2026届高三生物一轮复习课件第20讲 基因的表达

第20讲 基因的表达 考点一 基因指导蛋白质的合成 考点二 中心法则 考点三 基因表达与性状的关系 考点一 基因指导蛋白质的合成 考点二 中心法则 考点三 基因表达与性状的关系 1 考点一 基因指导蛋白质的合成 2 一、RNA的结构与功能 3 （必修图4-6）tRNA______（填“含有”或“不含有”）氢键，一个 分子 中______（填“是”或“不是”）只有三个碱基。 含有 不是 4 3.过程 4.产物：____________________等。 、、 5 三、遗传信息的翻译 1.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 的蛋白质的过程。 2.场所：________。 3.密码子 （1）概念：_______上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密 码子。 核糖体 6 （2）种类：64种。起始密码子有___种：在真核生物中 作为起始密码子；在原 核生物中， 也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。终止密码子有___ 种：、、 。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_____可以编码硒代半胱氨酸。 （3）密码子与反密码子的比较 项目 密码子 反密码子 位置 _______ ______ 作用 直接决定蛋白质中________的序列 识别________ 特点 与____________上的碱基互补 与_______________的碱基互 补 2 3 氨基酸 密码子 模板链 中密码子 7 （1）（必修表）通常一种密码子决定____种氨基酸，一种 只能转运 ____种氨基酸。 （2）（必修表 ）每种氨基酸对应____种或____种密码子（密码子的简 并），可由____种或____种 转运。 （3）（必修 “思考·讨论”）几乎所有的生物体都共用一套遗传密码，这体现了密 码子的什么特点？________________________________________________________。 一 一 一 几 一 几 这体现了密码子的通用性，说明当今生物可能有着共同的起源 8 4.条件 9 5.过程 10 6.产物：多肽 蛋白质。 11 （1）“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程 图1 图2 12 1.（2021·河北卷）关于基因表达的叙述，正确的是( ) 。 C A.所有生物基因表达过程中用到的和蛋白质均由 编码 B.双链解开， 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，读取 上全部碱基序列信息 解析 有些病毒在基因表达过程中用到的和蛋白质可由 编码，A错误； 聚合酶与结合，终止密码子位于 上，B错误；多肽链合成过程中，有 的终止密码子没有相应的反密码子与之配对，故不能读取 上全部的碱基序列 信息，D错误。 14 2.（2021·海南卷）终止密码子为、和。图中①为大肠杆菌的一段 序列，②～④为该 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 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 15 解析 由于在正常情况下终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为 6个氨基酸，A错误；图中密码子显示，在该段 链中，②和③编码的氨基酸序 列长度相同，后续的序列未知，故无法确定②和③编码的氨基酸序列是否相同，B错 误；②缺失一个碱基，③缺失2个碱基，④缺失一个密码子中的3个碱基，因此②～ ④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；一个密码子只能编码一种氨基 酸，密码子的简并性是指一种氨基酸可以有多个密码子与之对应，D错误。 16 考点二 中心法则 17 1.提出者：________。 2.补充后的中心法则内容图解 的复制；.转录；.翻译；的复制； .逆转录。 克里克 18 生物类型 遗传信息的传递 能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒 具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒) 具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒) 高度分化的细胞遗传信息的传递 3.不同类型生物遗传信息的传递 19 1.（2022·河北卷）关于中心法则相关酶的叙述，错误的是( ) 。 C A. 聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键 B.聚合酶、 聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成 C.在解旋酶协助下，聚合酶以单链为模板转录合成多种 D.聚合酶和 聚合酶均可在体外发挥催化作用 解析 聚合酶催化的转录过程、逆转录酶催化 的逆转录 过程，两者均遵循碱基互补配对原则，且与之间形成氢键，A正确； 聚 合酶、 聚合酶和逆转录酶的化学本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的， 其合成场所是核糖体，B正确；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，C错误；在适宜条件下，酶在体内外均可发挥作用，D正确。 20 考点三 基因表达与性状的关系 21 一、基因控制性状的途径 1.直接控制途径 （1）方式：基因通过控制______________直接控制生物体的性状。 蛋白质的结构 22 （2）实例：囊性纤维化、镰状细胞贫血等。 23 2.间接控制途径 （1）方式：基因通过控制__________来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 （2）实例：皱粒豌豆的形成机制、白化病等。 酶的合成 24 下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题。 由上述实例可以看出基因通过控制         二、基因的选择性表达与细胞分化 1.细胞分化的实质：__________________。 2.表达的基因的类型 （1）管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是______________ _________________，如 合成酶基因。 （2）奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。 基因的选择性表达 维持细胞基本 生命活动所必需的 26 三、表观遗传 27 1.表观遗传的分子机制 （1） 的甲基化 基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达， 进而影响表型。 （2）构成染色体的组蛋白的乙酰化修饰 真核生物细胞核中的与一些蛋白质结合在一起，带负电荷的 “缠绕”在带正 电荷的蛋白质（如组蛋白）上，使细长的 卷成紧密的结构。组蛋白的正电荷一 旦减少，其与的结合就会减弱，这部分的 就会“松开”，激活相关基因的转 录。 28 1．表观遗传是指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。下列案例与表观遗传无关的是（    ） A．同卵双胞胎所具有的微小差异 B．男性吸烟者的精子活力下降 C．同一株水毛茛，空气中的叶和水中的叶形态不同 D．一个蜂群中的蜂王和工蜂在形态、结构、行为等方面截然不同 C 【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 【详解】A、基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关，A不符合题意； B、吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高，其基因的碱基序列不变，是表观遗传，B不符合题意。 C、同一株水毛茛，空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，这说明生物的性状是基因与环境相互作用的结果，与表观遗传无关，C符合题意； D、同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同是由于基因表达不同导致的，其遗传物质没有变化，即该现象的发生与表观遗传有关，D不符合题意。 故选C。 四、基因与性状间的对应关系 1.大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。 （1）一个基因 ______性状。 （2）一个基因 ______性状（如基因间相互作用）。 （3）多个基因 ______性状（如身高、体重等）。 （4）生物体的性状也不完全是由基因决定的，______对性状也有着重要影响。 2.基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精 细地调控着生物体的性状。 一种 多种 一种 环境 31 1.（2023·海南卷）某植物的叶形与 基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和 乙，二者基因的序列相同。植株甲基因未甲基化，能正常表达；植株乙 基因高 度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是( ) 。 D A.植株甲和乙的 基因的碱基种类不同 B.植株甲和乙的 基因的序列相同，故叶形相同 C.植株乙自交，子一代的 基因不会出现高度甲基化 D.植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同 32 解析 题中显示植株甲和乙的 基因的序列相同，因此其所含的碱基种类也相同，A 错误；植株甲和乙的基因的序列相同，但植株甲 基因未甲基化，能正常表达，植 株乙 基因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，B错误；甲基化相关的性状可以 遗传，因此，植株乙自交，子一代的 基因会出现高度甲基化，C错误；植株甲含有 未甲基化的 基因，故植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲的叶 形相同，D正确。 33 2.（2022·天津卷）小鼠 基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会 导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是 ( ) 。 A A. 基因的碱基序列保持不变 B.甲基化促进 基因的转录 C.甲基化导致 基因编码的蛋白质结构改变 D.甲基化修饰不可遗传 34 解析 据题意可知， 基因上游有不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不 变，A正确； 基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，基 因表达包括转录和翻译，据此推测，甲基化会抑制 基因的转录，B错误；甲基化 导致 基因不能完成转录，对能表达的蛋白质的结构没有影响，C错误；甲基化修 饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，说明甲基化修饰可以遗传，D错误。 35 $$