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马歇尔·尼伦伯格（Marshall W Nirenberg,1927.4-2012.1）,美国生物化学家、遗传学家，他破译了生命的遗传密码，阐明了它们在蛋白质合成中的作用。从小就对自然界感兴趣,善于观察周围的植物、昆虫和鸟类。1945年,考入佛罗里达大学动物学专业。博士阶段，主要研究腹水肿瘤细胞摄取己糖的机制（生物化学）。1957年，荣获密歇根大学生物化学博士学位。进入60年代,生物化学领域中突出的课题是遗传密码问题。沃森和克里克等人明确了DNA链的三种核苷酸的每一组合对应着一种特定的氨基酸。问题是：哪一个DNA三联体相应于哪一个氨基酸？尼伦伯格通过大量实验，发现是RNA指导了蛋白质的合成！后继续实验：1961年，他利用合成的RNA作mRNA(只有一种尿嘧啶核苷酸),其中唯一可能的核苷酸三联体是UUU,当它形成只含有苯丙氨酸这种氨基酸时,说明UUU代表了苯丙氨酸的遗传密码。实验不但确定了密码“词典”中的第一个遗传密码，还第一个证明了mRNA存在。在尼伦伯格的引领下,不到十年,遗传密码“词典”就完成了。尼伦伯格在破译遗传密码方面所做的具有开拓性的工作,被认为是20世纪60年代分子生物学和分子遗传学的一项重大成就，因此被称为“遗传密码之父”。1968年,他和科拉纳、霍利一起获得了诺贝尔医学或生理学奖。
一轮复习 必修2：遗传与进化
马歇尔·尼伦伯格
第5单元
一轮复习 必修2：遗传与进化
第24讲 基因的表达
遗传的分子基础
课标要求 核心素养要求
1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质体现。 2.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。 3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。 1.通过列表比较，总结DNA与RNA的异同（生命观念)。
2.通过图示和列表比较，总结转录和翻译的异同（生命观念）。
3.归纳遗传信息传递过程中碱基数、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力（科学思维）。
4.结合中心法则，比较不同生物的遗传信息传递差异（生命观念、科学思维）。
一轮复习 必修2：遗传与进化
基因的表达
本讲目录
考点1 基因指导蛋白质的合成
考点2 中心法则
考点3 基因表达与性状的关系
考点聚焦
1.为什么RNA适合做信使？3种RNA的作用分别是什么？
2.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子的位置及作用分别是什么？
3.转录的场所、条件、特点、方向分别是什么？翻译的场所、条件、特点分别是
什么？多聚核糖体有什么意义？
4. 转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条链的碱基序列各有哪些异同？
5. 写出①密码子与氨基酸的关系；②密码子与tRNA（反密码子）的关系；③氨
基酸与tRNA的关系
6.密码子简并性对生物体的生存发展有什么意义？
7.写出完整的中心法则，并说明体现了基因的哪两大功能？
8.基因与性状的关系是怎样的？
考点聚焦
问题聚焦
遗传信息储存在细胞核的DNA中
蛋白质的合成发生在核糖体
充当信使的中间物质---RNA
真核细胞
转录
翻译
基因的表达
基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
基因指导蛋白质的合成
考点1
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？
实验一 1955年，布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。
实验二 1955年，拉斯特用已标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养变形虫 细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。
结论：蛋白质合成与RNA有关
结论：RNA可以从细胞核到细胞质中，充当信使
寻找信使
一.信使的发现
基因指导蛋白质的合成
考点1
①能够储存遗传信息
它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。
②容易转移到细胞质
RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。
思考：RNA适于作为信使的原因
一.信使的发现
基因指导蛋白质的合成
考点1
1.RNA的基本单位：
核糖核苷酸
2.核糖核苷酸的组成
一分子磷酸
一分子核糖
一分子含氮碱基
3.元素组成：
C、H、O、N、P
二.RNA的结构和种类
基因指导蛋白质的合成
考点1
腺嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
核糖核苷酸链
核糖核苷酸
RNA
（单链）
连接
4.结构：
一般是 ，长度比DNA ；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
单链
短
核孔
5.种类及功能：
① mRNA： RNA。以密码子的形式，携带来自DNA的 ，是 合成的 模板。
信使
遗传信息
蛋白质
直接
mRNA
二.RNA的结构和种类
基因指导蛋白质的合成
考点1
② tRNA： RNA。
携带的 能与mRNA上的 。互补配对，转运 。
转运
氨基酸
反密码子
密码子
tRNA
（每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。）
1
③ rRNA： RNA。
的组成成分，还能催化 的形成。
核糖体
核糖体
肽键
rRNA
二.RNA的结构和种类
基因指导蛋白质的合成
考点1
注意：三种RNA均在细胞核中转录而来
DNA
mRNA
RNA聚合酶
游离的核糖核苷酸
第1步
DNA双链解开，碱基暴露出来
第2步
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对
解旋
配对
第3步
在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上
连接
第4步
合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复
释放
以DNA转录出mRNA为例
基因指导蛋白质的合成
考点1
思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的
三.遗传信息的转录
⑴解旋：
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
RNA聚合酶
RNA聚合酶具有解旋的效果
与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。
RNA聚合酶
1.转录的过程
基因指导蛋白质的合成
考点1
⑵ 配对：
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
基因指导蛋白质的合成
考点1
基因指导蛋白质的合成
考点1
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
5'
3'
ATP
⑶连接：
合成方向：
子链的5’端→ 3’端
形成磷酸二酯键
在 的催化下从 把子链的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链。
RNA聚合酶
子链的5‘端
基因指导蛋白质的合成
考点1
⑷释放：
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
细胞质
细胞核
mRNA
合成的mRNA从DNA链上释放。穿过核孔进入细胞质而后，DNA双螺旋恢复。
思考：穿过了几层核膜
0层
【思维拓展】转录补充说明：
A
T
C
G
A
G
C
G
A
G
T
C
T
T
C
G
T
C
A
A
T
C
G
A
T
G
A
C
A
T
C
G
G
C
DNA
U
C
G
C
U
A
G
C
mRNA
mRNA
DNA两条链中只有一条链是转录的模板链，模板链不固定。
转录以 为单位，作为模板的只是DNA链中的 ；
基因1
基因2
说明：
一个DNA转录出的mRNA 。
部分解旋
边解旋边复制
基因指导蛋白质的合成
考点1
基因
基因片段
不完全相同
通过RNA聚合酶，以DNA的 为模版，
按照 的原则合成 的过程。
1.概念：
一条链
碱基互补配对
RNA
3.场所：
细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
4.时间：
2.产物：
mRNA、tRNA、rRNA
归纳整理
基因指导蛋白质的合成
考点1
边解旋边转录（特点）
5.过程：
个体生长发育的整个过程
6.条件：
①原料
③能量
②模板
④酶
4种游离的核糖核苷酸
DNA一条链的片段
一般是ATP
RNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）
7.原则：
碱基互补配对（A-U，T-A，C-G，G-C）
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段（并非一整个DNA），该片段携带的遗传信息能准确地传递给mRNA分子。
DNA→RNA
8.遗传信息流动：
归纳整理
基因指导蛋白质的合成
考点1
1.(2023·江苏徐州模拟)RNA合成发生在DNA双链部分解开的区域内(见下图)。下列相关叙述正确的是(　　)
D
A.RNA与DNA只有一种核苷酸有差异
B.与RNA序列一致的链是模板链
C.RNA聚合酶是结构复杂的RNA大分子
D.转录时RNA的延伸方向总是从5′→3′
习题检测
考点1
【思考与讨论1】
复　制 转　录
时间
场所
模板
原料
酶
产物
细胞分裂(有丝和减Ⅰ前的间期
个体生长发育的整个过程
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
DNA的两条链
DNA的一条模板链
4种脱氧核苷酸
。
4种核糖核苷酸
。
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
两个双链DNA
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
基因指导蛋白质的合成
考点1
转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
复　制 转　录
特点
碱基配对
遗传信息传递
半保留复制
（多起点边解旋边双向复制）
边解旋边转录
（原核细胞：边转录边翻译）
A－T、T－A
G－C、C－G
A－U、T－A
G－C、C－G
DNA→DNA
DNA→mRNA
碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性
【思考与讨论1】 转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
基因指导蛋白质的合成
考点1
【思考与讨论】
2．与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？
复　制 转　录
原料
酶
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
基因指导蛋白质的合成
考点1
3．转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
A
G
T
T
C
G
G
A
A
C
T
C
A
A
G
C
C
T
T
G
α
β
A
G
T
T
C
G
G
A
A
C
转录
U
C
A
A
G
C
C
U
U
G
α
DNA
DNA的一条链
RNA
转录成的RNA的碱基与DNA模板链（α）的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与另一条非模板链（β）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链（β）上的碱基是T。
基因指导蛋白质的合成
考点1
基因指导蛋白质的合成
考点1
mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合，开始它新的历程
——翻译。
思考：转录得到的是RNA，而不是蛋白质。那么，mRNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸排列顺序呢？
（一）翻译的概念
游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成
的过程，称为遗传信息的翻译。
氨基酸
mRNA
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
（二）翻译的实质
mRNA的碱基序列
蛋白质的氨基酸序列
碱基(4种)
氨基酸(21种)
基因指导蛋白质的合成
考点1
四.遗传信息的翻译
mRNA：
碱基的数量
蛋白质：
氨基酸的数量
碱基的排列顺序
碱基的种类
氨基酸的排列顺序
氨基酸的种类
4种
21种
讨论：
4种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢？
碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？
1个碱基决定一个氨基酸，则只能决定：
决定
决定
决定
2个碱基决定一个氨基酸，则只能决定：
3个碱基决定一个氨基酸，则只能决定：
41=4
42=16
43=64
基因指导蛋白质的合成
考点1
1961年，英国的克里克和同事用实验证明：
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作一个密码子。
（三）遗传密码的破译
基因指导蛋白质的合成
考点1
1967年，科学家将21种氨基酸的密码全部破译，编制成密码子表。
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
1961年蛋白质的体外合成实验
科学家：尼伦伯格、马太
实验过程：
①在每个试管中分别加入1种氨基酸；
②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；
③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。
实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
基因指导蛋白质的合成
考点1
（三）遗传密码的破译
除去DNA和mRNA的细胞提取液
人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
肽链
实验结论：
① 与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。
② 在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，
并编制出密码子表。
基因指导蛋白质的合成
考点1
（三）遗传密码的破译
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 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 半胱氨酸 终止、硒代半胱氨酸 色氨酸 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 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 U
C
A
G
G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 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 U
C
A
G
终止密码子： 、 、 。
种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、
（ 种） （甲硫氨酸）
编码氨基酸的密码子 种（一般来说）
64
UAA
GUG
AUG
UGA
61
UAG
21种氨基酸的密码子表
基因指导蛋白质的合成
考点1
密码子64种
3种终止密码：
61种密码子
编码
21种氨基酸
UAA
UAG
UGA
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硫氨酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
UGA:在特殊情况下可编码
第21种氨基酸：硒代半胱氨酸
21种氨基酸的密码子表
1.密码子的种类
（1）有____种起始密码子：
2
真核生物只有1种— ，编码 ；
原核生物可以有2种 — （编码 ）和 。
（编码 ，如果该密码子不作为起始密码子时，其编码 ）
AUG
甲硫氨酸
AUG
GUG
甲硫氨酸
缬氨酸
甲硫氨酸
生物界共用一套遗传密码。
2.密码子的特点
①专一性：
②简并性：
③通用性：
一种密码子只决定一种氨基酸。
一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定。
基因指导蛋白质的合成
考点1
21种氨基酸的密码子表
生物界具有统一性
意义：
增强密码子的容错性，即当一个碱基改变时，由于简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；123
当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度
知道碱基和氨基酸的对应关系后，谁能携带mRNA上密码子编码的氨基酸到对应的位置，游离在细胞质的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上？
3'
5'
反密码子
3. tRNA
碱基配对
结合氨基酸的部位
密码子
A G G
丝氨酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
密码子
mRNA
tRNA
5'
3'
5'
3'
反密码子
结构：
RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形
形态：
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 个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。
结合氨基
酸的部位
碱基配对
种类：
61种
数量关系：
1种tRNA只能转运 氨基酸；
1种氨基酸可由 种tRNA转运。
基因指导蛋白质的合成
考点1
3. tRNA
1种
1种或多
【思维拓展】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
区别 概念 中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的 个相邻碱基 中与mRNA中密码子互补的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸
特点 DNA两条链上的碱基互补 与 上的碱基互补 与mRNA中密码子的碱基互补
种类 64种，决定氨基酸的有61种，终止密码子3种 并不是所有密码子都决定氨基酸，如终止密码子不决定氨基酸
DNA
3
tRNA
DNA
基因指导蛋白质的合成
考点1
遗传信息 密码子 反密码子
区别 对应关系 一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定 一种tRNA只运输一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运
联系 ①基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中核糖核苷酸的排列顺序 ②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对 ③密码子和反密码子的碱基序列互补配对 决定
【思维拓展】遗传信息、密码子和反密码子的比较
基因指导蛋白质的合成
考点1
1.基因、遗传信息和密码子分别是指(　　)
①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序　
③DNA上一个氨基酸的3个相邻的碱基　 ④转运RNA上一端的3个碱基　
⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基
⑥通常是有遗传效应的DNA片段
A.⑤①③　　B.⑥②⑤ C.⑤①② D.⑥③④
B
习题检测
考点1
（一）翻译的概念
游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成
的过程，称为遗传信息的翻译。
氨基酸
mRNA
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
（二）翻译的实质
mRNA的碱基序列
蛋白质的氨基酸序列
基因指导蛋白质的合成
考点1
四.遗传信息的翻译
（三）场所：
核糖体
（四）密码子的阅读方向：
5 →3
（五）过程：
第1步:
进入细胞质，与 结合。携带甲硫氨酸的tRNA ，通过与碱基AUG ，进入位点 。
mRNA
核糖体
互补配对
1
第2步:
携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点 。
2
第3步:
甲硫氨酸与这个氨基酸形成 ，从而转移到位点_____的tRNA上。
2
肽键
第4步:
_______沿 移动，读取下一个密码子，原占位点 的tRNA离开核糖体，原位点 的tRNA进入位点 ，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点 ，继续肽链的合成。
核糖体
mRNA
1
1
2
2
基因指导蛋白质的合成
考点1
2个tRNA的结合位点
（五）过程：
U
A
C
甲硫氨酸
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
5
3
细胞质中的mRNA与核糖体结合
基因指导蛋白质的合成
考点1
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
U
A
C
甲硫氨酸
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
5
3
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
基因指导蛋白质的合成
考点1
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
U
A
C
甲硫氨酸
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
5
3
tRNA将氨基酸转运到 mRNA上的相应位置
基因指导蛋白质的合成
考点1
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
U
A
C
甲硫氨酸
肽键
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
5
3
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
U
A
C
甲硫氨酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
甲硫氨酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
甲硫氨酸
核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
甲硫氨酸
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
G U G
色氨酸
A C C
甲硫氨酸
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
色氨酸
A C C
甲硫氨酸
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
组氨酸
色氨酸
X X X
甲硫氨酸
XXX
基因指导蛋白质的合成
考点1
5
3
A
G
U
C
C
A
U
A
A
G
G
U
甲硫氨酸
组氨酸
色氨酸
XXXX
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
基因指导蛋白质的合成
考点1
肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
肽链
核糖体
粗面
内质网
糖蛋白
糖链
运输小泡芽脱落
高尔基体加工成成熟的蛋白质
基因指导蛋白质的合成
考点1
（六）条件：
①原料
③能量
②模板
④产物
21种氨基酸
mRNA
一般是ATP
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
（八）原则：
碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
mRNA→蛋白质
（九）遗传信息流动：
⑤酶
肽酰转移酶
基因指导蛋白质的合成
考点1
（七）产物：
具有一定氨基酸序列的蛋白质（肽链）
同时进行多条肽链的合成
在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。
[思考1] 细胞可通过什么方式提高翻译的效率？
一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体
多聚核糖体
意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
[思考2] 由该图能不能得出翻译的方向（核糖体移动的方向）呢？
从左往右
（由短肽链→长肽链）
[思考3] 由该图得到的4条肽链的氨基酸序列是否相同？
相同。
因为是以同一个mRNA为模板翻译出来的
多个核糖体在mRNA上移动，相继完成多条相同肽链的合成。
基因指导蛋白质的合成
考点1
例：由下图判断翻译的方向
基因指导蛋白质的合成
考点1
例.由该图能不能得出翻译的方向（核糖体移动的方向）呢？
基因指导蛋白质的合成
考点1
【思维拓展1】由下图可得出什么结论
这条mRNA上有两个起始密码子（仅限于原核生物）
边转录边翻译（仅限于原核生物）
基因指导蛋白质的合成
考点1
【思维拓展2】真核细胞和原核细胞翻译的区别
基因指导蛋白质的合成
考点1
时间上：原核细胞边转录边翻译；真核细胞先转录后翻译
空间上：原核生物没有核膜，转录和翻译发生在同一空间内，即拟核区域，所以可以边转录边翻译。
例：请判断以下图示分别代表什么过程？
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
DNA复制
转录
翻译
翻译
原核细胞：转录+翻译
真核细胞：转录+翻译
原核细胞：转录+翻译
基因指导蛋白质的合成
考点1
A
T
A
C
G
G
A
A
C
α
T
A
T
G
C
C
T
T
G
β
转录
U
A
UG
C
C
U
U
G
DNA
模板链
RNA
A
T
A
C
G
G
A
A
C
α
翻译
遗传信息
密码子
反密码子
A
U
A
C
G
G
C
A
A
酪氨酸
丙氨酸
缬氨酸
肽链
氨基酸
【思维拓展3】基因表达过程中的数量计算
基因指导蛋白质的合成
考点1
(1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。
【思维拓展3】基因表达过程中的数量计算
基因指导蛋白质的合成
考点1
(2)计算中“最多”和“最少”的分析
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
【思维拓展3】基因表达过程中的数量计算
基因指导蛋白质的合成
考点1
2.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为 (　　)
A.33、11　 　B.36、12　 　C.12、36　 　 D.11、36
练一练
1.已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中A和G共有200个，则转录成mRNA的DNA分子中，最少应有C和T(　　)
A.400个　　 B.200个　 　C.600个　 　D.800个
C
B
基因指导蛋白质的合成
考点1
3.一个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(不考虑终止密码子) ( )
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
基因指导蛋白质的合成
考点1
　 复　制 转　录 翻　译
时间 细胞分裂(有丝分裂和 )的 期 个体生长发育的 过程 场所 真核细胞：主要在 ，以及 ；原核细胞：主要在 ，以及 。 （例如： ）
模板 DNA的 条链 DNA的 条模板链
减数第一次分裂前
整个
细胞核
间
线粒体、叶绿体
拟核
细胞质
核糖体
两
一
mRNA
质粒
【思维拓展4】：DNA的复制、转录和翻译的区别
基因指导蛋白质的合成
考点1
　 复　制 转　录 翻　译
原料 4种 。 4种 。 20种 。
条件 酶（ 酶）、ATP 酶（ 酶）、 ATP 酶（ ）、
ATP和 。
产物 2个 。 1个 。 （mRNA、tRNA、rRNA）
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
解旋酶、DNA聚合
RNA聚合
rRNA
tRNA
双链DNA
单链RNA
多肽链
【思维拓展4】：DNA的复制、转录和翻译的区别
基因指导蛋白质的合成
考点1
　 复　制 转　录 翻　译
特点 复制 （多起点边解旋边双向 复制） 边 边转录 （原核细胞：边转录边翻译） 一个mRNA上结合多个 ，依次合成多条 。
碱基 配对
遗传信息传递
半保留
解旋
核糖体
肽链
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
A－T、T－A
G－C、C－G
A－U、T－A
G－C、C－G
A－U、U－A
G－C、C－G
【思维拓展4】：DNA的复制、转录和翻译的区别
基因指导蛋白质的合成
考点1
1.判断关于复制、转录和翻译说法的正误
(1)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式(　　)
(2)一个DNA只能控制合成一种蛋白质(　　)
(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)如图表示在人体细胞核中进行的生命过程为转录，需要DNA聚合酶(　　)
×
×
×
×
习题检测
考点1
(5)DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链 (　　)
(6)如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，则①是β链，完成此过程的场所是细胞核 (　　)
×
×
习题检测
考点1
2.(2021·浙江1月选考)如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某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AUG、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是(　　)
B
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
习题检测
考点1
3.(2023·河北唐山摸底)1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的tRNAyAla和3H- 丙氨酸，不但发现人工合成的tRNAyAla能携带3H- 丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H- 丙氨酸。下列相关叙述，错误的是(　　)
A.tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸
B.tRNAyAla为单链结构，不含氢键
C.与丙氨酸对应的密码子具有四种
D.tRNAyAla存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子
B
习题检测
考点1
4.(2020·全国卷Ⅲ，3)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(　　)
C
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
习题检测
考点1
5.下图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是(　　)
A
甲
乙
A.图甲翻译的结果是得到了多条氨基酸序列相同的多肽链
B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对
C.图甲可发生在绿藻细胞中，图乙可发生在蓝细菌细胞中
D.图乙中①②③的合成均与核仁有关
习题检测
考点1
从信息传递的角度看，基因指导蛋白质的过程（基因的表达），就是遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程。
中心法则
考点2
转 录
翻 译
1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律
中心法则
①遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；
②也可从DNA流向RNA进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译
DNA
复制
RNA
转录
蛋白质
翻译
随着研究的深入，科学家对中心法则进行补充：
资料：
1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶能催化RNA的复制。
1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
复制
逆转录
一.中心法则的发现
中心法则
考点2
1.提出者
克里克
2.内容
中心法则图解
DNA
复制
RNA
转录
蛋白质
翻译
复制
逆转录
（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）
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，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
DNA、RNA
蛋白质
ATP
中心法则
考点2
高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。
【思维拓展1】不同生物的遗传信息传递过程
1.以DNA作为遗传物质的生物
DNA
复制
RNA
转录
蛋白质
翻译
（真、原核生物、DNA病毒：T2噬菌体）
注意：高度分化的细胞不分裂，无DNA复制
2.以RNA作为遗传物质的生物
① 含RNA复制酶的RNA病毒
② 含逆转录酶的RNA病毒
RNA
蛋白质
翻译
复制
RNA
逆转录
DNA
复制
RNA
转录
蛋白质
翻译
（烟草花叶病毒、流感病毒等）
（HIV、劳氏肉瘤病毒等）
中心法则
考点2
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
逆转录
复制
1.对遗传信息流动过程的概括。
2.对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。
3.对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。
二.中心法则的意义
中心法则
考点2
1.请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式：
2.请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式：
习题检测
考点2
3.下图是生物体内的中心法则示意图，下列有关此图的说法错误的是(　　)
A.大肠杆菌分裂时能发生解旋的过程是②③
B.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA
C.劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中能发生②③④⑤过程
D.T2噬菌体在宿主细胞中只能发生①②③过程
C
习题检测
考点2
4.如图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用原理。结合图表分析，下列说法正确的是（ ）
抗菌药物 抗菌机理
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)
红霉素 能与核糖体结合
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
习题检测
考点2
A.环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程
B.青霉素和利福平均不能抑制细菌的①过程
C.结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中
D.①～⑤过程可发生在人体的健康细胞中
B
抗菌药物 抗菌机理
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺旋化)
红霉素 能与核糖体结合
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
习题检测
考点2
下列说法正确的是（ ）
基因表达与性状的关系
考点3
空气中的叶
浸在水中中的叶
叶呈扁平状
叶呈丝状
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
饱满（圆粒）
基因序列被打乱
淀粉分支酶异常
蔗糖
淀粉
插入一段DNA序列
活性大大降低
（含量降低）
细胞失水
皱缩（皱粒）
实例1：豌豆的圆粒与皱粒
基因表达与性状的关系
考点3
一.基因对性状的控制
酪氨酸酶
实例2：人的白化病
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
正常
酪氨酸酶基因异常
酪氨酸
黑色素
（无）
基因表达与性状的关系
考点3
一.基因对性状的控制
编码淀粉分支酶的基因
淀粉分支酶
蔗糖
淀粉
锁水强
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸
黑色素
正常
代谢过程
合成
代谢过程
合成
生物性状
生物性状
【归纳1】基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
基因表达与性状的关系
考点3
囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，患者支气管被异常的粘液堵塞，黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染，常于幼年时死于肺部感染。
常染色体隐性遗传病
基因表达与性状的关系
考点3
实例3：囊性纤维化
一.基因对性状的控制
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
编码CFTR蛋白的基因
第508位缺少苯丙氨酸
CFTR蛋白片段
CFTR蛋白结构异常
CFTR蛋白功能异常
囊性纤维化
基因表达与性状的关系
考点3
一.基因对性状的控制
实例3：囊性纤维化
CFTR蛋白作用原理分析
ATP
ADP
功能正常的CFTR蛋白
H2O
异常关闭的CFTR蛋白
稀薄的黏液
氯离子
黏稠的分泌物不断积累
基因表达与性状的关系
考点3
控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞呈镰刀状
红细胞容易破裂，患溶血性贫血。
基因表达与性状的关系
考点3
实例4：人的白化病
一.基因对性状的控制
基因表达与性状的关系
考点3
【归纳2】基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
1.间接控制
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
直接作用
间接作用
基因
结构蛋白
细胞结构
生物性状
酶或激素
细胞代谢
生物性状
2.直接控制
基因表达与性状的关系
考点3
一.基因对性状的控制
1.下图为人体内基因对性状的控制过程，判断如下分析：
(1)基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中(　　)
(2)图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助(　　)
(3)④、⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同(　　)
(4)图中①、②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体(　　)
(5)人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成(　　)
(6)基因控制囊性纤维病与基因2控制性状的方式相同(　　)
×
√
√
√
×
√
习题检测
考点3
二.基因和性状的关系
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系:
①一个性状可以受多个基因影响(多因一效)。如人的身高
②一个基因也可以影响多个性状(一因多效)。
水稻Ghd7基因
开花调控
控 制
生长发育
产量
③生物的性状是 与 共同作用的结果。
基因型相同，表现型 ；基因型不同，表现型 。反之，亦是如此。
基因
环境
可能不同
可能相同
基因表达与性状的关系
考点3
(1)遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质。
(2020·全国卷Ⅲ) ( )
(2)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶。
(2018·全国卷Ⅰ ) ( )
(3)在真核细胞中，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。
(2017·全国卷Ⅲ) ( )
1.考点速览·诊断
√
√
√
习题检测
考点3
(4)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。
(2017·海南卷) ( )
(5)HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板。(2017·海南卷) ( )
×
√
思考·讨论：分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
·
检测的3种 细胞 卵清蛋白基因 珠蛋白基因 胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
输卵管细胞 +++ + - -
红细胞 +++ - + -
胰岛细胞 +++ - - +
六.基因的选择性表达与细胞分化
问题：1.这3种细胞中都有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因吗？
2.这3种细胞中都有上述3种基因转录而成的mRNA吗？说明了什么？
3.这3种细胞中合成的蛋白质种类一样吗？这一事实说明什么？
总结：细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。
（细胞分化的本质：
基因的选择性表达）
基因表达与性状的关系
考点3
2.细胞分化的“不变”与“变”
DNA、tRNA、rRNA
①不变
细胞的数目
②变
mRNA、蛋白质的种类
细胞的形态、结构和功能
1.表达的基因分类：
所有细胞中都表达
如：核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因、呼吸酶基因等
只在某类细胞中特异性表达
如：卵清蛋白基因、胰岛素基因等
——管家基因
——奢侈基因
基因表达与性状的关系
考点3
1.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化( )
A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成
C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因
C
习题检测
考点3
2
1.概念
生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
表观遗传形成的原因
环境
DNA甲基化
诱发
三.表观遗传
基因表达与性状的关系
考点3
营养供给、
吸烟、
重金属、
温度等
DNA甲基化
DNA甲基化后转录异常
三.表观遗传
基因表达与性状的关系
考点3
2.案例
（1）柳穿鱼花的形态结构的遗传
柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构有两种形态。
植株A
植株B
A、B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同。
植株A：Lcyc基因在开花时表达
植株B：Lcyc基因不表达
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
研究表明，植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化。
Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团
基因表达与性状的关系
考点3
基因表达与性状的关系
考点3
（2）小鼠毛色遗传
不同颜色的小鼠
小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。
2.案例
基因表达与性状的关系
考点3
（2）小鼠毛色遗传
不同颜色的小鼠
这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育
和衰老的整个生命活动过程中。
蜂王
工蜂
持续获得蜂王浆
基因表达与性状的关系
考点3
2.案例
①表观遗传 循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过 被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响基因的 过程，进而影响蛋白质的合成。　　　
基因表达与性状的关系
考点3
【名师解读】
不遵
有丝分裂和减数分裂传递
转录
3.表观遗传的调节机制
（1）DNA甲基化
DNA甲基化是最早被鉴定出来的表观遗传学修饰。
DNA甲基化是可逆的。
（2）染色体相关组蛋白乙酰化、甲基化等
组蛋白乙酰化与基因活化以及复制相关，组蛋白的去乙酰化和基因的失活相关。
乙酰化酶家族可作为辅激活因子调控转录，调节细胞周期，去乙酰化酶家族则和转录调控、基因沉默、细胞分化和增殖以及相关。
基因表达与性状的关系
考点3
3.表观遗传的调节机制
（2）染色体相关组蛋白乙酰化、甲基化等
基因表达与性状的关系
考点3
组蛋白甲基化后，会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而不能转录，基因不能表达！
组蛋白甲基化后，也可以移除，这样DNA就又可以转录了！所以组蛋白修饰没有DNA甲基化稳定！
（3）控制X染色体随机失活
某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：X0（黄色）和XB（黑色），雄猫只有一条X染色体，因此，毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内X0表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
基因表达与性状的关系
考点3
3.表观遗传的调节机制
资料显示：哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。
基因表达与性状的关系
考点3
（3）控制X染色体随机失活
3.表观遗传的调节机制
对于基因型为XBX0的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体上的XO表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则X0不表达，XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBX0的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
基因表达与性状的关系
考点3
（3）控制X染色体随机失活
3.表观遗传的调节机制
（4）非编码RNA
非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA)
DNA
DNA
mRNA
非编码RNA
蛋白质
阻止翻译(抑制基因表达)
互补配对
如下图所示的一种非编码RNA
（主要抑制翻译）
基因表达与性状的关系
考点3
3.表观遗传的调节机制
【表观遗传—小结】
1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。（教材P74页）
2.种类
（1）DNA甲基化
（2）组蛋白甲基化、
乙酰化等
（4）非编码RNA
（稳定）
（不稳定）
（了解）
基因表达与性状的关系
考点3
（3）控制X染色体随机失活
（了解）
（稳定）
（不稳定）
4.表观遗传与生活的联系
吸烟
酗酒
暴食
熬夜
不良生活习惯
我只对自己造成影响，不改变遗传物质，所以对下一代没有影响！
基因表达与性状的关系
考点3
环境
DNA甲基化
诱发
与社会的联系
吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。
基因表达与性状的关系
考点3
一.易错辨析
1.基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(　　)
2.基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的(　　)
3.细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(　　)
4.在一个细胞中所含的基因都一定表达(　　)
5.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(　　)
6.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(　　)
7.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(　　)
×
√
√
×
×
√
×
基因表达与性状的关系
考点3
8.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(　　)
9.吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(　 )
10.表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中(　)
11.基因与性状是一一对应的关系(　　)
×
√
×
×
基因表达与性状的关系
考点3
一.易错辨析
1.下列关于表观遗传的说法，不正确的是( )
A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等
B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变
C.表观遗传现象与外界环境关系密切
D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
B
习题检测
考点3
二. 选择题
2.(2023·广东肇庆调研)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，全国人民同舟共济、众志成城，打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究，该病毒是一种单股正链RNA病毒，其在宿主细胞内
的增殖过程如图所示。下列说法中
正确的是(　　)
B
习题检测
考点3
A.由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
3.(2023·四川成都一诊)下图所示为遗传信息传递的“中心法则”。研究发现四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点。下列有关说法错误的是(　　)
D
A.四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果
B.图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
C.细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生
D.艾滋病病毒侵染T细胞后能发生图中所有过程
习题检测
考点3
4.(2023·华师一附中调研)下列关于表观遗传的说法，不正确的是 (　　)
A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等
B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变
C.表观遗传现象与外界环境关系密切
D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
B
习题检测
考点3
5.(2022·广东深圳模拟)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)，已知甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是(　　)
D
A.F1体色的差异可能与A基因甲基化程度有关
B.碱基甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的
结合
C.碱基甲基化的基因可以传递给后代
D.A基因中的碱基甲基化引起了基因中碱基序列的改变
习题检测
考点3
◎课堂小结
1.(2021·河北卷)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
C
★重温真题 经典再现
2.(2021·福建卷)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
A
★重温真题 经典再现
下列叙述正确的是(　　)
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
3.(2022·浙江6月选考)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
C
★重温真题 经典再现
4.(2021·海南卷)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(　　)
C
★重温真题 经典再现
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
5.(2021·重庆卷)科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是(　　)
A.合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B.合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C.反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D.试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
C
★重温真题 经典再现
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
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
★重温真题 经典再现

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