2026版高中汉水丑生生物-第四章第一节基因表达

基因具有遗传效应（功能）DNA基因a基因b基因c基因d具有遗传效应基因是DNA的片段（与DNA的关系）对RNA病毒而言，基因就是具有遗传效应的RNA片段基因通常是具有遗传效应的DNA片段2.4.1基因控制蛋白质的合成一、转录（DNA将遗传信息传递给mRNA）二、翻译（mRNA上的密码子、tRNA上的反密码子）三、翻译（过程）四、真核基因和原核基因表达的异同基因表达

汉水丑生作品（QQ:70939118）五、练习题(一)六、练习题(二)思考、DNA和核糖体两者在空间上是隔开的，那么DNA怎样指导核糖体上蛋白质的合成？遗传信息储存在细胞核的DNA中蛋白质的合成发生在细胞质中的核糖体上资料1、1955年，科学家用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。资料2、1955年，科学家用放射性标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。说明：RNA参与了蛋白质合成。RNA先出现在细胞核，后出现在细胞质。构成RNA构成DNA脱氧核糖DNA胸腺嘧啶（T）磷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）RNA核糖尿嘧啶（U）tRNAmRNArRNARNA一般为单链，而且比DNA短，因此RNA可以携带遗传信息通过核孔进入细胞质，用于指导蛋白质的合成。RNA主要有三种：mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA）。RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来第一步游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上第三步合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复第四步3´3´5´5´5´RNA与模板链是反向的3´5´3´5´5´联系细胞分化：不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。比较项目DNA复制DNA转录模板原料碱基互补配对原则酶产物DNARNADNA的两条链DNA的一条链四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸A-T；G-CA-U；T-A；G-C解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶模板链一、转录（DNA将遗传信息传递给mRNA）二、翻译（mRNA上的密码子、tRNA上的反密码子）三、翻译（过程）四、真核基因和原核基因表达的异同基因表达

汉水丑生作品（QQ:70939118）五、练习题(一)六、练习题(二)mRNA携带的遗传信息蛋白质核苷酸排序氨基酸排序4种21种mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。组成人体蛋白质的氨基酸有21种，至少需要3个碱基对应1个氨基酸碱基和氨基酸间的对应关系可能最多编码的氨基酸种类1个碱基→1个氨基酸2个碱基→1个氨基酸3个碱基→1个氨基酸4个碱基→1个氨基酸…………三联体密码的提出野生型噬菌体插入或删掉3个相邻碱基噬菌体能侵染细菌，使死菌死亡野生型噬菌体噬菌体不能侵染细菌，不能使细菌死亡插入或删掉1个或2个相邻碱基41664256①遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。②遗传密码从一个固定的起点开始，以非重读的方式阅读，编码之间没有分隔符。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。第一个遗传密码的破译请利用以下材料设计试验方案，探究UUU是哪种氨基酸的密码子，简要写出实验思路，并预期结果和结论。实验材料：20支试管、二十种纯化的氨基酸、去除了DNA和mRNA的细胞提取液（含核糖体和酶）、（多聚尿嘧啶核苷酸）UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU。第一个遗传密码的破译实验方案：①取20支试管，分别加入二十种氨基酸。②给每支试管中加入去除了DNA和mRNA的细胞提取液。③给每支试管加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸。④检测每支试管中肽链的合成情况。预期结果与结论：如果加入苯丙氨酸的试管中出现了肽链，则说明UUU是苯丙氨酸的密码子。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亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G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亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G真核生物的起始密码子为AUG，编码甲硫氨酸。AUG可作为原核生物的起始密码子，编码甲硫氨酸。

原核生物也可以使用GUG作为起始密码子，此时编码的是甲硫氨酸。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亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸GUAA、UAG为终止密码子，提供翻译终止的信号。UGA正常情况下为终止密码子，特殊情况下，可编码硒代半胱氨酸。思考、有的氨基酸只有一个密码子，例如色氨酸。绝大多数氨基酸都有好几个密码子，这一现象称为密码的简并，你认为密码的简并对生物体的生存和发展有什么意义？①可以减少有害突变。简并性使得那些由于基因突变造成的使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。②当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。思考、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？通用性说明地球上生物有共同起源细胞质中的氨基酸怎样运输到蛋白质生产线？5´3´mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，组装成合成蛋白质的生产线。反密码子（反密码子）tRNA（密码子）mRNA氨基酸（约20种）运输编码互补配对mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系①一种tRNA只能识别并运输一种氨基酸，一种氨基酸可能被多种tRNA运输。②不是所有的密码子都有与之对应的反密码子。一、转录（DNA将遗传信息传递给mRNA）二、翻译（mRNA上的密码子、tRNA上的反密码子）三、翻译（过程）四、真核基因和原核基因表达的异同基因表达

汉水丑生作品（QQ:70939118）五、练习题(一)AUGCACUGGCGU5′3′MUAC第1步：

mRNA进入细胞质,与核糖体结合。位点1位点2携带甲硫氨酸(M)的tRNA,通过与碱基AUG互补配对,进入位点1AUGCACUGGCGU5′3′MUACHUGG第2步位点1位点2携带某个氨基酸(H)的tRNA以同样的方式进入位点2AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2MUAC第2步携带某个氨基酸(H)的tRNA以同样的方式进入位点2AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2UACM第3步甲硫氨酸与这个氨基酸(H)形成肽键,从而转移到位点2的tRNA上AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2UACM第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2UACM第4步原位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2UACM第4步一个新的携带氨基酸(W)的tRNA进入位点2,继续肽链的合成CAWCAUGCACUGGCGU5′3′HUGG位点1位点2M第4步一个新的携带氨基酸(W)的tRNA进入位点2,继续肽链的合成CAWCCACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位点1位点2二肽(M-H)与这个氨基酸(W)形成肽键,从而转移到位点2的tRNA上。CACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位点1位点2核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。CACUGGU5′3′AUG就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子,合成才告终止。AAR

M

H

W

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。这样少量的mRNA就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率。细胞核（主要）细胞核（主要）细胞质/核糖体亲代DNA两条链DNA的一条链mRNA4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸约20种氨基酸解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶A-T，T-AC-G，G-CA-U，T-AC-G，G-CA-U，U-AC-G，G-CDNARNA蛋白质ATP等提供ATP等提供ATP等提供1957年克里克提出中心法则：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。少数生物遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA复制）或RNA流向DNA（逆转录）生命是物质、能量和信息的统一体一、转录（DNA将遗传信息传递给RNA）二、翻译（mRNA上的密码子、tRNA上的反密码子）三、翻译（过程）四、真核基因和原核基因表达的异同基因表达

汉水丑生作品（QQ:70939118）五、练习题(一)六、练习题(二)RNA聚合酶的识别和结合位点原核细胞的基因结构能转录编码区不能转录非编码区不能转录非编码区启动子转录调控调控上游下游mRNA翻译蛋白质终止子启动子外显子内含子12345非编码区非编码区编码区转录前体mRNA加工成熟mRNA翻译肽链真核细胞的基因结构终止子mRNAAUG起始密码子UAA终止密码子如何区分启动子、终止子、起始密码子、终止密码子？启动子、终止子位于基因（DNA）上，与转录有关。起始密码子、终止密码子位于mRNA上，与翻译有关。（1）图中凸环形成的原因是____________________________________________________________________。（2）DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有____种，分别是_________________________。练习、某同学进行了下面的实验：步骤①：获取某个基因的双链DNA片段及其mRNA；步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。DNA中有内含子序列，mRNA中没有对应序列，变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时，该单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环。3A-U，T-A，C-G“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。原核生物，转录还没完成，就开始了翻译，边转录边翻译。真核生物，核基因的转录和翻译不能同时进行，被核膜从时空上隔开了。（1）图1表示真核细胞的________过程。图中①是________，⑥是________，②、③、④、⑤表示正在合成的4条______，核糖体的移动方向是___________。（2）图2表示原核细胞的__________________过程，图中①是______________________________，②、③、④、⑤表示正在合成的4条__________。mRNA核糖体肽链自右向左翻译边转录边翻译DNA（基因）的一条链mRNA一、转录（DNA将遗传信息传递给mRNA）二、翻译（mRNA上的密码子、tRNA上的反密码子）三、翻译（过程）四、真核基因和原核基因表达的异同基因表达

汉水丑生作品（QQ:70939118）五、练习题1、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（）A、30%B、35%C、40%D、25%解：已知DNA:A=30%T=30%,G=C=20%A+T=60%,G+C=40%mRNA：Um=35%mRNA：Am=?求：A1=35%DNA1：T1=?A1+T1=60%2、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（）A、12B、18C、24D、30解：已知mRNA：Am+Gm=12Um+Cm=18DNA1：T1+C1=12求：DNA：T+C=?A1+G1=18T2+C2=18DNA：T+C=303、甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A-P～P～P）是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是()A．甲、乙、丙的组分中均有糖B．甲、乙共由6种核苷酸组成C．丙可作为细胞内的直接能源物质D．乙的水解产物中含有丙腺嘌呤～～PPPC1C2C3C4C5OOHOH腺苷腺嘌呤核糖核苷酸ADPATP普通高能高能3、甲(ATGG)是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙（A-P～P～P）是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是()A．甲、乙、丙的组分中均有糖B．甲、乙共由6种核苷酸组成C．丙可作为细胞内的直接能源物质D．乙的水解产物中含有丙D1、甲乙两图表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是()A、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B、甲过程主要在细胞核内进行，乙过程在细胞质中进行C、DNA分子解旋时，甲过程不需要解旋酶，乙过程需要解旋酶D、一个细胞周期中，甲过程在每个起点只起始一次，乙过程可起始多次D2、原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是()A、原核生物的tRNA合成无需基因指导B、真核生物tRNA呈三叶草结构C、真核生物的核糖体可进入细胞核D、原核生物的核糖体可以靠近DNAD4、甲乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法中正确的是()A、甲图所示过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B、甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左C、乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为翻译的模板D、甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对，并且碱基配对方式相同B5、为了测定氨基酸的密码子，科学家用人工合成的mRNA为模板进行细胞外蛋白质合成实验。若以ACACACACAC……为mRNA，则合成苏氨酸或组氨酸的多聚体；若以CAACAACAACAA……为mRNA，则合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。据此推测苏氨酸的密码子是()A．ACA B．CACC．CAA D．AACA6、下列有关真核生物DNA复制、转录与翻译的叙述，不正确的是()A、在一个细胞周期中，核DNA只复制一次，而转录可进行多次B、基因通过转录和翻译实现对生物性状的控制C、通过翻译过程将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列D、DNA复制必须在细胞核内进行，而翻译必须在细胞质中进行D7、右图表示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()A、真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B、原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C、原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D、真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译C8、下列关于氢键的说法不正确的是()A、氢键的数目与DNA分子的稳定性有关B、氢键可以存在于DNA、RNA和蛋白质分子中C、DNA复制、转录和翻译过程中都有氢键的形成和断裂D、氢键的形成和断裂都与酶有关D9、关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是()A、一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个B、细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C、DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D、细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化D10、下列有关T2噬菌体侵染细菌的叙述，正确的是()A、噬菌体DNA复制的能量主要来自细菌的线粒体B、转录所需的RNA聚合酶由噬菌体自身合成C、翻译出的蛋白质可以是组成细菌的蛋白质D、遗传信息可以从RNA传递到RNAC11、下列关于遗传的分子基础的叙述，错误的是()A、DNA和RNA都可以贮存遗传信息B、DNA和R