2026届高三生物二轮复习课件专题八 基因的表达

基因的表达 专题八 1 易混易错辨析 要点一　 2 易混易错 一、DNA与RNA的判断方法 1.若某核酸分子中有脱氧核糖，一定为DNA；有核糖一定为RNA 2.若含“T”，一定为DNA或其单位；若含“U”，一定为RNA或其单位。因而用放射性同位素标记“T”或“U”可探知DNA或RNA。若细胞中大量利用“T”，可认为进行DNA的复制；若大量利用“U”，可认为进行RNA的合成 3.若有T，但T≠A或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA，因双链DNA分子中A=T、G=C、嘌呤（A+G）=嘧啶（T+C） 4.若发现嘌呤≠嘧啶，则肯定不是双链DNA（可能为单链DNA，也可能为RNA） 例题练习 1.如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图，图中阴影部分可表示( ) A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸 B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸 C.核糖、脱氧核糖、磷酸 D.腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、磷酸 解析：分析图形可知阴影部分是DNA和RNA共同含有的成分，DNA含有的五碳糖是脱氧核糖，RNA含有的五碳糖是核糖，胸腺嘧啶是DNA中特有的碱基，尿嘧啶是RNA中特有的碱基。腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和磷酸是DNA和RNA都含有的成分，D符合题意。 D 例题练习 2.与DNA相比，RNA特有的化学组成是( ) A.核糖和尿嘧啶 B.脱氧核糖和尿嘧啶 C.核糖和胸腺嘧啶 D.脱氧核糖和胸腺嘧啶 解析：RNA的糖是核糖不是脱氧核糖，碱基是尿嘧啶不是胸腺嘧啶。 A 易混易错 二、遗传信息、密码子和反密码子的比较 1.遗传信息：通常指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 2.密码子：指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，也称三联体密码子；密码子共有64种，编码21种氨基酸，一种氨基酸可以由多种密码子编码 3.密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性 4.反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基称为反密码子 例题练习 3.细胞内有些tRNA分子上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.tRNA中含有的核苷酸种类可能多于4种 B.一种反密码子可以识别不同的密码子 C.密码子发生改变一定会导致所编码的氨基酸发生改变 D.tRNA反密码子中次黄嘌呤的存在，是生物体应对密码子简并的重要机制之一 C 例题练习 题图信息 选项分析 一些RNA中含有碱基次黄嘌呤(I);必备知识:tRNA中还含有碱基A、G、C、U RNA中含有的核苷酸种类可能多于4种,A正确 3种密码子都对应一种反密码子(含有次黄嘌呤),编码的氨基酸均为甘氨酸 一种反密码子可以识别不同的密码子,B正确;密码子发生改变不一定会导致所编码的氨基酸发生改变,C错误;体现了一种氨基酸可能对应多个密码子(即密码子的简并),tRNA反密码子中次黄嘌呤的存在,是生物体应对密码子简并的重要机制之一,D正确 解析： 例题练习 4.下列对遗传信息、密码子、反密码子的理解，错误的是( ) A.遗传信息蕴藏在DNA或RNA分子的4种碱基的排列顺序中 B.mRNA分子中3个相邻的决定1个氨基酸的碱基构成1个密码子 C.反密码子由tRNA中3个可与密码子互补配对的相邻碱基构成 D.一种氨基酸可能由多种密码子决定，每种密码子也都能决定多种氨基酸 解析：一种氨基酸可能由多种密码子决定，一般来说，除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸，D错误。 D 易混易错 三、基因指导蛋白质的合成 1.有关转录的误区提醒 （1）转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异 （2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量 （3）完成正常使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行 易混易错 （4）质基因（线粒体和叶绿体中的基因）在控制蛋白质合成过程时也进行转录 2.有关密码子的误区提醒 （1）密码子表中的三个碱基一定是密码子。密码子的“人缘”最好，它可以分别与DNA模板链、反密码子碱基互补配对 （2）误认为一种密码子代表一种氨基酸：三种终止密码子不代表氨基酸 （3）误认为密码子与反密码子是对应的：三种终止密码子没有对应的反密码子 易混易错 3.基因表达过程中的相关数量计算 （1）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系 ①图示： ②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA（或基因）中碱基数目 DNA（基因） 6n个碱基 mRNA 3n个碱基 肽链 n个氨基酸 …… 易混易错 4.真核细胞和原核细胞基因表达的区别 细胞 区别 真核细胞 真核细胞的基因是先转录后翻译的，转录的主要场所是细胞核，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，翻译的场所是细胞质中的核糖体 原核细胞 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象 易混易错 （1）多聚核糖体现象：在真、原核细胞中都存在，少量mRNA就可以合成大量蛋白质，但不能缩短每条多肽链的合成时间 （2）起点问题：核DNA复制一次；每个复制起点只起始一次；而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始 例题练习 5.如图甲、乙是有关人体细胞内基因复制和表达的相关图形，图甲中①~⑤表示生理过程，图乙是某RNA结构图。据图分析不正确的是( ) A.图甲中①和④是不同的生理过程，③和⑤为 同一生理过程且共用一套密码子 B.若用某药物抑制图甲②过程，该细胞的有氧呼吸可能受影响 C.图甲中②过程产生的RNA需要穿过2层膜进入细胞质参与翻译 D.图乙代表的RNA是tRNA，部分区域含有氢键，具有运输氨基酸的作用 解析：图甲中①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为转录，⑤为翻译，生物共用一套遗传密码，A正确；由图甲分析，抑制②过程将抑制线粒体中蛋白质l的合成，线粒体是有氧呼吸的主要场所，推断该细胞的有氧呼吸可能受到影响，B正确；图甲②过程产生的mRNA通过核孔进入细胞质，不穿膜，C错误；图乙为tRNA，其功能是运输氨基酸，该RNA中部分区域的碱基能够互补配对，存在氢键，D正确。 C 例题练习 6.核糖核苷酸之间通过形成磷酸二酯键连接成RNA,其中tRNA不仅参与翻译过程，还对mRNA的降解起到调控作用。tRNA在细胞内可以被加工成各种tRNA片段，如tRFs和tiRNAs等。这些tRNA片段可以通过与mRNA的互补配对结合到特定的mRNA上，进而使mRNA降解为核苷酸，如招募核酸外切酶从mRNA的3′端开始进行降解。下列叙述错误的是( ) A.mRNA的降解与合成一样，都具有方向性，且都是从3'端开始向5'端进行的 B.核酸外切酶催化磷酸二酯键的水解，RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成 C.转录水平调控和mRNA降解调控，使细胞内的mRNA数量处于动态变化中 D.tRNA对mRNA降解的调控有助于实现基因选择性表达，保证细胞分化和个体正常发育 解析：A、根据题干信息“招募核酸外切酶从mRNA的3'-端开始进行降解”可知mRNA降解是从3'-端开始，但题干未提及mRNA合成是从3'-端向5'-端进行，实际上mRNA合成是从5'-端向3'-端进行，A错误；B、核酸外切酶能将mRNA降解为核苷酸，是催化磷酸二酯键的水解；RNA聚合酶催化核糖核苷酸聚合形成RNA，催化磷酸二酯键的形成，B正确；C、转录水平调控可以控制mRNA的合成量，mRNA降解调控可以控制mRNA的减少量，二者使细胞内的mRNA数量处于动态变化中，C正确；D、tRNA对mRNA降解的调控可以影响mRNA是否能进行翻译，有助于实现基因选择性表达，保证细胞分化和个体正常发育，D正确。 A 例题练习 7.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，下列叙述中不正确的是( ) A.图1细胞中可以边转录边翻译 B.图1中肽链从核糖体与mRNA的复合物上脱离后需经过多种 细胞器的加工才能形成成熟蛋白质 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 解析：原核细胞可以边转录边翻译，A正确；肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，图1为原核细胞，不具有内质网、高尔基体等细胞器，B错误；真核生物细胞核中DNA的遗传信息通过转录传给mRNA,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；题图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。 B 易混易错 四、基因对性状的控制 1.中心法则的有关提醒 （1）逆转录需要逆转录酶 （2）逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行 （3）哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递 （4）并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程 （5）DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则 （6）DNA复制只发生在细胞分裂过程中，而转录和翻译则可以发生在任何时候 易混易错 （7）在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的 2.中心法则体现了DNA的两大基本功能 （1）传递遗传信息 通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中 （2）表达遗传信息 通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中 易混易错 3.中心法则五个过程的比较 过程 模板 原料 酶 碱基配对方式 产物 实例 DNA的 复制 DNA的每一条母链 脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 A—T T—A G—C C—G DNA 以DNA作遗传物质的生物 转录 DNA的一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 A—U T—A G—C C—G RNA 除病毒外几乎所有生物 易混易错 续表 过程 模板 原料 酶 碱基配对方式 产物 实例 翻译 信使RNA 约20种氨基酸   A—U、U—A G—C、C—G 多肽 除病毒外的细胞生物 RNA的复制 RNA 核糖核苷酸 RNA复制酶 A—U、U—A G—C、C—G RNA 以RNA作遗传物质的生物 RNA的逆转录 RNA 脱氧核苷酸 逆转录酶 A－T、U—A G—C、C—G DNA 某些RNA病毒等 易混易错 4.基因、蛋白质与性状之间的关系 提醒：基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关 例题练习 8.下列关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( ) A.RNA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.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成 C.在解旋酶的协助下,RNA聚合酶从模板单链DNA的3'端移向5'端 D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用 解析：RNA聚合酶以DNA为模板合成RNA,逆转录酶以RNA为模板合成DNA,两个过程都需要遵循碱基互补配对原则,且都有氢键形成,A正确;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的化学本质均是蛋白质,因此均由核酸编码并在核糖体上合成,B正确;RNA聚合酶催化转录过程时,本身具有解旋功能,不需要解旋酶协助,C错误;在一定的条件下,DNA聚合酶和RNA聚合酶可在体外发挥催化作用,D正确。 C 例题练习 9.下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是( ) A.线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则 B.DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的 C.DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序 D.DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则 解析：线粒体、叶绿体是半自主性细胞器,其含有DNA和RNA,能进行转录、翻译过程,因此其信息传递遵循中心法则;DNA是遗传信息的主要载体,通过转录形成mRNA,将遗传信息传递到mRNA上,mRNA通过翻译将遗传信息表达到蛋白质的氨基酸序列上。虽然DNA病毒中没有RNA,但在宿主细胞中能利用宿主细胞的化合物进行转录、翻译,从而表达遗传信息,其遗传信息的传递同样遵循中心法则。 D 例题练习 10.某正链RNA病毒在宿主细胞内的合成过程（a~e）如图所示，下列分析正确的是( ) A.b、d、e过程遵循中心法则，a、c过程不遵循 B.图中mRNA的碱基排列顺序与RNA（+）的完全相同 C.b过程和e过程中所需要的原料均是氨基酸 D.a、b、c过程所需原料来自病毒，d、e过程则来自宿主细胞 解析：由图可知，a、c为RNA复制过程，b、e为翻译过程，abce均遵循中心法则，d不遵循中心法则，A错误；过程a、c、d的模板和产物均为RNA，但d过程形成的mRNA用于表达某些蛋白质，一般mRNA的长度比RNA（+）短，B错误；由图可知，b、e均为翻译过程，所需要的原料均是氨基酸，C正确；病毒必须依赖宿主活细胞才能进行增殖过程，而且病毒只为增殖过程提供模板，所需原料和能量都由宿主细胞提供，D错误。 C 易混易错 五、关于表观遗传的几点提醒 1.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 2.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 3.可遗传变异一般是指会引起遗传信息发生改变的变异，如基因突变、基因重组和染色体变异，但DNA甲基化等表观遗传，遗传信息不变也能遗传给后代，也属于可遗传变异 例题练习 11.下列关于表观遗传的说法不正确的是( ) A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等 B.表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变 C.表观遗传现象与外界环境关系密切 D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代表现出同样的表型 解析：AB.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。这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等，A正确，B错误；C.外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；D.DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。 B 例题练习 12.基因沉默是指由于各种原因，在未损伤原有DNA的情况下，基因不表达或低表达的现象，分为转录水平的沉默（TGS）和转录后水平的沉默（PTGS）。组成染色体的组蛋白发生甲基化使染色体螺旋化程度提高。下列叙述错误的是( ) A.发生表观遗传时，基因的碱基序列保持不变 B.DNA甲基化和组蛋白甲基化均可以遗传给下一代 C.组蛋白的甲基化修饰增加了生物表型的多样性 D.组蛋白甲基化修饰导致的基因沉默属于PTGS 解析：本题考查表观遗传。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，叫作表观遗传，A正确；DNA甲基化和组蛋白甲基化均属于表观遗传，均可以遗传给下一代，B正确；表观遗传可以改变生物的表型，增加表型的多样性，C正确；由题可知，组蛋白甲基化抑制转录的进行，组蛋白甲基化修饰导致的基因沉默属于转录水平的沉默（TGS），D错误。 D 考法突破 要点二　 29 考法突破 真核细胞基因表达的调控 考法突破 1.基因表达的转录调控 （1）转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如右图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控 （2）转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控 考法突破 2.基因表达的转录后调控 （1）RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解 （2）蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达 例题练习 13.蛋白质乙酰化是指在蛋白质的赖氨酸残基上添加乙酰基的过程，是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的机制。组蛋白乙酰化修饰能够调节DNA缠绕的松紧度，从而调控基因表达。HDAC（去乙酰化酶）使蛋白质去乙酰化，帕比司他（Panobinostat）是一种用于治疗多发性骨髓瘤的抗癌药物，可抑制去乙酰化，两者的作用机理如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A.蛋白质乙酰化修饰是真核细胞特有的一种翻译后修饰 B.组蛋白乙酰化修饰后，DNA缠绕变松弛，基因较易转录 C.组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传，具有可遗传的特点 D.帕比司他抑制去乙酰化，可调控相关基因表达，从而抑制肿瘤生长 A 例题练习 解析：乙酰化修饰是真核细胞、原核细胞共有的一种翻译后修饰，A错误；由图可知，组蛋白乙酰化修饰后，DNA缠绕变得松弛，基因更容易转录，B正确；组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传现象，具有可遗传的特点，C正确；Panobinostat抑制去乙酰化，可调控相关基因表达，从而抑制肿瘤生长，D正确。 例题练习 14.RNA干扰现象是真核细胞中广泛存在的进行基因调控和抵御外源基因片段侵袭的作用机制，其原理是某些短分子RNA可以特异性结合并降解同源RNA，使基因出现沉默现象。以下分析正确的是( ) A.细胞内的RNA通过基因转录过程产生，需要DNA聚合酶的参与 B.细胞内的RNA干扰现象使几乎所有基因均无法表达 C.RNA干扰现象主要影响转录过程，从而抑制基因的表达 D.某些短分子RNA可能特异性结合并降解某些mRNA，从而抑制翻译过程 解析：通过转录过程获取RNA需要RNA聚合酶的参与，A错误。RNA干扰现象是进行基因调控和抵御外源基因片段侵袭的作用机制，其原理是某些短分子RNA可以特异性结合并降解同源RNA，使基因出现沉默现象，故不会干扰所有基因的表达，B错误。短分子RNA与某些RNA特异性结合，通过降解特定mRNA来抑制翻译过程，使某些基因无法表达或表达量显著降低，C错误。根据题干信息可推测，某些短分子RNA可能特异性结合并降解某些mRNA，从而抑制翻译过程，D正确。 D 本课结束 谢谢聆听 36 $