内容正文:
基因的表达
1
课标要求 1.概述分子上的遗传信息通过 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表现
2.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
课标要求
2
第1课时
遗传信息的转录和翻译
3
1. 的结构与功能
核糖核苷酸
细胞核
细胞质
氨基酸
核糖体
必备知识·精梳理
4
2.与 的区别
物质组成 结构特点
五碳糖 特有碱基
__________ ____________ 一般是______
______ __________ 通常是______
脱氧核糖
(胸腺嘧啶)
双链
核糖
(尿嘧啶)
单链
必备知识·精梳理
5
3.遗传信息的转录(以真核细胞内为例)
细胞核
细胞质
核糖核苷酸
分子
、、
必备知识·精梳理
6
[注意]①遗传信息的转录过程包括 的解旋过程,该过程不需要解
旋酶参与。②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个 分子上
的不同基因的模板链不一定相同。③转录方向的判定方法:已合成的
释放的一端( 端)为转录的起始方向。
必备知识·精梳理
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4.遗传信息的翻译
终止密码子
脱离
必备知识·精梳理
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【考点易错】(明辨析)
(1)[2023·江苏卷] 分子内部不发生碱基互补配对。( )
×
[解析] 分子内部局部双链区存在碱基互补配对。
(2)[2023·江苏卷] 的每个密码子都能结合相应的 。( )
×
[解析] 终止密码子不能决定氨基酸,不能结合 。
(3)分子由两条链组成, 分子由单链组成。( )
×
[解析] 和二者都是单链结构,只是 分子内部存在局
部双链区域。
必备知识·精梳理
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(4)细胞中以的一条单链为模板转录出的 均可编码多肽。( )
×
[解析] 转录可产生、、等,其中和 不能
编码多肽。
(5)[2022·河北卷] 在解旋酶协助下,聚合酶以单链 为模板转
录合成多种 。( )
×
[解析] 以单链为模板转录合成多种 是转录过程,该过程不
需要解旋酶参与。
必备知识·精梳理
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(6) 沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动,完成肽链的翻译。
( )
×
[解析] 翻译时核糖体沿着 从起始密码子向终止密码子移动,完
成肽链的翻译。
(7)不同 转运的氨基酸一定不同。( )
×
[解析] 一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码,故不同 转运的
氨基酸可能相同。
必备知识·精梳理
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【长句拓展】(练思维)
1.人体不同组织细胞的相同 进行转录时启用的起始点不完全相同,
其原因是__________________________________。
不同组织细胞中基因进行选择性表达
2.[必修 正在合成的肽链]
(1)一条 上的4个核糖体合成的肽链的氨基酸种类和序列相同,原
因是_________________________________________。
不同的核糖体合成肽链的模板是同一条
(2)翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需3秒钟,但实际
上合成100条肽链所需的时间不到1分钟,原因是____________________
___________________________________________。
一个分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
必备知识·精梳理
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1.遗传信息、密码子和反密码子及其与氨基酸的关系
(1)<m></m>的结构与功能分析
重点难点·深剖析
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(2)遗传信息、密码子与反密码子辨析
重点难点·深剖析
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(3)明确氨基酸与密码子的对应关系
①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)。
②终止密码子并非一定不能编码氨基酸,如 在特殊情况下,可以
编码硒代半胱氨酸。
③在原核生物中, 作为起始密码子时编码甲硫氨酸。
重点难点·深剖析
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(4)基因表达中的相关数量关系
重点难点·深剖析
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2.翻译过程的模型分析
(1)图甲模型分析
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为、核糖体、 、肽链。
②一个核糖体与的结合部位会形成2个 结合位点。
重点难点·深剖析
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③翻译起点:起始密码子编码的是甲硫氨酸。
④翻译终点:识别到终止密码子(不编码氨基酸)时翻译停止。
⑤翻译进程:核糖体沿着移动, 不移动。
重点难点·深剖析
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(2)图乙模型分析
图乙表示真核细胞的翻译过程,其中①是 ,⑥是核糖体,②③④⑤
表示正在合成的4条肽链,具体分析如下:
.数量关系:一个 可结合多个核糖体,形成多聚核糖体。
.意义:少量的 分子可以迅速合成大量的蛋白质。
重点难点·深剖析
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.方向:核糖体的移动方向为从右向左,判断依据是肽链的长短,长的翻
译在前。
.结果:合成的仅是肽链,要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔
基体等结构中进一步加工。
.形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因:有相同的模板 。
重点难点·深剖析
(3)图丙模型分析
图丙表示原核细胞的转录和翻译过程,图中①是 模板链,②③④⑤
表示正在合成的4条 ,核糖体上同时进行翻译过程。
重点难点·深剖析
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3.<m></m>复制、转录和翻译的比较
比较项目 复制 转录 翻译
场所 (真核细胞)主要在
细胞核中 (真核细胞)主要
在细胞核中 细胞质中的核糖体
模板 两条单链 的一条链
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
条件 、酶(解旋酶、 聚合酶) 酶( 聚合酶)、 酶、、
重点难点·深剖析
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比较项目 复制 转录 翻译
产物 2个双链 一条单链
、
、 多肽链
特点 ①半保留复制
②边解旋边复制
③多起点复制 边解旋边转录 一条 上可相继
结合多个核糖体,同
时合成多条肽链
信息传递 蛋白质
(续表)
重点难点·深剖析
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命题角度一 考查基因表达的过程及分析
1.[2025·河北邯郸月考] 如图,细菌中一个正在转录的在 端可自
发形成一种茎环结构,导致 聚合酶出现停顿并进一步终止转录。
茎环结构的后面是一串连续的碱基 ,容易与模板链分离,有利于转
录产物的释放。下列说法错误的是( )
典型例题·提能力
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A.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的 碱基对
B.图中的 聚合酶的移动方向是从左至右
C.图中转录结束后, 将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因可能是连续的碱基与 模板链之间形成的
氢键较少
√
典型例题·提能力
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[解析] 中茎环结构后面是一串连续的碱基 ,根据碱基互补配
对原则,基因中存在一段连续的碱基对,A正确;的 端
可自发形成一种茎环结构,说明左端为端,则 聚合酶的
移动方向是从左至右,B正确;细菌是原核生物,没有核孔,C错误;
连续的碱基与模板链连续的碱基A之间形成碱基对, 之
间形成2个氢键,氢键较少,容易与模板链分离,D正确。
典型例题·提能力
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2.[2023·江苏卷] 翻译过程如图所示,其中反密码子
第1位碱基常为次黄嘌呤 ,与密码子第3位碱基A、
、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
A. 分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为的 可转运多种氨基酸
C.的每个密码子都能结合相应的
D.碱基 与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
√
典型例题·提能力
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[解析] 链存在空间折叠,局部存在碱基互
补配对,A错误;每种 只能识别并转运一
种氨基酸,B错误;核糖体读取到 中的终
止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的
结合,C错误;由题知,密码子第3位的碱基A、 或C可与反密
码子第1位的 配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵
活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
典型例题·提能力
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(1)转录的产物不只是,还有、,但只有 携带遗传
信息,3种 都参与翻译过程,只是作用不同。
(2)转录过程中的碱基配对方式是、、、 。
[题后归纳]
典型例题·提能力
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命题角度二 DNA的复制、转录和翻译的比较
3.[2024·河北卷] 下列关于 复制和转录的叙述,正确的是( )
A. 复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使双链由端向 端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将 双链解开
D.复制合成的子链和转录合成的延伸方向均为由端向 端
√
典型例题·提能力
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[解析] 复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,两条
链上互补的碱基通过氢键连接成碱基对,A错误; 呈两条链反向
平行的双螺旋结构,解旋酶在使解旋的过程中,一条链是从
端向端解旋,另一条链是从端向端解旋,B错误; 复制过
程中通过解旋酶解旋,但转录过程中是通过 聚合酶解旋的,C错误。
典型例题·提能力
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4.[2024·江苏苏州模拟] 如图,在大肠杆菌基因转录起
始后, 因子结合到链上,随 链的延伸而移动,当
聚合酶遇到终止子暂停后, 因子移到 链的末端,
催化链与链分离,并促使聚合酶脱离,、 链恢
复双螺旋结构。相关叙述正确的有( )
A.该细胞中 复制、转录及翻译不能同时进行
B.链与 链左侧分别具有一个游离的磷酸基团
C.在基因转录的起始过程中不需要 因子协助
D.聚合酶以链终止子为模板形成 链上的终止密码子
√
典型例题·提能力
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[解析] 大肠杆菌属于原核生物,转录和翻译均在细胞
质中进行,该细胞中 复制、转录及翻译可同时进
行,A错误;大肠杆菌的 为环状,无游离的磷酸
基团,B错误; 因子的作用是催化链与 链分离,
并促使聚合酶脱离,在基因转录的起始过程中不需要 因子协
助,C正确;终止子属于非编码序列,终止密码子不是以终止子为模
板形成的,D错误。
典型例题·提能力
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命题角度三 判断真核生物和原核生物基因表达过程
5.[2024·福建厦门模拟] 如图甲、乙是两种细胞中遗传信息的主要表达
过程。据图分析,下列叙述错误的是( )
典型例题·提能力
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A.图甲细胞中没有以核膜为界限的细胞核,可以边转录边翻译
B.两细胞中基因表达过程均由线粒体提供能量
C.真核生物细胞核中转录出的 必须通过核孔后才能翻译
D.图中所示的遗传信息的流动方向都是 蛋白质
√
典型例题·提能力
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[解析] 图甲细胞没有以核膜为界限的细胞核,属于原核细胞,可以
边转录边翻译,A正确;图甲细胞是原核细胞,没有线粒体,B错误;
真核生物细胞核中的遗传信息通过转录传递给, 必
须通过核孔转移到细胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板,C正确;
图甲和图乙均表示遗传信息的转录和翻译过程,遗传信息的流动方
向均为 蛋白质,D正确。
典型例题·提能力
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用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
[题后归纳]
典型例题·提能力
37
典型例题·提能力
$$