高考生物一轮总复习-第六单元-第三讲-基因的表达课件

第三讲基因的表达考纲引领1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。2.基因与性状的关系(Ⅱ)。一、基因的表达——转录和翻译1．填写转录的过程要点梳理·夯实基础［知识梳理］解旋酶一条链核糖核苷酸RNADNA2．填写翻译的过程①mRNA与核糖体的数量关系：———————————————————。②存在上述关系的意义：——————————————————————————。③蛋白质合成的方向：

(据上图)，判断依据是根据

。④蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至

等结构中进一步加工。一个mRNA可同时结合多个核糖体从左向右多肽链的长短，长的翻译在前内质网、高尔基体少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质3．比较密码子与反密码子(1)密码子：

上3个相邻碱基，共64种，其中决定氨基酸的密码子有

种。(2)反密码子：位于

上的与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。mRNA61tRNA二、中心法则1．填写中心法则的内容①DNA的复制；②

；③翻译；④

；⑤

。转录RNA复制逆转录2．利用图示分类剖析中心法则(1)图示中1、8为

过程；2、5、9为

过程；3、10为

过程；4、6为

过程；7为

过程。(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为

病毒，如噬菌体；乙为

病毒，如烟草花叶病毒；丙为

病毒，如HIV。转录翻译DNA复制RNA复制逆转录DNARNA逆转录三、基因与性状的关系1．基因控制性状的途径2.基因与性状的对应关系(1)一般而言，一个基因只决定

。(2)生物体的一个性状有时受

的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。(3)有些基因则会影响

，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。一种性状多个基因多种性状【警示】

①生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。②基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。判断下列说法的正误。1．转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。(2012·上海)()2．少数RNA具有生物催化作用。(2011·海南)()3．每种tRNA只转运一种氨基酸。(2009·广东)()［自主检测］×√√4．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。(2013·课标)()5．每种氨基酸仅由一种密码子编程。(2010·广东)()6．DNA复制就是基因表达的过程。(2010·广东)()7．决定氨基酸的密码 子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64种。()××××8.(2012·安徽高考)如图表示细胞内某些重要物质的合成过程。该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。()√考点一基因的表达——转录和翻译【核心突破】高频考点·精研细剖1．DNA复制、转录和翻译的区别和联系(1)区别：复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件解旋酶、DNA聚合酶、能量解旋酶、RNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA产物模板2个双链DNA1个单链RNA多肽链去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制、半保留复制边解旋边转录1条mRNA上同时结合多个核糖体合成多条肽链遗传信息的传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状(2)联系：【命题预测】★本考点知识较抽象，理解难度较大，在高考命题中属于常考点之一。考向预测一DNA复制、转录和翻译的异同点1．(2014·四川卷)将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNAC．连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等解析小鼠乳腺细胞中的核酸含有A、G、C、T、U五种碱基，八种核苷酸，故A正确。基因是具有遗传信息的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，故B正确。连续分裂N次，子细胞中被标记的细胞占1/2n－1，故C错。答案

C2.下列关于甲、乙、丙三个与DNA分子相关的图形的说法不正确的是A．将图甲DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代含15N的DNA单链占总链数的7/8B．图甲②处的碱基对缺失可导致基因突变，限制性核酸内切酶可作用于①部位，解旋酶可作用于③部位，图乙中有8种核苷酸C．图丙所示的生理过程为转录和翻译，在蓝藻细胞中可同时进行D．形成图丙③的过程可发生在拟核中，人的神经细胞能进行图乙所示生理过程的结构只有细胞核解析有一条单链被15N标记的DNA分子在含15N的培养液中复制一代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的3/4，在含15N的培养液中复制两代时，含15N标记的DNA单链占DNA总链数的7/8；蓝藻等原核细胞的转录与翻译过程可同时进行；人的神经细胞中能进行转录过程的结构有细胞核和线粒体。答案

D考向预测二转录和翻译的过程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彻底水解产物的种类比③多C．③与④的氨基酸种类、数目及排列顺序不同D．图示过程合成的是分泌蛋白解析图中③和④是同一多肽链，其氨基酸种类、数目和排列顺序相同；②是核糖体，由RNA和蛋白质组成，③是多肽链。答案

C4．(2015·合肥月考)图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA，其反密码子的读取方向为“3′端→5′端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子的表格。相关叙述正确的是密码子UGGGUU、GGAGGG、GGCACU、ACAACG、ACGCCU、CCACCG、CCC氨基酸色氨酸甘氨酸苏氨酸脯氨酸A．转录过程中也需要搬运原料的工具B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成C．该tRNA在翻译过程中搬运苏氨酸D．氨基酸与反密码子都是一一对应的解析题图可知反密码子为UGC，密码子为ACG，由密码子表可知转运的是苏氨酸，C正确。转录是以DNA的一条链为模板，以脱氧核苷酸为原料合成信使RNA，不需要搬运工具，A错误。tRNA由一条链构成，只是部分能配对，B错误。由图可知一种氨基酸可以对应几种密码子，从而对应多种反密码子，D错误。答案

C

考点二基因与性状的关系1．中心法则的理解与分析(1)所有生物的中心法则：【核心突破】

(2)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：

(3)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：

(4)HIV等逆转录病毒的中心法则：2．中心法则与基因表达的关系

(1)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。(2)DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。【命题预测】

★本考点高考命题多以信息题或实验题形式结合具体生理生化过程进行综合考查。考向预测一中心法则的内容5．(2014·江苏卷)研究发现，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)，下列相关叙述错误的是A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病解析人类免疫缺陷病毒(HIV)属反转录病毒的一种，主要攻击人体的淋巴细胞，在侵染过程中HIV整体进入T淋巴细胞内，故B选项是错误的。HIV的遗传物质RNA，经逆转录形成的DNA可整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒DNA的复制、转录和翻译，每个被感染的细胞就生产出大量的HIV，然后由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒DNA是通过逆转录过程合成，可见科研中可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故A、C、D选项均正确。答案

B【易考明示】与中心法则有关的4点提示(1)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；但叶肉细胞等高度分化的细胞无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无信息传递。

(2)RNA复制和逆转录只发生在RNA病毒中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)进行碱基互补配对的过程——上述五个都有；进行互补配对的场所有四个，即细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体。(4)需要解旋酶的过程：DNA复制(两条链都作为模板)和转录(DNA的一条链作为模板)。考向预测二基因对性状的控制6．(2014·河北一模)如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解。下列叙述正确的是

A．两个实例都说明基因和性状是一一对应的关系B．用光学显微镜可观察到淀粉分支酶基因发生的变化C．图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变D．CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译解析淀粉分支酶基因说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状，CFTR说明基因通过控制蛋白质直接控制生物的性状，A错误；光学显微镜不能观察到基因突变，B错误；图中淀粉分支酶基因插入了外来DNA序列，CFTR基因缺失了3个碱基，都发生了基因突变，C正确；CFTR基因结构异常但仍能进行转录和翻译，只是翻译出的蛋白质功能异常，D错误。答案

C7．(2015·海安统考)下图为人体内基因对性状控制过程示意图。下列说法正确的是A．过程①、②都主要在细胞核中进行B．基因1和基因2不可能同时出现在同一个细胞中C．老年人细胞中不含有M2D．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中解析过程①主要在细胞核中进行，过程②在核糖体上进行，A错误；人体所有的体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，含有相同的基因，因此基因1和基因2同时存在于人体所有的体细胞中，B错误；老年人细胞中含有M2，也能合成酪氨酸酶，只是酪氨酸酶的活性降低，C错误；M1、M2体现了特定基因的选择性表达，不可能同时出现在同一个细胞中，D正确。答案

D思维发散·素能培优◎易错易混辨析遗传信息、密码子和反密码子

遗传信息，密码子，反密码子的位置，可用如图表示：【典例训练】1．(2014·贵阳模拟)某二倍体植物细胞内的2号染色体上有M基因和R基因，它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。下列叙述正确的是A．基因M在该二倍体埴物细胞中数目最多时可有两个B．在减数分裂过程中等位基因随a、b链的分开而分离C．基因M和基因R转录时都以b链为模板合成mRNAD．若箭头处的碱基突变为T，则对应密码子变为AUC解析当该二倍体植株为纯合子时，基因M在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个(有丝分裂后期)，A错误；在减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，而不是随着a、b链的分开而分离，B错误；起始密码子均为AUG，则基因M以b链为模板合成mRNA，而基因R以a链为模板合成mRNA，C错误；基因M以b链为模板合成mRNA，若箭头处的碱基突变为T，即CAG→TAG，则对应密码子由GUC→AUC，D正确。答案

D翻译过程、基因与性状的关系◎图示解读

(1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。【典例训练】2．(2014·江门模拟)如图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测定结果。下列有关该图的说法正确的是A．控制朱红眼与深红眼的基因是等位基因B．该染色体的DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数C．控制白眼和朱红眼的基因在遗传时遵循基因的分离定律D．若截翅基因中发生碱基对的缺失，该染色体上的基因将由8个变为7个解析朱红眼与深红眼基因是同一条染色体上的基因，不是等位基因，A错误；由于每一个脱氧核苷酸由一分子碱基、一分子磷酸和一分子脱氧核糖构成，故该染色体的DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数，B正确；白眼和朱红眼的基因位于同一条染色体上，不遵循基因的分离定律，C错误；截翅基因中发生碱基对的缺失，则发生了基因突变，突变为其等位基因，但染色体上的基因个数不变，D错误。答案

B

图导思维·点点必清网控全局术语必备填充：①

②

③

④

⑤1.RNA与DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。2.转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。3.密码子位于mRNA上，由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成。4.一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。5.决定氨基酸的密码子有61种，反密码子位于tRNA上，也有61种。6.基因对性状的控制有两条途径，一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。DNA

mRNA

密码子

多肽或蛋白质

tRNA

真题集训·限时检测［高考体验］1．(2014·海南卷)下列是某同学关于真核生物基因的叙述①携带遗传信息②能转运氨基酸③能与核糖体结合④能转录产生RNA⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换其中正确的是A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑥D．②④⑤解析基因是有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息、能转录、也可能发生基因突变，所以①④⑥正确，②能转运氨基酸的是tRNA、③能与核糖体结合的是mRNA、⑤反密码子位于tRNA上。答案

B2．(2013·全国课标Ⅰ)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是A．一种tRNA可以携带多种氨基酸B．DNA聚合酶是在细胞核中合成的C．反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成解析

tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子，与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带一种氨基酸到达核糖体上，通过发生脱水缩合形成肽健，合成多肽链。所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质，在核糖体上合成，而细胞核内无核糖体，不能合成蛋白质，因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶，通过核孔进入细胞核发挥作用。B错。线粒体中不仅具有自己的DNA，而且还有核糖体，能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成，所以核糖体具有一定的独立性。D正确。答案

D3．(2014·上海卷)真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，但原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，针对这一差异的合理解释是A．原核生物的遗传物质是RNAB．原核生物的tRNA是三叶草结构C．真核生物的核糖体可以进入细胞核D．真核生物的mRNA必须通过核孔后才能翻译解析真核生物的核基因转录的场所是细胞核，而翻译的场所是细胞质中的核糖体，因此mRNA只有全部转录之后，通过核孔进入细胞质中翻译，而原核细胞没有核膜，是边转录边翻译。故选D。答案

D4．(2013·江苏单科)图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细胞中过程②发生的主要场所是__________。(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______________。

(3)由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第