逆转录;(3)分析资料三:结论:遗传信息可以从蛋白质流向。
(4)完善后的中心法则图解:二、基因、蛋白质与性状的关系1、生物的性状主要是由体现的,蛋白质的合成又受的控制,因此,性状是由基因控制的。
2、基因控制生物的性状有两条途径:(1)基因通过控制来控制代谢过程,进而控制生物的性状;(2)基因通过控制直接控制生物体的性状。
3、基因与性状的关系(1)基因与性状的关系并非都是简单的关系,可以是多个基因决定一个性状(人的身高),也可以是一个基因与多个性状有关。
(2)性状除了受基因控制,也受影响,如课本68页图中的水毛茛的叶形与是否浸于水中有关。
即性状是和相互作用的结果。
(3)生物的性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用,精确控制的。
【难点突破】基因控制生物性状的方式: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;例:(1)豌豆种子的形状(从基因角度解释圆粒和皱粒豌豆的形成)DNA中插入一段外来DNA序列豌豆淀粉分支酶基因正常-----------------------------------→豌豆淀粉分支酶基因异常淀粉分支酶正常合成淀粉分支酶不能正常合成淀粉含量高淀粉含量低,蔗糖含量高保留水分多————→圆粒皱粒←————由于失水而皱缩(2)白化病机理控制酪氨酸酶的基因异常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素缺乏黑色素而表现为白化病2、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状例:(1)囊性纤维病病因(2)镰刀型细胞贫血症编码血红蛋白的基因中一个碱基对发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞呈镰刀型容易破裂,患溶血性贫血总结:基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。
《基因的表达》【学习目标】更正、归纳1、经过小组合作,谈论交流,商议遗传信息转录和翻译的基本过程。
2、能运用数学方法,解析碱基与氨基酸数量的对应关系,进行相关的计算。
3、从遗传密码的通用性特点解析,进而认同生物遗传物质的一致性及生物之间的相同性。
【重点难点】归纳遗传信息的转录和翻译过程。
【预习提问】1、基因的本质是什么?2、什么是转录?转录需要哪些条件?3、什么是翻译?翻译需要哪些条件?[ 我的疑问 ]【谈论解问】更正、归纳谈论一、遗传信息的转录过程1、图中①②③分别代表什么?转录的方向是向左还是向右?2、DNA与 RNA在化学组成上的差异是什么?、3、三种 RNA都携带遗传信息吗?4、转录时DNA链完好解开吗?谈论二、遗传信息的翻译过程1、图中 A~ E 结构的名称分别是:A,B_________,C,D,E。
2、图中正在转运的那个氨基酸的密码子是什么?反密码子是什么?3、地球上几乎所有的生物都共用一套密码子表。
依照这一事实,你能想到什么?4、细胞提高 mRNA的利用效率、加快蛋白质的合成速度(翻译过程是一个快速的过程)的体系是什么?5、一条多肽链中有氨基酸 1000 个,作为合成该多肽链模板的 mRNA 分子和用来转录成 mRNA的 DNA分子分别最少需要碱基多少个?【架构生问】更正、归纳[ 课堂检测 ]()1 、以下列图甲是真核生物细胞某生理过程表示图,乙图是甲图的局部放大,相关说法错误的选项是A、甲图中③是RNA聚合酶B、乙图中共有8 种核苷酸组成C、图中所示过程发生的场所主要在细胞核D、②中含有的密码子共有61 种()2、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、30 D 、40() 3、DNA控制蛋白的合成程,下面的法正确的选项是正、DNA片段①⋯— T— A— G⋯②⋯— A— T—C⋯信使 RNA ③⋯— U— A— G⋯运 RNA ④⋯— A— U— C⋯氨基酸⑤⋯⋯□⋯⋯A、中出的碱基符号,包括了8 种核苷酸B、 DNA双中①、②均模板C、密子位于③和④ 上D、②③的程只能生在胞核中()4、右胞中多聚核糖体合成多的表示,以下法正确的是A、示表示一个信使RNA分子同指四条多的合成B、示表示四个核糖体同开始合成四条多C、示四个核糖体合成完后的四条多不相同D、示合成多的方向是自左至右5、下是基因控制蛋白合成的两个主要步。
第2节基因表达与性状的关系[学习目标] 1.概述基因控制生物体性状的两种方式,进一步理解基因蛋白质与性状关系。
2.概述基因选择性表达与细胞分化的关系。
3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
知识点一基因表达产物与性状的关系基因控制生物性状的两条途径(1)基因对生物性状的间接控制①实质:基因通过控制□01酶的合成来控制□02代谢过程,进而控制□03生物体的性状。
②举例(2)基因对生物性状的直接控制①实质:基因通过控制□12蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②举例:□13囊性纤维病。
编码CFTR蛋白(转运蛋白)的基因缺失了□143个碱基→CFTR蛋白在第508位缺少□15苯丙氨酸→CFTR蛋白□16空间结构异常→CFTR转运氯离子的功能异常→支气管中黏液增多,管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖,最终使肺功能严重受损。
问题探究白化病与老人头发变白的原因相同吗?提示:不相同。
白化病是由于编码酪氨酸酶的基因异常导致细胞缺少酪氨酸酶而缺乏黑色素;而老年人头发变白是由于细胞衰老时酪氨酸酶活性下降而缺乏黑色素。
[例]人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示。
人群中,有若干种遗传病是由于苯丙氨酸的代谢缺陷所导致的。
例如,苯丙氨酸的代谢产物之一苯丙酮酸在脑中积累会阻碍脑的发育,造成智力低下。
下列分析不正确的是()A.缺乏酶①可导致病人既“白(白化病)”又“痴”B.缺乏酶⑤可导致病人只“白”不“痴”C.缺乏酶⑥时,婴儿使用过的尿布会留有黑色污迹(尿黑酸)D.上述实例可以证明遗传物质通过控制酶的合成,从而控制新陈代谢和性状解题分析本题中的每种酶只催化一种化学反应,缺乏酶①则不能合成酪氨酸,人体内的苯丙氨酸只能合成苯丙酮酸,苯丙酮酸积累造成智力低下,此时该病人既“白”又“痴”,A正确;缺乏酶⑤只能引起酪氨酸不能转变为黑色素,故只表现为白化病,B正确;而缺乏酶⑥时,只会引起不能合成苯丙酮酸,但其他生理过程正常,故婴儿的尿布上不会有尿黑酸,尿黑酸最终被分解为CO2和H2O,C错误;该代谢过程可证明基因通过控制酶的合成来控制新陈代谢和性状,D正确。
《基因的表达及对性状的控制》
【考点定位】
【命题预测】
纵观近三年高考题,本专题主要考查基因控制蛋白质的合成即转录和翻译过程、中心法则的全过程及应用等,预测2018年高考仍将以选择题或非选择题的形式考查以上知识点。
【要点讲解】
一、遗传信息的转录和翻译
1.RNA的组成、结构与类型
(1)RNA与DNA的区别
①分布情况:DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中。
②分子链数:DNA多为双链,RNA多为单链。
③碱基种类:DNA中有T(胸腺嘧啶)无U(尿嘧啶),RNA中有U(尿嘧啶)无T(胸腺嘧啶)。
④染色情况:甲基绿-吡罗红混合染色剂可将DNA染成绿色,将RNA染成红色。
(2)基本单位:核糖核苷酸,由1分子核糖、1分子磷酸和1分子磷酸构成。
(3)种类及功能:
①信使RNA(mRNA):蛋白质合成的模板;
②转运RNA(tRNA):识别并转运氨基酸;
③核糖体RNA(rRNA):核糖体的组成部分。
2.转录的过程
(1)解旋:DNA双链解开,暴露碱基。
(2)配对:原则――碱基互补配对原则;模板――解开的DNA双链中的一条链;原料――游离的核糖核苷酸。
(3)连接:酶――RNA聚合酶;结果――形成一个RNA。
(4)释放:合成的RNA从DNA上释放,DNA双链恢复成双螺旋结构。
3.翻译的过程
(1)起始:核糖体与mRNA结合,tRNA上的反密码子识别起始密码子并配对。
(2)运输:tRNA识别mRNA上的密码子,并将携带的氨基酸置于特定位置。
(3)延伸:核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,由对应tRNA运输相应的氨基酸回到延伸中的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体)。
(4)停止:当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成停止。
(5)脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离。
4.转录和翻译的比较
二、中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则及其发展
①DNA的复制;②转录;③翻译;④RNA的复制;⑤逆转录。
2.基因对性状控制的方式(实例)
【考点透析】
考点1 基因的表达
【典型例题】如图所示为某生物的基因表达过程。
下列相关叙述不正确的是()
A.该过程发生在真核细胞内,在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开
B.若合成一条肽链时脱去了100个水分子,则该条肽链中至少含有102个氧原子C.RNA与DNA的杂交区域中既有A-T又有U-A之间的配对
D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等
【答案】A
【变式训练】下列关于基因表达过程的叙述,错误的是()
A.转录只能以基因的一条链作为模板
B.一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间
C.参与基因表达的每种tRNA只能转运一种氨基酸
D.转录与翻译过程的碱基配对方式不完全相同
【答案】B
考点2 中心法则及基因对性状的控制
【典型例题】如图所示,下列有关叙述不正确的是()
A.甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板,酶为RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板,酶为DNA聚合酶和解旋酶
C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸
D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸
【答案】C
【变式训练】下图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知()
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程需tRNA的协助
C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同D.过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
【答案】B。