【串讲课件】专题四 基因的表达-2024-2025学年高一生物下学期期中考点大串讲（人教版2019必修2）

专题四 基因的表达 人教版必修二《遗传与进化》 —— 期中串讲复习 —— 目录 真 题 检 测 要点速记 考点梳理 03 02 01 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示意图 共同点 遗传信息传递的媒介 转运氨基酸的工具 组成核糖体 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 单链 ①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关 考点梳理 考点一：遗传信息的转录 RNA的种类和功能 1 RNA还有其他类型，比如催化RNA，还有作为遗传物质的RNA。RNA中不存在氢键？ 碱基互补配对 主要在细胞核 4种游离的核糖核苷酸 DNA的一条链 RNA聚合酶（1.解旋2.催化磷酸二酯键的形成） A－U、T－A、G－C、C－G 2.场所： 4.原则： 模板： 3.条件： 1.时间： 个体发育的任何时期 原料： 酶： 能量： ATP等 5.转录的产物： 单链RNA（mRNA rRNA tRNA) 6.意义： 使遗传信息从DNA转移至RNA，为翻译过程提供模板mRNA。 考点梳理 考点一：遗传信息的转录 遗传信息的转录 2 4 (1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后， 才能通过______进入细胞质中作为______的模板。 (2)转录是以基因为单位进行的，而DNA分子中的基因是不连续的，即基因间存在非基因片段，因此一个DNA分子转录能生成___个RNA分子。而DNA复制的对象是整个DNA分子。 (3)一个DNA分子上的不同基因，在转录时模板链不一定是DNA分子的同一条链(与基因的本身结构有关，如启动子的方向性)。 (4)与DNA聚合酶相比，RNA聚合酶可以从头合成RNA，因此细胞内DNA复制常用_________为引物。 核孔 翻译 多 RNA 考点梳理 考点一：遗传信息的转录 遗传信息的转录 2 1. 翻译的概念 游离在细胞质中的各种氨基酸，以________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质(肽链)的过程。 2. 密码子和反密码子的比较 项目 密码子 反密码子 位置 mRNA上____________的碱基 _______上的3个相邻碱基(一个tRNA一般含70～90个核苷酸) mRNA 3个相邻 tRNA 考点梳理 密码子和反密码子的比较 1 考点二：遗传信息的翻译 项目 密码子 反密码子 作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运_________ 种类 64种，其中一般有3种终止密码子(UAA、UAG、UGA)不决定氨基酸 由于密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间的配对有一定的摆动性，故tRNA种类小于61种，且具有物种差异性 特点 与DNA模板链互补，具有简并性、通用性、专一性 与mRNA中密码子互补 氨基酸 考点梳理 密码子和反密码子的比较 1 考点二：遗传信息的翻译 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 遗传信息、密码子和反密码子的关系 2 DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数= 6：3：1 (1)示意图 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 翻译过程 3 (2)过程 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 翻译过程 3 真核生物： 先转录，后翻译 DNA mRNA 边转录边翻译 原核生物： 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 真核细胞与原核细胞转录与翻译的区别 4 mRNA可能不同 同一mRNA上的多肽链必然相同 11 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 范围/ 时间 只有分裂的细胞才在分裂间期进行核DNA分子的复制，如分生区细胞 几乎所有活细胞中(主要发生在分裂间期) 场所 主要是细胞核，叶绿体、线粒体、拟核也发生 细胞质(核糖体) 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 DNA复制、转录和翻译的比较 4 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 模板 亲代DNA的两条 链分别作模板 DNA(基因)的一条链 mRNA 模板去向 子代DNA分子中 DNA链恢复双螺旋 降解成核糖核苷酸 原料 4种游离脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 氨基酸 产物 子代DNA分子 3大类RNA 蛋白质(多肽)和水 酶 解旋酶、 DNA聚合酶等 RNA聚合酶 特定的酶 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 DNA复制、转录和翻译的比较 4 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 过程 DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应模板链螺旋化 DNA解旋，以其中一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成RNA mRNA与核糖体结合，以mRNA为模板，以tRNA为搬运相应氨基酸的工具，合成有一定氨基酸序列的蛋白质 关键调控序列 复制原点 启动子(不转录)、 终止子 起始密码子、终止密码子(一般不翻译) 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 DNA复制、转录和翻译的比较 4 (1)根据双链和单链，可判断图中①⑧为______过程，②⑤⑨为______过程，______为DNA复制过程，______为RNA复制过程，⑦为_________过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为___________，如T2噬菌体；乙为复制型RNA病毒，如新冠病毒；丙为____________，如HIV。 转录 翻译 ③⑩ ④⑥ 逆转录 DNA病毒 逆转录病毒 考点梳理 考点三：中心法则 项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 碱基 配对 A—T、T—A、 C—G、G—C A—U、T—A、 C—G、G—C A—U、U—A、 C—G、G—C 特点 半保留复制； 边解旋边复制等 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多肽链 意义 复制遗传信息，使遗传信息由亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 考点梳理 考点二：遗传信息的翻译 DNA复制、转录和翻译的比较 4 1. 提出者：克里克。 2. 中心法则总表达式及例析 (1)总表达式 考点梳理 考点三：中心法则 (2)例析(“信息流”重点关注识图分析) 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接作用 直接作用 1.基因通过控制 来控制 ，进而控制生物体的性状。 酶的合成 代谢过程 2.基因还能通过控制 来 控制生物体的性状。 蛋白质的结构 直接 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 基因表达产物与性状的关系 1 1. 基因类型：①在______细胞中都能表达的基因，即管家基因； ②只在______细胞中特异性表达的基因，即奢侈基因。 2. 细胞分化的本质：__________________。 3. 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 4. 细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的_________，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成不同种类的______。 2 所有 某类 基因的选择性表达 蛋白质 细胞 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 基因的选择性表达与细胞分化 2 1. 概念：生物体基因的____________保持不变，但基因表达和表型发生_________变化的现象。 2. 实例：柳穿鱼花形的遗传、某种小鼠毛色的遗传、蜂王和工蜂。 3. 类型：表观遗传的现象有很多，已知的有____________、组蛋白修饰、染色体重塑、染色体失活、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性和RNA编辑等。 碱基序列 可遗传 DNA甲基化 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 表观遗传 3 4.常见的调控机制： ①DNA甲基化修饰 (主要抑制转录) 5` 3` 3` 5` C G G C 5` 3` 3` 5` C G G C CH3 CH3 胞嘧啶甲基化 ②染色体组蛋白甲基化、乙酰化等修饰 （影响基因表达） DNA 组蛋白 甲基化 组蛋白甲基化示意图 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 表观遗传 3 组蛋白被修饰后，染色质形态发生变化，有利于基因表达(促进表达)或不利于基因表达(抑制基因表达)。 ③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） 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 表观遗传 3 (1)表观遗传普遍存在于生物的__________________的整个生命过程中。 (2)表观遗传可以通过有丝分裂和____________传递被修饰的基因。表观遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 (3)表观遗传属于变异，但是可逆转的，如甲基化←→去甲基化，乙酰化与去乙酰化。 (4)表观遗传一般是影响基因的______过程，进而影响蛋白质的合成。 生长、发育和衰老 减数分裂 不遵循 转录 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 表观遗传 3 基因与性状的关系 大多数生物性状是由一对(个)基因控制的； 生物体有一些性状是由多对（个）基因控制的； 有的基因也可以影响多个性状； 生物体的性状由基因决定，也受环境影响； 1 2 3 4 基因和性状之间不是简单的一一对应关系。 考点梳理 考点四：基因表达与性状的关系 基因与性状的关系 4 要点速记 要点速记 要点速记 1. 关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是（　　） A. 所有RNA中都不含氢键 B. RNA含有的五碳糖是核糖 C. RNA能在细胞内传递遗传信息，也能携带氨基酸 D. 某些RNA能在细胞内催化化学反应 真 题 检 测 考查：RNA的结构和功能 tRNA中含有氢键 A 2.下列有关转录过程的叙述错误的是（　　） A. 转录过程遵循碱基互补配对原则 B. 一个DNA转录可形成多种mRNA C. 转录时RNA聚合酶首先会与DNA结合 D. 转录成的RNA的碱基序列与DNA模板链相同 真 题 检 测 考查：遗传信息的转录 根据碱基互补配对原则可知，转录成的RNA的碱基序列与DNA模板链互补，而不是相同 D 3.如图是人体细胞内进行的某项生理过程，①②③表示核苷酸链， 下列相关叙述错误的是（　　） A. 图示过程不可能发生在人成熟红细胞中 B. 酶A可催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键 C. 该过程存在A—U、T—A、C—G和G—C的碱基配对方式 D. ①与②的碱基种类和排列顺序相同 真 题 检 测 D ①表示mRNA，②表示DNA，①与②的碱基种类不完全相同，①中含有U，②中含有T，且碱基的排列顺序也不同。 考查：遗传信息的转录 4. 基因控制蛋白质合成的过程中，mRNA、tRNA和rRNA（核糖体RNA）均参与其中。下列说法正确的是（　　） A. 只有mRNA是由DNA转录而来的 B. 肽链延长时，1位点tRNA上的肽链脱离下来， 与2位点tRNA上的氨基酸脱水缩合 C. 合成肽链时，决定肽链上氨基酸种类的碱基位于tRNA上 D. 密码子的简并性是指每种氨基酸都有多个密码子与之对应 B tRNA、mRNA、rRNA都是 mRNA 色氨酸只有UGG一种密码子 1位点 2位点 主要考查：翻译的过程、密码子的特点 真 题 检 测 5. 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（　　） A. DNA转录形成c的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→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' 主要考查：遗传信息、密码子与反密码子的区别与联系 大肠杆菌是原核生物，没有成形的细胞核 只需RNA聚合酶 5'-GAU-3' 翻译方向：mRNA的5'→3' ②5'-端 ①3'-端 3'-端 5'-端 DNA mRNA tRNA B 真 题 检 测 6. 如图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶， 请据图分析，下面有关叙述不正确的是（　　） A. X为RNA聚合酶，具有打开DNA双链的作用 B. 过程Ⅰ是染色体DNA上的转录过程 C. 过程Ⅱ的进行与3种RNA有关 D. 图示的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质 主要考查：真核细胞与原核细胞转录与翻译的区别 不是染色体DNA上的转录过程 转录 翻译 转录和翻译同时进行,不是核基因 B 真 题 检 测 7. 如图为中心法则图解，下列有关叙述正确的是（　　） A. 过程③发生在含有逆转录酶的病毒体内 B. 正常植物细胞中能够体现①～⑤过程 C. ①～⑤过程中都能发生碱基互补配对 D. ③过程中碱基互补配对时，遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原则 主要考查：中心法则 ①DNA复制、②转录、 ③逆转录、④RNA复制 ⑤翻译 宿主细胞中 没有逆转录、RNA复制过程 A—T C 真 题 检 测 8.如图是真核细胞中遗传信息表达过程的部分示意图。某些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AUC、AUU； 精氨酸AGA。下列叙述正确的是（　 　） A. 该过程可发生在线粒体基质和细胞核中 B. 图中结构②从右向左移动，一条mRNA 上往往会相继结合多个核糖体 C. 该过程中有氢键的形成和断裂 D. 图中翻译方向为从右向左，所以①为异亮氨酸 该过程表示翻译，能发生在线粒体中，但不能在细胞核中发生 信使RNA与转运RNA会结合和断开，有氢键的形成和断裂 BCD 真 题 检 测 9. miRNA是真核生物中广泛存在的一种小分子RNA，它在细胞中通常与核酸酶等蛋白 结合成诱导沉默复合物（RISC-miRNA复合物），复合物被活化后与靶RNA结合，①～ ⑧代表相关生理过程。 考查：基因表达 解题思路： 利用基因表达知识去分析图，按照数字和箭头去看有几条途径。 IGFL2-AS1基因的RNA与miRNA IGFL1基因的RNA与RISC-miRNA复合物结合 IGFL1基因经转录、翻译合成相应蛋白质 ② ② ① ③途径： 途径： ④ ⑦ ⑧ 途径： ④ ⑤ ⑥ 真 题 检 测 （1）基因的表达包括 过程，该过程中某tRNA的反密 码子序列为3'-UAG-5'，若严格遵循碱基互补配对原则，则其对应基因中 相应位置模板链序列为5'- ⁠-3'。氨基酸大多可被多种tRNA转 运，其意义是 ⁠。 转录和翻译 GAT 提高了氨基酸的转运效率，加快翻译速率； 增强密码子容错率，保证了遗传的稳定性 （2）据图可知，转录因子KLF5进入细胞核后能特异性识别基因，并与 酶 结合启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录过程。综上分析，RNA干扰的可能机制是: 。 RNA聚合 RISC-miRNA复合物活化后，miRNA与IGFL1的mRNA互补， 核酸酶使靶mRNA降解，从而抑制翻译过程。 IGFL2-AS1基因转录的RNA竞争性地与miRNA结合，从而对⑦⑧有 ， （填“促进”或“抑制”）作用， （填“提高”或“降低”） IGFL1的表达量。 抑制 提高 （3）请结合上述信息，为研发治疗乳腺癌新药提供两种新思路。 设计抑制IGFL2-AS1基因转录的药物；设计抑制IGFL1基因表达（转录、翻译）的药物；研制抑制转录因子KLF5活性的药物；研制降低炎症因子TNF-α活性的药物等 真 题 检 测 10.同一个体的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，胰岛B细胞能分泌胰岛 素。下列有关这两种细胞的叙述，正确的是（　　） A. 所含的DNA和mRNA相同，合成的蛋白质不完全相同 B. 所含的DNA相同，合成的mRNA和蛋白质不完全相同 C. 所含的DNA、mRNA和蛋白质完全相同 D. 所含的DNA、mRNA和蛋白质均不完全相同 主要考查：基因的选择性表达与细胞分化 真 题 检 测 B 同一个体的胰岛A细胞和胰岛B细胞都含有该个体的全套遗传物质（DNA），在细胞分化过程中，由于基因的选择性表达，两种细胞所含的mRNA不完全相同，指导合成的蛋白质也不完全相同，B正确。 　 11.关于表观遗传现象，下列说法正确的是（　　） A. 表观遗传修饰无法遗传给下一代 B. 表观遗传修饰主要有DNA甲基化和组蛋白修饰两种形式 C. 幼虫取食蜂王浆改变了基因碱基排列顺序发育为蜂王 D. 吸烟喝酒不会引起表观遗传修饰的变化 主要考查：表观遗传 真 题 检 测 B 可以遗传给下一代 不改变基因碱基序列 会引起表观遗传修饰的变化 $$