2023届高三生物一轮复习课件第18讲-基因的表达

第18讲 基因的表达 主讲人：彭榜元 何为“基因的表达”？ 基因通常是具有遗传效应的DNA片段。 蛋白质是生命活动的主要承担者。 基因 蛋白质 mRNA 转录 翻译 思考 思考 课标要求 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。 2.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。 考点1 遗传信息的转录和翻译 一、遗传信息的转录 一、遗传信息的转录 1.概念： 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 2.场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体（基质） 原核生物：拟核、细胞质 3.条件： 模板、原料、酶、能量 比较DNA复制和转录的异同，填写下表： 复制 转录 场所 条件 模板 原料 酶 能量 产物 碱基配对 信息传递 主要在细胞核 主要在细胞核 DNA的两条链 DNA的一条链 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP 两个双链DNA分子 一条单链RNA A-T、T-A、G-C、C-G DNA→DNA DNA→RNA A-U、T-A、G-C、C-G 思考 思考 在转录开始阶段，RNA聚合酶与DNA什么部位特异性结合？ 思考 提升 转录产物 二、遗传信息的翻译 二、遗传信息的翻译 1.概念： 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所：核糖体 比较DNA复制和转录的异同，填写下表： 复制 转录 翻译 场所 条件 模板 原料 酶 能量 产物 碱基配对 信息传递 主要在细胞核 主要在细胞核 DNA的两条链 DNA的一条链 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP 两个双链DNA分子 一条单链RNA A-T、T-A、G-C、C-G DNA→DNA DNA→RNA A-U、T-A、G-C、C-G 细胞质（核糖体） mRNA 氨基酸 多种酶 ATP 多肽 RNA→蛋白质 A-U、U-A、G-C、C-G 思考 思考 完成大本考向二 课中必练 课中必练 密码子和反密码子 mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。 每个tRNA上的3个碱基能与mRNA上的密码子碱基互补配对，叫作反密码子。 1．从密码子表可以看出，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 2．几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？ 多聚核糖体 意义： 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 原核生物和真核生物的基因表达 完成大本考向一 课中必练 课中必练 三、中心法则 科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 逆转录 复制 为什么基因的表达过程中，要先转录出RNA，在由RNA控制蛋白质的合成呢？ 思考 思考 不同生物中心法则的图解 ①具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒) ②能分裂的细胞(分生区)及DNA病毒(噬菌体等)遗传信息的传递 ③高度分化的细胞(洋葱表皮细胞) ④具有RNA复制功能的RNA病毒(如 烟草花叶病毒) 完成大本考向三 课中必练 课中必练 考点2 基因表达与性状的关系 一、基因表达产物与性状的关系 思考：蛋白质是如何控制生物的性状的呢？ 转录 控制 翻译 蛋白质 基因 RNA 生物的性状 豌豆的圆粒和皱粒 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉 保水强 饱满（圆粒） 基因序列被打乱 淀粉分支酶异常 蔗糖 淀粉 插入一段DNA序列 活性大大降低 （含量降低） 失水 皱缩（皱粒） 人的白化病 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 正常 酪氨酸酶基因异常 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 （无） 囊性纤维化 编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 编码CFTR蛋白的基因 第508位缺少苯丙氨酸 CFTR蛋白片段 CFTR蛋白结构异常 CFTR蛋白功能异常 囊性纤维化 CFTR蛋白作用原理分析 ATP ADP 功能正常的CFTR蛋白 H2O 异常关闭的CFTR蛋白 稀薄的黏液 氯离子 黏稠的分泌物不断积累 1.基因通过控制 来控制 ，进而控制生物体的性状。 2.基因还能通过控制 来 控制生物体的