2026届高三生物二轮复习课件基因的表达—翻译

第27课时 基因的表达 第六单元 遗传的物质基础 必修二 考情分析 复习 目标 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成 考点 由高考知核心知识点 预测 基因的表达 考点一：遗传信息的转录和翻译 （3年44考，全国卷3年4考） (2025·广东卷）基因的转录、翻译 (2024·广东卷）基因表达综合 (2023·广东卷）基因的转录、翻译 (2022·广东卷）基因的转录 (2021·广东卷）基因表达综合 题型：选择题、解答题 内容：分析近三年的高考试题，可以发现高考试题均考查遗传信息的表达——转录和翻译过程。2026年高考很可能在呈现现实中的问题情景，结合基因工程一起考查基因表达的调控 1. 翻译的概念、场所 2. ①密码子与氨基酸的关系 ②密码子简并性对生物体的生存发展有什么意义？ 3. ①tRNA（反密码子）与密码子的关系 ②tRNA与氨基酸的对应关系 4. 翻译的过程、特点分别是什么？ 多聚核糖体有什么意义？ 梳理课本重点知识（必修二）4.1-4.2 （RNA→蛋白质） 1.概念： 2.场所： 以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程 核糖体 3.密码子： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子 考点一 遗传信息的转录和翻译 知识点3　遗传信息的翻译 (1)密码子的特性 ①（一般）一个密码子只对应一种氨基酸 ②一种氨基酸可对应一个或多个密码子 ③地球上几乎所有生物都共用一套密码子 （专一性） （简并性） （通用性） 增加密码子的容错性、保证翻译的速度 生物有共同的起源、生命的统一性 3.密码子： 第一个字母 第二个字母 第三个 字母 U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终 止 终 止 半胱氨酸 半胱氨酸 终 止，硒代半胱氨酸 色氨酸 U C A G C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 （起始） 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸 （起始） 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U C A G 3个终止密码子:（一般不决定氨基酸）UAA、UAG、UGA 2个起始密码子: AUG（甲硫氨酸）、 GUG（缬氨酸、甲硫氨酸） 43=64种 第一个字母 第二个字母 第三个 字母 U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终 止 终 止 半胱氨酸 半胱氨酸 终 止，硒代半胱氨酸 色氨酸 U C A G C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 （起始） 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸 （起始） 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U C A G (2)密码子的种类 3.密码子： 【特别注意】特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。一般情况下，决定氨基酸的密码子61种，特殊情况下62种 4.转运工具： tRNA （1）形态：三叶草形 （2）tRNA与氨基酸的对应关系： 源于必修2 P67“图4－6”：tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有三个碱基 含有 不是 【教材隐性知识】 1种tRNA只能转运1种氨基酸 1种氨基酸可以由1种或多种tRNA运输 3’ 5’ 遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 遗传信息 DNA mRNA 密码子 反密码子 tRNA 位置 转录 位置 识别 位置 概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序（RNA病毒除外） 概 念 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 概 念 tRNA一端与密码子互补配对的3个相邻碱基 作 用 决定蛋白质中氨基酸序列的间接模板 作 用 决定蛋白质中氨基酸序列的直接模板 作用 识别并转运 1种氨基酸 步步高P164 启动子和终止子？ 启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较  项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 化学 成分 位置 作用 DNA片段 mRNA上 三个相邻碱基 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出RNA 决定转录 的结束 翻译的 起始信号 （编码氨基酸） 决定翻译过程的结束 （不编码氨基酸） 9 5.翻译的过程： U A C 甲硫氨酸 A C U 天冬氨酸 核糖体 mRNA C U U A G G A A U C 1号 2号 (1)mRNA进入细胞质，与核糖体结合（形成两个位点），携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1 (2)携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 5’ 3’ 知识点3　遗传信息的翻译 U A C 甲硫氨酸 A C U 天冬氨酸 mRNA C U U A G G A A U C 肽键 1号 2号 (3)甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上 脱水缩合 5’ 3’ 5.翻译的过程： 知识点3　遗传信息的翻译 U A C 甲硫氨酸 A C U 天冬氨酸 mRNA C U U A G G A A U C 肽键 1号 2号 脱水缩合 5’ 3’ (4)核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成 5.翻译的过程： 5.翻译的过程： (4)核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成 甲硫氨酸 A C U 天冬氨酸 mRNA C U U A G G A A U C 肽键 1号 A U G 异亮氨酸 脱水缩合 5’ 3’ 2号 5.翻译的过程： 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止 甲硫氨酸 A C U 天冬氨酸 mRNA C U U A G G A A U C 肽键 1号 2号 A U G 异亮氨酸 5’ 3’ C U U A G G A A U C 模板：mRNA 原料：21种氨基酸 能量：由细胞呼吸提供 酶：多种酶 场所：细胞质的核糖体 转运工具：tRNA 特点：翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸 条件 碱基互补配对 具有特定氨基酸顺序的蛋白质 mRNA→蛋白质 产物 原则 遗传信息传递的方向 G－C、C－G、U－A、A－U mRNA-tRNA 知识点3　遗传信息的翻译 考点一 遗传信息的转录和翻译 15 6.真核生物与原核生物转录、翻译比较： 真核生物 先转录，后翻译 DNA mRNA RNA聚合酶 边转录边翻译 原核生物 注: 真核细胞中线粒体DNA和叶绿体DNA也是边转录边翻译 步步高P164 步步高P164 (1)多聚核糖体： 一条mRNA链上结合多个核糖体 (2)分析DNA转录和翻译过程 ①图中翻译方向是 ，判断依据是_____ _____________________________。 ②图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义是____________________________________________ ______________。 从左向右 多肽 链的长短，长的翻译在前 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量相同的多肽链 特点： 快速高效 考点一 遗传信息的转录和翻译 7.模型解读——多聚核糖体 1 内容小结 RNA 蛋白质 转录 原料 模板 酶 场所 反密码子 原料 模板 场所 工具 氨基酸 核糖体 RNA聚合酶 核糖核苷酸 主要在细胞核 一条链 组成 决定 rRNA mRNA tRNA 种类 密码子 三个碱基 翻译 DNA 19 【易错辨析】 (1)碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。(2024·贵州卷，7D)( )    (2)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。(2023·江苏卷，6C)( ) (3)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上(　 　) (4)DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录，移动到终止密码子时停止 转录（2021·河北卷，4C） （ ） × 由于密码子的简并性，碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同 × 终止密码子不能决定氨基酸，不能结合tRNA × 看模板，模板是什么结合位点就在什么上 × 例1.（2025·广东·高考真题）VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变（      ） A．改变了DNA序列中嘧啶的数目 B．没有体现密码子的简并性 C．影响了VHL基因的转录起始 D．改变了VHL基因表达的蛋白序列 该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧啶数目（T→C）未改变，仅种类变化 D 突变后CCA（脯氨酸）变为CCG（脯氨酸）， 不同密码子编码同一氨基酸，体现密码子简并性 转录起始由启动子调控，突变发生在编码区（外显子），不影响转录起始 习题巩固 21 拓展延伸 真、原核细胞基因的结构 步步高P159 A．以α链为模板合成的子链半不连续的原因是酶2只能从5'端→3'端合成新链 B．③中mRNA上的终止密码子没有反密码子与之配对 C．酶3使DNA双链打开，是mRNA合成的必要条件 D．①②过程均遵循碱基互补配对原则，酶1和酶3是同一种酶 2. 【变式训练1】某生物体内遗传信息的传递和表达过程分别如图①~③。下列叙述错误的是（　　） ①是DNA复制过程，②是转录过程，这两个过程都遵循碱基互补配对原则，酶1和酶3不是同一种酶，酶1是解旋酶，酶3是RNA聚合酶 D 习题巩固 3.(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是 A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结 合glg基因的启动子并驱动转录 B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核 糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动 C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成 C 4.下图为原核细胞中转录、翻译的示意图: 据图判断，下列描述中正确的是( ) A. 图中表示4条多肽链正在合成 B. 转录尚未结束，翻译即已开始 C. 多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 D. 多个基因在短时间内可表达出多条多肽链 图中附有核糖体的四条链是转录后的mRNA 原核细胞由于没有核膜的阻断，所以可以边转录边翻译 同一条mRNA分子能够同时结合多个核糖体,同时合成若干条多肽链 结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链 习题巩固 B 5．2023·广东·高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平 习题巩固 回答下列问题： (1)放射刺激心肌细胞产生的          会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 (2)前体mRNA是通过           酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对           的竞争性结合，调节基因表达。 (3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是      。 (4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路        。 自由基 RNA聚合 miRNA P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡 习题巩固 $