基因的表達(dá)第39講高三一輪復(fù)習(xí)授課人：HOMEABOUTUSSERVICESCONTACTGeneexpression考情分析近5年考情考點2024江蘇、安徽、貴州，安徽、河北、浙江，2023海南、河北、江蘇、山東、湖北遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2024重慶、河北、湖北，2023江蘇，河北、重慶、浙江、廣東、全國，2025福建、江蘇遺傳信息的翻譯2024浙江、廣東，2023湖南，2022重慶，2025北京、河北、廣東基因的表達(dá)綜合本節(jié)內(nèi)容考頻很高，題型有選擇題和填空題，題目難度適中，常結(jié)合基因突變、DNA復(fù)制、有絲分裂、PCR、基因工程等內(nèi)容一起考察，題干中常結(jié)合新情境出題，考察獲取信息能力1、生命觀念：通過分析討論遺傳信息的表達(dá)，理解生命的延續(xù)和發(fā)展規(guī)律2、科學(xué)思維：通過比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，構(gòu)建遺傳信息傳遞的模型3、科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計驗證RNA是信使實驗，提升實驗探究能力學(xué)習(xí)目標(biāo)1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯基因的結(jié)構(gòu)啟動子：RNA聚合酶識別、結(jié)合位點終止子：終止轉(zhuǎn)錄能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)注意：非編碼區(qū)雖然不編碼，但有調(diào)控轉(zhuǎn)錄的調(diào)控序列【注意】真核生物的DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要在細(xì)胞核加工處理成為成熟的mRNA后才能作為翻譯的模板。1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯基因的結(jié)構(gòu)編碼區(qū)內(nèi)能編碼蛋白質(zhì)的序列編碼區(qū)內(nèi)不能編碼蛋白質(zhì)的序列cDNA基因工程中，如果將真核基因?qū)朐思?xì)胞中使其表達(dá)，需將真核基因內(nèi)含子切除（因為原核沒有內(nèi)含子剪切系統(tǒng)），或者用cDNA導(dǎo)入原核受體細(xì)胞1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯基因的結(jié)構(gòu)編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的編碼區(qū)是連續(xù)的1、RNA作為信使的發(fā)現(xiàn)過程①如何設(shè)計一個實驗說明RNA可能就是基因與蛋白質(zhì)之間的信使？實驗思路：

加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA后，蛋白質(zhì)合成停止，再加入細(xì)胞中提取的RNA后，細(xì)胞又可重新合成蛋白質(zhì)。說明RNA就是基因與蛋白質(zhì)之間的信使。實驗結(jié)果及結(jié)論：

加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA，觀察蛋白質(zhì)合成情況，再加入從細(xì)胞提取的RNA，觀察蛋白質(zhì)的合成情況。1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：②如何設(shè)計實驗追蹤RNA的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移？實驗思路：1955Goldstein和Plaut用放射性同位素標(biāo)記變形蟲RNA的原料，發(fā)現(xiàn)放射性都在核內(nèi)，然后將細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到未標(biāo)記的變形蟲中。經(jīng)過一段時間發(fā)現(xiàn)放射性已在細(xì)胞質(zhì)中。放射性標(biāo)記的RNA原料最可能是：_____________。3H-尿嘧啶1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1、RNA作為信使的發(fā)現(xiàn)過程轉(zhuǎn)錄：2、為什么RNA適于作DNA的信使？RNA也可儲存遺傳信息；RNA一般是單鏈，比DNA短，能夠通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：例外：tRNA存在雙鏈部位1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯拓展：DNA與RNA的判斷方法①若某核酸分子中有脫氧核糖，一定為

；有核糖一定為

。②若含“T”，一定為

或其單位；若含“U”，一定為

或其單位。因而用放射性同位素標(biāo)記“T”或“U”可探知DNA或RNA。RNADNADNARNA③若有T但T≠A或嘌呤≠嘧啶，則為

鏈DNA，因雙鏈DNA分子中A=T、G=C、嘌呤(A+G)=嘧啶(T+C)。④若發(fā)現(xiàn)嘌呤≠嘧啶，則肯定不是

鏈DNA(可能為單鏈

，也可能為

)。雙DNARNA單3、RNA的結(jié)構(gòu)及組成C、H、O、N、P核糖核苷酸A、U、C、G單鏈mRNAtRNA反密碼子核糖體不穩(wěn)定，變異頻率高少數(shù)RNA還有催化功能1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：信使RNA核糖體RNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）4、過程①概念:在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以______________為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則合成RNA（包括mRNA,tRNA,rRNA）的過程。DNA的一條鏈②場所:真核細(xì)胞：主要是

，在

、

中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。細(xì)胞核葉綠體線粒體1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：原核細(xì)胞：主要是

。擬核遺傳信息：DNA→RNA③過程:游離的4種核糖核苷酸RNAmRNA1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：連接磷酸二酯鍵④特點:邊解旋邊轉(zhuǎn)錄4種核糖核苷酸RNA聚合酶4、過程堿基互補(bǔ)配對DNA的一條鏈（模板鏈）ATPA－U、T－A、G－C、C－G原則：模板：原料：能量：酶：⑤條件:▲DNA兩條鏈中只有一條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板鏈，到底哪條鏈?zhǔn)悄０彐湶皇枪潭ú蛔兊?。一個DNA轉(zhuǎn)錄出的mRNA不完全相同▲每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）；1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄：1、概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以

為模板合成

的過程。mRNA具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)2、場所或裝配機(jī)器：核糖體3、堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系：密碼子mRNA5'3'GUGGAACCU密碼子密碼子密碼子決定纈氨酸決定組氨酸決定精氨酸mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基就是一個密碼子密碼子認(rèn)讀是從mRNA的5'→3',相鄰的密碼子無間隔、不重疊1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：遺傳信息：RNA→蛋白質(zhì)64(43)種3種終止密碼61種編碼20種氨基酸UAAUAGUGA→在特殊情況下可編碼第21種氨基酸:硒代半胱氨酸AUG編碼甲硫氨酸同時作為起始密碼GUG編碼纈氨酸，在原核生物中作為起始密碼時編碼甲硫氨酸色氨酸和硒代半胱氨酸只有1個密碼子。4、密碼子的種類：【注意】有62種決定氨基酸的密碼子1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：→不決定氨基酸5、密碼子的特點：A.專一性：一種密碼子只決定

氨基酸B.簡并性：一種氨基酸可以由

密碼子決定C.通用性：生物界共用一套遺傳密碼幾種一種說明地球上生物有共同起源增強(qiáng)密碼子的容錯性保證翻譯的速度1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：6、轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA3'5'結(jié)合氨基酸的部位堿基配對mRNA5'3'ACU密碼子UGA反密碼子組①tRNA一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個相鄰的堿基。②每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。反密碼子讀取方向：3’→5’③一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)注意：tRNA

(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個tRNA分子中

(填“是”或“不是”)只有三個堿基。不是含有1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：7、遺傳信息、密碼子和反密碼子的關(guān)系：1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：8、翻譯的過程：mRNAtRNAmRNAtRNA終止密碼脫離1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：模板原料能量酶搬運(yùn)工具氨基酸t(yī)RNAmRNAATP多種酶9、翻譯所需基本條件：10、產(chǎn)物：多肽

蛋白質(zhì)盤曲折疊原則：

堿基互補(bǔ)配對A－U、U－A、G－C、C－G1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯翻譯：轉(zhuǎn)錄和翻譯方向問題：①轉(zhuǎn)錄方向：合成RNA的5′端(已合成的mRNA釋放的一端)→3’端②翻譯方向：mRNA的5′端→3’端根據(jù)tRNA所攜帶的氨基酸個數(shù)判斷，方向是氨基酸數(shù)多的→一個氨基酸的1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯多聚核糖體：根據(jù)多聚核糖體上的肽鏈長短：短→長（短的是起始端，長的是結(jié)束端）一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體。少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄和翻譯方向問題：判定真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄與翻譯：原核細(xì)胞:邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核細(xì)胞:先轉(zhuǎn)錄后翻譯注:真核細(xì)胞中線粒體DNA和葉綠體DNA也是邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯轉(zhuǎn)錄與翻譯在異地、先后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄與翻譯在同地、同時進(jìn)行1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)(核糖體)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶特點半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄原則A－T、G－CT－A、A－U、G－CA－U、G－C結(jié)果兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質(zhì)信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯相關(guān)計算：1一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯相關(guān)計算：實際基因表達(dá)過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。牛刀小試11、【2024安徽高考】真核生物細(xì)胞中主要有3類RNA聚合酶，它們在細(xì)胞內(nèi)定位和轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物見下表。此外，在線粒體和葉綠體中也發(fā)現(xiàn)了分子量小的RNA聚合酶。下列敘述錯誤的是（）A．線粒體和葉綠體中都有DNA，兩者的基因轉(zhuǎn)錄時使用各自的RNA聚合酶B．基因的DNA發(fā)生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結(jié)合，可影響基因表達(dá)C．RNA聚合酶I和Ⅲ的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都有rRNA，兩種酶識別的啟動子序列相同D．編碼RNA聚合酶I的基因在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞質(zhì)中翻譯，產(chǎn)物最終定位在核仁CC、由表可知，RNA聚合酶I和Ⅲ的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都有rRNA，但種類不同，說明兩種酶識別的啟動子序列不同，C錯誤種類細(xì)胞內(nèi)定位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA聚合酶I核仁5.8SrENA、18SrFN4、28SrRNARNA聚合酶II核質(zhì)mRNARNA聚合酶Ⅲ核質(zhì)tRNA、5SrRNA牛刀小試12、【2024河北高考】下列關(guān)于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是（）A．DNA復(fù)制時，脫氧核苷酸通過氫鍵連接成子鏈B．復(fù)制時，解旋酶使DNA雙鏈由5′端向3′端解旋C．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時，在能量的驅(qū)動下解旋酶將DNA雙鏈解開D．DNA復(fù)制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向均為由5′端向3′端DA、DNA復(fù)制時，脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成子鏈，A錯誤；B、復(fù)制時，解旋酶使得DNA雙鏈從復(fù)制起點開始，以雙向進(jìn)行的方式解旋，這并不是從5′端到3′端的單向解旋，B錯誤；C、轉(zhuǎn)錄時不需要解旋酶，RNA聚合酶即可完成解旋，C錯誤；牛刀小試13、【2024湖北高考】編碼某蛋白質(zhì)的基因有兩條鏈，一條是模板鏈（指導(dǎo)mRNA合成），其互補(bǔ)鏈?zhǔn)蔷幋a鏈。若編碼鏈的一段序列為5＇—ATG—3＇，則該序列所對應(yīng)的反密碼子是（）A.5‘—CAU—3’ B.5‘—UAC—3’ C.5‘—TAC—3’ D．5＇—AUG—3＇A若編碼鏈的一段序列為5'—ATG—3'，則模板鏈的一段序列為3'—TAC—5'，則mRNA堿基序列為5'—AUG—3'，該序列所對應(yīng)的反密碼子是5'—CAU—3'，A正確，BCD錯誤。牛刀小試14.【2023山東高考】細(xì)胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細(xì)胞的核仁中，由核rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA與相關(guān)蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是（

）A．原核細(xì)胞無核仁，不能合成rRNA B．真核細(xì)胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子 D．細(xì)胞在有絲分裂各時期都進(jìn)行核DNA的轉(zhuǎn)錄BA、原核細(xì)胞無核仁，有核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，因此原核細(xì)胞能合成rRNA，A錯誤；B、核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，真核細(xì)胞的核糖體蛋白在核糖體上合成，B正確；C、mRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子，C錯誤；D、細(xì)胞在有絲分裂分裂期染色質(zhì)變成染色體，核DNA無法解旋，無法轉(zhuǎn)錄，D錯誤。牛刀小試15.【2023湖南高考】細(xì)菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用。細(xì)菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。CsrA蛋白可以結(jié)合glgmRNA分子，也可結(jié)合非編碼RNA分子CsrB,如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．細(xì)菌glg基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別和結(jié)合glg基因的啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄B．細(xì)菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glgmRNA從5'端向3'端移動C．抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能促進(jìn)細(xì)菌糖原合成D．CsrA蛋白都結(jié)合到CsrB上，有利于細(xì)菌糖原合成CA、基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別并結(jié)合到基因的啟動子區(qū)域從而啟動轉(zhuǎn)錄，A正確；B、基因表達(dá)中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5'端向3'端移動，B正確；C、由題圖可知，抑制CsrB基因轉(zhuǎn)錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glgmRNA結(jié)合形成不穩(wěn)定構(gòu)象，最終核糖核酸酶會降解glgmRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用，故抑制CxrB基因的轉(zhuǎn)錄能抑制細(xì)菌糖原合成，C錯誤；D、由題圖及C選項分析可知，若CsrA都結(jié)合到CsrB上，則CsrA沒有與glgmRNA結(jié)合，從而使glgmRNA不被降解而正常進(jìn)行，有利于細(xì)菌糖原的合成，D正確。故選C。牛刀小試1牛刀小試16、【2023全國高考】已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細(xì)菌）中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運(yùn)甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為甲－tRNA甲），進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質(zhì)或細(xì)胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的是（

）①ATP

②甲

③RNA聚合酶

④古菌的核糖體

⑤酶E的基因

⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤A①③④、根據(jù)題干信息“已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成肽鏈”，說明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸桿菌提供，①③④不符合題意；②、據(jù)題意可