2024年高中生物学业水平考试考点归纳：基因的表达

专题04基因的表达

考点目录

考点01基因指导蛋白质的合成

考点02基因表达与性状的关系

知识梳理

考点01基因指导蛋白质的合成

一、RNA的结构、种类和功能

1.DNA与RNA的比较

比较项目DNARNA

基本单位脱氧核甘酸核糖核甘酸

五碳糖脱氧核糖核糖

含氮碱基ATCGAUCG

结构通常呈双螺旋结构多为单链结构

主要存在部位细胞核细胞质

2.RNA作为DNA的信使传递信息的原因：

(1)RNA也是由核昔酸组成，含氮碱基有A、G、C、U,具备准确传递遗传信息的可能。

(2)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。

(3)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞

质中。

(4)RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。

3.RNA的结构与功能

1

•

mRNA（信使RNA）蛋白质合成的rRNA（核糖体RNA）核糖体的组tRNA（转运RNA）氨基酸的运载工

模板成部分具

二、遗传信息的转录和翻译

（一）转录

1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。

3.条件：

（1）模板：DNA的一条链（模板链）；

（2）原料：4种核糖核甘酸;

（3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）；

（4）酶：RNA聚合酶。

解旋：打开氢键，双链解开，暴露碱基

一原则:碱基互补配对原则（A—U,T—A,G—C,C—G）

配对（模板：解开的DNA双链中的一条链

R

N

A.原料：游离的4种核糖核甘酸

g湘

s

酶：RNA聚合前

结果:形成一个RNA

多释放:合成的RNA从DNA链上释放，DNA

双链恢复

5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。

6.DNA复制与DNA转录的比较

比较项目DNA复制DNA转录

模板DNA的两条链DNA的一条链

原料四种脱氧核甘酸四种核糖核甘酸

碱基互补配对原则A-T；G-CA-U；T-A；G-C

2

酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶

产物DNARNA

（二）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.场所或装配机器：核糖体。

3.条件：模版：mRNA原料：氨基酸酶：多种酶能量：ATP搬运工具：tRNA

4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子

比较项目实质联系

TUA卜ULA八

遗传信息DNA中脱氧核昔酸的排列顺序AHT[AUSSJ(J7士ya悠皈微

卜021fM。卜cj.G人/"

密码子mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的OirCMArG'iyfC

AiFT卜A岸工大为JR发

T仆A卜UjIAL"**

碱基ap

DNAtnRNA（RNA

反密码子位于tRNA上的能与mRNA上对应密码（看因）（密码不）（）

遗传信息是基因中脱氧核昔酸的排列顺序。通过转

子互补配对的三个相邻碱基

录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核甘酸的排列

顺序上；

密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，

反密码子可识别密码子

5.密码子

（1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编

码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。

（2）特点

①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。

A.通常一种密码子决定L种氨基酸，一种tRNA只能转运L种氨基酸。

B.每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性），可由一种或几种tRNA转运。

②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。

6.过程

3

起始—mRNA与核糖体结合

运输-tRNA携带氨基酸进入特定位置

延伸一核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输

相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体）

停止一当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止

（核整体面而京上的移动

脱离一肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离

方向）

7.翻译过程的三种模型图解读

（1）模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成复个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向

是由左往右。

（2）在细胞质中翻译是一个快速高效的过程。通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行

多条肽链的合成。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。

（3）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。

三、中心法则

1.提出者:克里克。

2.过程

复公…转录复,、翻译

制----%RNA―«蛋白质（性状）

5逆转成利;

3.各种生物遗传信息的传递途径

（1）能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递：

:①A皿RNA"蛋白质

4

(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递

§尔A3•重白质

HrJ\,>

(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递

RNA些生刊：DNA四&RNA史匕强白质

(4)高度分化的细胞遗传信息的传递

DNA**RNAN*最白庾

4.生命是物质、能量和信息的统一体

(1)DNA、RNA是信息的载体。

(2)蛋白质是信息的表达产物。

(3)ATP为信息的流动提供能量。

考点02基因表达与性状的关系

一、基因表达产物与性状的关系

1.直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

例子：镰刀型细胞贫血症

编码血红蛋白的基因中一个碱基变化-血红蛋白结构发生变化-红细胞形态呈镰刀状一红细胞容易破

裂，患溶血性贫

2.间接控制：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。

例子：白化病

酪氨酸酶基因异常一酪氨酸酶不能合成一酪氨酸不能转为黑色素—白化病

5

二、基因的选择性表达与细胞分化

1.细胞中表达的基因分类:

(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。如:

ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等。

(2)奢侈基因:只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳

定的差异。如：胰岛素基因、血红蛋白基因等。

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2.细胞分化的实质：

■；口0：

(1)细胞分化是基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,

不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。

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(2)细胞分化的“不变”与“变”

匚I

①不变：DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目；

②变：mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能。

3.基因的选择性表达的结果

(1)细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。

(2)细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。

(3)细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等。

(4)特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。

三、表观遗传

1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。

2.特点

①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。

②不变性：基因的碱基序列保持不变。

③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。

3.常见的调控机制

(1)DNA甲基化修饰(主要抑制转录)

'.“a”—王京.求

①启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点；.马区

②DNA的甲基化可以引起基因的失活，基因不能表达。

“虫________________

—笫相反

(2)染色体组蛋白甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因

6

表达（乙酰化主要是激活转录）

（3）非编码RNA（主要抑制翻译）

非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。（除tRNA和rRNA）

如下图所示的种非揄码RNA

DNADNA

mRNA