高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第19讲 基因的表达课件
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2023届高三生物一轮复习课件19+基因的表达
19 基因的表达
一、遗传信息的转录和翻译
二、中心法则
DNA
三、基因表达与性状的关系
转录
密码子 tRNA
mRNA
翻译
蛋白质
过程 条件 产物
过程 条件 产物
模板 原料
酶 能量 模板 原料 酶 能量
性状的体现者 →蛋白质
性状的控制者 →基因
我是转 基因佩 琪哦~
（RNA） 信使
转录
翻译
DNA
（基因）
指导？
信使RNA（mRNA）
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC mRNA
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以 由 1种或几种 不同的密码子决定。 简并性
终止密码子： UAA 、 UGA 、_U_A__G_
种类 起始密码子： AUG （甲硫氨酸）
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA G
遗传信息的转录
（1）转录的定义：
（2）转录的场所： 细胞核、线粒体、叶绿体（真核）
（3）转录的模板： DNA的一条链
（4）转录的原料： 四种核糖核苷酸(A、G、C、
（5）转录的条件： UR）NA聚合酶和ATP、模板、原料
（6）转录时的碱基配对: A=U
C=G
（7）转录特点： 边解旋边转录（8）转录的结果： 形成mRNA
什么叫翻译？
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模 板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
问题： 转录得到的RNA含有4种碱基，如何决定20种氨
基酸？
mRNA的碱基 （AGCU）
一、遗传信息的转录和翻译
二、中心法则
DNA
三、基因表达与性状的关系
转录
密码子 tRNA
mRNA
翻译
蛋白质
过程 条件 产物
过程 条件 产物
模板 原料
酶 能量 模板 原料 酶 能量
性状的体现者 →蛋白质
性状的控制者 →基因
我是转 基因佩 琪哦~
（RNA） 信使
转录
翻译
DNA
（基因）
指导？
信使RNA（mRNA）
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC mRNA
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以 由 1种或几种 不同的密码子决定。 简并性
终止密码子： UAA 、 UGA 、_U_A__G_
种类 起始密码子： AUG （甲硫氨酸）
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA G
遗传信息的转录
（1）转录的定义：
（2）转录的场所： 细胞核、线粒体、叶绿体（真核）
（3）转录的模板： DNA的一条链
（4）转录的原料： 四种核糖核苷酸(A、G、C、
（5）转录的条件： UR）NA聚合酶和ATP、模板、原料
（6）转录时的碱基配对: A=U
C=G
（7）转录特点： 边解旋边转录（8）转录的结果： 形成mRNA
什么叫翻译？
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模 板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
问题： 转录得到的RNA含有4种碱基，如何决定20种氨
基酸？
mRNA的碱基 （AGCU）
高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第19讲 基因的表达课件
解析：a过程是转录，真核细胞中转录除发生在细胞 核中，还可以发生在线粒体、叶绿体中，A错误；③ 是核糖体，核糖体由蛋白质和rRNA组成，B错误； ⑤是tRNA，其上的反密码子是AAG，所对应的密码 子是UUC，携带的氨基酸应该是苯丙氨酸，D错误。
答案：C
4．(2015·海南卷改编)关于密码子和反密码子的叙述，
答案：D
角度二 遗传信息、密码子和反密码子的比较
3．下图为基因控制蛋白质合成路线图，相关分析正
确的是
()
A.真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需要RNA 聚合酶的催化
B．③由蛋白质和tRNA组成，其形成与核仁有关 C．④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只 来自羧基
D．⑤上携带的氨基酸是赖氨酸
第二步：转换。即根据第一步做出的图，把题干给出的 条件转换成数学等式。
第三步：计算。即根据题干的要求，结合第二步中的数 学等式，求出相应的数值。
角度一 比较DNA复制、转录与翻译
1．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
解析：甲过程表示多起点的DNA的半保留复制，合 成的产物是双链DNA分子，该过程主要发生在细胞 核内，在一个细胞周期中，DNA只复制一次；乙过 程为转录，合成的产胞周期中，乙可起始 多次；DNA复制和转录均需解旋，甲过程利用解旋 酶，乙过程利用RNA聚合酶解旋。
答案：C
2．甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，
下列叙述正确的是
()
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产 物是双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中 进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙 需要解旋酶
高考生物一轮复习 第六单元 遗传的物质基础 第19讲 基因的表达课件
12/9/2021
【考法纵览·诊断】 (1)mRNA 上碱基改变即可改变肽链中的氨基酸序列
[2018·全国卷Ⅲ，T30 节选改编]( × ) (2)原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要 DNA 和 RNA 的参与
[2018·江苏卷，T3D]( √ ) (3)真核细胞内 DNA 和 RNA 的合成都在细胞核内完成
12/9/2021
基因表达中的相关计算
科学思维
5．(2020·北京海淀区调研)已知一个蛋白质分子由 2 条多肽链组成，共含有 198 个肽键，
翻译形成该蛋白质分子的 mRNA 中有 A 和 G 共 200 个，则转录形成该 mRNA 的基因
中，最少应含有 C 和 T 的个数是( )
A．200
B．400
12/9/2021
1．遗传信息、密码子与反密码子的辨析
(1)概念辨析
项目
实质区别
遗传信息 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序
mRNA 上决定一个氨基酸的三个 密码子
相邻的碱基
12/9/2021
联系
项目
实质区别
联系
①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转
位于 tRNA 上的能
录，使遗传信息传递到 mRNA 的核糖核苷酸的排列顺
12/9/2021
解析：选 D。相同的 rRNA 分子在不同细胞中参与构成的细胞器相同，都是核糖体，A 错误；所有生物共用一套遗传密码，所以相同的 mRNA 分子在不同细胞中合成的蛋白 质相同，相同的 tRNA 分子在不同细胞中转运的氨基酸也相同，B、C 错误；细胞内的 基因具有选择性表达的特点，所以相同的 DNA 分子在不同细胞中的转录产物可能不同， D 正确。
12/9/2021
【考法纵览·诊断】 (1)mRNA 上碱基改变即可改变肽链中的氨基酸序列
[2018·全国卷Ⅲ，T30 节选改编]( × ) (2)原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要 DNA 和 RNA 的参与
[2018·江苏卷，T3D]( √ ) (3)真核细胞内 DNA 和 RNA 的合成都在细胞核内完成
12/9/2021
基因表达中的相关计算
科学思维
5．(2020·北京海淀区调研)已知一个蛋白质分子由 2 条多肽链组成，共含有 198 个肽键，
翻译形成该蛋白质分子的 mRNA 中有 A 和 G 共 200 个，则转录形成该 mRNA 的基因
中，最少应含有 C 和 T 的个数是( )
A．200
B．400
12/9/2021
1．遗传信息、密码子与反密码子的辨析
(1)概念辨析
项目
实质区别
遗传信息 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序
mRNA 上决定一个氨基酸的三个 密码子
相邻的碱基
12/9/2021
联系
项目
实质区别
联系
①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转
位于 tRNA 上的能
录，使遗传信息传递到 mRNA 的核糖核苷酸的排列顺
12/9/2021
解析：选 D。相同的 rRNA 分子在不同细胞中参与构成的细胞器相同，都是核糖体，A 错误；所有生物共用一套遗传密码，所以相同的 mRNA 分子在不同细胞中合成的蛋白 质相同，相同的 tRNA 分子在不同细胞中转运的氨基酸也相同，B、C 错误；细胞内的 基因具有选择性表达的特点，所以相同的 DNA 分子在不同细胞中的转录产物可能不同， D 正确。
12/9/2021
高中生物一轮复习课件-19基因的表达
B.雌激素合成的场所是核糖体
C.血红蛋白合成的场所是高尔基体
D
D.胰岛素基因转录的场所是细胞核
（2011北京）4.胰岛素的A，B两条肽链是由一个基因编码的：
下列有关胰岛素的叙述，正确的是(
)
D A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A,B两条肽链
B.沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
C
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
D．两种过程都以DNA为模板
（2010江苏）2、下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错
误的是（ A ）
A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结台到mRNA上
(2009广东)25.有关蛋白质合成的叙述，正确的是
A.终止密码子不编码氨基酸 B.每种tRNA只运转一种氨基酸
（2011上海）20．原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可
启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之
后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是（ ）
A．原核生物的tRNA合成无需基因指导
B．真核生物tRNA呈三叶草结构 C．真核生物的核糖体可进入细胞核
D
D．原核生物的核糖体可以靠近DNA
翻译小结： 场所: 细胞质中的核糖体上 模板: mRNA 原料: 20种游离的氨基酸 条件: 需要酶和ATP 产物: 多肽或蛋白质 原则: 密码子与反密码子碱基互补配对
翻译是一个很快速、 高效的过程。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
场所 模板 原料 条件 产物 原则
转录
翻译
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
控制酪氨酸酶形 成的基因异常
【备考2023】高考生物一轮复习：第19讲 基因的表达(共73张PPT)
(× ) (7)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。
(× )
长句应答
下图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体,其意义是 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质 。
二、中心法则及基因表达与性状的关系 1.中心法则 (1)提出者: 克里克 。 (2)补充后的内容图解:
【备考2023】高考生物一轮复习 第6单元 第19讲 基因的表达
素养目标
一、遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构和种类
核糖核苷酸
A、U、G、C
单链
mRNA
反密码子
核糖体
2.遗传信息的转录
RNA聚合酶 RNA
细胞核 线粒体
叶绿体
信使RNA
核糖体RNA
转运RNA
பைடு நூலகம்
RNA聚合酶
一条链 核糖核苷酸
考点一 遗传信息的表达
新教材
新高考
(1)教材新增:mRNA和tRNA的3'端和5' 端
结合DNA双螺旋结构模型及RNA
(2)教材改动:密码子表;密码子的破译 由选学变为“科学史话”
的结构,考查转录、翻译过程,培养 结构与功能观
角度一、转录和翻译过程分析 考向探究 考向1转录、翻译过程分析 1.(2022山东滕州期中)(不定项选择)科学家研究发现人体生物钟机理(部分) 如下图所示,下丘脑SCN细胞中,基因表达产物 PER蛋白浓度呈周期性变化,周期为24 h。 下列分析正确的是( ) A.per基因不只存在于下丘脑SCN细胞中 B.①过程需要解旋酶和RNA聚合酶 C.①过程的产物不能直接作为②过程的模板 D.图中的核糖体在mRNA上移动的方向是 从左向右
RNA聚合酶 mRNA
(× )
长句应答
下图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体,其意义是 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质 。
二、中心法则及基因表达与性状的关系 1.中心法则 (1)提出者: 克里克 。 (2)补充后的内容图解:
【备考2023】高考生物一轮复习 第6单元 第19讲 基因的表达
素养目标
一、遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构和种类
核糖核苷酸
A、U、G、C
单链
mRNA
反密码子
核糖体
2.遗传信息的转录
RNA聚合酶 RNA
细胞核 线粒体
叶绿体
信使RNA
核糖体RNA
转运RNA
பைடு நூலகம்
RNA聚合酶
一条链 核糖核苷酸
考点一 遗传信息的表达
新教材
新高考
(1)教材新增:mRNA和tRNA的3'端和5' 端
结合DNA双螺旋结构模型及RNA
(2)教材改动:密码子表;密码子的破译 由选学变为“科学史话”
的结构,考查转录、翻译过程,培养 结构与功能观
角度一、转录和翻译过程分析 考向探究 考向1转录、翻译过程分析 1.(2022山东滕州期中)(不定项选择)科学家研究发现人体生物钟机理(部分) 如下图所示,下丘脑SCN细胞中,基因表达产物 PER蛋白浓度呈周期性变化,周期为24 h。 下列分析正确的是( ) A.per基因不只存在于下丘脑SCN细胞中 B.①过程需要解旋酶和RNA聚合酶 C.①过程的产物不能直接作为②过程的模板 D.图中的核糖体在mRNA上移动的方向是 从左向右
RNA聚合酶 mRNA
高三一轮复习生物第19讲基因的表达课件
质合成，进而控制生物的性状；
综上所述：生命是 物质 、稿定能PP量T 和信息的统一体 （1）DNA、RNA是 信息 的稿定载PP体T，。海量素材持续更
新，上千款模板选择总有一
（2）蛋白质是信息的 表款达适产合你物 。 （3） ATP 为信息的流动提供能量。
判断
人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为 合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，判断下列相关叙述：
稿定PPT，海量素材持续更 新，上千款模板选择总有一 款适合你
小结：DNA复制、转录和翻译比较
场所 模板 原料
复制 主要在细胞核 DNA的两条链 4种脱氧核苷酸
转录 主要在细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸
翻译 细胞质(核糖体)
mRNA 21种氨基酸
配对原则 A－T、G－C
T－A、A－U、G－C A－U、G－C
[例7]囊性纤维化是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发 生突变引起的，该突变导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而导致氯离子运
输障碍，使得氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，错误的是( D )
A．该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失 C．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍 D．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性
这使种人尿患液尿暴黑露酸在症空？气中会变成黑色稿稿，定定P这PPT是P，T尿海量黑素酸材症持续的更普遍表现。请分析缺乏哪酶种③酶会
(2)从这个例子可以看出，基因、营新，养上物千质款模的板代选谢择总途有径一和遗传病这三者之间有什么关系? 白化病等遗传病是由某些缺陷基因款所适合引你起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物 质代谢途径的重要的酶。基因可以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。
综上所述：生命是 物质 、稿定能PP量T 和信息的统一体 （1）DNA、RNA是 信息 的稿定载PP体T，。海量素材持续更
新，上千款模板选择总有一
（2）蛋白质是信息的 表款达适产合你物 。 （3） ATP 为信息的流动提供能量。
判断
人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为 合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，判断下列相关叙述：
稿定PPT，海量素材持续更 新，上千款模板选择总有一 款适合你
小结：DNA复制、转录和翻译比较
场所 模板 原料
复制 主要在细胞核 DNA的两条链 4种脱氧核苷酸
转录 主要在细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸
翻译 细胞质(核糖体)
mRNA 21种氨基酸
配对原则 A－T、G－C
T－A、A－U、G－C A－U、G－C
[例7]囊性纤维化是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发 生突变引起的，该突变导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，进而导致氯离子运
输障碍，使得氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，错误的是( D )
A．该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失 C．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍 D．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性
这使种人尿患液尿暴黑露酸在症空？气中会变成黑色稿稿，定定P这PPT是P，T尿海量黑素酸材症持续的更普遍表现。请分析缺乏哪酶种③酶会
(2)从这个例子可以看出，基因、营新，养上物千质款模的板代选谢择总途有径一和遗传病这三者之间有什么关系? 白化病等遗传病是由某些缺陷基因款所适合引你起的，这些基因的表达产物可能是参与营养物 质代谢途径的重要的酶。基因可以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。
高三生物一轮复习课件第19讲基因的表达
考向四 通过中心法则信息的传递过程，考查生命观念 [典型例题5] (2020·全国卷Ⅲ)关于真核生物的遗传信息及其传递 的叙述，错误的是( ) A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质 B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽 C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等 D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
模板进行转录的产物
DD.②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
SzLwh
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5.(2021·浙江1月选考，22)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示 意图。某些氨基酸的部分密码子(5′→3′)是：丝氨酸UCU；亮氨酸 UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是 A.图中①为亮氨酸
4．(2019·全国卷Ⅰ)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码 子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料有同位素标记 的苯丙氨酸、人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞裂 解液。(√) 5．(2019·全国卷Ⅲ)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(×) 提示：遗传信息转录的主要场所是细胞核，还可以发生在细胞质的叶绿体和 线粒体，翻译的场所在核糖体。 6．(2019·江苏卷)RNA和RNA聚合酶穿过核孔的方向相同。(×) 提示：RNA穿过核孔从细胞核出细胞质，聚合酶穿过核孔从细胞质到细胞核。
c.模型丙是原核细胞内发生的 转录和翻译 过程，特点是边转录边翻译， 与真核细胞不同的原因是 原核细胞无以核膜为界限的细胞核 ，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。
高三生物一轮复习课件：第19讲 基因的表达
连接——两个氨基酸形成肽键而转移到占据位 点2的tRNA上。
延伸——核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码 子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点 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。直至核糖体 读到终止密码。
三、遗传信息的翻译
翻译效率（特点： 快速高效 ） P67 数量关系：1个mRNA可相继结合 多 个核糖体， 同时 进行多条肽链 的合成，称为多聚核糖体； 方向：从 短 到 长 （如图：从 左到右 ）； 意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出 大量 的蛋白质； 结果：合成多条 相同 的肽链。 （理由： 模板mRNA 相同）
高度分化的细胞，如洋葱表 皮细胞、口腔上皮细胞等
不同细胞中的中心法则途径
高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情 况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有； 叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径； 哺乳动物成熟的红细胞中无信息传递。
分布
真核生物：主要在细胞核
（线粒体、叶绿体）
原核生物：主要在拟核
（质粒）
主要存在于细胞质
DNA（脱氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
显色 反应
与 甲基绿 反应呈绿色
与 二苯胺 在沸水浴加热条件 下呈 蓝色 。
与 吡罗红反应呈 红色 。
是主要的 遗传物质 ，携带
①是RNA病毒的 遗传物质 。 ②mRNA：携带 密码子 ，传递
误的是
A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA B.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C
C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
延伸——核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码 子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点 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。直至核糖体 读到终止密码。
三、遗传信息的翻译
翻译效率（特点： 快速高效 ） P67 数量关系：1个mRNA可相继结合 多 个核糖体， 同时 进行多条肽链 的合成，称为多聚核糖体； 方向：从 短 到 长 （如图：从 左到右 ）； 意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出 大量 的蛋白质； 结果：合成多条 相同 的肽链。 （理由： 模板mRNA 相同）
高度分化的细胞，如洋葱表 皮细胞、口腔上皮细胞等
不同细胞中的中心法则途径
高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞情 况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有； 叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径； 哺乳动物成熟的红细胞中无信息传递。
分布
真核生物：主要在细胞核
（线粒体、叶绿体）
原核生物：主要在拟核
（质粒）
主要存在于细胞质
DNA（脱氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
显色 反应
与 甲基绿 反应呈绿色
与 二苯胺 在沸水浴加热条件 下呈 蓝色 。
与 吡罗红反应呈 红色 。
是主要的 遗传物质 ，携带
①是RNA病毒的 遗传物质 。 ②mRNA：携带 密码子 ，传递
误的是
A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA B.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C
C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板
最新2019-2020年人教统编_高考生物大一轮复习第六单元遗传的分子基础第19讲基因的表达课件
技法 提炼
“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过
一看细胞结构 ⇨ 二看转录和翻译能否同时发
2019-2020年人教统编_ 学年高考生物大一轮复习 第六单元遗传的分子基础 第19讲基因的表达课件
[考纲要求] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。 2.基因与性状的关系(Ⅱ)。
2.转录 (1)场所：主要是_细__胞__核__，在_叶__绿__体__、 线__粒__体__中也能
模板： DNA的一条链
命题探究
命题点一 透过图像信息考查转录和翻译过程 1.图1为某果蝇染色体上与白眼基因S有关的示意图，图2为该 因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是
A.该果蝇体细胞中可能没有与S基因相对应的等位基因 B.图2与图1中不同的碱基配对方式是A－U C.由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板可能不同
结果 两个子代DNA分子 mRNA、tRNA、RNA
信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA m
意义
传递遗传信息
表达遗传信
常考基础诊断
1.判断下列有关RNA和DNA的叙述 (1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸 (2)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与 (3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键( √ ) (4)有些RNA可通过降低化学反应的活化能来提高反应速 (5) 若 某 核 酸 中 ， 嘌 呤 占 58% ， 嘧 啶 占 42% ， 则 该 核 酸 DNA( √ ) (6)在翻译过程中，tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸
(4)图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义何 提示 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
(5)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一 往不是甲硫氨酸？
【优化方案】高考生物一轮复习 第六单元 第19讲 基因的表达课件
原核生物转录场所是拟核。部分病毒的遗传物质是RNA。
2．如图代表真核生物体内的某生理过程，关于该过程的叙述 正确的是( B ) A．图中共有五种核苷酸 B．该过程表示的是转录过程 C．该过程发生在核糖体中 D．该过程需要DNA聚合酶 解析：图中存在 “T”和 “U”两种碱基 , 且发生于真核生物体内 , 说明该过程是转录过程。选项 A ，图中有四种脱氧核苷酸和 四种核糖核苷酸，共八种核苷酸；选项 C ，转录过程主要发
C．图中的酶也可催化脱氧核苷酸的缩合反应，有的细胞不能进 行图示“环节” D．中心法则中，有的“环节”遗传信息传递错误可为生物进化 提供最原始材料
解析：中心法则中，翻译和RNA复制过程中碱基 配对情况相
同，A正确；根据题图信息可知，图示 过程应为 转录，转录 的产物是RNA，mRNA中最多含有43＝64种密码子，B正确； 酶具有专一性,RNA聚合酶不能催化脱氧核苷 酸的缩合反应， C错误；基因突变能为生物进化提供最原始的 材料，而基因 突变可发生于DNA复制过程中，D正确。
2．基因对性状的控制途径[连一连]
1．下列关于 RNA 的叙述中，不 正确的是( B ) ． A． RNA 可分为 mRNA、 tRNA、 rRNA B． mRNA 的转录和翻译都是在细胞核中进行的 C． RNA 可以作为某些生物的遗传物质 D． mRNA 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序
解析：真核生物转录的场发生碱基替换，这种变化是
否一定反映到蛋白质的结构上？ 提示：不一定。因为密码子具有简并性。
三、基因对性状的控制 1．根据中心法则图解填写序号的名称：
DNA的复制 转录 ①_______________ ；②__________ ； RNA的复制 ； 翻译 ；④_______________ ③_________ 逆转录 ⑤____________ 。
2．如图代表真核生物体内的某生理过程，关于该过程的叙述 正确的是( B ) A．图中共有五种核苷酸 B．该过程表示的是转录过程 C．该过程发生在核糖体中 D．该过程需要DNA聚合酶 解析：图中存在 “T”和 “U”两种碱基 , 且发生于真核生物体内 , 说明该过程是转录过程。选项 A ，图中有四种脱氧核苷酸和 四种核糖核苷酸，共八种核苷酸；选项 C ，转录过程主要发
C．图中的酶也可催化脱氧核苷酸的缩合反应，有的细胞不能进 行图示“环节” D．中心法则中，有的“环节”遗传信息传递错误可为生物进化 提供最原始材料
解析：中心法则中，翻译和RNA复制过程中碱基 配对情况相
同，A正确；根据题图信息可知，图示 过程应为 转录，转录 的产物是RNA，mRNA中最多含有43＝64种密码子，B正确； 酶具有专一性,RNA聚合酶不能催化脱氧核苷 酸的缩合反应， C错误；基因突变能为生物进化提供最原始的 材料，而基因 突变可发生于DNA复制过程中，D正确。
2．基因对性状的控制途径[连一连]
1．下列关于 RNA 的叙述中，不 正确的是( B ) ． A． RNA 可分为 mRNA、 tRNA、 rRNA B． mRNA 的转录和翻译都是在细胞核中进行的 C． RNA 可以作为某些生物的遗传物质 D． mRNA 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序
解析：真核生物转录的场发生碱基替换，这种变化是
否一定反映到蛋白质的结构上？ 提示：不一定。因为密码子具有简并性。
三、基因对性状的控制 1．根据中心法则图解填写序号的名称：
DNA的复制 转录 ①_______________ ；②__________ ； RNA的复制 ； 翻译 ；④_______________ ③_________ 逆转录 ⑤____________ 。
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全国卷五年考题统计
2015全国Ⅰ卷T1、T5; 2014全国Ⅱ卷T5; 2013全国Ⅰ卷T1; 2012全国卷T1
考点一 遗传信息的转录和翻译及其 计算
知识梳理
1.RNA的结构和种类
自主学习 夯实基础
2.遗传信息的转录和翻译 (1)遗传信息的转录 ①概念:在细胞核中,以 DNA的一条链 为模板合成 RNA 的过程。 ②过程(见下图)
3.DNA复制、转录、翻译三者的联系
【深化拓展】 (1)氨基酸与密码子的数量关系 ①每种氨基酸对应1种或几种密码子(即密码子具有简并性),可由1种或 几种tRNA转运。 ②1种密码子只能决定1种氨基酸,1种tRNA只能转运1种氨基酸。 ③密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子)。反密码 子有61种。 (2)mRNA直接决定氨基酸的排列顺序,DNA间接决定氨基酸的排列顺 序。 (3)原核生物的转录、翻译同时同地进行,边转录边翻译;真核生物的转录 在细胞核中,翻译在细胞质中,先转录后翻译。
(2)遗传信息的翻译 ①概念:游离在细胞质中的各种 氨基酸 ,以 mRNA 为模板,合成具 有一定氨基酸顺序的 蛋白质 的过程。 ②过程(见下图)
第1步:mRNA进入细胞质,与核糖体结合。核糖体与mRNA的结合部位会形成 2个tRNA的结合位点。携带甲硫氨酸(甲硫氨酸对应的密码子是起始密码子) 的tRNA,通过与AUG互补配对,进入位点1。 第2步:携带异亮氨酸(AUC)的tRNA以同样的方式进入位点2。 第3步:甲硫氨酸通过与异亮氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。 第4步:核糖体读取下一个密码子,原占据位点1的tRNA离开核糖体,占据位 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。重复步骤2、3、4,直至核糖体读到终止密码。 ③密码子: mRNA 上3个相邻碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有
4.(2016山西长治期中)亨丁顿舞蹈症的病因如图,下列有关说法正确的是 ( D) A.图示过程主要发生在细胞核中 B.密码子重复的多少决定了进化的方向 C.每一种氨基酸对应多种密码子 D.图示过程需3种RNA才能完成
【解题关键】 1.读图:图示是翻译过程,亨丁顿舞蹈症的病因是密码子 的重复。 2.密码子简并性的含义。 3.理清翻译过程及条件。 解析:图示为翻译过程,在核糖体上进行,需要mRNA、tRNA和rRNA; 自然选择决定了生物进化的方向;有的氨基酸有多种密码子,有的氨基酸 只有一种密码子。
反密码子
在tRNA上,是与密码子 互补配对的3个碱基
与mRNA上3个碱基互补, 以确定氨基酸在肽链 上的位置
对应 关系
2.复制、转录和翻译的比较
比较 项目 时间 场所 模板 原料 条件
产物
产物 去向
特点
碱基 配对 信息 传递 意义
DNA复制
细胞分裂的间期 真核细胞主要在细胞核中 DNA的两条单链 4种脱氧核苷酸 ATP、酶(解旋酶、DNA聚合酶)
题组二 遗传信息的翻译过程分析
3.下图表示附着在内质网上的核糖体的蛋白质合成过程。判断下列有关 叙述不正确的是( C ) A.①主要是在细胞核内合成的,通过核孔进入细胞质 B.②彻底水解的产物种类要比③的多 C.③与④的氨基酸种类、数目及排列顺序不同 D.图示过程合成的可能是分泌蛋白
解析:①为mRNA,是由DNA转录而来,DNA主要存在于细胞核中,因 此①主要在细胞核内合成,mRNA要通过核孔进入细胞质中来指导蛋 白质的合成;②为核糖体,由RNA和蛋白质构成,③为多肽链,因此②彻 底水解的产物种类要比③的多。图中③和④是同一多肽链,其氨基酸 种类、数目和排列顺序相同;由图中可知合成的多肽链进入内质网中 加工修饰,可判断图示过程可能为分泌蛋白。
题组例练
分类例练 提炼方法
题组一 遗传信息的转录过程分析
1.如图表示在人体细胞核中进行的某一生命活动过程。据图分析,下列说 法正确的是( D ) A.该过程共涉及5种核苷酸 B.在不同组织细胞中,该过程的产物无差异 C.该过程需要解旋酶 D.该过程会消耗ATP
解析:据题意,该过程是转录过程,共涉及4种核苷酸;在不同组织细胞中, 由于基因选择性表达,该过程的产物有差异;该过程需要RNA聚合酶;该 过程会消耗ATP。
2个双链DNA
传递到两个子细胞或子代
①半保留复制 ②边解旋边复制 ③多起点复制 A—T,T—A, G—C,C—G
DNA→DNA
传递遗传信息
转录
翻译
个体生长发育的整个过程中 真核细胞主要在细胞核中 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 酶(RNA聚合酶)、ATP 一个单链RNA (mRNA、tRNA、rRNA)
2.(2016福建莆田月考)如图表示人体细胞内某物质的合成过程,据图分析 下列说法错误的是( A ) A.方框A表示的结构为核糖体 B.该过程主要发生在细胞核内 C.该过程以核糖核苷酸为原料 D.密码子只存在于图中①链上
解析:图示过程为转录,方框A表示RNA聚合酶;转录主要发生在细胞核中; 转录以核糖核苷酸为原料合成RNA;密码子是mRNA上能决定氨基酸的3 个相邻碱基。
通过核孔进入细胞质
细胞质中的核糖体 mRNA
20种氨基酸 酶、ATP、tRNA
多肽链
组成细胞结构蛋白或功能 蛋白
边解旋边转录,DNA双链全保留
一条mRNA上可相继结合多个 核糖体,同时合成多条肽链
A—U,T—A, G—
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
表达遗传信息,使生物表现出各种性状
第19讲 基因的表达
考情分析 备考导航
最新考纲
遗传信息的转录 和翻译(Ⅱ)
基因与性状的关 系(Ⅱ)
考纲解读
核心内容
1.RNA的结构、种类及作用 2.遗传信息转录和翻译的过 程及相互关系 3.密码子与反密码子之间的 关系
1.中心法则的内容及含义 2.基因控制性状的方式 3.基因、环境与性状之间的 关系
61 种。 反密码子:位于 tRNA 上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
重点透析
1.遗传信息、密码子与反密码子
剖析考点 拓展深化
存在 位置
作用
遗传信息
在DNA上,是基因中脱 氧核苷酸的排列顺序
决定蛋白质中氨基酸 的排列顺序
密码子 在RNA上,是mRNA上决 定1个氨基酸的3个相 邻碱基
直接决定蛋白质分子 中氨基酸的排列顺序