高考生物一轮复习第六单元第23课基因指导蛋白质的合成课件

第23课基因指导蛋白质的合成第六单元基因的本质和表达·学业质量水平要求·1.通过掌握遗传信息的传递过程，能够从分子水平阐述生命的延续性，从而理解生命的延续和发展规律。2.通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目、氨基酸数目等数量关系，提升分析与计算能力。3.通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的逻辑分析能力。4.通过掌握抗菌药物作用机理及有关中心法则内容，形成关注社会、关注人体健康的理念。考点一遗传信息的转录和翻译1．RNA的结构与功能C、H、O、N、P核糖核苷酸A、U、C、G单链反密码子核糖体mRNAtRNA2．遗传信息的转录(1)概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以________________为模板合成的，这一过程叫作转录。(2)场所：主要是________，在________、________中也能发生转录过程。DNA的一条链细胞核叶绿体线粒体(3)过程

(4)产物：_____________________________________________________。信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)RNA聚合酶游离的核糖核苷酸RNA3．遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以______为模板合成______________________________的过程。(2)过程mRNA具有一定氨基酸顺序的蛋白质mRNAtRNA

mRNAtRNA终止脱离密码子

排列顺序3个氨基酸直接tRNA1．rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。(

)2．RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能。(

)3．mRNA上的GCA在人体细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸。(

)4．转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式。(

)5．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。(

)×√√××1．(必修2P64～65正文)RNA适合做信使的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修2P65图4-4)(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程________(填“需要”或“不需要”)解旋酶。(2)一个基因转录时以基因的____条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链________(填“一定”或“不一定”)相同。(3)转录方向的判定方法：__________________________________为转录的起始方向。3．(必修2P67图4-6)(1)tRNA______(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中______(填“是”或“不是”)只有三个碱基。(2)反密码子的读取方向为____________________________________________。不需要一不一定已合成的mRNA释放的一端(5′-端)含有不是由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)RNA由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息；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1．(2024·河南许昌检测)下图为某小分子的结构模式图。下列相关叙述正确的是(

)

A．如果m是尿嘧啶，则该小分子物质不可能是遗传物质的基本单位B．如果m是腺嘌呤，则与该碱基相连的五碳糖不可能是脱氧核糖C．如果该小分子物质是ATP的水解产物之一，则该小分子物质是腺嘌呤核糖核苷酸D．图中的小分子物质可能是DNA复制的原料，但不可能是转录的原料√C

解析：如果m是尿嘧啶，则该小分子物质为核糖核苷酸，可能是某些病毒(如烟草花叶病毒)遗传物质的基本单位，A错误；如果m是腺嘌呤，则该小分子物质为核糖核苷酸或脱氧核苷酸，则与该碱基相连的五碳糖可能是核糖或脱氧核糖，B错误；ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，如果该小分子物质是ATP的水解产物之一，则该小分子物质是腺嘌呤核糖核苷酸，C正确；题图中的小分子物质可能是DNA复制的原料(脱氧核苷酸)，也可能是转录的原料(核糖核苷酸)，D错误。2．核糖体RNA即rRNA，是三类RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相对分子质量最大的一类RNA，rRNA单独存在时不执行其功能，它可与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。核糖体中催化肽键合成的是rRNA，蛋白质只是维持rRNA构象，起辅助作用。下列相关叙述错误的是(

)A．rRNA的合成需要以DNA的一条链为模板B．合成肽链时，rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需要的活化能C．在真核细胞中rRNA的合成与核仁有关D．翻译时，rRNA上的碱基与tRNA上的碱基互补配对√D

解析：rRNA是以DNA的一条链为模板转录合成的，A正确；由题意可知，rRNA能催化肽键的合成，可见其具有催化功能，即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，B正确；在真核细胞中，核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C正确；翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，D错误。考向2|

基因的表达过程3．(2022·广东卷)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于(

)A．细胞核 B．细胞质C．高尔基体 D．细胞膜√A

解析：根据题意可知，HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移，而mRNA是由位于细胞核中的DNA转录形成的，需要通过核孔到达细胞质中与核糖体结合发挥作用，所以HPR1蛋白功能缺失的突变型细胞，其mRNA在细胞核中形成后无法转移到细胞质，故有更多mRNA分布于细胞核，A正确，B、C、D错误。4．(2021·广东卷)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是(

)A．DNA复制 B．转录C．翻译 D．逆转录C

解析：翻译时，以mRNA为模板，tRNA是转运氨基酸的工具，通过一端的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对；金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，故会影响翻译过程，C符合题意。√5．关于下图所示基因表达过程的叙述中，正确的是(

)

A．②是多肽链，在核糖体上合成后都需内质网和高尔基体加工B．乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，a是mRNA的3′-端C．乙细胞中，mRNA上结合了多个核糖体，能快速形成多条相同的肽链，提高了翻译的效率D．转录和翻译过程均有A—U、U—A的配对，均涉及氢键的断裂和形成√C

解析：②是多肽链，在核糖体上合成后，甲细胞中没有内质网和高尔基体，因此不需内质网和高尔基体加工，A错误；据合成的肽链长短可判断，乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，b是mRNA的3′-端，B错误；乙细胞中，mRNA上结合了多个核糖体，由于模板相同，能快速形成多条相同的肽链，提高了翻译的效率，C正确；转录过程中没有U—A的配对，转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成，D错误。“三步法”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译6．(2023·广东卷)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。回答下列问题：(1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)前体mRNA是通过____________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对__________的竞争性结合，调节基因表达。自由基RNA聚合miRNA(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路：_____________________________________________________________________________________________________________________。可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡解析：(1)放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由题图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)由题图可知，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。DNA复制、转录和翻译的比较考向3|

基因表达的相关数量关系7．(2024·广东肇庆模拟)下图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是(

)

A．①是DNA，以其中的一条链作为转录的模板，此过程需要解旋酶和RNA聚合酶B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n/6－1个肽键(不考虑终止密码子)C．③是核糖体，翻译过程③将由3′向5′方向移动D．④是tRNA，不同生物的细胞中，tRNA是相同的，能识别mRNA上的密码子√D

解析：图示为基因表达过程的示意图，其中①是DNA分子，作为转录的模板；②是mRNA分子，作为翻译的模板；③是核糖体，是翻译的场所；④为tRNA分子，能识别密码子并转运相应的氨基酸。①是DNA，转录时以DNA的一条链为模板，RNA聚合酶起到解旋和催化子链合成的作用，故无需解旋酶，A错误；翻译时，若②mRNA上有n个碱基，由于mRNA上三个相邻的碱基决定一种氨基酸构成一个密码子，故指导合成的多肽中氨基酸的个数为n/3个，则合成的肽链中最多有n/3－1个肽键，B错误；③是核糖体，图中④从核糖体上脱离下来，则翻译的方向为5′→3′，C错误；物质④是tRNA，tRNA上有反密码子，可以识别mRNA上的密码子，不同生物的细胞中，tRNA是相同的，D正确。(1)基因表达过程中的相关数量关系

基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。(2)实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①基因中的内含子转录后被剪切。②在基因中，有的片段(非编码区)起调控作用，不转录。③合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸。④转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。考向4|

密码子与反密码子的关系8．(2020·全国卷Ⅲ)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)，含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(

)

A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变√C

解析：分析题图可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；由题图可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草结构，C错误；由于密码子的简并，mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，如题图中三种密码子均可编码甘氨酸，D正确。9．(2021·浙江1月选考)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B．图中结构②从右向左移动C．该过程中没有氢键的形成和断裂D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中√B

解析：密码子的方向为5′→3′，故题图中①氨基酸对应的密码子是AUU，代表异亮氨酸，A错误；题图中结构②表示核糖体，从右向左移动，B正确；该过程中有密码子和反密码子的碱基互补配对及分离，故有氢键的形成和断裂，C错误；该过程表示翻译，可发生在线粒体基质中，不能发生在细胞核基质中，D错误。考点二中心法则中心法则及其补充(1)提出者：________。(2)补充后的内容图解

①DNA的复制；②______；③翻译；④______________；⑤________。克里克转录RNA的复制逆转录(3)分别写出下列生物中的遗传信息传递过程(4)生命是物质、能量和信息的统一体。在遗传信息的流动过程中，____________是信息的载体，________是信息的表达产物，而_____为信息的流动提供能量。生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体_________________RNA病毒烟草花叶病毒_________________逆转录病毒艾滋病病毒________________细胞生物动物、植物、细菌、真菌等________________DNA、RNA蛋白质ATP1．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。(

)2．遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。(

)3．线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。(

)4．由逆转录酶催化的是RNA→DNA。(

)5．模板相同，其产物可能不同；产物相同，其模板一定相同。(

)××√√×1．(必修2P69正文)下图为遗传信息的传递过程图，在人体成熟的白细胞和小麦根尖分生区细胞内都能发生的有______。

2．(必修2P69拓展应用)抗生素通过与________结合，抑制肽链的延伸，或抑制细菌DNA的复制，或抑制细菌