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文档简介

正在合成的肽链核糖体mRNA

2026届新高考生物热点复习基因的表达01考点突破·考向探究

考点二

中心法则及基因表达与性状的关系知识点1中心法则知识点2基因控制性状的途径知识点3表观遗传知识点4基因与性状间的对应关系考向1中心法则过程分析

考向2基因表达的调控和表观遗传考向3基因对性状的控制考点一

基因指导蛋白质的合成知识点1RNA的种类和功能知识点2遗传信息的转录知识点3遗传信息的翻译

考向1遗传信息的转录和翻译考向2遗传信息、密码子、反密码子辨析

考情解码·考点定标课标要求1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因的选择性表达,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。考点由高考知核心知识点预测基因的表达、基因与性状的关系(2025·广东卷)基因的转录、翻译(2024·广东卷)基因表达综合(2023·广东卷)基因的转录、翻译(2022·广东卷)基因的转录(2021·广东卷)基因表达综合

基因的表达、基因与性状的关系专题是广东生物高考试题近几年的高频考点,选择题和非选择均有出现,考查遗传信息的转录和翻译过程,也会在非选择题中结合基因工程一起考查基因表达的调控。知识构建基因基因的表达:DNA主要存在于真核细胞的_________中。细胞核蛋白质是在_____________________合成的。细胞质中的核糖体1.信使的发现:思考1:有科学家提出RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使。理由是?

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点1RNA的结构、种类和功能结构决定功能,如要知道RNA为什么可以充当信使需先了解其结构!!!即基因控制蛋白质的合成,包括

两个过程。基因的表达:转录和翻译讲义P163课本64

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点1RNA的结构、种类和功能1.请同学们利用类比学习法,回顾DNA的结构,说一说RNA的结构。C、H、O、N、P化学组成:磷酸、核糖、碱基元素组成:基本单位:脱水缩合RNA:4种核糖核苷酸5'2'3'P含氮碱基OHOH1'4'O真核生物和原核生物RNA主要存在部位是

。细胞质核糖DNA主要存在于真核细胞的_________中。细胞核蛋白质是在_____________________合成的。细胞质中的核糖体2.信使的发现:思考1:有科学家提出RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使。理由是?②能在细胞核中产生并转移到细胞质中。①能储存(或携带)携带遗传信息RNA一般是单链,比DNA短,因此能够通过核孔转移到细胞质中。它的分子结构与DNA很相似,由核苷酸连接而成,核苷酸也有4种碱基,也能储存遗传信息。

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点1RNA的结构、种类和功能(课本P65第1段)(课本P64最后段)3.RNA的种类和功能mRNAtRNArRNA遗传信息传递的信使,

蛋白质合成的直接模板。核糖体的组成成分

识别并转运氨基酸少数酶为RNA还具有催化作用,有的作为RNA病毒的遗传物质

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点1RNA的结构、种类和功能

考点一

遗传信息的转录和翻译为什么RNA适合做信使?①RNA也是由核苷酸组成,含氮碱基有A、G、C、U,具备准确传递遗传信息的可能。②RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。③RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”;因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。④RNA为单链结构,不稳定,易降解,使得完成使命的RNA能迅速分解,保证生命活动的有序进行。1.概念:在细胞核中,以DNA的

为模板合成

的过程。2.场所:①真核生物:主要在__________,细胞质中的__________、_________中也能发生。②原核生物:主要是__________3.产物:

4.过程:细胞核叶绿体线粒体一条链RNA解旋

配对

连接

释放合成RNA(mRNA、tRNA、rRNA)

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点2遗传信息的转录细胞质(拟核区DNA和质粒)知识点2遗传信息的转录8.特点:边解旋边转录5.条件:(1)原料:(3)能量:(2)模板:(4)酶:4种游离的核糖核苷酸基因的一条链一般是ATPRNA聚合酶(作用于磷酸二酯键和氢键(解旋))6.原则:碱基互补配对(A-U,T-A,C-G,G-C)注意:每次转录的只是DNA分子特定的片段(基因)。DNA→RNA7.遗传信息流动:9.mRNA合成的方向:5’-3’

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点2遗传信息的转录10.mRNA的去向?真核生物通过核孔进入细胞质(P66)

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点2遗传信息的转录回归教材课本64科学家通过研究发现,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(transcription)。下面以mRNA为例说明转录的基本过程。当细胞开始合成某种蛋白质时,RNA聚合酶:与编码这个蛋白质的一段DNA结合,使DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,然后形成一个mRNA分子(图4-4)。?启动子:RNA聚合酶识别并结合的部位驱动基因的转录位于DNA模板链的

。催化氢键断裂,使DNA双链解开,识别并与启动子结合,催化单个核糖核苷酸合成RNA(磷酸二酯键)。3’项目DNA复制转录场所条件模板原料能量酶碱基互补配对方式新链合成方向产物遗传信息的流动细胞核(主要)线粒体,叶绿体细胞核(主要)线粒体,叶绿体DNA的两条链DNA的一条链4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸ATPATP解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶(有解旋功能)2个DNAmRNA、tRNA、rRNAA-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-G5’→3’5’→3’DNA→DNADNA→mRNA知识点2遗传信息的转录知识点二、遗传信息的转录3.转录的过程:RNA聚合酶识别并结合

.一条链4种核糖核苷酸RNA分子DNA链连接核糖核苷酸,形成磷酸二酯键。注意:不需要解旋酶5’(mRNA、tRNA、rRNA)一个基因转录时以基因的1条链为模板,一个DNA分子上的所有基因的模板链

(填“一定”或“不一定”)相同。【教材隐性知识】不一定3’5’3’3’5’转录方向的判定方法:___________________________________为转录的起始方向。已合成的mRNA释放的一端(5′-端)(从5′→3′延伸)启动子能量:

考点一

遗传信息的转录和翻译知识点二、遗传信息的转录【拓展延伸】有义链和反义链有义链或编码链:反义链或模板链:基因中具有转录功能的链,

即与有义链互补的链。基因中无转录功能的链,与转录产物mRNA碱基序列相同的那条链(除用T代替U外)。ATTCAGCACTTAAGTCGTGA3′5′5′3′AUUCAGCACU3′5′转录有义链或编码链反义链或模板链mRNA

考点一

遗传信息的转录和翻译知识点二、遗传信息的转录有义链或编码链:反义链或模板链:基因中具有转录功能的链,

即与有义链互补的链。基因中无转录功能的链,与转录产物mRNA碱基序列相同的那条链(除用T代替U外)。在一个含有若干基因的DNA分子中,各个基因的有义链,并不一定都在同条链上,也就是说,DNA双链中的一条链对某些基因来说是有义链,而对另一些基因来说则是反义链(如下图)。【注意】转录是以基因为单位进行,在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。AUGCAU……CCAUAA转录mRNA1GGUCUAC……GUA转录mRNA2下图是心肌细胞中的一段DNA序列,据图回答以下问题:①标出ARC基因的模板链。分析mRNA与模板链、编码链之间的碱基序列关系?②为提高转录效率,ARC基因的两条链是否都可以作为转录的模板链?请分析原因。③标出H基因的模板链。分析一个DNA分子上不同基因的模板链是否相同?④人的心肌细胞和胰岛B细胞中相同的DNA分子进行转录时,产生的mRNA是否相同?请分析原因。编码链模板链编码链模板链[mRNA携带从DNA编码链得到的遗传信息]转录以基因为单位。DNA分子上基因的两条链中只有一条链是转录的模板链,不同基因之间哪条链是模板链不是固定不变的。一个基因转录的模板链是固定不变的。一个DNA分子中某个基因转录时,其他基因不一定也在进行转录。【重难点突破】转录后加工ARC基因刚刚转录出的mRNA能直接用于翻译吗?

资料:科学家发现ARC基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基,而翻译成的凋亡抑制因子仅由167个氨基酸组成。①获取该基因的双链DNA片段及其转录形成的mRNA;②加热DNA双链使其成为单链,并与细胞质中提取的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子;③染色、制片,电镜观察,可观察到右图中结果。1.据资料分析图中1、2分别是什么物质?2.分析图中现象出现的原因?3.推测真核生物的基因结构有什么特点呢?12DNAmRNA真核细胞和原核细胞基因结构的区别真核细胞基因结构编码区编码区非编码区非编码区启动子终止子RNA聚合酶识别结合位点,启动转录终止转录外显子内含子原核细胞基因结构非编码区非编码区基因ARC基因DRNA聚合酶RNA聚合酶转录后加工外显子内含子

真核细胞基因转录过程:真核生物的一个基因中既含有编码氨基酸的外显子,又含有不编码氨基酸的内含子,而且外显子与内含子都被转录,这样形成的RNA称为前体mRNA。基因ARC转录前体mRNA成熟mRNA多肽链翻译

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译(RNA→蛋白质)1.概念:2.场所:核糖体3.条件:模板原料能量酶搬运工具ATP多种酶_________________氨基酸tRNAmRNA4.密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。游离在细胞质中的各种氨基酸,以

为模板合成具有一定氨基酸顺序的

的过程。

mRNA蛋白质

将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列密码子认读是从mRNA的5'→3'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

终止密码子:

种类

起始密码子:

(甲硫氨酸)、(

种)

_____(缬氨酸、甲硫氨酸)

编码氨基酸的密码子______种或_____种64UAAUGA(硒代半胱氨酸)UAGAUGGUG6162(1)密码子的特性①(一般)一个密码子只对应一种氨基酸②一种氨基酸可对应一个或多个密码子③地球上几乎所有生物都共用一套密码子(专一性)(简并性)(通用性)增加密码子的容错性、保证翻译的速度生物有共同的起源、生命的统一性3.密码子:第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止,硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG①形态:RNA单链经折叠(形成氢键),形成三叶草结构②功能:识别并转运特定的氨基酸3'5'结合氨基酸的部位UGA反密码子mRNA5'3'ACU密码子5.氨基酸转运工具——tRNA(转运RNA)ACA

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译(RNA→蛋白质)tRNA1种tRNA只能转运一种氨基酸。

1种氨基酸可以由一种或多种tRNA运输缬氨酸亮氨酸缬氨酸AAUCAACAGUUAGUUGUCmRNAtRNA氨基酸与tRNA是否是一一对应的关系呢?反密码子6.翻译的过程:6.翻译的过程:UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖体mRNAUUAGGAAUC1号2号(1)mRNA进入细胞质,与核糖体结合。(形成两个位点),携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。(2)携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点25’3’

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译(RNA→蛋白质)讲义P164课本68UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNAUUAGGAAUC肽键1号2号(3)甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键,从而转移到位点2的tRNA上。脱水缩合5’3’6.翻译的过程:

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译讲义P164课本68UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNAUUAGGAAUC肽键1号2号脱水缩合5’3’(4)核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,原占位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成6.翻译的过程:

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译(4)核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,原占位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNAUUAGGAAUC肽键1号AUG异亮氨酸脱水缩合5’3’2号6.翻译的过程:

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译就这样,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,合成才告终止甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNAUUAGGAAUC肽键1号2号AUG异亮氨酸5’3’UUAGGAAUC6.翻译的过程:

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译模板:mRNA原料:21种氨基酸能量:由细胞呼吸提供

酶:多种酶场所:细胞质的核糖体

转运工具:tRNA特点:翻译结束后,mRNA分解成单个核苷酸条件

碱基互补配对具有特定氨基酸顺序的蛋白质DNA→RNA产物原则遗传信息传递的方向G-C、C-G、U-A、A-UmRNA-tRNA

考点一

遗传信息的转录和翻译知识点三、遗传信息的翻译识图:(作用:

)(作用:

)(作用:

)①②③④(种类:_________)⑤⑥翻译方向:⑦tRNA识别并转运特定的氨基酸反密码子

mRNA作为翻译的模板密码子

64种核糖体

翻译的场所多肽链

从左往右mRNA5’→3’(多肽链长的在前)

5’3’(1).有几种RNA参与了翻译过程?各自作用?(2)终止密码子处有无tRNA结合?3种(mRNA、tRNA、rRNA)无,仅仅是翻译终止信号归纳提升1

遗传信息的转绿和翻译考点一

知识点3遗传信息的翻译7.mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系(1)数量关系:一个mRNA上可以相继结合

个核糖体,同时进行

条肽链的合成。(2)意义:

。问:图中翻译的方向是?4条肽链的氨基酸顺序是否相同?为什么?相同。因为模板是同一段mRNA,所以图示多个核糖体合成的肽链是相同的。多多少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质(P69第1段)从左到右归纳提升2:复制、转录、翻译图示辨析丁复制转录翻译翻译知识点4真核生物与原核生物转录、翻译比较:真核生物:先转录,后翻译DNAmRNARNA聚合酶边转录边翻译原核生物:注:真核细胞中线粒体DNA和叶绿体DNA也是边转录边翻译.原核细胞无以核膜为界限的细胞核

遗传信息的转绿和翻译考点一

原核细胞的基因中无内含子,转录形成的mRNA不需要加工即可作为翻译的模板。知识点5基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算:结论:CGTGCACATGCACTGGTADNA谷氨酸组氨酸精氨酸氨基酸CGUGGACAUmRNAGCACUGGUAtRNA遗传信息遗传密码反密码子氨基酸序列基因的碱基:信使RNA的碱基:氨基酸=6

3

1【说明】因为基因中存在启动子、内含子等片段,实际上基因(DNA)上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。【归纳总结】遗传信息、密码子和反密码子的比较:间接直接3复制转录翻译时间

个体生长发育整个过程场所主要在细胞核,也可以在线粒体、叶绿体

模板DNA的两条链

原料

能量ATP酶

多种酶产物两个双链DNA

碱基互补配对方式

意义传递遗传信息表达遗传信息,使生物表现出各种性状【归纳总结】DNA复制、转录、翻译的区别与联系细胞分裂前的间期核糖体DNA的一条链mRNA链4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶RNA蛋白质A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G

考点训练

2.如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是(

)A.相较于过程②和③,过程①特有的

碱基配对方式是A-TB.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到bD.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸因为反密码子从tRNA的3′端→5′端读取,即UGG,故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸

考点训练

3.下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是()

A.图中表示4条多肽链正在合成

B.转录尚未结束,翻译即已开始

C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译

D.多个基因在短时间内可表达出多条多肽链图中附有核糖体的四条链是转录后的mRNA原核细胞由于没有核膜的阻断,所以可以边转录边翻译同一条mRNA分子能够同时结合多个核糖体,同时合成若干条多肽链结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体,这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链

考点训练

4.miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成,某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述不正确的是(

)A.RNA聚合酶在细胞质中合成,在miRNA基因转录时发挥作用B.miRNA与W基因mRNA结合时碱基配对方式是C与G、A与U配对C.miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工,用于翻译D.miRNA抑制W蛋白的合成发生在翻译过程中miRNA在细胞核中转录形成RNA后,经过初步加工,然后通过核孔到达细胞质中,在细胞质中再加工后,与蛋白质

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