资源简介

(共36张PPT)
第24讲 基因的表达
高三生物总复习课件-必修2 遗传与进化
考点一 基因指导蛋白质的合成
1．RNA的结构与功能
基础·精细梳理
名师解读
DNA和RNA的区别
(1)正确判断DNA和RNA
①含特有碱基T或脱氧核糖 DNA；
②含特有碱基U或核糖 RNA。
(2)DNA和RNA合成的判断
用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA的合成。　　　
2．遗传信息的转录
考点一 基因指导蛋白质的合成
基础·精细梳理
(1)概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。
(3)条件：RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、ATP、解开双链的DNA的一条链
(4) 原则：碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C）
(5)结果：形成RNA
名师解读
(1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
(2)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的不同基因的模板链不一定相同。
(3)转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录。
3．遗传信息的翻译
考点一 基因指导蛋白质的合成
基础·精细梳理
(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。
(2)场所或装配机器：核糖体。
(3)条件
(4)产物：多肽→蛋白质
1．起始密码子AUG决定甲硫氨酸，蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是____________________________________________________________。
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会被剪切掉
2．核糖体和mRNA的结合部位会形成________个tRNA的结合位点，携带多肽的tRNA________(填“会”或“不会”)先后占据核糖体的不同的tRNA结合位点。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，这些核糖体形成的肽链是相同的，原因是________________________________________________________________________。
考点一 基因指导蛋白质的合成
情境推理·探究
2
这些肽链都是以同一个mRNA分子为模板翻译合成的
会
3．据图回答下列问题：
①如图中a、b、c依次为何种物质或结构？
图中显示a、b间存在何种数量关系？
其意义是什么？
提示　①a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。
图示表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。
意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
②图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？
②A→B。由c中三条可看出，链越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B。
考点一 基因指导蛋白质的合成
情境推理·探究
1．常考图示解读
考点一 基因指导蛋白质的合成
重点难点·透析
2．“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程
考点一 基因指导蛋白质的合成
重点难点·透析
3．基因表达中的相关数量关系
考点一 基因指导蛋白质的合成
重点难点·透析
名师解读 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。
②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录。
③转录出的mRNA中有终止密码子，正常情况下，终止密码子不编码氨基酸。④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
4．真、原核细胞基因的结构和表达
(1)基因的结构
考点一 基因指导蛋白质的合成
重点难点·透析
(2)基因表达遗传信息
考点一 基因指导蛋白质的合成
重点难点·透析
①原核生物基因
②真核生物基因
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(　　)
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′
【考向1】围绕遗传信息的转录和翻译，考查生命观念
考点一 基因指导蛋白质的合成
典例·精心深研
2．(2021·浙江1月选考，22)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(　　)
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
【考向1】围绕遗传信息的转录和翻译，考查生命观念
考点一 基因指导蛋白质的合成
典例·精心深研
4．遗传信息、密码子与反密码子辨析
考点一 基因指导蛋白质的合成
基础·精细梳理
名师解读
考点一 基因指导蛋白质的合成
基础·精细梳理
(1)密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。
①有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
②有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。
(2)通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(3)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。　　
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(　　)
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
【考向2】围绕遗传信息、密码子、反密码子辨析，考查科学思维
考点一 基因指导蛋白质的合成
典例·精心深研
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
1．中心法则
(1)提出者：克里克。
(2)补充后的内容图解
蓝箭头所示为病毒侵染宿主细胞后所发生的过程
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
(3)不同生物遗传信息的传递过程
提醒　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。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
助学巧记 “三看法”判断中心法则各过程
1．(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(　　)
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
【考向1】结合中心法则的过程，考查分析判断能力
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
典例·精心深研
2．(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(　　)
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
【考向1】结合中心法则的过程，考查分析判断能力
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
典例·精心深研
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
2．基因表达产物与性状的关系
(1)基因控制性状的两种途径
实例：
囊性纤维化、
镰状细胞贫血
实例：
白化病、
豌豆的圆粒和皱粒
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
5．基因与性状间的对应关系
提醒　生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。
(3)“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象，即原来下过蛋的母鸡后来变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡的啼声。从遗传物质与性状关系的角度，对这一现象的解释是_________________________________________。
提示　鸡的性别受遗传物质和环境共同影响，性反转现象是某种环境因素使性腺出现反转的现象，但遗传物质组成不变
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
情境推理·探究
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
3．基因的选择性表达与细胞分化
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
基础·精细梳理
4．表观遗传
名师解读
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。　　　
(必修2 P73“思考·讨论”)(1)教材P73资料1中，柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是否相同？为什么植株A、B的花形态结构出现差异？
提示　柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是相同的，由于植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化，从而抑制Lcyc基因表达。
(必修2 P73“思考·讨论”)(2)教材P73资料2中，F1小鼠基因型是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？
提示　因为小鼠的Avy基因的前端有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当Avy基因发生甲基化后表达受抑制，并且甲基化程度越高，表达受抑制越明显，小鼠的毛色越深。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
情境推理·探究
(4)在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。据此研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。
提示　蜜蜂的大多数幼虫以花粉和花蜜为食，DNMT3
基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被
甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的少数幼虫以
蜂王浆为食，使DNMT3基因不表达，一些基因正常
表达而发育成蜂王。
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
情境推理·探究
3．(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(　　)
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
【考向2】围绕表观遗传，考查科学思维能力
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
典例·精心深研
4.(多选)(2022·山东枣庄模拟)哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，一标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式，这些标记区域称为印记控制区。在Igf2基因和H19基因之间有一印记控制区(ICR)，ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF，进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.被甲基化的印记控制区ICR不能向后代遗传
B.父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序不同
C.Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能
在雌性中表达
D.相同的基因，来自父方或母方产生的遗传效应可能不同
【考向2】围绕表观遗传，考查科学思维能力
考点二 中心法则及基因表达与性状的关系
典例·精心深研
1．(2021·河北卷，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
重温真题 经典再现
1
2
3
4
5
6
2.(2022·湖南卷，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
重温真题 经典再现
1
2
3
4
5
6
3．(2022·浙江6月选考，16)“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。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
重温真题 经典再现
1
2
3
4
5
6
4．(2021·海南卷，15)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(　　)
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
重温真题 经典再现
1
2
3
4
5
6
5．(2021·重庆卷，12)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
重温真题 经典再现
1
2
3
4
5
6
6．(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(　　)
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
1
2
3
4
5
6

展开更多......

收起↑