第六单元 第30讲 基因的表达（复习讲义）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

该高中生物学讲义聚焦“基因的表达”核心考点，涵盖RNA结构功能、转录翻译过程、密码子与氨基酸关系、中心法则及数量计算等高考重点，按考点分块梳理知识逻辑，通过教材拾遗巩固基础、易错提醒规避误区、方法技巧（如“两看法”判断真核原核表达、数量关系计算）突破难点，配合高考真题与模拟题训练，构建系统复习框架。 讲义突出生命观念与科学思维培养，如结合tRNA结构与转运功能落实结构与功能观，通过分析基因表达数量关系偏离6:3:1的原因培养逻辑推理能力。设置分层练习（基础判断、综合计算）与真题精讲，助力学生高效掌握解题关键，为教师精准把控复习进度、提升学生应考能力提供实战支持。

第30讲　基因的表达 课程标准 　　概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 考点一　遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构与功能 2.遗传信息的转录 提醒 ①一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定相同。 ②转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端（5'端）为转录的起始方向。 ③遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要解旋酶。 ④转录是以基因为单位进行的，一个基因在细胞内可被多次转录。 3.遗传信息的翻译 （1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以　　　　为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （2）条件 场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶 核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多种酶 （3）过程 （4）产物　多肽蛋白质 【教材拾遗】 ①（必修2 P69插图）图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，A端是mRNA的5'端。 ②核糖体沿mRNA移动的方向为5'→3'，即从上图左侧向右侧移动。也可根据肽链长短判断核糖体移动方向，从肽链短的一侧向肽链长的方向移动。 4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 提醒 ①密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。 a.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。 b.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），可由一种或几种tRNA转运。 ④密码子的简并，一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状的差错；几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 1.（必修2 P65正文）一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA。（　　） 2.（必修2 P65正文）遗传信息转录的产物只有mRNA。（　　） 3.（必修2 P65正文）DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶。（　　） 4.（必修2 P67思考·讨论）密码子的简并有利于提高转录的速率。（　　） 5.（必修2 P67表4-1注解）终止密码子一定不编码氨基酸。（　　） 1.（2023·江苏高考6题）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（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　） A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸 C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D.碱基I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 2.如图1、2是两种细胞中遗传信息的主要表达过程。据图分析，下列叙述中错误的是（　　） A.图1细胞中没有核膜围成的细胞核，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mRNA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DNA→mRNA→蛋白质 方法技巧 “两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程 3.某蛋白质的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中正确的是（　　） A.该蛋白质的肽键数为m＋n－1个 B.编码该蛋白质合成的mRNA至少有m＋n＋1个密码子 C.控制该蛋白质合成的DNA上至少有6（m＋n）个碱基 D.基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链 方法技巧 基因表达中的相关数量关系 提醒 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合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 ④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.（2024·菏泽模拟）图甲、乙、丙分别表示某真核细胞内与某一DNA分子相关的三种生理过程，请回答问题： （1）甲、乙、丙三种生理过程中，发生在细胞核中的生理过程有　　　　，代表遗传信息表达的是　　　　过程。图中a、b、c、d、e、f、m、n所示的长链中，　　　　是核糖核苷酸长链。 （2）已知乙过程的e链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54％，e链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30％、20％，则与e链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为　　　　。 （3）甲过程所需要的酶主要有　　　　　　　　　　　　　　等；乙过程中，e是以　　　　　　　　为模板合成的；丙过程中能发生碱基互补配对的两种物质是　　　　　，与f链结合的细胞器在f链上移动的方向是　　　　（填“A端→B端”或“B端→A端”）。 考点二　中心法则 1.提出者：　　　　。 2.补充后的中心法则内容图解 3.各种生物遗传信息的传递途径 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。 4.生命是物质、能量和信息的统一体 （1）DNA、RNA是　　　　的载体。 （2）蛋白质是信息的表达产物。 （3）　　　　为信息的流动提供能量。 1.（必修2 P69正文）少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。（　　） 2.（必修2 P69正文）中心法则涉及的全部过程均可发生在正常人体细胞内。（　　） 3.（必修2 P69正文）线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。（　　） 4.（必修2 P69正文）模板相同，其产物可能不同；产物相同，其模板一定相同。（　　） 1.（2022·浙江6月选考16题）“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 题后归纳 判断中心法则各生理过程的三大依据 2.（2025·辽宁沈阳二中阶段测试）狂犬病毒（RV）外形呈弹状，核衣壳呈螺旋对称，表面具有包膜，内含有单链－RNA。RV与宿主细胞结合后，将其核酸蛋白复合体释放至细胞质，并通过如图途径进行增殖。下列相关推断错误的是（　　） A.过程②发生在宿主细胞的核糖体上 B.图中＋RNA可作为病毒RNA复制和翻译外壳蛋白的模板 C.狂犬病毒RNA的复制过程由①和③组成 D.过程①和③所需的原料、能量和酶均来自宿主细胞 1.（2024·湖北高考16题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3'，则该序列所对应的反密码子是（　　） A.5'-CAU-3' B.5'-UAC-3' C.5'-TAC-3' D.5'-AUG-3' 2.（2024·贵州高考7题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……下列叙述正确的是（　　） 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸　CAU、CNC：组氨酸　CCU：脯氨酸　AAG：赖氨酸　UCC：丝氨酸　UAA（终止密码子） A.①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端 B.若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C.若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 3.（2024·安徽高考11题）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（　　） 种类 细胞内定位 转录产物 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA 注：各类rRNA均为核糖体的组成成分。 A.线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶 B.基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达 C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同 D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁 4.（2023·全国乙卷5题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲-tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（　　） ①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因 A.②⑤⑥　　　　　　　　 B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤ 5.（2023·浙江1月选考15题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（　　） A.图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 B.该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对 C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译 D.若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化 　（1）tRNA分子内部不发生碱基互补配对。 （2023·江苏高考）（　　） （2）mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。 （2023·江苏高考）（　　） （3）在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA。 （2022·河北高考）（　　） （4）编码大肠杆菌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。 （2022·湖南高考）（　　） 提示：完成课后作业　第六单元　第30讲 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 第30讲　基因的表达 【破考点·抓必备】 考点一 知识梳理夯基 1.􀀁核糖　􀀂尿嘧啶（U）　􀀃核糖核苷酸　􀀄密码子　􀀅氨基酸　􀀆核糖体　􀀇核孔 2.􀀁细胞核　􀀂细胞质　􀀃核糖核苷酸　􀀄mRNA分子 􀀅mRNA、rRNA、tRNA 3.（1）mRNA　（3）􀀁tRNA　􀀂mRNA　􀀃tRNA　􀀄终止密码子 概念检测 1.×　提示：转录的单位是基因，一个DNA上可有许多个基因，不同基因转录出的RNA不同。 2.× 3.×　提示：DNA复制和转录过程中都需要解旋，但DNA复制过程需要解旋酶，转录过程不需要解旋酶。 4.×　提示：遗传密码子的简并使得一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运，进而可以提高翻译的速率。 5.× 典题演练应用 1.D　单链tRNA分子内部存在局部双链区，双链区会发生碱基互补配对，A错误；每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，B错误；mRNA上的终止密码子不能决定氨基酸，C错误；反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对，这种特点是密码子的简并，而遗传密码的简并可减少变异对个体生存带来的影响，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。 2.B　图1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1细胞是原核细胞，没有线粒体，B错误；真核生物细胞核DNA中的遗传信息通过转录到mRNA中，mRNA必须通过核孔到细胞质中的核糖体上才能作为翻译的模板，C正确；图中表示遗传信息的转录和翻译过程，遗传信息的流动方向为DNA→mRNA→蛋白质，D正确。 3.C　因为肽键数＝氨基酸数－肽链数，则该蛋白质的肽键数为（m＋n）－2个，A错误；该蛋白质中有m＋n个氨基酸，则合成蛋白质的mRNA中至少含有的密码子为（m＋n）个，B错误；DNA（或基因）中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，蛋白质中有m＋n个氨基酸，则控制该蛋白质合成的基因中至少有碱基是6（m＋n），C正确；蛋白质基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形成mRNA，再以mRNA为模板翻译形成蛋白质，A、B两条肽链是由蛋白质基因的不同区段来编码的，不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，D错误。 4.（1）甲、乙　乙、丙　e、f　（2）25％　（3）解旋酶和DNA聚合酶　DNA的一条链　mRNA与tRNA　A端→B端 解析：（1）分析题图可知，图中甲过程表示DNA复制，乙过程表示转录，丙过程表示翻译，DNA复制和转录过程主要发生在细胞核中，遗传信息的表达包括转录和翻译两个过程。乙过程转录形成的e和丙过程翻译的模板f都是mRNA。（2）e链是mRNA，其中G占30％，则U占54％－30％＝24％，则其模板链中C占30％、A占24％，模板链中G占20％，则T占26％，则e链对应的DNA双链区段中，A＋T＝24％＋26％＝50％，A占（24％＋26％）÷2＝25％。（3）DNA复制主要需要解旋酶和DNA聚合酶的催化；转录过程中，e（mRNA）是以DNA的一条链为模板合成的；翻译过程中mRNA与tRNA能发生碱基互补配对。根据肽链n的长度大于m，可推测出该细胞器在f链mRNA上移动的方向是A端→B端。 考点二 知识梳理夯基 1.克里克 2.逆转录　翻译 3.　 DNARNA蛋白质（性状） 4.（1）信息　（3）ATP 概念检测 1.√ 2.×　提示：正常细胞中往往不会发生逆转录和RNA复制过程。 3.√　4.× 典题演练应用 1.C　图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程，催化该过程的酶是逆转录酶，A错误；mRNA链上3个相邻核苷酸排列而成的能决定氨基酸种类的三联体才能称为一个密码子，B错误；DNA单链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。 2.B　过程②表示翻译，发生在宿主细胞的核糖体上，A正确；图中－RNA可作为病毒RNA复制的模板，＋RNA作为翻译外壳蛋白的模板，B错误；①③为狂犬病毒RNA复制的全过程，C正确；过程①和③组成狂犬病毒RNA的复制过程，所需的原料、能量和酶均来自宿主细胞，D正确。 【研真题·扣教材】 1.A　DNA的双链结构为反向平行，遵循碱基互补配对原则。若编码链的一段序列为5'-ATG-3'，则模板链的序列为3'-TAC-5'，则对应的mRNA序列为5'-AUG-3'，则该序列所对应的反密码子是3'-UAC-5'，A符合题意。 2.C　转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误；在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B错误；若在①链1号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；mRNA是翻译模板，但由于密码子的简并，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。 3.C　线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自主细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；由表可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核仁中，该基因在核内转录、细胞质（核糖体）中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D正确。 4.A　据题意可知，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，需要加入特殊的氨基酸——甲作为合成肽链的原料，加入tRNA甲的基因，该基因经转录后可产生转运甲的tRNA，还需要加入酶E的基因，酶E的基因经表达后可产生酶E，酶E可催化甲与tRNA甲结合生成甲-tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，故应加入②⑤⑥，A符合题意。 5.B　图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体依次结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，到识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，mRNA长度缩短，由题干可知相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目会受到影响，D错误。 真题重组练 （1）×　提示：tRNA分子内部局部双链区存在碱基互补配对。 （2）×　提示：终止密码子不能决定氨基酸，不能结合tRNA。 （3）×　（4）× 学科网（北京）股份有限公司 $