2025届高三生物二轮复习：基因的表达+课件+

分子生物学第二节遗传信息的表达条件模板(模板链)原料能量酶RNA聚合酶原则碱基互补配对原则产物Coding

Strand

5'Template

Strand5'概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，三、遗传信息的转录合成RNA的过程。RNAP

3'过程第1步：DNA

双螺旋链解开，碱基暴露出来。过程第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合

酶的作用下开始mRNA的合成。过程第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。过程第4步：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。第1步

DNA

双

链解开，碱基暴

露出来过程3'GG

Ac

5'第2步游离的核糖核苷酸与DNA

模

板

链上的碱基互补配对，在RNA

聚

合

酶

的作用下开始mRNA

的合成第3步新结合的核

糖核苷酸连接到正

在合成的mRNA

分

子上G

C

G

T

G

c

Gc

A

G

A

A转录的方向RNA聚合酶5'AGT3'DNAGGA

c

Ac第

4

步

合

成

的mRNA

从DNA

链

上

释

放

。

而

后

，DNA

双螺旋恢复d3'cG

GGGCC5mRNAATTA1A游离的核

糖核苷酸TAc条件模板原料能量酶多种酶运输工具原则碱基互补配对原则产物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。四

、遗传信息的翻译2.条件6.遗传密码子(1)密码子与反密码子mRNA

5'

3'密码子

密码子

密码子决定

决定↓决定缬氨酸

组氨酸

●

精氨酸▲图4-

5

密码子的示意图碱基配对反密码子▲图4-6tRNA的结构示意图3'甲5'结合氨基

酸的部位第一个

碱基第二个碱基第三个

碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氛酸终止、硒代半胱氨酸①色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮角酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸蜥气酸缬氨酸、甲硫

氨酸(起始②)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG注：①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG

也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。(1)密码子与反密码子UAA

UAGUGA

→在特殊情况下可编码第21种氨

基酸：硒代半胱氨酸AUG

编码甲硫氨酸同时作为起始密码GUG

编码缬氨酸，在原核生物中作为

起始密码时编码甲酰甲硫氨酸3种终止密码61种编码甲硫氨酸、色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子。64(43)种(2)密码子的特点①不间断性：mRNA

的三联体密码是连续排列的。相邻密码之间无核苷酸间隔②通

用

性

：地球上几乎所有的生物都共用一套密码子③不重叠性：对于特定的三联体密码而言，其中的每个核苷酸都具有不重叠性④简并性：一种氨基酸可能有几个密码子⑤方向性：密码子阅读和翻译的方向是从5'端到3'

端mRNA

5'2密码子

决定缬氨酸GA密码子

决定精氨酸密码子

决定组氨酸3'b3'AC以b链A为模板UA比较内容基因中碱基数mRNA上的

碱基数运氨基酸的tRNA数氨基酸数数目6n3nnn与基因表达有关的计算(不考虑内含子与终止密码子)6n个碱基

3n个

碱

基

：

3n个碱基

:

n

个氨基酸5'

UACGAU酪

天a5'

Tn个tRNAT

T>TAGCAAAAGT(1)mRNA进入细胞质，与核糖体结合。(2)携带甲硫氨酸的

tRNA,

通过与碱基

AUG互补配对，进入位点1。携带某个氨基酸的tRNA

以同样的方式进入位点2。翻译的过程

结合

→进位

→成肽

→移位

→终止。(3)甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA

上。(4)核糖体沿mRNA

移动，读取下一个密

码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点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。(5)终止：核糖体遇到mRNA的终止密

码子，合成告终止。翻译的过程结合→进位→成肽→移位→终止。M:甲硫氨酸

H:组氨酸

W:

色氨酸①少量的mRNA

能迅速合成大量的蛋白质；②最终合成的多条多肽链的氨基酸序列相同高效翻译机制——多聚核糖体原核生物与真核生物转录和翻译的区别转录3

核3mRNA3'5

加工5运输翻译DNA原始转录核糖体5'新生的蛋白质DNA

mRNA

核糖体新生的蛋白质细胞质翻译转录5场所模板原料产物遗传信息传

递方向DNA复制：DNA→DNA细胞核亲代DNA的每一条链游离的脱

氧核苷酸DNADNA→DNA转录：DNA—→RNA细胞核DNA的一条链(模板链)游离的核糖核苷酸mRNADNA→mRNA翻译：R

N

A

→

蛋白

质细胞质mRNA游离的氨基酸蛋白质mRNA→蛋白质DNA

复制、转录与翻译的比较细胞中的元素细胞中的无机物细胞中的有机物遗传物质的探究历程DNA的复制遗传信息的转录遗传信息的翻译基

因中心法则细胞的分子组成遗传信息的表达基因的表达调控分子生物学第三节基因的表达调控5'-(1)原核生物3'-转录mRNA5'+cuuuuuuu3'

非基因

非编码区翻译

---终止密码多肽链H₂NOO00oOO-cOOH

基因编码区编码区：转录为mRNA,

进而指导蛋白质的合成。非编码区：调节基因、启动子(与RNA

聚合酶结合)、终止子。1.概念：基因是具有遗传效应的DNA

片段，是生物体遗传的功能单位和结构单位。3'5'启动子终止子非基因非编码区2.基因的结构一

、基

因基因编码区非编码区终止子启动子基因原核

生物(2)真核生物的基因结构真核

基因非编码区

编码区5'm外显子子3'-转录前体mRNA54加工成熟mRNA

5

3'翻译多肽链H₂N-OOO-HOO-O-COOH基因3'5'启动子非编码区内含子编码区

外显子非编码区：调节基因、启动子(与RNA聚合酶结合)、终止子；编码区：外显子——能编码蛋白质的序列内含子——不能编码蛋白质的序列非基因非基因

基因外显子内

含内含子外显子启动子非

编

码

区3'终

止

子终

止

子终止密码生物(1)基因与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。(2)基因与DNA

的关系每个DNA

分子上有许多基因，基因是有遗传效应的

DNA

片段，但任意一个DNA

片段不一定是基因。(3)基因与性状的关系基因是控制生物性状的结构和功能单位。

3.基因与染色体、DNA、

性状等的关系基因的多效性：同一个基因会影响多种性状多基因效应：多个基因控制和表达同一性状特异性：一个基因只控制一种性状的表达，

并且不受其他基因的干扰基因

产物

性状①

②

③

④蛋白质合成

⑤

⑥⑦

⑧(4)基因与遗传信息的关系：基因中脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。4.基因的功能(1)储存遗传信息：基因的本质是具有遗传效应的DNA(或RNA)片段，DNA(或RNA)

分子中包含了大量的遗传信息，故基因中储存着遗传信息。(2)传递遗传信息：基因能够通过生殖过程将遗传信息从亲代传到子代，使亲代与子代间保持

遗传的连续性。(3)控制生物性状：基因通过指导蛋白质的合成，对性状进行控制。基因对性状的控制有两种

方式：一是间接控制，即通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状；二是直接控制，即

通过控制蛋白质的结构，直接控制性状。间接控制：通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程，进而控制生物的性状。实例：豌豆粒型、白化病。外来DNA序列插入肤色正常

白化病细胞衰老，酪氨酸酶基因正常，酪氨酸酶活性下降，

使黑色素减少，出现白发。酪氨酸酶基因缺乏导致酪氨酸酶缺乏受

阻酪氨酸—×

→无黑色素酪氨酸酶基因表达酪氨酸酶催化酪氨酸

黑色素失活的淀粉分支酶基因淀粉分支酶缺失不能合成淀淀粉分支酶基因表达|淀粉分支酶合成淀粉淀粉升高蔗糖下降吸水膨胀

保水圆粒豌豆淀粉下降蔗糖升高吸水减少

失水皱粒豌豆代谢过程性状基因酶直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维化CFTR蛋白基因缺失了3个碱基

→CFTR蛋白结构异常，导致CFTR蛋白转运氯离

子功能异常→患者者支气管内黏液增多，管腔受阻。

→黏液清除困难，细

菌繁殖，肺部感染。GTG

—CAC—-GUG—

一稀薄的黏液氯离子°编码跨膜蛋白