高二人教版生物基因的表达-人教版.pdf

高二 人教版 生物 基因的表达一、学习内容：1 .基因的本质2 .基因如何控制蛋白质合成的3 .基因对性状的控制 基因是具有遗传效应的D N A片断， 是决定生物性状的基本单位,染色体是基因的载体， 在染色体上， 基因呈线性排列 基因控制蛋白质的合成，分为转录、翻译两步，DNA、RNA、蛋白质间的关系总结为遗传中心法则生物性状的表现过程遵循法则，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，同时也通过控制蛋白质的分子结构直接影响性状二、学习重点：1 .染色体、D N A和基因三者之间的关系2 .基因的本质、结构、基因的功能3 .基因控制蛋白质的合成过程和原理4 .基因对性状的控制原理三、学习难点：1 .基因的概念理解2 .基因控制蛋白质的合成过程和原理3 .中心法则内容，基因控制性状的原理四、学习过程：1 .基因每个M4分子上有很多基因］不同的基因控制不同的性状j基因是决定生物性状的基本单位（1）基因概念的提出：v l> 1 9世纪60年代 孟德尔 遗传因子 逻辑推理产物生物的性状由遗传因子控制遗传因子在体细胞成对存在配子中只有这一对遗传因子中的一个配子结合后，合子遗传因子恢复成对<2>20世纪初 摩尔根 基因存在 果蝇实验证实基因存在于染色体上，并且呈直线排列染色体是基因的载体基因是染色体上的遗传单位基因是遗传物质在上下代间传递的基本单位，是功能上的独立单位基因是决定生物性状的基本单位I -蛋 白 质 （ 组蛋白、非组蛋白）染色体一DNA （ 一条分子，多个基因）<3>20世纪50年代 沃森等 DNA结构 基因的化学组成基因是具有遗传效应的DNA片断基因是DNA上的脱氧核甘酸顺序（ 碱基排列顺序）遗传信息来自碱基对的排列顺序（ 2）基因的实质：具有遗传效应的DNA分子片断是D N A分子上具有特定功能的核昔酸序列DNA分子中有许多碱基序列不含遗传信息，具调节作用和稳定染色体作用（ 3）基因的复制和表达基因的表达：通过DNA控制蛋白质的合成实现信 息 转 换 、- ,一DNA ~ 蛋白质一 > 个体遗传信息 分子结构表现性状基因的复制：通过DNA的分子复制实现，将遗传信息传递给下一代DNA f DNA2.基因控制蛋白质的合成（ 1）场所信使£W4 、c z . 媒介物质传递信息, 主口店（ 细胞核） （ 细胞质）真核生物：转录在细胞核内完成、翻译在细胞质中完成线粒体、叶绿体：各自相对有独立的遗传系统和蛋白质表达系统，转录和翻译在细胞器内部完成原核生物：基因的表达在细胞质中完成，转录和翻译同时进行（ 2）过程<1>转录：场所：细胞核内概念：以DNA为模板，按碱基互补配对原则，合成RNA的过程条件：模板——DNA单 链 ：一条DNA单链为模板（ 反义链） ，转录形成序列与其互补连相同 （ 有义链）原料——核糖核甘酸：四种核糖核甘三磷酸，原料在细胞质中合成，通过核孔运输到细胞核中起作用酶——RNA聚合酶系等：包括解旋酶、聚合酶能量——核甘三磷酸：高能磷酸键原则：碱基互补配对原则RNA只有单链结构，碱基组成与DNA不同脱氧核糖胸 腺 嚓 咤（ T ）磷酸腺 噫 吟（ A ）鸟 嘿 吟 ⑹胞口密咤（ C ）核糖尿 嚅 咤（ u ）D N A I , /相同’组成R N A 中没有T , 只有U , 在合成RN A时，以 U 代替T 与 A 配对，将遗传信息转移到RNA ±, 这种RN A叫做信使RNA （ 简写mRNA）A 与 U 配对 两个氢键G 与 C 配对 三个氢键过程：起 始 延 伸 终 止① D N A部分双链解螺旋，形成单链结构② 酶与其中一条D N A 单链结合，以单链为模板合成RNA③利用环境中的原料合成信使R N A ,同时解旋部分沿双链移动，mRNA不断合成延长，信息转移到信息RN A 中。

④ RNA合成后脱离母板，通过核孔出细胞核进入细胞质；D N A 形成双链结构，恢复成双螺旋结构产物：信使RNA 携带信息，能指导合成蛋白质（ 半衰期短）转运RNA 携带氨基酸，参与合成多肽（ 含量相对稳定）核糖体RNA 核糖体的结构成分（ 含量相对稳定）< 2 > 翻译场所：细胞质概念：以信使RN A 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程条件：模板：信使RNA能量：A T P ,供合成多肽链所用原料：氨 基 酸 （ 组成蛋白质的20种氨基酸）酶：蛋白质合成酶系转运RNA：携带氨基酸，识别密码子，将遗传信息转换成氨基酸排列顺序核糖体：多肽合成场所，能与信使RN A结合，完成合成多肽< 3 > 密码子：信使R N A 上决定•个氨基酸的3 个相邻的碱基成为1 个密码子4 种碱基共能形成密码子为： 43=64种决定氨基酸的密码子为： 63种终止密码子为： 3 种 （ UGA UAG UAA）特点：①密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子②密码子不重叠：两个密码子间没有标点符号，读码必须按照•定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号③密码子具有简并性：大多数的氨基酸都可以具有几组不同的密码子④密码子具有一定的方向性：在核酸链上按照一定方向进行读码⑤密码子具有•定的摆动性：三联体密码子的第一位碱基决定了氨基酸的种类，第三位密码子的摆动性最大，允许生物的碱基对发生一定改变但是不影响生物的性状< 3 > 核糖体：氨基酸合成多肽的场所（ 叶绿体、线粒体都有各自的核糖体）①核糖体能与mRNA结合②有两个位点能接受两个tRNA转运来的氨基酸③核糖体内的酶能催化氨基酸间形成肽键④每形成一个肽键，沿信使RNA移动三个碱基⑤遇到终止密码时，核糖体自动脱落，大小亚基分离< 4> 转运氨基酸（tRNA）：① ① 运 载 氨 基 酸 的 工 具 ，也是一种R N A ,简写tRNA②能识别并转运一种氨基酸③ 一端是携带氨基酸的部位，另一端三个碱基④ 每个tRNA的 3 个碱基只能专一与mRNA上的密码子配对，称为反密码子3 .中心法则及其发展信息流：遗传学上，将遗传信息的流动方向称为信息流中心法则：克里克提出内容：、 转录DNA1 逆 转 录 ■­..R NAX=蛋白质中心法则图解遗传信息可从DNA流向DNA -遗传信息可从DN A流向RNA-遗传信息可从RN A流向蛋白质•遗传信息可从RN A流向DNA-遗传信息可从RNA流向RNA-4 .基因对性状的控制-D N A的自我复制转录过程一翻译过程细胞生物・ 逆转录过程（ 病毒中出现）RN A的自我复制（ 病毒中出现）亲 代 信 息 一 / 制 ~► 子 代 信 息 一 型 ~ ~ ► 子代性状-V~~有性生殖-Y-个体发育直接控制作用厂 结 构 蛋 白 ——► 细胞结构1 „结 构 基 因 - —性状▲I调节基因「 酶或激素——► 细胞代谢」间接控制作用基因对性状的控制方式：( 1 )控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状如：酪氨酸- 酪氨酸前黑色素若基因不正常，缺乏酪氨酸能，就不能合成黑色素：白化病( 2 ) 控制蛋白质分子的结构直接影响性状如：镰刀贫血细胞病：血红细胞分子结构不正常，由基因缺陷导致【 模 拟 试 题 】（ 答题时间：45分钟）1 . 一段多核甘酸链中的碱基组成为20%A, 20%的C , 30%的G , 30%的T ,它是一段（ ）A .双链DNA B .单链DNAC .双链RNA D .单链RNA2 .构成D N A的碱基有4种，下列哪项碱基数量比因生物的种类不同而不同（ ）A. （ A+G ） / （ T+C） B. （ A+C） / （ T+G）C. （ A+T） / （ G + C ） D. A/T3 .某基因中有脱氧核甘酸900个， 则由它控制合成的蛋白质最多有多少种氨基酸（ ）A. 20 B, 150 C. 300 D. 9004 .某遗传效应的D N A片段有碱基960个，此片段转录、翻译合成一条肽链，则此肽链在形成时应脱去的水分子数为（ ）A.480 B .240 C .160 D. 1595 . 某多肽链含有99个肽键，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有（ ）A. 297 B. 3006 .某信使R N A的碱基中,子中胞嗜咤占全部碱基的（A. 30% B. 35%C. 594 D. 600尿喀嚏占2 0 %,腺啜吟占1 0 %,则作为它的模板的D N A分）C. 70% D.无法计算7 . 一种转运R N A只能转运（ ）A .不同种氨基酸 B. 一种氨基酸C .各种氨基酸 D. 一个氨基酸8 .关于基因的概念，下列哪种说法是错误的（ ）A .基因在染色体上呈线性排列B ,基因是控制生物性状的基本单位C .基因是染色体的一段D .基因是有遗传效应的D N A片段9 .由碱基A , C和T可以组成的核甘酸种类是（ ）A. 8 B. 6 C. 5 D. 310 .若测得精氨酸转运R N A分子上的反密码子为G C U ,则D N A分子模板链上决定这个精氨酸的相应碱基是（ ）A. GCA B .C G A C. CGT D. GCT11 .实验室模拟生物体内R N A转录的必须条件是（ ）① 酶③ ATP⑤ 信 使RNA⑦适宜的温度A .①②③④⑤③C . ①②③⑤⑦⑧②游离的核糖核甘酸（ 4） D N A分子⑥ 转 运RNA⑧适宜的酸碱度B .②③④⑤③①D .①②③④⑦⑧12 . 密码子存在于下列那种结构上（ ）A. DN A分子上 B. mRNA分子上C. tRNA分子上 D .多肽链上13 . 下列关于遗传信息的叙述不正确的是（ ）A .基因中有遗传信息B .信使RNA上有转录的遗传信息C .密码子上有遗传信息D .蛋白质的结构与功能是遗传信息的具体表现14. •条双链DN A分子，G 和 C 占全部碱基的4 4 % ,其中一条链的碱基中，26% 是 A,20% 是 C ,那么其互补链中的A 和 C 分别占该链全部碱基的百分比是（ ）A. 28% 、20% B. 30% 、24% C. 26% 、20% D. 24% 、30%15 . 镰刀型细胞贫血症病人的血红蛋白基因发生突变，因此翻译出的蛋白质的一个谷氨酸被缴氨酸替换。

下列关于镰刀型细胞贫血病的叙述正确的是（ ）A .病人血红蛋白mRNA上的密码与正常人有差别B .病人携带谷氨酸的tRNA与正常人不同C .基因突变后，不影响血红蛋白的功能D ,基因突变后，不影响合成血红蛋白时所用的tRNA的种类16 . 几种氨基酸可能的密码子如下：甘氨酸： GGU、 GGC、 GGA、 GGG： 缀氨酸： GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG经研究发现，在编码某种蛋白质的基因的某个位点上发生了一个碱基替换，导致对应位置上的氨基酸由甘氨酸变成缴氨酸；接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缎氨酸变为甲硫氨酸，则该基因未突变时的甘氨酸的密码子应该是（ ）A. GGU B. GGC C. GGA D. GGG17 . 某病毒的遗传物质中，A:G:C:U=1:2:3:4,通过逆转录形成的D N A 分子中A:G:C:T应 是 （ ）A. 1:2:3:4 B. C, 2:1:4:3 D. 4:3:2:118 . 用 "N 标记细菌中的D N A ,然后又将普通的I4N来供给这种细菌，于是该细菌便用， 4N 来合成D N A ,假设细菌在含,4N 的营养基上连续分裂两次，产 生 4 个新个体，它们DN A中的含l4N 链的比例是（ ）A. 3:1 B.2:l C. 1:1 D, 7:119 . 已知一个蛋白质分子由2 条肽链组成， 连接蛋白质分子的氨基酸的肽键共有198个,翻译成这个蛋白质分子的m RNA中有A 和 G 共 200个， 则转录成信使R N A 的 DN A 分子中，最少应有C 和 T 多 少 个 （ ）A. 400 B .200 C .600 D .80020 . 已知某生物体细胞有20个 DNA分子，其 中 1 个 DNA分子有36000个碱基，则由该 DN A 分子控制合成的多肽链中，最多有多少种氮基酸（ ）A. 6000 B. 4000 C. 20 D. 1200021 . 某一多肽链内共有肽键数109个，则此分子中含有一 NH2和一COOH的数目至少为（ ）A. 110 和 110 B. 109 和 109 C.9 和 9 D. 1 和 122 .从某种病毒中提取出核酸，经测定，其碱基的组成中A与T含量相等，C与G的含量相等。

以下有关这种病毒核酸种类的结论哪个正确( )A. RNA B ,单链 DNA C .双链 DNA D .环状 DNA23 . 组 成mRNA分 子 的4种单核甘酸能组成多少种密码子( )A. 16 B. 32 C.46 D .6424 .逆转录酶是( )聚合酶A .以D N A为模板的RNA B ,以RNA为模板的DNAC .以RN A为模板的RNA D .以D N A为模板的DNA25 .基因对性状的控制在不同的时期不一样，下列性状的是山等位基因控制的性状是( )A .无籽番茄 B ,无籽西瓜 C .无芒小麦 D .水稻黄化苗26 .已知甲、乙、丙三种病毒，它们的遗传信息的遗传方式分别用下图表示：( 1 )对三种类型的病毒分别举例：甲—;乙_ _ _ _ _ ;丙 供选答案：A .肉瘤 病 毒B .噬 菌 体C .流感病毒)( 2 )图 中1、8表示遗传信息的 过程，9表示遗传信息的 过程，3、10表示遗传信息的 过程，此 过 程 进 行 的 所 必 需 的 条 件 有 、、、o( 3 )图中7表示遗传信息 过程，此过程的发生需要有 的催化作用，这'现象的发现，其意义是对 o27 .下图表示为某动物体内的某种生理过程的示意图，请根据图示内容回答下列相关的问题：/u（ I ）图示内容所代表的生理过程称为。

2）你认为图中E 所示结构运载的氨基酸是附相关密码子：［ 甲硫氨酸（AUG） , 酪氨酸（UAC） , 精氨酸（CGA） , 丙氨酸（GCU） ,苏 氨 酸（ACA） , 丝 氨 酸（UCU）］（ 3）假设该种动物的基因型为A a ,则图示过程表达的基因是A 基 因 还 是 a 基因?. A 基因与a基因的本质区别是 o【 试题答案】1~5 BCBDD 6-10BDCCD 11-15BBAAB 16-20 DBCD 21-24 CDBC25.（1） B C A（ 2） 转 录 翻 译 复 制 D N A 解 旋 酶 D N A 聚 合 酶 游 离 的 脱 氧 核 甘 酸 能 量（ATP）（3） 逆转录逆转录酶中心法则的补充26.（ 1）基因控制蛋白质的合成（ 2） 甲硫氨酸（ 3） A碱 基 （ 或脱氧核甘酸）的排列顺序不同。