2025年新人教版高考生物一轮复习讲义：基因的表达

2025年新人教版高考生物一轮复习讲义

第31课时基因的表达

课标要求概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。

2023•浙江1月选考-T152023•全国乙-T52023•江苏-T6

1.遗传信息的2023•湖南・T122023・山东-T12022•湖南-T142021・辽宁-T17

转录和翻译2021•河北・T8

考情分析

2021广东-T72021•浙江1月选考-T22

2022•河北・T92022•浙江6月选考-T162021•浙江6月选考119

2.中心法则

2021.河北.T16

考点一遗传信息的转录和翻译

■整合必备知识

1.RNA的结构、种类和功能

RNA1

-mRNA：合成的

-tRNA：识别,转运

一种类一rRNA：的组成成分

-病毒RNA：RNA病毒的

-酶：少数酶为RNA,起作用

一结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过

从细胞核转移到细胞质中

【链接教材】必修2P67“图4-6"：tRNA（填“含有”或“不含有”）氢键，一个

tRNA分子中（填“是”或“不是”）只有3个碱基。

2.遗传信息的转录

概RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA

W的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录

场主要在中，在中也能发

所生转录过程

解旋：DNA双链解开，暴露碱基

「原则:碱基互补配对原则

黑模板：解开的DNA双链中的

转过对T链

亲

〔原料：游离的4种

'连接酶：RNA聚合酶

结果：形成一个

合成的从链上释放

释放mRNADNA

DNA双螺旋恢复

mRNA

产物

【链接教材】必修2P65“图4—4”：

⑴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。

(2)转录方向的判定方法：为转录的起始方向。

(3)源于必修2P6”65“正文”：RNA适合作为信使的原因：

3.遗传信息的翻译

普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

场所模板原料能量搬运工具酶

核糖体mRNA氨基酸ATPtRNA多种酶

—多肽盘曲折气蛋白质

【拓展链接】真核细胞和原核细胞基因表达过程差异

转录和翻译不能同时进行转录和翻译能同时进行,

(先转录后翻译)，说明该说明该过程属于原核生

过程属于真核生物的基因物的基因表达过程

表达过程

4.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系

【链接教材】必修2P67“思考•讨论”：几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码

子的通用性，说明当今生物可能有着，

-判断正误・

(1)一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA()

(2)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上()

(3)DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶()

(4)每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸()

(5)密码子的简并有利于提高转录的速率()

(6)如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，则过程I在细胞核内进行,

过程II在细胞质内进行()

(7)如图为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，mRNA移动方向是从左到右，丙氨酸只能由该

tRNA转运()

■提升关键能力

细胞中基因表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻

译调控和翻译后调控，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。请结合下面信息思考回

答相关问题：

1.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、

终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表

示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。

(1)RP基因操纵元的基本组成单位是o①表示的生理过程是

，合成的产物中相邻两个核甘酸分子之间形成的化学键叫作。过

程②中核糖体在mRNA上的移动方向是(填”3,一端一5,一端”或“5,一端

一3,一端”)，该过程中还需要的RNA有o

(2)过程①②进行的场所与真核细胞的是否相同？并说明理由。

(3)RP1中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一组氨酸一谷氨酸一”，转运丝氨酸、组氨酸和谷

氨酸的tRNA上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列

的模板链碱基序列为»

(4)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS

位点结合，从而导致mRNA,进而终止核糖体蛋白质的合成。这种调节

机制的意义是什么？

(5)由RP基因操纵元转录的原始RNA往往含有无效的核昔酸片段,需要经相关酶剪除后再与

核糖体结合，否则会形成异常的mRNA。若异常mRNA合成了蛋白质，则该蛋白质的氨基

酸数目(填“一定”或“不一定”)比正常蛋白质的多，请说明理由。

2.如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基

因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则：

|基因1|I,基因2II.基因3

转录水平调控ilRNA

外显子1外显子2外显子3外显子4

加工水平调控°成熟mRN,

123V1

(1)图中基因2的两条链都可以作为转录的模板吗？为什么？图中基因1、2和3模板链一定

都在图示DNA分子的同一条链上吗？

(2)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？

(3)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动

的方向是什么？

(4)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的

成熟蛋白质吗？

(5)由图中信息可知，转录水平调控不仅控制基因____________,还控制转录。加工

水平调控为我们理解基因控制生物性状体现的(填“多因一效”“一因一

效”或“一因多效”）提供了理论依据。

■评价迁移应用

考向一遗传信息、密码子、反密码子的分析

1.（2024•泰安高三月考）如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是（）

A②

pA

T

U

G-HyAG

cC

T①hGU

hAA整天冬氨酸

Al-u0^?

A.DNA转录形成c过程发生在细胞核中

B.翻译时核糖体在c上的移动方向是②一①

C.在DNA解旋酶的作用下以b链为模板合成c链

D.图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5'—UAG—3'

2.生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种

突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA«tRNA上识别遗传密码的三个

碱基称为反密码子。下列叙述错误的是（）

A.tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类

B.新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸

C.此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列

D.校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷

考向二转录和翻译过程的分析

3.（2023・湖南，12）细菌g/g基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖

原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合gigmRNA分子，也可结合非编

码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（）

A.细菌g/g基因转录时，RNA聚合酶识别和结合g/g基因的启动子并驱动转录

B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿gigmRNA从5'端向3,端移动

C.抑制Cs由基因的转录能促进细菌糖原合成

D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成

4.（2023•江苏，6）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄噪吟（I）,与密码子

第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（）

A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对

B.反密码子为5'—CAU—3'的tRNA可转运多种氨基酸

C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA

D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性

考向三基因表达中的有关计算

5.如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是

（）

A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核

B.己知过程②的a链及其模板链中鸟喋吟分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段

中腺喋吟所占的碱基比例为24%

C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同

D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同

6.（不定项）如图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中A链含有

21个氨基酸，8链含有30个氨基酸，含有3个二硫键，（二硫键是由2个一SH连接而成）。

下列说法错误的是（）

基因

A.过程①以核糖核昔酸为原料，RNA聚合酶催化该过程

B.过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与

C.胰岛素基因的两条链分别控制A、B两条肽链的合成

D.51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了882

考点二中心法则的提出及其发展

■整合必备知识

1.遗传信息的传递过程

DNA病毒,

如T2噬菌体

复制型RNA

_病毒，如烟

病草花叶病毒

转

病

逆录

艾

毒

如

，

滋

毒

病

病

一

中

心

法

则

一

一分裂细胞

细

胞

生

物不分裂细胞DNARNA

一

2.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较

RNA

项目DNA复制转录翻译逆转录

复制

宿主

场所主要细胞核主要细胞核核糖体宿主细胞

细胞

模板DNA的两条链DNA的一条链mRNARNARNA

原料

RNA聚

酶缩合反应的酶逆转录酶

合酶

能量ATP提供

碱基互补G—C、C-G

配对原则

产物两个子代DNARNA多肽链DNARNA

RNA一

信息传递DNA-DNADNA—RNAmRNA一蛋白质RNA—DNA

RNA

通过宿主细前后代

前后代之间传胞传递遗传之间传

意义表达遗传信息表达遗传信息

递遗传信息信息，合成蛋递遗传

白质信息

-判断正误

⑴少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向

DNA()

(2)HIV中能完成逆转录过程()

(3)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同()

(4)中心法则涉及的全部过程均可发生在正常人体细胞内()

(5)如图表示中心法则，则过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上()

其他RNA

\⑤

①(^A•②-单链DNA@-RNAml^NA皿蛋白质

■提升关键能力

某种冠状病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒，其+RNA进入人体细胞后，既可以作为合

成一RNA的模板，也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模板，而一RNA又可以作为合成

+RNA的模板,

(1)图中过程③④⑤发生的场所？图中相关酶与RNA聚合酶的合成先后顺序是怎样的？并说

明理由。

(2)图中过程①所需的喋吟类核甘酸数目与过程②所需的嚓咤类核甘酸数目有何特点？

(3)图中+RNA的作用有哪些?

(4)某人感染这种病毒并痊愈后，在短时间内再次接触该病毒时，可能会再次感染该病。请说

明原因。

(5)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似于如图的过程。婴幼儿患病后，一般一周左右

会自愈。研究自愈机制时发现，该病毒正链RNA入侵后，在患者体内经过修饰后会生成双

链siRNA,随后正义链RNA(+RNA)被降解，反义链(一RNA)被保留，反义链与后来入侵的

正链RNA互补配对，并诱导正义链RNA被核糖核酸酶降解。从中心法则信息传递的角度分

析，患者自愈的原因是什么？

(6)与HIV相比，烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现的碱基配对情况？在形成子代病毒的过

程中，HIV和烟草花叶病毒发生的遗传信

息流动不完全一样，主要区别是什么？

■评价迁移应用

考向四遗传信息传递过程分析

7.(2021・福建，3)下列关于遗传信息的叙述，错误的是()

A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代

B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA

C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则

D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性

8.(2021•浙江6月选考，19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染

宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①〜④代表相应的过程。下列叙述正确的是

()

(+RNA)

(-RNA)

②]④RNA

八/-I聚合酶病毒蛋白

(+RNA)

i，____________________

病毒

A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能

B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代

C.过程①②③的进行需要RNA聚合酶的催化

D.过程④在该病毒的核糖体中进行

五分钟查落实

1.RNA有三种，它们分别是；真核细胞中核仁受损会影响的合成,

进而影响(细胞器)的形成。

2.mRNA上3个的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个。

3.tRNA的种类很多，但是,每种tRNA只能识别并转运种氨基酸。tRNA分子比mRNA

小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3