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(共34张PPT)
第3课时
基因的概念与表达
考点一
基因通常是有遗传效应的DNA片段
一 基因的本质
染色体
DNA是主要的 。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个DNA分子含有 个基因
基因是 的基本单位
基因通常是有 的DNA片段（本质）
基因在染色体上呈 。
染色体是DNA的 。
（DNA的载体还有 和 等）
每条染色体含有 个DNA分子
每个基因含有 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息。
主要载体
线粒体
叶绿体
1个或2
遗传物质
多
遗传效应
线性排列
决定生物性状
成千上万
排列顺序
RNA病毒的基因：有遗传效应的 片段
RNA
RNA聚合酶结合位点
编码区
非编码区
非编码区
外显子
内含子
非编码区：不编码蛋白质，调控遗传信息的表达
连续的，并翻译成蛋白质
间隔、不连续，外显子编码蛋白质
编码区
原核细胞
真核细胞
原核细胞基因结构
真核细胞基因结构
编码区
非编码区
非编码区
RNA聚合酶
mRNA前体
成熟mRNA
转录
剪接
启动子
终止子
基因
翻译
蛋白质
外显子
内含子
蛋白质或mRNA所对应的DNA序列为外显子部分
1.基因是有遗传效应的DNA片段，眼色基因(红眼基因R、白眼基因r)位于果蝇的X染色体上，下列相关叙述正确的是
A.雌雄果蝇细胞内的基因都是随染色体的复制而复制的
B.同一DNA分子上不可能同时含有两个控制眼色的基因
C.果蝇正常的卵原细胞有丝分裂时红眼基因最多有4个
D.白眼基因的两条链都可以作为模板转录出mRNA，用于蛋白质翻译
√
2.人类抗体重链基因位于14号染色体上，由VH、DH、JH、CH四个基因片段簇组成，其中功能性VH基因片段约有65个、DH基因片段有27个、JH基因片段有6个、功能性CH基因片段有9个，如图所示。下列有关叙述错误的是
A.VH1、DH1和JH1的基本组成单位相同
B.VH1、DH1和JH1在染色体上呈线性排列
C.VH、DH、JH和CH的多样性是抗体多样性的基础
D.遗传信息主要蕴藏在VH基因片段簇的排列顺序中
√
考点二
遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构和种类
(1)元素组成： 。
(2)基本单位： 。
(3)组成成分
C、H、O、N、P
核糖核苷酸
核糖
鸟嘌呤(G)
尿嘧啶(U)
(4)结构：一般是 链，长度比DNA短；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
单
核孔
（2018年全国Ⅲ.30)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸列的改变，其原因可能是________________。
（2019年全国Ⅰ.2）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A. ①②④ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①③⑤
历年高考题
翻译的条件
遗传密码的简并性
(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
密码子与反密码子
2.遗传信息
的转录
细胞核
细胞质
核糖核苷酸
mRNA分子
mRNA、rRNA、tRNA
.一条DNA上有若干基因,各个基因指导转录的模板链可能属于不同的DNA链
3.遗传信息的翻译

几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的什么特点？
这体现了密码子的通用性，既可以保证翻译速度,也增强了密码子的容错性。
4.多聚核糖体
5.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
间接
直接
3
归纳总结
基因(DNA)、mRNA上碱基数目最多对应的肽链中氨基酸数目，如图所示：
可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA碱基数目。
针对训练
1.(2021河北,8)基因表达过程中,DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录。 (　 )
2.(2020全国Ⅲ,1)染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子。 (　 )
3.(2020天津,3)克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子,该种分子后来被发现是tRNA。 (　 )

√
√
6.中心法则
(1)提出者： 。
(2)中心法则内容图解(虚线表示少数生物的遗传信息的流向)
图中：①DNA的复制；② ；③翻译；④ ；⑤ 。
(3)生命是物质、能量和信息的统一体： 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。
克里克
转录
RNA的复制
RNA逆转录
DNA、RNA
蛋白
质
ATP
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
__________________________
(4)写出下列部分生物中心法则表达式
思考：图乙中d过程发生场所是哪里？e过程所需的嘌呤类核苷酸数目与f过程所需的嘧啶类核苷酸数目有何特点？图中(＋)RNA的作用有哪些？
d过程发生在宿主细胞的核糖体上。e过程所需的嘌呤类核苷酸与f过程所需的嘧啶类核苷酸数目相等。(＋)RNA可作为遗传物质，指导RNA的合成；也可以作为翻译的模板。
3.(2023·上海虹口区高三模拟)如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是
A.相较于过程②和③，过程①特有的
碱基配对方式是A－T
B.真核细胞由过程②形成的mRNA和
tRNA都需要加工
C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b
D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸
√
4.miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述不正确的是
A.RNA聚合酶在细胞质中合成，在miRNA基因转录时发挥作用
B.miRNA与W基因mRNA结合时碱基配对方式是C与G、A与U配对
C.miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工，用于翻译
D.miRNA抑制W蛋白的合成发生在翻译过程中
√
体验高考：(2023海南,13,3分)噬菌体ФX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。
下列有关叙述正确的是(　　)
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5'-
GCGTAC-3'
C.噬菌体ФX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序
列相同
　　
B
三
重温高考 真题演练
1.(2021·河北，8)关于基因表达的叙述，正确的是
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
1
2
3
4
√
2.(2022·湖南，14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条
肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的
平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
√
1
2
3
4
3.(2021·湖南，13改编)细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述不正确的是
A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表
达，图中基因A的表达效率高于基因B
B.真核生物核基因表达的①和②过程分别
发生在细胞核和细胞质中
C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA
为模板进行转录的产物
D.②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
1
2
3
4
√
4.(2021·河北，16改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述不正确的是
A.羟基脲处理后，肿瘤细
胞中DNA复制和转录过
程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
1
2
3
4
√
1.判断关于基因本质的叙述
(1)对于真核生物来说，染色体是基因的唯一载体(　　)
(2)若50个碱基对组合成1个基因，则可能组合成450种基因(　　)
(3)细胞中DNA分子的碱基对总数等于所有基因的碱基对数之和(　　)
(4)等位基因位于同一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链上(　　)
(5)细胞中组成一个基因的嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等(　　)
五分钟　查落实
×
√
×
×
×
2.判断关于RNA、密码子和反密码子的叙述
(1)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成(　　)
(2)tRNA的种类很多，但是每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运(　　)
(3)反密码子是位于tRNA上任意相邻的3个碱基(　　)
(4)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子(　　)
×
×
×
×
3.判断关于基因转录和翻译过程的叙述
(1)DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的
(　　)
(2)下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(　　)
×
×
(3)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(　　)
×
4.判断关于中心法则的叙述
(1)HIV中能完成逆转录过程(　　)
(2)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同(　　)
(3)中心法则全部过程均可发生在正常人体细胞内(　　)
×
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