一轮复习人教版基因的表达（47张）课件

第18讲基因的表达010203重温真题经典再现遗传信息的转录和翻译中心法则及基因表达与性状的关系知识精讲命题·规律探究知识精讲命题·规律探究考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）1.RNA的结构与功能提醒DNA和RNA的区别(1)正确判断DNA和RNA①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；②含有碱基U或核糖⇒RNA。(2)DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）2.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，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。(3)条件：RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、ATP、解开双链的DNA的一条链(4)

原则：碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C）(5)结果：形成RNA提醒(1)一个DNA分子上有许多个基因，其中某个基因进行转录时，其他基因可能转录也可能不转录，它们之间互不影响。(2)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。(3)转录完成后，RNA从DNA上释放，原DNA恢复双螺旋结构。考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）3.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)场所或装配机器：核糖体。(3)条件(4)产物：多肽→蛋白质考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）基因表达有关的注意事项①转录的产物有三种RNA，但只有mRNA携带遗传信息，并且三种RNA都参与翻译过程，只是分工不同。②密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。③翻译进程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。④转录、翻译过程中碱基配对关系：⑤解答蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。DNAACGGATCTTTGCCTAGAAmRNA(密码子)UGCCUAGAA反密码子ACGGAUCUU氨基酸半胱氨酸亮氨酸谷氨酸考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系①密码子有64种a.有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时编码甲硫氨酸。b.有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸；不同生物共用一套遗传密码。②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。③每种氨基酸对应一种或几种密码子(简并性)，可由一种或几种tRNA转运。考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

深挖教材1.（必修2P67“表4－1”密码子表拓展）起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉。翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其通常经过一定的加工修饰才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

深挖教材2.（必修2P67“表4－1”密码子表拓展）根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否确定mRNA中的碱基排列顺序？提示前者可以，后者不能确定。因为一种密码子只对应一种氨基酸（在一般情况下，终止密码子没有对应的氨基酸），但一种氨基酸可以有多种密码子。考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

长句应答1.（科学思维）RNA和DNA在化学组成上的区别在于：_______________

__________________________________________________________。2.（科学思维）真核生物翻译时少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质的原因是：____________________________________________________

_________________________________________________________。RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

疑难突破常考图示解读考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

疑难突破用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程考点一遗传信息的转录和翻译（知识精讲）

疑难突破基因表达中的相关数量关系提醒实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录。③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。④转录出的mRNA中有终止密码子，正常情况下，终止密码子不编码氨基酸。【考向1】结合转录和翻译过程分析，考查科学思维能力1.（2021·广东卷，7）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（）A.DNA复制 B.转录C.翻译 D.逆转录解析翻译时，mRNA为模板，tRNA是转运氨基酸的工具，通过一端的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对；金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，故会影响翻译过程，C符合题意。考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）C【考向1】结合转录和翻译过程分析，考查科学思维能力2.（2022·西安五校联考）如图为细胞中遗传信息的传递过程，下列有关叙述正确的是（）A.图①过程为遗传信息的复制，在人体的所有细胞中都可能发生B.图②过程为遗传信息的转录，需要四种脱氧核糖核苷酸作为原料C.图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同D.图④过程为染色体上基因的表达，需要多种RNA和多种酶的参与考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）CDNA复制转录翻译原核细胞中转录和翻译同时进行解析图①过程为遗传信息的复制，并不是在人体的所有细胞中都能发生，如成熟的红细胞，A错误；图②过程为遗传信息的转录，需要四种核糖核苷酸作为原料，B错误；图③过程为遗传信息的翻译，最后得到的三条多肽链的结构相同，C正确；图④是转录和翻译同时进行，染色体上基因的转录和翻译不能同时进行，D错误。考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）【考向2】结合DNA复制、转录和翻译的关系，考查科学思维能力3.（2021·河北卷，8）关于基因表达的叙述，正确的是（）A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）CRNA病毒终止子起始密码子和终止密码子之间的全部碱基序列解析绝大多数生物的遗传物质是DNA，其RNA和蛋白质均由DNA编码，也有某些病毒的遗传物质是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质，A错误；RNA聚合酶催化转录过程，从启动子开始启动转录，到终止子结束，终止密码子存在于mRNA上，B错误；翻译过程中，mRNA与tRNA的碱基互补配对，从而保证遗传信息传递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上从起始密码子到终止密码子的碱基序列，而不是mRNA上全部碱基序列，D错误。考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）B氨基酸tRNA核糖体二肽解析由题图可知，③为mRNA，由于密码子具有简并性，若③上的某一个碱基发生了改变，不一定会引起生物性状的改变，A错误；②表示tRNA，其单体为核糖核苷酸，B正确；该图表示翻译过程，丙氨酸的密码子是GCU，C错误；若合成蛋白质的基因中有3000个碱基对，则合成的蛋白质中最多有氨基酸1000个，D错误。

考点一遗传信息的转录和翻译（命题·规律探究）考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则蓝箭头所示为病毒侵染宿主细胞后所发生的过程(1)内容考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则(2)不同生物的中心法则表达式DNA病毒（T2噬菌体）RNA病毒（烟草花叶病毒）逆转录病毒（HIV）细胞生物洋葱表皮细胞和分生区细胞的中心法则表达式相同吗？考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）

助学巧记“三看法”判断中心法则各过程考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则(3)模拟实验DNA复制转录翻译逆转录脱氧核苷酸DNA酶ATPDNA考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则(3)模拟实验DNA复制转录翻译逆转录核糖核苷酸DNA酶ATPmRNA考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则(3)模拟实验DNA复制转录翻译逆转录氨基酸mRNA酶ATP多肽tRNA考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）1.中心法则(3)模拟实验DNA复制转录翻译逆转录脱氧核苷酸RNA酶ATPDNA考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）2.基因表达产物与性状的关系考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）3.基因与性状的关系(1)一个基因控制一种性状(多数性状受单基因控制)。(2)一个基因控制多种性状(如基因间相互作用)。(3)多个基因控制一种性状(如身高、体重等)。(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。考点二中心法则及基因表达与性状的关系（知识精讲）4.表观遗传考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）【考向1】中心法则过程分析，考查科学思维能力1.（2021·浙江6月选考，19）某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA（＋RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。下列叙述正确的是（）A.＋RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行A复制复制翻译翻译考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）解析由图可知，＋RNA复制出的子代RNA可以通过④翻译产生蛋白质，因此，具有mRNA的功能，A正确；该病毒的遗传物质为单链RNA，半保留复制是DNA复制的方式，单链RNA的复制不具有半保留复制的特点，B错误；该病毒RNA的复制过程（①②）需要RNA聚合酶的催化，翻译过程（③）不需要，C错误；病毒没有核糖体，病毒的翻译是在宿主细胞的核糖体上进行，D错误。考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）【考向1】中心法则过程分析，考查科学思维能力2.（2021·安徽六校二联）如图是中心法则示意图，下列相关叙述错误的是

（）A.果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程B.洋葱根尖细胞的b过程可以发生在细胞核和线粒体中C.c、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸D.d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内D在宿主细胞内发生考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）解析DNA分子自我复制时需要解旋，解旋后的DNA分子不稳定，易发生突变，故果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程，A正确；在真核细胞中，a和b过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行，洋葱根尖细胞没有叶绿体，故b过程可以发生在细胞核和线粒体中，B正确；c表示翻译过程，所需的原料为氨基酸，d过程表示逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，C正确；d表示逆转录过程，e表示RNA分子的复制过程，均发生在宿主细胞内，D错误。考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）【考向2】围绕表观遗传，考查科学思维能力3.（2022·山东日照期中）DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程，能够在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达，是一种基本的表观遗传学修饰。DNA甲基化与很多疾病的发生有关，下列相关叙述正确的是

（）A.添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶使所在DNA的稳定性增强B.DNA甲基化一定会使生物的性状发生改变C.DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量D.若DNA甲基化发生在原癌基因中，细胞周期可能会受到影响D考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）解析由于A—T之间有2个氢键，C—G之间有3个氢键，因此添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶使所在DNA的稳定性降低，A错误；DNA甲基化不一定会使生物的性状发生改变，B错误；DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程，这不会改变DNA中碱基的数量，C错误；原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，因此若DNA甲基化发生在原癌基因中，细胞周期可能会受到影响，D正确。考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）【考向2】围绕表观遗传，考查科学思维能力4.（2022·山东烟台模拟）在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以一般的蜂蜜为食而发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图1所示，图2是被甲基化的DNA片段。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫不取食蜂王浆也可直接发育成蜂王。下列分析错误的是（）A.蜂王浆的作用可能是抑制DNMT3基因的表达B.胞嘧啶甲基化可能会干扰RNA聚合酶与DNA结合，从而影响DNA复制C.DNA甲基化后不会改变遗传信息，但可能会改变生物性状D.敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的作用B起始转录过程考点二中心法则及基因表达与性状的关系（命题·规律探究）解析取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3基因的幼虫都会发育成蜂王，因此可推测蜂王浆可能会抑制DNMT3基因的表达，A正确；胞嘧啶甲基化影响了DNA分子的结构，可能会干扰DNA聚合酶的作用，从而影响DNA复制，B错误；DNA甲基化后并没有改变碱基的序列，但可能会影响基因的表达过程，因此可能会改变生物的性状，C正确；题干中敲除DNMT3基因与取食蜂王浆都能使幼虫发育成蜂王，推知它们对幼虫的发育具有相同的作用，D正确。重温真题经典再现1.经典重组判断正误（1）细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生（2017·全国卷Ⅲ，1C）

（）（2）每种氨基酸都至少有两种相应的密码子（2017·海南卷，25A）

（）（3）转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸（2018·海南卷，13C）

（）（4）一个tRNA分子中只有一个反密码子（2015·全国卷Ⅰ，1B）

（）（5）mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用（2015·全国卷Ⅱ，3B）

（）×××√√线粒体、叶绿体中也可发生色氨酸、甲硫氨酸12345重温真题经典再现2.（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C12345重温真题经典再现解析根据图像可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。12345重温真题经典再现3.（2020·全国卷Ⅲ，1）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是

（）A.遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子BtRNA、rRNA不能编码多肽转录以基因为单位，一个DNA分子中有很多基因12345重温真题经典再现解析在真核生物中，遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，还可以从RNA流向蛋白质，A正确；细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能编码多肽，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，由于真核细胞