【课件】高三生物一轮复习课件基因的表达与表观遗传调控+

蛋白质是在_______中

上合成的。DNA主要存在于真核细胞的_________中。核糖体细胞质细胞核中的基因如何指导细胞质中蛋白质合成？DNA核糖体细胞核DNA不能直接从细胞核进入细胞质中指导蛋白质合成！！！信使

？RNA为什么可以作为DNA的信使呢？第25讲

基因的表达基因

蛋白质体现

生物性状控制实验思路加入RNA酶降解细胞中的RNA，观察蛋白质合成情况（减法原理）；再加入从细胞提取的RNA，观察蛋白质的合成情况（自身对照）。预期结果加入RNA酶降解细胞中的RNA后，蛋白质合成停止，再加入细胞中提取的RNA后，细胞又可重新合成蛋白质。实验证据①1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验；若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。②1955Goldstein和Plaut用放射性同位素标记变形虫RNA的原料，发现放射性都在核内，然后将细胞核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现放射性已在细胞质中。实验结论RNA就是基因与蛋白质之间的信使。现有如下材料：成熟的叶肉细胞，RNA酶等，如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使？写出简要的实验思路及预期结果。从RNA的结构分析，它为什么可以作为DNA的信使？1.RNA也可储存遗传信息；2.RNA是单链，比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。mRNArRNAtRNARNA的种类及作用蛋白质合成的模板转运氨基酸，识别密码子核糖体的组成成分RNA还有其他的作用吗？RNA病毒的遗传物质，RNA还具有催化作用判断：1.RNA通常是单链，没有氢键。2.RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能。都有哪种RNA参与蛋白质的合成过程？×对于细胞生物来说RNA是如何产生的呢？

什么是转录？转录的场所、模板、原料、产物、能量和酶分别是什么？转录需要解旋酶吗？一、遗传信息的转录碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸RNA聚合酶mRNA或tRNA或rRNADNA双螺旋3.过程：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.叫做翻译1.翻译的场所、模板、原料、产物和能量分别是什么？3.什么是反密码子？tRNA与其所运输的氨基酸有什么对应关系？

tRNA中有氢键吗？4.简述翻译的过程。2.什么是密码子？有多少种？其中能决定氨基酸的有多少种？与氨基酸有什么对应关系？密码子的简并性是什么意思？有何意义？①增强容错性②保证了翻译过程的高效性。三、遗传信息的翻译过程：tRNAtRNA终止密码子脱离一定是从起始密码子开始翻译mRNA场所：

。（细胞质/叶绿体/线粒体）核糖体在核糖体上翻译出来的胰岛素是否具有降低血糖的生理作用？_____，请分析原因：

。否在核糖体上翻译出来的只是多肽链，还需要被运送到相应的“岗位”加工，盘曲、折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，才能承担细胞的生命活动。1、翻译能精确进行的原因（1）________为翻译提供了精确的模板。mRNA（2）通过______________，保证了翻译能够准确地进行。碱基互补配对2、翻译能高效进行的原因一个mRNA分子上可以相继结合____个核糖体，同时进行多条肽链的合成。多3、图中翻译方向如何？判断依据是什么？方向为从右向左；判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。4、合成的多条肽链的氨基酸序列是否相同？相同。因为是以同一个mRNA为模板翻译出来的。(1)mRNA上碱基改变即可改变肽链中的氨基酸序列()(2)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 （）(3)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出来的RNA均可编码多肽（）(4)携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点 ()(5)一个tRNA分子中不只有三个碱基，可以携带多种氨基酸

（）(6)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式（）(7)细胞中的mRNA在核糖体上移动，指导蛋白质的合成（）

秒断正误（2020全国卷Ⅲ）3.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（）A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变总结：真核细胞核原核细胞基因表达的差异1、mRNA无需加工2、转录和翻译同时进行1、mRNA需加工2、先转录，后翻译图乙表示

过程：(1)①是

，⑥是

，②、③、④、⑤表示正在合成的

。(2)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。形成的多条肽链

（相同/不同），原因：有

。mRNA核糖体4条多肽链相同的模板mRNA(3)意义：

。(4)方向：核糖体的移动方向为从

，判断依据是多肽链的长短，

。少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质长的翻译在前相同图丙表示

过程：图中①是

，②、③、④、⑤表示正在合成的

，在核糖体上同时进行翻译过程。原核细胞的转录和翻译DNAmRNA真核细胞的翻译右向左1.下图表示细胞内遗传信息表达的过程,据图回答：(1)图A是

生物基因表达的过程，原因：

。该过程发生的场所在

，图中字母aXb代表什么物质？(2)其Ⅰ转录与Ⅱ翻译是同时进行的原核图B是基因表达的

过程，在图中画出合成方向，并写出图中序号Ⅰ-Ⅳ代表的结构名称。tRNAmRNA多肽翻译核糖体移动的方向BA核糖体DNARNA聚合酶b模板链细胞质

基因中存在非编码区不转录,初始mRNA中的内含子所对应序列还会被剪切掉。1.与核糖体结合的两条信使RNA碱基数目相同，但最终合成的两个蛋白质分子所含氨基酸数目不同，原因是？

。(不考虑起始和终止密码子所引起的差异)翻译后的肽链进行了不同的加工，分别切除了不同数量的氨基酸2.与核糖体结合的信使RNA碱基数目为N，指导其合成的基因中的碱基数远大于2N，主要原因___________

____________________mRNA转录前体mRNA剪接成熟mRNA转录原核基因真核基因只有原核基因编码区、真核基因外显子能编码氨基酸DNA复制转录三、析图建模：常考图示解读据图说出甲乙分别表示遗传信息传递的哪个过程？并指出合成方向？模板：酶：原料：碱基互补配对原则：

A-T、T-A、G-C、C-G模板：酶：原料：碱基互补配对原则：

A-U、T-A、G-C、C-GDNA的两条链解旋酶、DNA聚合酶

4种脱氧核苷酸DNA其中的1条链RNA聚合酶

4种核糖核苷酸2.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基酸有n个(不考虑终止密码子)。下列有关叙述中不正确的是

A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m+n)B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链C.胰岛素mRNA中至少含有m+n个密码子D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的B理顺基因表达中的相关数量关系(1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1病毒EV71为单股正链RNA(＋RNA)病毒，下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下面说法不合理的是(

)A．＋RNA上至多含有64种密码子B．物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体C．过程①②分别是指逆转录和转录D．若EV71的＋RNA含有1000个碱基，其中碱基C和G占400个，以该＋RNA为模板合成一条子代＋RNA的过程共需要碱基A和U1200个C5.拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（

）A．细胞核

B．细胞质

C．高尔基体

D．细胞膜A1、中心法则（克里克）翻译逆转录2、生命是

、

和信息的统一体（1）DNA、RNA是

的载体。（2）蛋白质是信息的

。（3）

为信息的流动提供能量。信息表达产物ATP逆转录和RNA复制通常发生在RNA病毒中，一般认为正常细胞不发生逆转录和RNA复制。物质能量考点二：中心法则及基因表达与性状的关系其他RNA病毒DNA生物原核生物真核生物DNA病毒能够增殖不能增殖RNA病毒烟草花叶病毒、冠状病毒、

HIV等逆转录病毒DNA生物RNA病毒写出下图中遗传信息的传递途径3.不同生物遗传信息的传递过程1、下图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用原理。结合图表分析，下列说法正确的是(

)抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)红霉素能与核糖体结合利福平抑制RNA聚合酶的活性A．环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程B．青霉素和利福平均不能抑制细菌的①过程C．结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中D．①～⑤过程可发生在人体的健康细胞中B2、(2021·湖南师大附中高三二模)Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述错误的是(

)A．QβRNA的复制需经历一个逆转录过程B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C．一条QβRNA模板能翻译出多条肽链D．RNA复制酶基因表达后QβRNA才能进行复制A3.如图所示，下列有关的叙述中，不正确的是

A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为解旋酶.DNA聚合酶C．甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核苷酸D．甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译，原料为氨基酸C4.图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。下列叙述错误的是A.图1所示过程可在原核细胞中进行，

其转录和翻译过程可同时进行B.图2中过程c和d的产物不同，但涉及

的碱基配对方式完全相同C.图1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯

键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解D.图1体现了图2中的a、b、c三个生理过程C5.“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是（）A.催化该过程的酶为RNA聚合酶B.a链上任意3个碱基组成一个密码子C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递C基因表达产物与性状的关系事实1：豌豆子粒圆粒与皱粒的形成机制结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。上述事例体现出基因是通过什么途径控制生物的性状？CFTR基因缺失了3个碱基患者支气管内黏液增多，管腔受阻，细菌繁殖，造成肺部感染CFTR蛋白结构异常，导致CFTR转运氯离子的功能异常CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，氨基酸顺序异常事实2：囊性纤维化的形成机制基因表达产物与性状的关系上述事例体现出基因是通过什么途径控制生物的性状？基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。资料分析如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。苯丙酮尿症、白化病和尿黑酸症均为人类遗传病，其中苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙氨酸在血液中大量积累，使患者尿液中苯丙酮酸含量远高于正常人。尿黑酸症是由于尿黑酸在人体中积累使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气会变成黑色。白化病是由于人体无法将酪氨酸转变为黑色素，从而表现为白花的症状。思考：1.苯丙酮尿症、白化病和尿黑酸的直接病因是什么？根本原因呢？

2.上述事例体现出基因是通过什么途径控制生物的性状？基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。酶①缺失；

酶⑤缺失；酶③缺失。

基因突变。

基因与性状的对应关系生物体的性状还受

的影响。环境条件一个基因一个基因多个基因6、基因的选择性表达与细胞分化（1）生物多种性状形成的基础是

。细胞分化（2）细胞分化的实质是

。基因的选择性表达（3）基因的选择性表达与

有关。基因表达的调控表达的基因分类：①在所有细胞中都表达的基因，称为管家基因。②只在某类细胞中特异性表达的基因，称为奢侈基因。考点二：中心法则及基因表达与性状的关系1）表观遗传碱基序列基因表达和表型可遗传DNA甲基化7.基因表达的调控追根溯源DNA的甲基化Avy基因甲基化如何影响表达?F1小鼠（Avya）Avy基因表达正常Avy基因表达受到抑制Avy基因甲基化程度逐渐增大7.基因表达的调控理解表观遗传应注意的三个问题A.表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。B.表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。课堂练习：秒断正误1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(

)2.基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的(

)3.细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(

)4.在一个细胞中所含的基因都一定表达(

)5.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(

)6.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(

)7.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(

)8.基因与性状是一一对应的关系(

)×√√××√××1.下图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析，下列说法不正确的是(

)A．①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB．②过程中需要多种tRNA，tRNA不同，所搬运的氨基酸也不相同C．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变D．人的镰状细胞贫血是基因对性状的直接控制,使结构蛋白发生变化所致B(2021·河北省选择性考试模考)DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是(

)A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象B6．(2022·山东菏泽高三月考)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的是(

)A．花的颜色由多对基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C．生物性状由基因决定，也受环境影响D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达D第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮