高一生物基因的表达

高中生物学习中的基因与表达在高中生物学习中，基因与表达是一门重要且有趣的课题。

基因是遗传信息的基本单位，而表达则是指基因的转录与翻译过程，使得生物可以正常生长和发育。

以下将围绕基因的结构和功能、基因表达的调控以及表达变异等方面展开论述。

一、基因的结构和功能1. 基因的定义基因是DNA分子上一段具有编码遗传信息的DNA序列，它决定了生物的遗传特征和生物体内各种生物学过程。

2. 基因的结构基因由一系列核苷酸组成，包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。

DNA分子是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳗虫嘧啶）以特定的顺序排列而成的双螺旋结构。

3. 基因的功能基因携带着生物体的遗传信息，决定了生物的遗传特征和生物体内各种生物学过程。

基因通过编码蛋白质来实现它们的功能，蛋白质是构成生物体的重要组成部分，也是调控生物体内化学反应的关键。

二、基因表达的调控1. 转录的调控转录是指DNA序列转录为RNA序列的过程。

在基因表达中，转录过程的调控对于基因的表达水平和类型具有重要意义。

转录调控包括转录因子的结合和启动子的甲基化等。

2. 翻译的调控翻译是指mRNA分子中的编码信息转化为蛋白质的过程。

翻译调控包括mRNA的稳定性调控、启动子区域的结合以及翻译因子等。

3. 表观遗传调控表观遗传调控是指通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等方式，对基因的表达进行调控。

表观遗传调控在基因表达过程中起着重要的调控作用。

三、基因表达的变异1. 基因突变基因突变是指基因序列发生变化的现象。

基因突变分为点突变（错义突变、无义突变和错码突变）、插入突变和删除突变等。

这些突变可能会导致基因功能的改变或丧失，从而对生物体产生不同的影响。

2. RNA剪接的变异RNA剪接是指mRNA分子在转录后发生剪接修饰的过程。

剪接调控可以使同一基因产生多种mRNA剪接异构体，进而影响蛋白质的翻译和功能。

3. 表达水平的变异基因表达水平的变异是指在个体之间或不同组织之间，基因的表达量存在差异。

高一生物基因的表达试题答案及解析1.下列有关密码子的说法，正确的是A．不同的密码子可以决定同一种氨基酸B．每种氨基酸都只能由一个密码子决定C．不同的氨基酸可以由同一个密码子决定D．基因突变后的密码子改变一定使其决定的氨基酸改变【答案】A【解析】一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，因此不同的密码子可以决定同一种氨基酸，A正确；一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，B错误；一种密码子只能决定一种氨基酸，C 错误；基因突变后的密码子改变，不一定使其决定的氨基酸改变，D错误。

【考点】题考查遗传信息的转录和翻译，重点考查密码子的相关知识。

2.真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miR），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链。

由此可以推断这些miR抑制基因表达的分子机制是A．阻断rRNA装配成核糖体B．妨碍双链DNA分子的解旋C．干扰tRNA识别密码子D．影响RNA分子的远距离转运【答案】C【解析】基因表达包括转录和翻译，miR不影响rRNA装配成核糖体，A错。

DNA解旋需要解旋酶、ATP，不受miR影响，B错。

miR与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链，导致tRNA不能识别密码子，翻译中断，C正确。

tRNA转运氨基酸不受miR影响，D错。

【考点】基因表达【名师】本题关键是从题意获取信息：miR能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成局部双链，结合基因表达过程推断影响tRNA识别密码子导致翻译中断。

3.如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程图解，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析，下列说法中错误的是 ( )A. 在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为mRNA、核糖体、肽链B. 图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是DNA聚合酶C. 据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是细胞核和叶绿体基质D. 由SSU和LUS组装成的Rubisco能催化过程CO2+C5→2C3，由此推测Rubisco存在于叶绿体基质中【答案】B【解析】从图可以看出，Ⅱ是转录的产物mRNA，Ⅲ是翻译的场所核糖体，Ⅳ是翻译的产物肽链，细胞核基因和叶绿体中的基因都可以表达。

高中生物基因的表达知识点归纳文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-高中生物基因的表达知识点归纳名词：1、基因：是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。

基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。

2、遗传信息：基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表～。

3、转录：是在细胞核内进行的，它是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。

4、翻译：是在细胞质中进行的，它是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

5、密码子（遗传密码）：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做～。

6、转运RNA（tRNA）：它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都只能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。

7、起始密码子：两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和撷氨酸外，还是翻译的起始信号。

8、终止密码子：三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋自质合成过程中，却是肽链增长的终止信号。

9、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。

后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。

语句：1、基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。

每个DNA分子有很多个基因。

每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。

基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。

基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。

DNA的遗传信息又是通过 RNA来传递的。

2、基因控制蛋白质的合成：RNA与DNA的区别有两点：①碱基有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。

②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA 是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸；DNA则为脱氧核苷酸。

高一生物必修2 基因的表达一、遗传信息的转录2、RNA的类型⑴信使RNA（mRNA）⑵转运RNA（tRNA）⑶核糖体RNA（rRNA）3、转录⑴转录的概念⑵转录的场所主要在细胞核⑶转录的模板以DNA的一条链为模板⑷转录的原料4种核糖核苷酸⑸转录的产物一条单链的mRNA⑹转录的原则碱基互补配对⑺转录与复制的异同（下表：）二、遗传信息的翻译2、翻译⑴定义⑵翻译的场所细胞质的核糖体上⑶翻译的模板mRNA⑷翻译的原料20种氨基酸⑸翻译的产物多肽链（蛋白质）⑹翻译的原则碱基互补配对⑺翻译与转录的异同点（下表）：三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。

2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6 。

中心法则⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋白质：翻译；⑷RNA →RNA：RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。

DNA→DNA RNA→RNADNA→RNA 细胞生物病毒RNA→蛋白质RNA→DNA（5）翻译过程GAA三、基因对性状的控制1．DNA RNA蛋白质（性状）脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列遗传信息2．基因、蛋白质和性状的关系（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。

（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。

（3）基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。

（4）生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。

高一生物下册基因的表达知识点分析高中生物基因的表达知识点：1、基因：是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。

基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。

2、遗传信息：基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表～。

3、转录：是在细胞核内进行的，它是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。

4、翻译：是在细胞质中进行的，它是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

5、密码子(遗传密码)：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做～。

6、转运RNA(tRNA)：它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都只能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。

7、起始密码子：两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和撷氨酸外，还是翻译的起始信号。

8、终止密码子：三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋自质合成过程中，却是肽链增长的终止信号。

9、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。

后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。

10、基因是DNA的片段：但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。

每个DNA分子有很多个基因。

每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。

基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。

基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。

DNA的遗传信息又是通过RNA 来传递的。

11、基因控制蛋白质的合成：RNA与DNA的区别有两点：①碱基有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。

②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸;DNA则为脱氧核苷酸。

12、转录：(1)场所：细胞核中。

(2)信息传递方向：DNA→信使RNA。

(3)转录的过程：在细胞核中进行;以DNA特定的一条单链为模板转录;特定的配对方式：13、翻译：(1)场所：细胞质中的核糖体，信使RNA由细胞核进入细胞质中与核糖体结合。

诚西郊市崇武区沿街学校高一生物必修2基因的表达一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点2、RNA的类型⑴信使RNA〔mRNA〕⑵转运RNA〔tRNA〕⑶核糖体RNA〔rRNA〕3、转录⑴转录的概念⑵转录的场所主要在细胞核⑶转录的模板以DNA的一条链为模板⑷转录的原料4种核糖核苷酸⑸转录的产物一条单链的mRNA⑹转录的原那么碱基互补配对⑺转录与复制的异同〔下表：〕二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子2、翻译⑴定义⑵翻译的场所细胞质的核糖体上⑶翻译的模板mRNA⑷翻译的原料20种氨基酸⑸翻译的产物多肽链〔蛋白质〕⑹翻译的原那么碱基互补配对⑺翻译与转录的异同点〔下表〕：场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNA→mRNA mRNA→蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质本质是遗传信息的转录是遗传信息的表达三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原那么，产生一条单链mRNA，那么转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T〔或者者C+G〕与mRNA分子中U+A〔或者者C+G〕相等。

2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。

中心法那么⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋白质：翻译；⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。

DNA→DNARNA→RNADNA→RNA细胞生物病毒RNA→蛋白质RNA→DNA三、基因对性状的控制1．DNARNA蛋白质〔性状〕脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列Array遗传信息遗传密码2．基因、蛋白质和性状的关系〔1〕基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。

教学设计：2024秋季人教版高一生物学必修 2 遗传与进化第四章基因的表达《第1节基因指导蛋白质的合成》一、教学目标（核心素养）1.科学思维：通过本节学习，学生能够理解基因如何通过转录和翻译过程指导蛋白质的合成，培养逻辑推理和因果分析能力。

2.科学探究：通过案例分析、模型构建等活动，体验科学探究的过程，提高观察、分析和解决问题的能力。

3.生命观念：深化对基因作为遗传信息载体及蛋白质作为生命活动主要承担者之间关系的理解，树立生物体结构与功能相统一的生命观念。

4.社会责任：认识基因表达调控在生物体发育、疾病发生及治疗中的重要作用，激发对生命科学领域的兴趣和社会责任感。

二、教学重点•转录和翻译的基本过程及其意义。

•理解基因、mRNA和蛋白质之间的信息流动。

三、教学难点•如何将抽象的基因表达过程转化为直观易懂的图像或模型。

•理解转录和翻译过程中碱基配对规则的应用及其重要性。

四、教学资源•多媒体课件（包含转录和翻译过程的动画、示意图）。

•教学视频（转录和翻译实验演示）。

•模型材料（如彩色纸条、磁铁片等，用于构建基因表达模型）。

•小组讨论问题卡片。

五、教学方法•讲授法与多媒体辅助相结合，直观展示转录和翻译过程。

•模型构建法，通过动手制作模型加深对基因表达过程的理解。

•小组讨论法，围绕关键问题展开讨论，促进思维碰撞。

六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：展示不同生物体（如人类、植物、细菌）中蛋白质多样性的图片，引导学生思考这些蛋白质是如何产生的，引出基因指导蛋白质合成的主题。

•问题驱动：提问“基因是如何控制生物体性状的？”、“蛋白质是如何从基因中‘读取’信息并合成的？”激发学生的探索欲。

2. 新课教学（1）转录过程•定义讲解：介绍转录的定义，即DNA的一条链作为模板合成RNA的过程。

•动画演示：利用多媒体动画展示转录的具体步骤，包括DNA解旋、RNA聚合酶结合、RNA链的合成等。

•互动环节：邀请学生上台用模型材料（如彩色纸条代表DNA链和RNA链）模拟转录过程，加深理解。

高一生物基因的表达试题答案及解析1.转运RNA（tRNA）在基因的表达过程中发挥重要作用。

有关tRNA的叙述正确的是A. 由三个核糖核苷酸组成B. 一次可携带多个氨基酸C. 转运氨基酸到细胞核内D. 能识别mRNA上的密码子【答案】D【解析】组成tRNA的核糖核苷酸数量远多于三个，A项错误；每个tRNA分子的一端是携带氨基酸的部位，一次只携带一个氨基酸，转运氨基酸到核糖体内，B、C项错误；每个tRNA分子的另一端有由3个碱基构成的一个反密码子，tRNA通过反密码子能够识别mRNA上的密码子，D 项正确。

【考点】本题考查基因的表达的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

2.水毛茛伸展在空气中和浸在水中的叶形态不同，其根本原因是（）A．空气中的叶进行光合作用B．水中的叶主要是吸收水分C．组成两种叶的遗传物质不同，基因表达结果也不同D．组成两种叶的遗传物质相同，受环境影响基因表达结果不同【答案】D【解析】生物的性状由基因型和环境共同作用的结果，故D正确。

【考点】基因与性状的关系3. DNA三联体GCT互补于tRNA的反密码子A．GCT B．CGAC．CGC D．GCU【答案】D【解析】根据碱基互补配对的原则，DNA三联体GCT互补于mRNA上的密码子为CGA，对应于tRNA的反密码子为GCU，D项正确。

【考点】本题考查反密码子的相关知识。

4.下图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【答案】C【解析】题图显示：转录形成的mRNA分子还没有完全与DNA模板链脱离就与核糖体结合，据此可判断图示过程发生在原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译，A、D项错误，C项正确；翻译时，核糖体在mRNA上移动以便合成肽链，B项错误。

高一生物《基因的表达》知识点总结一、遗传信息的转录1. 与DNA不同的是，组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖；RNA的碱基组成没有碱基T （胸腺嘧啶），而替换成碱基 U （尿嘧啶）；RNA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。

2. RNA有三种，信使RNA（ mRNA ）、转运RNA（ tRNA）、核糖体RNA（ rRNA ）。

3.转录的定义：RNA是在细胞核中，以DNA 的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。

4. 转录的过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码蛋白质的一段 DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。

细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。

二、遗传信息的翻译1.翻译的定义：mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。

游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程就做翻译。

2.核酸中的碱基序列就是遗传信息。

翻译的实质是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。

3. mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子，共有64 个遗传密码。

其中有2个起始密码子， 3 个终止密码子（终止密码子无对应的氨基酸），所以决定氨基酸的密码子有61个。

4. 密码子的特点：（1）地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。

（通用性）（2）一种氨基酸可能有多个密码子。

（简并性）5. tRNA的种类有很多，但是每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

（一种氨基酸可以由多种tRNA转运。

）6. tRNA分子比mRNA小得多，tRNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。

（tRNA中有氢键）7. 每个tRNA的三个碱基可以和mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子。

（有61种）8. 一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。