基因的表達第3課考點1遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯種類功能mRNA

合成的直接模板tRNA識別

，轉(zhuǎn)運_______rRNA

的組成成分病毒RNARNA病毒的__________酶少數(shù)酶為RNA，可降低化學反應的

(起催化作用)1.RNA種類及功能蛋白質(zhì)密碼子氨基酸核糖體遺傳物質(zhì)活化能2.如圖是某種tRNA的結(jié)構(gòu)，該tRNA上的反密碼子為_____________，該tRNA上________(填“含有”或“不含”)氫鍵。3′—UCG—5′含有RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄mRNAtRNArRNADNA（基因片段）⑴解旋：

在ATP的驅(qū)動下，RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶：使氫鍵斷裂,具有解旋的效果⑵配對：游離的核糖核苷酸按堿基互補配對原則隨機地與DNA模板鏈上的堿基配對。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU3'5'⑶連接：在RNA聚合酶的催化下從子鏈的5‘端把核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸鏈。mRNA合成方向：子鏈的5’端→3’端2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶：形成磷酸二酯鍵⑷釋放：mRNA釋放，DNA雙鏈恢復。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'細胞質(zhì)細胞核mRNA2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄堿基互補配對RNA是在細胞核中通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成過程2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄真核生物：原核生物：細胞核（主要）、葉綠體、線粒體擬核、質(zhì)粒DNA分子的一條鏈游離的4種核糖核苷酸ATPRNA聚合酶①使氫鍵斷裂，DNA解旋；②使核糖核苷酸間形成磷酸二酯鍵而連接起來轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：RNA(mRNA、tRNA、rRNA)mRNAtRNArRNADNA（基因片段）場所：模板：條件：原則：①一個基因轉(zhuǎn)錄時以基因的一條鏈為模板，一個DNA分子上不同基因的模板鏈不一定相同。②轉(zhuǎn)錄是以基因為單位進行的，一個基因可被多次轉(zhuǎn)錄。第12頁對對碰1①tRNA分子由兩條鏈組成,mRNA分子由單鏈組成。()②人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物[2021·湖南·T13]。()對對碰2③DNA雙鏈解開,RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄,移動到終止密碼子時停止轉(zhuǎn)錄[2021·河北·T8]。()④轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶的作用就是將DNA雙鏈打開。()√×××真核生物基因第26頁4.(2025·深圳模擬)1986年,英國科學家錢伯斯發(fā)現(xiàn)了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸),并提出硒代半胱氨酸由密碼子UGA編碼。最初,人們僅把UGA視為多肽合成的終止密碼子,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它在某些情況下也可以編碼硒代半胱氨酸。下列敘述正確的是()A.硒代半胱氨酸的出現(xiàn)使運載氨基酸的tRNA種類發(fā)生改變,tRNA的反密碼子含有5'-ACU-3'堿基序列B.正常情況下每個基因均含有終止密碼子C.多肽鏈中若含有1個硒代半胱氨酸,則其mRNA模板中含有兩個UGA堿基序列D.反密碼子與密碼子的配對方式不由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定√3.遺傳信息的翻譯翻譯起點和終點：起始密碼子→終止密碼子核糖體識別和移動方向：mRNA的5’端→3’端遺傳信息的翻譯過程有：mRNA、tRNA、rRNA三種RNA的參與場所：模板：原料：能量：搬運工具：酶：產(chǎn)物：核糖體mRNA氨基酸ATPtRNA多種酶3.遺傳信息的翻譯多肽鏈（盤曲折疊成蛋白質(zhì)）翻譯效率：①數(shù)量關(guān)系：②方向：③意義：④結(jié)果：1個mRNA可相繼結(jié)合

個核糖體，

進行多條肽鏈的合成，稱為多聚核糖體。多同時從

到

（如圖：從

）。短長左到右少量的mRNA分子可以迅速合成出

的蛋白質(zhì)。大量合成多條

的肽鏈。（理由：

相同）相同模板mRNA3.遺傳信息的翻譯第14頁[必修2P69“正文小字”]如圖表示某高等植物細胞的翻譯過程。請思考:(1)圖中顯示a、b間存在何種數(shù)量關(guān)系?其意義是什么?

圖示表示一個mRNA分子(a)上可相繼結(jié)合多個核糖體(b),同時進行多條肽鏈的合成。少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。第15頁(2)圖示翻譯方向是A→B還是B→A?判斷依據(jù)是什么?

A→B。由圖中c所指的三條鏈可看出越往B側(cè)鏈越長,可判斷出翻譯的方向是A→B。(3)若圖示表達產(chǎn)物由n個氨基酸組成,則指導其合成的mRNA含有的堿基數(shù)至少是多少(不考慮終止密碼子)?

3n。第20頁結(jié)合轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,考查科學思維√1.如圖為細胞中基因表達過程示意圖,相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖示過程可發(fā)生在人體細胞的細胞核中B.圖示過程需要核糖核苷酸和氨基酸作為原料C.RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化轉(zhuǎn)錄過程D.核糖體2早于核糖體1與mRNA結(jié)合并進行翻譯第24頁真核細胞和原核細胞基因表達過程差異第13頁對對碰3⑤多肽鏈的合成過程中,tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息[2021·河北·T8]。()⑥一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體,最終合成多條不同的肽鏈。()對對碰4⑧翻譯過程中,核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準確性[2021·河北·T8]。()××√第11頁密碼子、tRNA和氨基酸之間的對應關(guān)系Ⅰ.一種密碼子只能決定一種氨基酸,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種________。Ⅱ.每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并),可由一種或幾種________轉(zhuǎn)運。氨基酸t(yī)RNA⑦翻譯時,密碼子的簡并性可以增加密碼子的容錯性。()√第28頁

圍繞基因表達過程的相關(guān)計算,考查科學思維5.(2024·黑龍江一模)某同學以48張紅卡片(其中有10張卡片含字母A)為材料制作了一個雙鏈DNA分子的模型,并以此為“模板”,再以其他顏色的卡片為材料進行“DNA復制”及“轉(zhuǎn)錄”的模擬實驗(注:紅、綠卡片代表脫氧核苷酸;藍卡片代表核糖核苷酸;卡片上的字母代表堿基種類)。下列敘述正確的是()A.“復制”三次后形成的含綠卡片的DNA分子有7個B.“復制”三次共需98張含字母G的綠卡片C.“轉(zhuǎn)錄”模擬實驗需10張含字母A的藍卡片D.“轉(zhuǎn)錄”形成的mRNA最多含16個密碼子√第32頁基因表達中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系第30頁6.(2025·安慶模擬)某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成,氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b個堿基對,則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最多為()A.2/3ab-6b+18n

B.1/3ab-6bC.1/3ab-(1/3b-n)×18 D.(1/3b-a)×18√考點2中心法則及基因表達與性狀的關(guān)系1.中心法則(1)提出者:________。(2)補充后的內(nèi)容圖解克里克第35頁(3)不同生物遺傳信息的傳遞過程第45頁圍繞中心法則,考查科學思維1.(2025·八省聯(lián)考河南)由mRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的單鏈DNA稱為第一鏈cDNA,以第一鏈cDNA為模板合成的單鏈DNA稱為第二鏈cDNA。下列敘述正確的是()A.第一鏈cDNA可以單獨作為PCR反應體系的模板B.第一鏈cDNA與其模板mRNA序列互補、方向相同C.第二鏈cDNA不能與轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA進行雜交D.第二鏈cDNA與模板mRNA的堿基序列和組成均相同√第47頁2.(2025·南昌模擬)在中心法則的某些信息傳遞過程中,若①代表模板,②代表原料,③代表酶,④代表產(chǎn)物。下列相關(guān)敘述正確的是()A.若①為DNA,④為RNA,則④均有可編碼氨基酸的密碼子B.若①為RNA,②為氨基酸,則③發(fā)揮作用的場所有核糖體C.若①為RNA,④為DNA,則該信息傳遞可在HIV內(nèi)完成D.若①為DNA,④為DNA,則③都可以催化磷酸二酯鍵的合成√第36頁2.基因?qū)ι镄誀畹恼{(diào)控(1)基因控制性狀的途徑蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)酶的合成2.基因控制生物性狀的途徑(1)直接途徑(用文字和箭頭表示)：基因

生物體的性狀?？刂频鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制實例(囊性纖維化與鐮狀細胞貧血)缺失3個A－TT－A纈氨酸鐮刀狀溶血性貧血2.基因控制生物性狀的途徑(2)間接途徑(用文字和箭頭表示)：基因_______________

生物體的性狀?？刂泼傅暮铣煽刂拼x過程間接控制實例：白化病致病機理酪氨酸酶酪氨酸酶黑色素酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?.基因控制生物性狀的途徑(2)間接途徑(用文字和箭頭表示)：基因

生物體的性狀。控制酶的合成控制代謝過程間接控制實例：豌豆的圓粒和皺粒的形成機理外來DNA序列正常正常異常降低正常升高受阻降低失水第37頁(2)基因?qū)ι镄誀羁刂频膶嵗?連線)PAH基因（正常）

↓苯丙氨酸羥化酶

↓苯丙氨酸→酪氨酸PAH基因突變

↓苯丙氨酸羥化酶（功能喪失）

↓催化作用失效苯丙氨酸（無法正常轉(zhuǎn)化為酪氨酸）

↓異常支路代謝苯丙酮酸→隨尿液排出（苯丙酮尿）苯丙酮尿癥：基因控制酶的合成控制代謝，進而控制生物的性狀。3.基因與性狀間的其他關(guān)系水上和水下葉形態(tài)不同，說明性狀受到環(huán)境的影響。第50頁圍繞基因與性狀的關(guān)系和細胞分化,考查科學思維3.根據(jù)以下材料:①藏報春甲(aa)在20℃時開白花;②藏報春乙(AA)在20℃時開紅花;③藏報春丙(AA)在30℃時開白花。分析下列有關(guān)基因型和表型相互關(guān)系的說法錯誤的是()A.由材料①②可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型決定的B.由材料①③可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型和環(huán)境共同決定的C.由材料②③可知環(huán)境影響基因型的表現(xiàn)D.由材料①②③可知生物的性狀表現(xiàn)是由基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果√第52頁4.(2025·鄭州模擬)人的紅細胞呈兩面凹的圓餅狀。紅細胞中的血紅蛋白含有4條肽鏈,分別由11號和16號染色體上多個血紅蛋白基因控制,不項目16號染色體11號染色體ε基因α基因δ基因γ基因β基因胚胎期ε2+δ2胎兒期α2+γ2成年期α2+β2同發(fā)育時期血紅蛋白分子的組成有所不同(如表所示)。下列有關(guān)分析錯誤的是()A.在不同發(fā)育時期,人的血紅蛋白基因存在選擇性表達B.紅細胞的形狀是通過基因控制酶的合成間接控制的C.血紅蛋白基因與生物性狀之間不是簡單的一一對應的關(guān)系D.人類鐮狀細胞貧血與囊性纖維化的變異類型相同√4、表觀遺傳4、表觀遺傳資料1：柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳→與Lcyc基因的表達直接相關(guān)Lcyc基因正常植株A開花時表達Lcyc基因高度甲基化植株B開花時不表達×（雜交）F1F2絕大部分植株的花與植株A相似少部分植株的花與植株B相似F1的花與植株A相似Lcyc基因的甲基化可遺傳4、表觀遺傳資料2：某種實驗小鼠的毛色受一對等位基因Avy和a的控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛，a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交，子一代小鼠的基因型都是Avya,卻表現(xiàn)出不同的毛色：介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。研究表明，在Avy基因的前端（或稱“上游”)有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達水平，這段堿基序列具有多個可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點。當這些位點沒有甲基化時，Avy基因正常表達，小鼠表現(xiàn)為黃色；當這些位點甲基化后，Avy基因的表達就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。Avy基因特殊堿基序列甲基化程度越高，Avy基因表達受到抑制越明顯，小鼠顏色越深。(1)概念：生物體基因的

保持不變，但

和

發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。堿基序列基因表達表型(2)機制：DNA的

；

的甲基化和乙酰化等。甲基化組蛋白DNA甲基化示意圖4.表觀遺傳DNA甲基化組蛋白甲基化組蛋白乙酰化DNA甲基化可在空間上阻礙RNA聚合酶與DNA的結(jié)合，從而抑制轉(zhuǎn)錄過程。組蛋白乙?；鹑旧|(zhì)結(jié)構(gòu)松散組蛋白去乙酰化，有關(guān)基因表達受到抑制。，促進有關(guān)基因進行轉(zhuǎn)錄；第64頁3.(2024·江蘇)圖示果蠅細胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化,導致細胞增殖失控形成腫瘤。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.PcG使組蛋白甲基化和染色質(zhì)凝集,抑制了基因表達B.細胞增殖失控可由基因突變引起,也可由染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引起C.DNA和組蛋白的甲基化修飾都能影響細胞中基因的轉(zhuǎn)錄D.圖示染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化也是原核細胞表觀遺傳調(diào)控的一種機制√DNA甲基化、組蛋白甲基化和乙?；话阌绊懟虻霓D(zhuǎn)錄。(3)特點①

：基因表達和表型可以遺傳給后代。②不變性：③

：DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化，即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化。（4）實例：①同卵雙胞胎的微小差異②蜂王和工蜂基因的堿基序列保持不變。DNA甲基化示意圖4.表觀遺傳可遺傳可逆性第62頁2.(2024·浙江1月選考)某種蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因組。雌性工蜂幼蟲主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王漿,也能發(fā)育成為蜂王。利用分子生物學技術(shù)降低DNA甲基化酶的表達后,即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼蟲也會發(fā)育成蜂王。下列推測正確的是()A.花蜜花粉可降低幼蟲發(fā)育過程中DNA的甲基化B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂C.蜂王漿可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度D.DNA的低甲基化是蜂王發(fā)育的重要條件√表觀遺傳：蜂王和工蜂第66頁4.(2024·遼寧)如圖表示DNA半保留復制和甲基化修飾過程。研究發(fā)現(xiàn),50歲同卵雙胞胎間基因組DNA甲基化的差異普遍比3歲同卵雙胞胎間的差異大。下列敘述正確的是()√A.酶E的作用是催化DNA復制B.甲基是DNA半保留復制的原料之一C.環(huán)境可能是引起DNA甲基化差異的重要因素D.DNA甲基化不改變堿基序列和生物個體表型表觀遺傳：同卵雙胞胎的微小差異第54頁圍繞表觀遺傳,考查科學思維5.(2025·清遠模擬)研究發(fā)現(xiàn),對特定氣味感到恐懼的小鼠可以把這種恐懼傳遞給后代,主要是通過生殖細胞中DNA甲基化的變化來影響氣味受體相關(guān)基因的表達實現(xiàn)的。下列現(xiàn)象與這個實例原理相同的是()A.小鼠被飼喂高脂肪的食物而出現(xiàn)肥胖癥B.雙胞胎遺傳信息基本相同,患病的可能性也基本相同C.Lcyc基因表達受到抑制,從而使該基因堿基序列相同的柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同D.水毛茛裸露在空氣中的葉片和水中的葉片形狀不同√第56頁6.(2025·大連模擬)胎兒出生后D基因關(guān)閉表達,若不能正常關(guān)閉則可能會導致地中海貧血癥。DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)在D基因關(guān)閉表達的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,√其機制如圖所示。下列說法錯誤的是()A.不患地中海貧血癥與表觀遺傳有關(guān)B.出生后D基因甲基化影響了基因的表達進而影響了生物的性狀C.抑制DNMT基因的表達可以有效防止地中海貧血癥的發(fā)生D.表觀遺傳是基因堿基序列不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象第60頁1.(2024·海南)某種鳥的卵黃蛋白原基因的啟動子部分區(qū)域存在甲基化修飾。成熟雌鳥產(chǎn)生的雌激素可將此甲基化去除,雄鳥因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有關(guān)敘述正確的是()A.卵黃蛋白原基因在成熟雌鳥中可以表達,在雄鳥中表達受到抑制B.卵黃蛋白原基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中,含有甲基化區(qū)域序列的互補序列C.該種雌鳥和雄鳥交配產(chǎn)生的雌雄后代發(fā)育成熟后,體內(nèi)均無卵黃蛋白原D.卵黃蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可產(chǎn)生表觀遺傳現(xiàn)象√第41頁對對碰1①流向DNA的遺傳信息來自DNA或RNA[2021·福建·T3]。()②遺傳信息可從DNA流向RNA,也可從RNA流向蛋白質(zhì)。()對對碰2③所有生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼[2021·河北·T8]。()④所有RNA均可編碼蛋白質(zhì)。()√