浙科版遗传信息的表达一轮复习ppt课件.ppt

,第4章 基因的表达,P140,一、什么是基因？,基因是具有遗传效应的核酸片段，是决定生物性状的基本单位。,第三节 基因的表达,1.基因和染色体的关系,基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。,果蝇某一条染色体上的几个基因,2.基因与DNA的关系：,整个DNA分子中都是由基因构成的吗？,基因是有遗传效应的DNA片段。,基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系,染色体,基因1,基因2,非编码区 编码区 非编码区,下图中ad表示果蝇X染色体上的几个基因,原核基因,3.基因和性状的关系,基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位结构单位和功能单位。,4.基因和脱氧核苷酸的关系,每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。,5.基因和遗传信息的关系,基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息 不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。,DNA的基本组成单位是什么？基因的基本组成单位是什么？,二、基因控制蛋白质合成,1.基因的基本功能,1).通过自我复制，在传种接代中传递遗传信息。2).通过转录、翻译，在后代个体发育过程中，表达遗传 信息。,2.什么是表达遗传信息？,3.RNA的种类 p67,组成核糖体,rRNA（核糖体RNA）,运输氨基酸,tRNA（转运RNA）,把DNA的遗传信息传递给蛋白质,mRNA（信使RNA）,功能,结构特点,名称,单链,单链,单链,3.RNA的种类和功能,把DNA的遗传信息传递给蛋白质,运输氨基酸,和蛋白质共同组成核糖体,mRNA mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。,密码子的特点：一种密码子只对应一种氨基酸一种氨基酸可有一种或多种密码子起始密码可以编码氨基酸、终止密码不编码氨基酸通用性自然界中的所有 生物共用一套密码子表,tRNA,转运RNA（tRNA）：含有反密码子,一个转运RNA 只能携带一种特定的氨基酸！细胞中的转运RNA至少有 种！,61,异亮氨酸,A U A,5.转录地点：模板：原料：条件：原则：产物,主要在细胞核,DNA的一条链,4 种核糖核苷酸,遵循碱基互补配对原则 A;T;G;C,U A C G,转录：在细胞核内以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成RNA 的过程。,RNA聚合酶、ATP,6.翻译,场所：原料：模板：条件：原则：产物：,核糖体,氨基酸,mRNA,tRNA、酶、能量,碱基互补配对原则(A-U U-A C-G G-C),多肽,翻译：在核糖体上，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。,核糖体,脱水缩合,甲硫氨酸,通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链的合成。,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,逆转录,三、遗传信息流中心法则,遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程；遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。,在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。,在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。,逆转录病毒：劳斯肿瘤病毒、HIV病毒RNADNARNA蛋白质,RNA自我复制的病毒：烟草花叶病毒RNA正链RNA负链RNA正链,转录,转录,逆转录,转录,翻译,中心法则补充,ACUGGAUC U,mRNA,转录,翻译,蛋白质,mRNA（遗传密码）,ACU GGA UCU,DNA双链,ACTGGATC TTGACC TAGA,tRNA（反密码子）,UGA CCU AGA,HIV病毒,逆转录病毒,RNA病毒：逆转录、DNA自我复制、转录、翻译（RNA自我复制、转录、翻译）,组装,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。如；酪氨酸酶与白化病。,食物中的蛋白质经消化、吸收和水解后产生出苯丙氨酸，首先苯丙氨酸在(1)苯丙氨酸羟化酶的作用下变成酪氨酸，然后酪氨酸转化为3，4双羟苯丙氨酸，3，4双羟苯丙氨酸在(2)酪氨酸酶的作用下，可以生成黑色素。,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,三者的对应关系：,2.数量关系 在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)两条链中的一条链为模板，合成一条mRNA单链的，因此，DNA中的碱基数是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一种氨基酸，其数量关系一般可表示为(如图)：,提醒 因为DNA(基因)、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸(如mRNA上终止密码等)，所以实际上编码n个氨基酸，mRNA上所需的碱基数目大于3n，基因上碱基数目大于6n，故一般题干中求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“至少”等字样。,对位训练3.已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTCAGGAACTTCGAT(其中“”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列)，若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是()A.74 B.75 C.77 D.78,解析 可以根据起始密码和终止密码找到与已知DNA链的对应碱基，确定转录的起点和终点：CACAGTCAGGAACT，可知对应的mRNA中碱基有72147228，因为终止密码不编码氨基酸，所以合成的多肽中氨基酸数最多是(2283)375，其中肽键数目是74个。答案 A,4.如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是(),A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNAB.该过程合成的产物一定是酶或激素C.有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D.该过程中有水产生,对位训练5.在生物体内，性状的表达一般遵循“DNARNA蛋白质”的表达原则，以下叙述不正确的是()A.一个成熟细胞的核DNA含量通常不变，但RNA和蛋 白质含量不断变化B.DNARNA的过程主要在细胞核中完成C.RNA蛋白质的过程主要在细胞质中完成D.同一个体的不同体细胞中，核DNA一般相同，RNA 和蛋白质一般也相同,D,思维误区警示易错清单 对翻译过程的特点理解（1）时间：个体生长发育的整个过程。（2）场所：主要是细胞质。（3）模板：mRNA。（4）特点：mRNA在翻译结束后即降解。错因分析（1）误认为每一个核糖体合成多肽链的一部分。（2）不能正确的识图析图，分析其翻译方向。,解题思路探究,下图为细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是()A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量 的蛋白质B.该过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基 酸C.核糖体移动的方向从左向右D.合成的场所一定在细胞核，合成的场所一定在细 胞质,纠正训练,解析 该过程是翻译过程，模板是mRNA。由图中翻译出的肽链长短就可以推断出核糖体移动的方向是从右向左。合成的场所不一定在细胞核，可以在线粒体和叶绿体，合成的场所也不只是在细胞质。答案 A,题组一：遗传信息的转录和翻译1.生物体的细胞与细胞之间可通过激素等化学信号分子精确高效地发送接收信息，从而对环境做出综合反应。不同的信号分子必须与相应的受体(化学本质多是糖蛋白)特异性结合方能发挥作用。下图是雌激素与相应受体结合情况示意图。,随堂过关检测,由图可知，雌激素与相应的受体结合后形成“激素受体”复合体，并作用于核内基因的某区域，从而直接影响遗传信息的 过程。()A.DNA复制B.转录C.翻译D.逆转录解析 解该题的关键在于识图，把图中给予的信息挖掘出来。由图可知，“激素受体”复合体从核孔进入细胞核，作用于DNA，从而转录出相应的mRNA并合成相应的多肽，可见该复合体影响转录过程。答案 B,2.下列关于遗传信息传递过程的叙述，不正确的是()A.DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则 是以mRNA为模板B.核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进 行翻译过程C.DNA复制、转录与翻译过程都遵循碱基互补配对 原则D.DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸解析 DNA复制时，分别以其两条链为模板，进行边解旋边复制和半保留复制。,A,题组二：有关碱基和氨基酸数目的计算3.艾滋病病毒属于RNA病毒，具有逆转录酶，如果它的 一段RNA含碱基A 23%、C 19%、G 31%，则通过逆 转录过程形成的双链DNA中碱基A的比例为()A.23%B.25%C.31%D.50%,B,4.由n个碱基组成的基因，控制合成由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为()A.na/6B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1)D.na/6-18(n/6-1)解析 该基因共n个碱基，所以DNA单链有n/2个碱基，合成的mRNA最多有n/2个碱基，即最多有n/6个密码子，所以该基因合成的蛋白质中最多有n/6个氨基酸，含一条肽链的蛋白质脱去的水分数为n/6-1，则该蛋白质的相对分子质量最大为na/6-18(n/6-1)。,D,题组三：中心法则和基因5.若下图是果蝇染色体上一段DNA分子的示意图，则该片段中()A.含有5种碱基B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段C.白眼基因位于细胞质内D.白眼基因含有多个核糖核苷酸,解析 该DNA分子片段中含有A、T、C、G 4种碱基；基因是有遗传效应的DNA片段，是由多个脱氧核苷酸组成的；染色体位于细胞核内，所以白眼基因也位于细胞核内。答案 B,7.如图所示，给以适宜的条件，各试管均有产物生成，则 能生成DNA的试管是()A.a和d B.b和c C.只有b D.只有c解析 由图示每支试管中所加入的物质可判断每支试管内所模拟的生理过程，则a为DNA复制，b为转录，c为RNA自我复制，d为逆转录，e为蛋白质合成(翻译)。产生DNA的是DNA复制和RNA逆转录过程。,A,11.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据 图分析，下列说法正确的是()A.该过程共涉及5种核苷酸B.在不同组织细胞中该过程的产物无差异C.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶D.该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗,解析 由图中的游离碱基U可以判断出，该过程是转录过程，不需要DNA聚合酶，图中共有8种核苷酸，该过程属于基因表达的步骤之一，不同组织细胞中表达的基因是不同的。答案 D,14.下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，不能从 图中得出()基因 基因 基因 基因 酶 酶 酶 酶 N-乙酰鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸精氨酰琥珀酸精氨酸A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C.脉胞霉体内精氨酸的合成是在核糖体上进行的D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因 发生突变,解析 精氨酸是合成蛋白质的原料，以其为原料可以在核糖体上合成蛋白质，但不是在核糖体上合成精氨酸。答案 C,15.(2009广东生物,25)有关蛋白质合成的叙述，正确的是(多选)()A.终止密码子不编码氨基酸B.每种tRNA只转运一种氨基酸C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D.核糖体可在mRNA上移动解析 携带遗传信息的是DNA。,ABD,17.(2009江苏卷，28)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。,(1)完成过程需要 等物质从细胞质进入细胞核。(2)从图中分析，核糖体的分布场所有。(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程、，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 中的基因指导合成。(4)用-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞溶胶中RNA含量显著减少，那么推测-鹅膏蕈碱抑制的过程是(填序号)，线粒体功能(填“会”或“不会”)受到影响。,解析 图中过程是DNA转录出RNA，需要细胞质提供能量(ATP)、原料(核糖核苷酸)和酶。由图示知，细胞溶胶中有核糖体，线粒体中也有核糖体。由材料知，线粒体中的RNA聚合酶是由细胞核控制合成的。-鹅膏蕈碱可抑制转录过程，进而影响线粒体的功能。答案(1)ATP、核糖核苷酸、酶(2)细胞溶胶和线粒体(3)核DNA(细胞核)(4)会,（06上海生物37）(8分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如下图所示的模拟实验。从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为-GAACAUGUU-。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是-CTTGTACAA-，则试管甲中模拟的是_过程。,逆转录,将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是_，试管乙中模拟的是_过程。将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是_。(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自_，而决定该化合物合成的遗传信息来自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套_。该病毒遗传信息的传递过程为_。,mRNA,转录,蛋白质,小鼠上皮细胞,该病毒,遗传密码,RNADNAmRNA蛋白质,基因、DNA、染色体的关系,有丝分裂间期，减数第一次分裂前期,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,在核糖体上,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,酶（解旋酶、DNA聚合酶）、ATP,RNA聚合酶ATP,酶、ATP、tRNA,逆转录酶、ATP,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,DNA,RNA,多肽链,DNA,传递遗传信息,表达遗传信息,使病毒的遗传信息整合到宿主细胞中,复制、转录与逆转录的比较,5.下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且四支试管中都有产物生成，请回答：,(1)A、D试管中的产物是，但A试管模拟的是_ 过程。D试管模拟的是 过程。(2)B、C试管中的产物是，但B试管模拟的是 C试管模拟的是。,DNA,DNA自我复制,逆转录,RNA,转录,RNA自我复制,(3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物中最多含有 碱基，有 个遗传密码。(4)美国科学家把人的胰岛素基因通过基因工程拼接到大肠杆菌的DNA分子中，通过大肠杆菌发酵生产胰岛素，这说明：胰岛素的生物合成受 控制。,基因,153,51,不同生物间基因“移植”的成活，并能指导胰岛素的合成，这说明这些生物共用一套；从进化的角度看：这些生物具有，彼此间存在一定的。DNA分子中，“拼接”上某个基因或“剪切”去掉某个基因，并不影响DNA分子中各基因的功能，这说明：,基因是遗传物质的基本结构单位和功能单位,亲缘关系,共同的祖先,密码子,萨顿的假说和类比推理基因在染色体上 P116,关于推理的若干问题：,推理从一个或者一些已知的命题得出新命题的思维过程或思维形式，其中已知的命题是前提，得出的新命题是结论。演绎推理：从一般性原理到个别性判断推理的类型 类比推理 归纳推理类比推理：根据2个或2类事物上的相似，推出它们在另一个或另一类属性上也相似的推理形式。归纳推理：从个别例证到一般性原理的推理形式。例如：细胞学说的创立。,类比推理的典型例证,探究“原生质层相当于一层半透膜吗？”,类比推理着眼于2类事物之间的一系列属性的相似性，是从个别到个别或者从一般到一般的推理。而不是推测2类事物的复杂关系。,类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其 正确与否，还需要观察和实验的检验。,脂肪是有机物；由C、H、O元素组成；分解产生CO2和H2O；它是生物大分子。,生物大分子是生物体内主要活性成分的各种分子量达到10000以上的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。因为脂肪分子量一般为几百，所以脂肪不算生物大分子。,染色体的形态结构,根据着丝粒位置进行的染色体分类图示,染色体核型或染色体组型,A,B,C,D,E,F,G,染色体结构的变异猫叫综合征,染色体数目的变异21三体综合征,优生措施产前诊断,例：羊膜穿刺技术的应用，使医生增加了新的对孕妇进行产前诊断的手段。抽取宫腔内的羊水进行分析、化验，可以确定胎儿是否患有某些遗传病或先天性疾病，因为羊水中含有胎儿脱落的细胞，培养这些细胞可进行染色体分析羊水中的某些化学成分可以反映出胎儿是否患有某些新陈代谢方面的遗传病利用基因诊断技术，可以确定胎儿是否携带着某些致病基因 A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.均正确,D,（06上海生物37）(8分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如下图所示的模拟实验。从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为-GAACAUGUU-。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是-CTTGTACAA-，则试管甲中模拟的是_过程。,逆转录,将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是_，试管乙中模拟的是_过程。将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是_。(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自_，而决定该化合物合成的遗传信息来自_。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套_。该病毒遗传信息的传递过程为_。,mRNA,转录,蛋白质,小鼠上皮细胞,该病毒,遗传密码,RNADNAmRNA蛋白质,基因、DNA、染色体的关系,1.不是所有的DNA都是基因，基因不是连续在 DNA上分布的，而是由碱基序 列将不同的基 因分隔开的。2.DNA分子是通过碱基对的排列顺序来携带遗传信息的。由于构成DNA分子的碱基对的数量成千上万，4种碱基对的排列顺序千变万化，因此，DNA分子能够储存足够多的遗传信息。例如，某DNA分子含有n个碱基对，理论上说，它有4n种碱基对的排列方式，携带4n种遗传信息。,基因的结构,编码区,非编码区,非编码区,有丝分裂间期，减数第一次分裂前期,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,在核糖体上,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,酶（解旋酶、DNA聚合酶）、ATP,RNA聚合酶ATP,酶、ATP、tRNA,逆转录酶、ATP,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,DNA,RNA,多肽链,DNA,传递遗传信息,表达遗传信息,使病毒的遗传信息整合到宿主细胞中,复制、转录与逆转录的比较,