2026届新高考生物三轮热点复习基因的表达

2026届新高考生物三轮热点复习基因的表达科学家通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌的BT抗虫基因转入普通棉花细胞中，BT抗虫基因指导合成BT抗虫蛋白，培育出具有抗虫性状的抗虫棉。1.请用文字和箭头表示，转入苏云金芽孢杆菌的Bt基因后，棉花叶肉细胞发育成抗虫棉并产生毒蛋白的过程中遗传信息的传递过程。2.为什么苏云金芽孢杆菌的基因能在棉花细胞中表达出同样的蛋白质？情景导入情景导入遗传信息传递过程：DNA（Bt基因）DNA（Bt基因）mRNA蛋白质（毒蛋白）转录翻译DNA复制组织培养的细胞分裂中在叶肉细胞中表达同样蛋白质的原因：基因的本质都是有遗传效应的DNA片段；不同生物的基因表达都遵循中心法则；遗传密码子具有通用性。基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。遗传信息储存在细胞核的DNA中充当信使的中间物质---RNA蛋白质的合成发生在核糖体1.为什么RNA适合做信使？与DNA相比RNA特有的化学组成？2.3种RNA的作用分别是什么？3.转录的场所、条件、特点分别是什么？4.密码子的概念和特点？5.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子的位置及作用分别是什么？

6.翻译的场所、条件、特点分别是什么？自主阅读P64-68，并完成大本必备知识填空一、RNA的结构与功能RNA的结构1元素组成：基本单位:C、H、O、N、P核糖核苷酸磷酸基团核糖含氮碱基核糖P含氮碱基CH2O1'2'3'4'5'OHHOHHHH核糖PA核糖PC核糖PG核糖PU(4种)核糖核苷酸链一、RNA的结构与功能种类及功能2蛋白质rRNAtRNAmRNAmRNA(信使RNA）蛋白质合成的模板tRNA(转运RNA）氨基酸的运载工具rRNA(核糖体RNA）核糖体的组成部分“三叶草型”以密码子的形式，携带来自DNA的

，遗传信息还能催化

的形成。肽键（肽酰转移酶）一、RNA的结构与功能种类及功能2（1）信使RNA（mRNA）①遗传信息的使者②翻译的模板①由DNA中脱氧核苷酸序列决定的核糖核苷酸序列蕴藏着遗传信息；②单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质，与核糖体结合。结构：①单链；②从左至右，依次每相邻的三个碱基为一个遗传密码（密码子）。功能：一、RNA的结构与功能种类及功能2(2)转运RNA（tRNA）功能：转运氨基酸至核糖体中(3)核糖体RNA（rRNA）核糖体的组成成分；与蛋白质合成密切相关。1.tRNA在细胞核内合成（核孔出去）2.tRNA是单链，大约含有70多个碱基，但有

部分双链，因此碱基间也有氢键。3.tRNA有顺序的，由长到短，反密码子是从

5’→3端方向。DNARNA全称：基本单位：全称：基本单位：DNA一般为规则的双螺旋结构RNA通常呈单链核糖P含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核苷酸P脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）结构：结构：分布（真核细胞）：细胞核（主要）线粒体、叶绿体分布（真核细胞）：细胞质（主要）DNA和RNA的主要区别3一、RNA的结构与功能【作为信使的原因】RNA与DNA的结构相似，可以储存遗传信息；RNA一般是单链比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。二、遗传信息的转录RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来第一步：解旋游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步：配对在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：连接合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复第四步：释放二、遗传信息的转录转录时，启动子与

结合，并决定基因转录的起始，至终止子结束转录。

决定转录方向，基因A的编码区以

链作为转录模板，基因B的编码区以

链作为转录模板。RNA聚合酶启动子→←1链2链图示DNA分子片段含

个基因212转录的mRNA只能沿

方向延伸，转录的单位是：

。5’→3’基因二、遗传信息的转录1.

概念:在细胞核中，通过RNA聚合酶以______________为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。DNA的一条链2.场所:主要是

，在

、

中也能发生转录过程。细胞核叶绿体线粒体DNA的一条链4种核糖核苷酸（5）

产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNARNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）（4）

配对原则:A－U、T－A、G－C、C－G★注意：细胞中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。二、遗传信息的转录3.条件

模板：

原料：能量：ATP提供酶：关于模板链的说明：ATCGAGCGAGTCTTCGTCAATCGATGACATCGGCDNAUCGCUAGCRNARNA▲基因的两条链中只有一条链是模板链，同一DNA分子中的不同基因，到底哪条链是模板链因基因不同而不同。▲进行转录的只是DNA中的某个片段—基因；基因1基因2ab基因中只有一条链有转录功能以基因为单位；边解旋边转录基因上有一段特殊的DNA序列，这段DNA序列可以结合RNA聚合酶(RNA聚合酶结合位点)。也成为转录起始位点，从而起始转录过程。（启动子）二、遗传信息的转录（1）原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子连续的、不间隔的RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA启动子本质：位置：作用：是一段有特殊序列结构的DNA片段位于基因上游终止子本质：位置：作用：也是一段有特殊序列结构的DNA片段位于基因下游终止转录拓展：（2）真核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子间隔的、不连续的内含子外显子外显子：内含子：能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列。能转录相应的mRNA，但却不能编码蛋白质的DNA序列。【注意】真核生物的核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。拓展：1.写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列。写出b链的互补a链的碱基序列。DNA双链片段a链3'-GCTTGGAGTGCG-5'b链

5'-CGAACCTCACGC-3'mRNA

3'-GCUUGGAGUGCG-5'

2.（2020海南高考）下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，正确的是（）A.转录时基因的两条链可同时作为模板B.转录时会形成DNA-RNA杂合双链区C.RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程D.转录所需的原料是4种游离的脱氧核苷酸3.（2024·江苏·高考真题）治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是（

）A．嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料B．DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响D．采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用4.（2024·湖南·高考真题）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（）A．体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成B．敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率C．降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病D．激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录5.（2024·安徽·高考真题）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（

）A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶B．基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达C．RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同D．编码RNA聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁第31课时基因的表达三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译科学史资料1：1961年，克里克和他的同事以T4噬菌体为实验材料。研究发现，在某个基因的相关碱基中增加或减少1个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除2个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但增加或删除3个碱基时，却合成了正常功能的蛋白质。上述实验可以证明遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。三、遗传信息的翻译科学史资料2：1961~1962年，尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术，破译了第一个遗传密码。实验步骤：①提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管（除去原DNA和mRNA）。②添加20种氨基酸。③加入人工合成的RNA（多聚尿嘧啶核苷酸）。④合成多肽（只在加入苯丙氨酸的试管中出现多肽链）。实验结果说明什么？三、遗传信息的翻译(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UCAG3个终止密码子:（一般不决定氨基酸）UAA、UAG、UGA2个起始密码子:AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸、甲硫氨酸）43=64种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UCAG(2)密码子的种类密码子：【特别注意】一般情况下3个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。一般情况下，决定氨基酸的密码子61种，特殊情况下62种。三、遗传信息的翻译色组甲硫精半胱半胱脯谷丝如何精准运送过来的？tRNA3'5'结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子组三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译翻译mRNA分子

碱基互补配对细胞质的核糖体mRNAA－U、U－A、G－C、C－GmRNA→多肽场所：原则：模板：条件：

遗传信息流动：多肽转录翻译21种游离氨基酸、ATP、酶、tRNA生物学意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。注意：多个核糖体翻译的是同一条mRNA，得到的是同一种多肽链。是核糖体在mRNA上移动如何加快翻译的速度？→多个核糖体同时进行翻译翻译的方向：5'-端→3'-端图中合成的多肽链种类相同吗？最终形成的蛋白质呢？翻译方向是？为何多肽链长短不同？从

到

（如图：从

）。短长右到左结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。三、遗传信息的翻译三、遗传信息的翻译真核生物先转录，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也是边转录边翻译归纳比较：原核生物和真核生物的基因表达1．(必修2P65图4－4)(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程________(填“需要”或“不需要”)解旋酶。(2)一个基因转录时以基因的________条链为模板，一个DNA上的所有基因的模板链________(填“一定”或“不一定”)相同。(3)转录方向的判定方法：_________________________为转录的起始方向。不需要一不一定已合成的mRNA释放的一端

2．(必修2P67图4－6)(1)tRNA________(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中________(填“是”或“不是”)只有三个碱基。(2)反密码子的读取方向为__________________________________________。含有不是由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)知识填空：POH结合氨基酸的部位反密码子5´3´5´3´ACAmRNAtRNAtRNA与mRNA也是反向连接的。反密码子的阅读方向：3´→5´DNA的复制、转录和翻译的比较复制转

录翻

译时间场所模板原料能量酶产物碱基配对特点方向意义细胞分裂前的间期个体生长发育的整个过程主要在细胞核主要在细胞核核糖体DNA的两条链DNA中的一条链mRNA4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶翻译相关的多种酶两个双链DNA分子mRNA、tRNA、rRNA多肽（蛋白质）A-T

T-AG-C

C-GA-U

T-A

G-C

C-GA-U

U-A

G-C

C-G半保留复制边解旋边复制边解旋边转录原核生物可以边转录边翻译；一个mRNA上结合多个核糖体提高翻译效率新链从5’端-3’端延伸从起始密码子到终止密码子细胞提供的能量（ATP、dNTP）细胞提供的能量（ATP等）细胞提供的能量使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性表达遗传信息，使生物表现出各种性状新链从5’端-3’端延伸思考：图示过程为？RNA聚合酶核糖核苷酸五碳糖转录DNA复制3’5’3’5’常考示意图解读6121多肽链(或蛋白质)思考：图示过程为？翻译常考示意图解读tRNA核糖体mRNADNA转录翻译真核生物常考示意图解读思考：图示过程为？原核生物：可以边转录边翻译思考：图示过程为？转录翻译①②③RNA聚合酶④⑤DNA核糖体多肽链mRNA3’5’常考示意图解读常考示意图解读思考：图示过程为？DNA模板链②③④⑤表示正在合成的4条mRNA基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系A—C—U—G—G—A—U—C—U苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键（假设以B链为模板进行转录）A链B链转录翻译1.基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数＝6∶3∶1转录翻译DNAmRNA蛋白质50个氨基酸150300136归纳提示2.关注计算中的“最多”和“最少”问题①mRNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还多。③不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系归纳提示1.提出者:

。2.补充后的内容图解:克里克四、中心法则体现了遗传信息流向四、中心法则生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒细胞生物动物、植物、细菌、真菌等请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式:请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式：3.写出下列部分生物中心法则表达式四、中心法则DNA、RNA是信息的载体蛋白质是信息的表达产物ATP为信息的流动提供能量生命是物质、能量和信息的统一体在遗传信息的流动过程中【归纳总结】(必修2P69“拓展应用”)抗生素通过与

结合,抑制肽链的延伸;或抑制细菌DNA的复制;或抑制细菌_______________的活性来抑制转录,从而抑制细菌的生长。

核糖体RNA聚合酶关键能力某种冠状病毒是一种单股正链RNA(＋RNA)病毒，其＋RNA进入人体细胞后，既可以作为合成－RNA的模板，也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模板，而－RNA又可以作为合成＋RNA的模板，最