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(共41张PPT)
　基因的表达
教学重难点
教学和高考目的要求
考点一 遗传信息的转录和翻译
考点二 中心法则及基因与性状的关系
即基因通过控制蛋白质的合成控制生物性状
基因的表达
考点一 遗传信息的转录和翻译
一、RNA（核糖核酸）的结构和功能
C、H、O、N、P
AGC
U
核糖
1、基本元素：
2、基本单位：
3、空间结构：
一般是单链
核糖核苷酸
P
N
考点一 遗传信息的转录和翻译
信使RNA（mRNA）：
核糖体RNA（rRNA)：
转运RNA（tRNA)：
DNA的信使，合成蛋白质的直接模板
识别并转运氨基酸的工具。
与蛋白质构成核糖体。
（messenger）
（transfer）
（ribosomal）
4、种类及功能
病毒RNA:RNA病毒的遗传物质
酶：少数酶为RNA，起催化作用
考点一 遗传信息的转录和翻译
5、RNA与DNA的区别
分布 碱基 五碳糖 结构特点
DNA
RNA
主要细胞核
主要细胞质
有T无U
有U无T
脱氧核糖
核糖
通常双链
通常单链
考点一 遗传信息的转录和翻译
二、遗传信息的转录
以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程
1、概念：
2、场所：
主要在细胞核，也可以在线粒体和叶绿体中
（DNA→RNA）
3、时间：
整个生命历程
考点一 遗传信息的转录和翻译
4、过程：
RNA聚合酶
一条链
核糖核苷酸
RNA
DNA链
（启动子）
连接磷酸二酯键
RNA
5、产物：
(包括mRNA、tRNA、rRNA)
考点一 遗传信息的转录和翻译
三、遗传信息的翻译
以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程
1、概念：
2、场所：
核糖体
（RNA→蛋白质）
3、时间：
整个生命历程
（还有线粒体和叶绿体）
考点一 遗传信息的转录和翻译
4、密码子：
A U C G A U C C G C A
mRNA
密码子
密码子
密码子
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。
②密码子的种类
①密码子的特性
3个终止密码:（不决定氨基酸）UAA、UAG、UGA
2个起始密码:
AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）
a、一个密码子只对应一种氨基酸
b、一种氨基酸可对应一个或多个密码子
c、地球上几乎所有生物都共用一套密码子
（专一性）
（简并性）
（通用性）
43=64种
第一个字母 第二个字母 第三个
字母
U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终 止 终 止 半胱氨酸 半胱氨酸 终 止 色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 （起始） 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 （起始） 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U
C
A
G
考点一 遗传信息的转录和翻译
5、转运工具：
①形态：三叶草形
②种类：
64
-3
=61种
1种tRNA只能转运一种氨基酸。
③tRNA与氨基酸的对应关系：
1种氨基酸可以由一种或多种tRNA运输
（反密码子种类）
考点一 遗传信息的转录和翻译
6、翻译过程：
U
A
C
甲硫氨酸
A
C
U
天冬氨酸
核糖体
mRNA
C
U
U
A
G
G
A
A
U
C
1号
2号
①起始：mRNA与核糖体结合
②运输：tRNA携带氨基酸将其置于特定位置
考点一 遗传信息的转录和翻译
6、翻译过程：
U
A
C
甲硫氨酸
A
C
U
天冬氨酸
mRNA
C
U
U
A
G
G
A
A
U
C
肽键
1号
2号
3号
A
U
G
异亮氨酸
③延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，对应的tRNA运输相应的氨基酸加到延伸的肽链上
考点一 遗传信息的转录和翻译
6、翻译过程：
甲硫氨酸
A
C
U
天冬氨酸
mRNA
C
U
U
A
G
G
A
A
U
C
肽键
1号
2号
3号
A
U
G
异亮氨酸
④停止：当核糖体到达mRNA的终止密码子时，合成停止
⑤脱离
考点一 遗传信息的转录和翻译
①模板：
②原料：
③能量：
④酶：
⑤转运工具：
⑥碱基互补配对：
⑦产物：
mRNA
20种氨基酸
ATP
多种酶
tRNA
A-U，U-A，G-C，C-G
多肽链（蛋白质）
U
A
C
A
U
G
C
G
tRNA
mRNA
小结：
考点一 遗传信息的转录和翻译
注意：
①多聚核糖体：
一条mRNA链上结合多个核糖体
意义：少量的mRNA分子短时间内合成大量相同的多肽链
②翻译时mRNA相对静止，核糖体在mRNA上移动
③真核细胞先在细胞核（主要）转录，然后在细胞质翻译，原核细胞边转录边翻译
考点一 遗传信息的转录和翻译
④mRNA中碱基数、DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸数的关系
DNA
mRNA
多肽链
m个氨基酸
3m个碱基
至少
6m个碱基
至少
转录
实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3 ∶1的原因
5．(2021·深圳高三月考)已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有(　　)A．600个　　　　　　　　　 B．700个C．800个 D．900个
考点一 遗传信息的转录和翻译
6．(2021·山东泰安质检)一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(　　)
A．m、(m/3)－1
B．m、(m/3)－2
C．2(m－n)、(m/3)－1
D．2(m－n)、(m/3)－2
考点一 遗传信息的转录和翻译
复制 转录 翻译
时间 个体生长发育整个过程 场所 主要在细胞核，也可以在线粒体、叶绿体
模板 DNA的两条链
原料
能量 ATP 酶 多种酶
产物 两个双链DNA
碱基互补配对方式
意义 传递遗传信息 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 总结：DNA复制、转录、翻译的区别与联系
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
核糖体
DNA的一条链
mRNA链
4种游离的脱氧核苷酸
4种游离的核糖核苷酸
20种氨基酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
RNA
蛋白质
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
A-U、U-A、G-C、C-G
复制、转录和翻译典型图像辨别
考点一 遗传信息的转录和翻译
丙
3．(2021·广东茂名高三模拟)图中甲、乙、丙分别表示人体细胞中遗传信息的传递和表达过程。有关叙述正确的是(　　)
A．甲过程中通常有多个核糖体共同参与一条肽链的合成，从而提高效率
B．乙过程的特点是边解旋边复制，且多起点同时开始进行
C．丙过程进行的场所包括细胞核、线粒体、叶绿体
D．甲、乙、丙三过程均有氢键的破坏和形成，都遵循碱基互补配对的原则
考点一 遗传信息的转录和翻译
4．(2021·江苏徐州月考)下图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达过程，下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生
B．甲过程需要4种核糖核苷酸、酶、能量等条件
C．图乙所示碱基配对情况相同
D．图乙过程最终合成的肽链长度不同
考点一 遗传信息的转录和翻译
考点二 中心法则及基因与性状的关系
一、中心法则的内容及发展
体现了遗传信息的传递和表达功能
1、总表达式
②烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则表达式
③HIV等逆转录病毒的中心法则表达式
(2)分别写出下列生物中心法则表达式
①具有细胞结构的生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则表达式
高度分化的细胞没有分裂能力，不能进行DNA的复制
【检测】写出洋葱表皮细胞及根尖分生区细胞内遗传信息传递过程
①洋葱表皮细胞内遗传信息传递过程为:
DNA RNA 蛋白质
转录
翻译
②洋葱根尖分生区细胞内遗传信息传递过程为:
典例：下列有关图示生理过程的描述，错误的是(　　)
A．甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成B．甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞细胞核内进行C．图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成D．图甲中若复制起始点增多，则DNA复制的时间会大大缩短
3．(2021·广东东莞高三一诊)下图所示为遗传信息传递的“中心法则”。研究发现四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点。下列有关说法错误的是(　　)
A．四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果
B．图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
C．细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生
D．艾滋病病毒侵染T细胞后能发生图中所有过程
4．(2021·山东泰安高三模拟)冠状病毒为单股正链RNA病毒，用(＋)RNA表示。下图表示冠状病毒的增殖和表达。下列相关说法错误的是(　　)
A．冠状病毒属于RNA病毒，体内含有逆转录酶
B．病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成
C．病毒RNA可直接作为翻译的模板
D．病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则
二.基因控制性状的途径:
(1)直接途径:
基因通过控制蛋白质的空间结构直接控制生物体的性状
①机理:
基因 蛋白质结构 生物体性状。
②实例:
镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
控制
直接控制
(2)间接途径:
基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状
①机理:
基因 酶的合成 细胞代谢 生物体性状。
②实例:
白化病、豌豆的粒形。
控制
控制
间接控制
②实例：
a.白化病：
b.豌豆粒形：
考点二 中心法则及基因与性状的关系
线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语
线粒体肌病、肥厚性心肌病：母系遗传或非遗传性，表现为骨骼肌 异常及心肌病变。
1. 分布： ______和________中。
线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如：
线粒体
叶绿体
四. 细胞质基因
2. 细胞质遗传特点:
①DNA分子半自主性复制；
②母系遗传：只能通过母亲遗传给后代。
１
２
３
４
５
６
７
８
９
10
11
这些疾病有什么特点？为什么？
因为受精过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自母亲的卵细胞。
特点: 表现为母系遗传，只能通过母亲传给后代。
③不遵循孟德尔遗传规律
(1)由逆转录酶催化的是RNA→DNA( )
(2)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成( )
(3)中心法则没有体现遗传信息的表达功能( )
(4)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为：
（ ）
(5)豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状( )
(6)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同( )
√
√
×
√
×
√

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