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第3讲 基因的表达
专题七 遗传的分子基础
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题七单元 遗传的分子基础 基因的表达（3年44次全国卷3年4次） ★★★★★★ 常结合DNA的复制、基因突变、基因工程等综合考查
目录
CONTENTS
核酸的功能和种类
01
密码子与反密码子
02
基因的表达
03
基因的表达的相关计算
04
核酸的功能和种类
01
经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%,嘧啶占42%,由此可以判断( )
A.此生物体内的核酸一定是DNA
B.该生物一定不含DNA而只含RNA
C.若此生物只含DNA,则一定是单链的
D.若此生物含DNA,则一定是双链的
C
基础知识过关--RNA的种类
mRNA：①作为DNA的信使，将遗传信息从细胞核传至细胞质
rRNA： RNA。 的组成成分。
tRNA：
核糖体
核糖体
②作为翻译的模板
识别密码子并转运氨基酸
① tRNA比mRNA （选填“大”或“小”）。
② tRNA结合氨基酸的部位是右图中的 （选填“-OH”或“-P”）端。
③ tRNA （选填“有”或“无”）氢键。
小
-OH
有
例1.下列有关RNA的叙述，正确的是（ ）
A.RNA只存在于细胞质中
B.RNA不可能具有催化作用
C.真核生物的tRNA呈三叶草结构
D.与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘌呤
C
密码子与反密码子
02
基础知识过关
密码子
概念：信使RNA上决定1个氨基酸的 。
种类：共 种，其中决定氨基酸的密码子有 种。含 种
起始密码子（AUG甲硫氨酸，GUG缬氨酸）， 种
终止密码子（不决定氨基酸：UAA、UAG、UGA）。
数量关系：1种密码子只对应 种氨基酸；而1种氨基酸却可对应 种密码子（密码子的简并性）
3个相邻碱基
64
61
2
3
1
1种或多
增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。
基础知识过关
结构： 结构
数量关系：1种tRNA只能转运 种氨基酸；
1种氨基酸可由 种tRNA
转运。
三叶草叶形
1
1种或多
概念：tRNA上与密码子配对的3个碱基
反密码子
注意：密码子与反密码子能互补配对， （选填“会”或“不会”）出现A-T碱基对。
不会
归纳总结1
遗传信息、密码子和反密码子的比较
遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在 上，是基因中 的排列顺 序。（除RNA病毒） 在 上，决定1个 氨基酸的3个 碱基。 在 上，是与
互补配对的
3个碱基。
作 用 决定氨基酸的排列顺 序的 原因。 （间接决定） 决定氨基酸的排列顺 序的 原因。 与 互
补，以确定氨基酸在
上面的位置。
DNA
mRNA
脱氧核苷酸
相邻
tRNA
密码子
根本
直接
mRNA上的密码子
例2 下列有关密码子和反密码子的叙述，正确的是（ ）
A．mRNA上相邻的3个碱基都能构成密码子
B．每种氨基酸都至少有2种相应的密码子
C．密码子的种类大于反密码子的种类
D．tRNA上的碱基都参与构成反密码子
C
基因的表达
03
基础知识过关——转录
1.转录：通过 酶以 为模板合成
的过程。
RNA聚合
一条DNA链
RNA
基础知识过关——转录
②要点（以真核生物为例）
场所：
产物：
模板：
条件 原料：
酶：
能量：
信息流动方向：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
mRNA（还有tRNA和rRNA）
DNA的 链
一条
核糖核苷酸
RNA聚合酶（作用于 键）
游离四种 。
磷酸二酯键和氢
ATP
DNA → mRNA
（遗传信息） （密码子）
基础知识过关——翻译
2.翻译：游离在细胞中的各种 ，以 为模板
合成具有 的蛋白质的过程。
氨基酸
mRNA
一定氨基酸序列
基础知识过关——翻译
②要点（以真核生物为例）
场所：
产物：
模板：
条件 原料：
酶：
能量：
信息流动方向：
核糖体
有一定 顺序的蛋白质
mRNA
氨基酸
rRNA（催化 ）
游离20种 。
ATP
mRNA → 蛋白质
（密码子） （控制性状）
氨基酸
肽键形成
mRNA
tRNA
mRNA
tRNA
终止密码
脱离
⑤过程
基础知识过关——翻译
⑤翻译效率
数量关系：
方向：
意义：
结果：
多
同时
短
长
左到右
1个mRNA可相继结合 个核糖体， 进行
多条肽链的合成，称为多聚核糖体；
从 到 （如图：从 ）；
少量的mRNA分子可以迅速合成出
的蛋白质；
大量
合成多条 的肽链。
（理由： 相同）
相同
模板mRAN
复制、转录和翻译的联系
归纳总结2
DNA复制 转录 翻译
时间 主要在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 个体生长发育的整个过程 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体
模板 DNA的两条链 基因的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
条件 酶（解旋酶、DNA聚合酶）、能量 RNA聚合酶、能量 酶、能量、tRNA
产物 双链DNA 单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 多肽链
产物 去向 传递到两个子细胞或子代 通过核孔进入细胞质 组成细胞的结构蛋白或功能蛋白
特点 半保留复制、边解旋边复制 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链
碱基 配对 A-T、T-A、G-C、C-G A-U、T-A、G-C、C-G A-U、U-A、G-C、C-G
意义 保持亲子代遗传信息的连续性 表达遗传信息，使生物表现出各种性状
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.DNA分子转录时，转录的方向是5'→3'。 （　√）
3.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。
（　×）
4.翻译时mRNA在核糖体上每次移动3个碱基的位置。 （　×）
5.翻译时，核糖体的移动方向是5'→3'。 （　√）
×
√
×
×
√
扣教材——基础诊断
(1)(源于必修2 P62～63“正文”)RNA适合做信使的原因是______________
________________________________________________________________________________________________。
(2)分析DNA转录和翻译过程
连接而成，可以储存遗传信息；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
RNA由核苷酸
①图中翻译方向是 ，判断依据是_____
_______________________。
②图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义是_________________________________
___________。
从左向右
多肽
链的长短，长的翻译在前
少量的mRNA分子可以迅速合成出大
阐述基本原理，突破长句表达
③翻译过程中， 在 上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到 上的 ，合成才能终止。从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？
　刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
核糖体
mRNA
mRNA
终止密码
阐述基本原理，突破长句表达
（3）起始密码子AUG 决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？
阐述基本原理，突破长句表达
提示：翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉。
（4） 密码子的简并有怎样的生物学意义？什么是密码子的统一性？密码子的统一性说明了什么？
阐述基本原理，突破长句表达
提示：翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
3. 翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？
2∶下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的有哪些( )
A. ②③过程中碱基配对情况相同
B.②③过程发生的场所相同
C.①②过程所需要的酶相同
D. ③过程核糖体的移动方向是由左向右
E.③过程需要 tRNA和核糖体同时参与
F. 在线粒体中可以发生①②③过程G. ①②③过程所用模板相同
H. ①②③过程所用原料分别是脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸
I.②过程的产物不只是mRNA,tRNA和rRNA,三种RNA都参与③过程
D
E
F
I
3．下列有关遗传信息的传递与表达的叙述，错误的是（　　）A．复制后，子代DNA分子中只有一条和亲代DNA分子完全相同B．转录时，RNA聚合酶与DNA分子中的启动子相结合C．翻译时，mRNA上的密码子由结合在其上的核糖体读取D．多肽链合成时，在一个mRNA分子上通常有若干个核糖体同时进行工作
A
4、如图表示蓝藻细胞DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是(　　)
A．由图分析可知①链应为DNA的α链B．DNA形成②的过程发生的场所是细胞核C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUAD．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
DDA
5.（2022·湖南高考）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
DDA
6.（2021·浙江6月选考）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（　　）
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RNA聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
A
7如图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α﹣淀粉酶合成和分泌的示意图，其中甲、乙、丙表示有关结构，①、②、③表示有关过程．据图回答：
（1）催化①过程的酶是_________．α﹣淀粉酶mRNA通过_________（结构）运输到细胞质．a、b表示mRNA两端，完成②过程时，核糖体在mRNA上移动的方向为_________，若产物中有一段氨基酸序列为“﹣﹣丝氨酸﹣﹣丙氨酸﹣﹣”，携带丝氨酸和丙氨酸的tRNA上的密码子分别为UCA、GCC，则基因中供转录用的模板链碱基序列为_________________．
RNA聚合酶
核孔
从a到b
TCAGCC
（2）参与α﹣淀粉酶合成的RNA有_________________．参与其合成和分泌的细胞器有_____________．（3）大麦种子萌发时，赤霉素与细胞膜表面的特异性受体结合后，能活化赤霉素信号传递中间体，导致GAI阻抑蛋白降解．结合图解判断，GAI阻抑蛋白的功能是_____________________________．（4）大麦种子萌发时，赤霉素诱导合成α﹣淀粉酶，其意义是_____________ ．
催化大麦种子中储藏的淀粉水解，为种子萌发提供可利用的小分子物质
mRNA tRNA rRNA
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
阻止GA﹣MYB基因的转录
04
基因表达相关计算
5.(2019·泰安质检)一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(不考虑终止密码)
A.m、(m/3)－1 B.m、(m/3)－2
C.2(m－n)、(m/3)－1 D.2(m－n)、(m/3)－2
D
6.已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有(不考虑终止密码)
A.600个 B.700个 C.800个 D.900个
D
3.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，B链含有30个氨基酸，含有3个二硫键，（二硫键是由2个—SH 连接而成），下列说法错误的是（　　）
A.过程①以核糖核苷酸为原料，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888
总结

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