高考生物基因的表达复习课件

【解析】 (1)蛋白质分子中的氨基酸数目等于肽键数加上肽链条数，计算 得出组成该蛋白质氨基酸为 200个。至少的意思是不考虑终止密码子，所以DNA分子中6个 碱基(三个碱基对)决定一个氨基酸，即有1200个碱基；(2)根据碱基配对原则可知，A+G＝ C+T＝50%，故C+T＝600个；(3)如果按题意中mRNA的G+A＝200来计算，就会大大影响计算 速度，因此要学会判断哪些条件是可以利用的，哪些条件是要摒弃的，这对能力的形成十 分重要。
61、20、肽键数=脱去水与子数=
m-n 、 6∶3∶1
能力、思维、方法
【例1】 已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的 肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成信使 RNA 的DNA分子中，最少有C和T多少个( C ) A 400 B 200 C 600 D 800
要点、疑点、难点
原核细胞基因和真核细胞基因的区别
原核细胞 组 特 成 点 编码区不间隔 真核细胞 编码区间隔、不连续 编码序列占比例较小
由编码区和非编码区两部分组成
外显子/内含子
要点、疑点、难点
2 人类基因组计划
人类基因组包括构成24条染色体不同的24个DNA分子。人类基因组计划最基本的任 务是搞清楚每个DNA分子中碱基排列顺序。主要内容是绘制四张图，即遗传(连锁)图、 物理图、DNA序列图和转录图。 (1)遗传图 遗传图是指基因或DNA标记(如多肽性遗传标记)在染色体上以遗传距离表示 相对位置的图，又称为连锁图。 (2)物理图 物理图指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA的限制酶 片段或克隆的DNA片段有序排列而成。标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少 (kb表示千碱基对，Mb表示百万碱基对)来表示。物理图是进行DNA序列分析和基因组织 结构研究的基础。物理图反映了DNA标记之间的实际距离，而遗传图则反映DNA标记之 间的连锁关系。 (3)序列图 序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理图。测定的 总长度约为1m。由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原定2005年要完成 的任务。2000年6月，六国科学家已向全世界宣布“人类基因组草图”的绘制工作已经 完成。 (4)转录图 在整个人类基因组中，只有1%～5%的DNA序列为编码序列。在人体某一特 定组织的细胞中，一般只有0.1%的基因可以表达。
第六课 遗传与变异
第三课时
基因的表达
要点、疑点、难点
1 基因的概念与结构
基因的概念
基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位， 是有遗传效应的DNA片段。在染色体上呈线性排列。
要点、疑点、难点
基因的结构
原核细胞的基因结构
原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸序列可 以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。 有的区段能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能 够编码蛋白质，这样的区段叫做编码区。有的区段不能转录为信使RNA，也 就是说不能编码蛋白质，这样的区段叫做非编码区。非编码区是由编码区上 游和编码区下游的DNA序列组成的。非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对 于遗传信息的表达是不可缺少的。这是因为在非编码区上，有调控遗传信息 表达的核苷酸序列。
遗传效应、 …TGCGATCGT…、 UGCGAUCGU…、6、6、细胞核
课前热身
4 RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，能决 定氨基酸的密码子有 个，密码子能决定氨基酸 种。 5 ( m )、肽链条数 ( n )、肽键个数、脱去水分 子数目的关系是 。 6 DNA(基因)的碱基个数( m )、mRNA的碱基个数( n )、氨基 酸分子的个数之 间的关系是 。
基本单位
脱氧核糖核苷酸
碱 基
嘌呤 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 嘧啶 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）
五碳糖
无机酸
脱氧核糖
磷酸
核糖
磷酸
要点、疑点、难点
复制 时期 细胞分裂间期 转录 蛋白质合成 细胞核 核糖核苷酸 DNA 酶、ATP 翻译 蛋白质合成 核糖体 氨基酸 信息RNA 酶、ATP
【答案】 (1)8 (2)②，②，③ (3)306
能力、思维、方法
【解析】 此题主要考查基因控制蛋白质的合成过程，以及 DNA、 基因、信 使RNA、转运RNA、密码子之间的关系。 (1)DNA两条链包括4种碱基，含4种脱氧核苷酸。RNA③④也包括了4 种碱基，含4种核苷 酸，共8种核苷酸。 (2)能够与信使RNA碱基配对的转录链是②，其上脱氧核苷酸的排列 顺序代表遗传信息， 信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序代表遗传密码。 (3)基因的 6个碱基决定信使 RNA 的3 个碱基，决定 1 个氨基酸。由此 得知，合成含51个氨 基酸的蛋白质，基因中脱氧核苷酸数(碱基数)为6×51＝306个(默认 不考虑终止密码)。
能力、思维、方法
【例4】 2000年6月26日，科学家公布了人类基因组草图，这是人类基因组 研究的重要成果。这一成果被誉为“人类天书”的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继 2000年6月26日公布“人类基因组草图”以后，经过几个月的努力，科学家于2001年2月12日 宣布，人类基因组共约有32亿对碱基，包含了大约3～4万个基因。这标志着人类基因组研究 工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。 这套人类的“生命天书”共24“本”，组成该“书”的文字有四种“笔画”，每两个笔画形 成一个“偏旁部首”，每三个“偏旁部首”形成一个“文字”。 每本“生命天书”中含有几千个关于人类生命的结构、功能、生老病死的“信息”，每条信 息由几千个“文字”组成。人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的10亿个文字 中的30多亿个偏旁部首的排列顺序，然后再破译天书中的每条遗传信息的具体含义即具体功 能。 (1)人类“生命天书”有24本，每“本书”是指一个 ，这套书为什 么是24本? (2)“生命天书”中的“信息”是指一个 。 (3)“生命天书”中的四种“基本笔画”是指 。 (4)“生命天书”中的每个“偏旁部首”是指 ，它们是 。 (5)“生命天书”中的每个“文字”是表示三个特定排列的 ，这个 特定排列的物质为什么是三个?
要点、疑点、难点
2 人类基因组计划
人的 10万个基因，编码序列为 1亿碱基对，仅占整个基因组的 3%。除已知部分非 编码序列对基因活动起调节作用，或参与染色体结构形成及其复制外，大多数非编码 序列的功能还不清楚。 人们预测，搞清楚这些序列的功能，将可能使一些生物学重大问题得到解决。众 所周知：对于发育来说，包含着一系列基因的表达过程，而更为重要的在于这些过程 彼此之间在时空上的紧密联系和配合。受精卵之所以能发育成完整的个体，就是由于 与发育有关的各基因都是处在复杂的调控机制之下，一定的基因总是在一定的时空序 列中被活化或受阻碍，一些科学家认为，对人和其他动物基因组 DNA全序列的比较研 究，将发现更新的调控序列，从而搞清楚发育的遗传程序。对进化中的一些问题也有 望得到答案，基因组工作的完成将成为生物学的一座里程碑而载入史册。
场所
原材料 模板 其它条件 最后结果
细胞核
脱氧核苷酸 DNA 酶、ATP
两个DNA分子
一个RNA分子 一条多肽链
要点、疑点、难点
3 基因的表达
以蛋白质合成有关的计算
DNA
碱基数
6
6n 遗传信息
RNA
蛋白质
碱基数
3 3n 遗传密码nFra bibliotek氨基酸数 1
肽键数
0 （n-m）
课前热身
1 有 的DNA片段。 2 DNA的一条模板链的碱基排列顺序是…ACGCTAGCA…，那么与它互补的 另一条链的碱基顺序是 ；转录成的信使RNA的碱基顺序是… ；它能决定 3 个氨基酸，有 3 个密码子。 3 DNA…—A—T—G—… RNA…—U—A—C—… 该图中有 个核苷酸；有 种核酸；有 5 种碱基； 该过程是在 中进行 的。
能力、思维、方法
【答案】 (1)染色体 人类 22 对常染色体和一对性染色体 (X、Y) 中的DNA分子相互之间结构各不相同。 (2)基因 (3)分别含A、T、C、G碱基的四个脱氧核苷酸 (4)碱基对 A-T、T-A、C-G、G-C (5)碱基对 DNA中转录一个“密码子”或控制一个氨基酸需要三个 碱基对。
能力、思维、方法
【例2】 下表是DNA控制蛋白质合成的过程，分析回答： DNA片段： ①——T—A—G— (基因)②——A—T—C— 信使RNA：③——U—A—G— 转运RNA：④——A—U—C— 氨基酸： ⑤—— (1)图中标出的碱基符号，包括了 种核苷酸。 (2)在DNA双链中， 链为转录链；遗传信息存在于 链上；遗传密码(密码子)存在于 链上。 (3)已知胰岛素含有51个氨基酸，由两条链组成。控制合成胰岛素的基因至少应 含有 个脱氧核苷酸。
能力、思维、方法
【例3】 下图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答： (1)图中所合成多肽链的原料来自 和 。 步骤，该步骤发生
(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 在细胞的部分。 (3)该过程不可能发生在( ) A 神经细胞 B 肝细胞 C 成熟的红细胞 D 脂肪细胞
【解析】 该题考查基因控制蛋白质合成过程，图示为翻译过程，以信使RN A为模板，以转运RNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸 顺序的 蛋白质，成熟的红细胞不再合成蛋白质 (原因是无核，不能控制蛋白质的合成过 程) 【答案】 (1)食物 人体自身的合成 (2)翻译 细胞质(或核糖体) (3)C
要点、疑点、难点
3 基因的表达 RNA的组成元素 RNA的结构与分类 RNA的与DNA的比较 复制、转录与翻译的比较 遗传信息与遗传密码 遗传信息 遗传密码 中心法则 转录 DNA（基因） 逆转录 RNA 翻译 蛋白质（性状） 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 信息RNA中核糖核苷酸的排列顺序。常以三个邻的碱基 决定一个氨基酸 C、H、O、N、P