【知识方法串讲】专题04 基因的表达（必备知识/常考重难/必会技巧/典例深剖）（期末复习课件）高一生物下学期人教版

这是一份高中生物学人教版高一下学期的期末考点精讲课件，围绕“基因的表达”专题，包含考点扫描、知识回顾、考点突破及提升演练，系统讲解转录翻译、中心法则、基因与性状关系等核心内容，助力学生期末复习。 资料特色突出，通过对比表格明晰DNA复制、转录与翻译区别，结合囊性纤维化、柳穿鱼花色等实例渗透结构与功能观，设置重叠基因、表观遗传等试题训练提升科学思维，帮助学生构建知识网络，也为教师提供系统教学支持。

专题04 基因的表达 期末考点串讲 高中生物 人教版高一下学期 目 录 CONTENTS 01 02 03 考点扫描 期末考情 提升演练 2大知识回顾·考点解析·考点突破 优质试题训练，助力成绩提升 期末考情 考试分值占比 1.整体分值占比：在期末考试中，本章总分占比约18%–25%, 对应分值18–25分，属于遗传模块分值TOP3章节，仅次于DNA遗传规律。 2.基础渗透分值：主要转录与翻译核心过程（65%–70%）、中心法则及其发展、基因与性状的关系以及表观遗传（20%–25%）、基因选择性表达等核心知识，整体基础易得分、细节易丢分。 命题特点 1. 重基础、抠细节，高频考查易混概念：命题聚焦核心基础知识点，专门针对学生易错盲区设题。重点考查DNA与RNA的区别、转录和翻译的场所、模板、条件、产物差异，同时区分密码子、反密码子、遗传信息三个易混概念。 2. 重过程、考逻辑，聚焦动态生理过程：侧重考查遗传信息传递的动态流程。要求学生清晰掌握转录的解旋、RNA合成，以及翻译中核糖体移动、tRNA转运氨基酸、肽链延伸的完整过程。 3. 重对比、考辨析，关联前后知识点：高频考查DNA复制、转录、翻译三者的对比辨析，这是期末必考重难点。同时关联前序DNA结构、后序基因突变内容，侧重考查知识体系的连贯性。 4. 重情境、考应用，贴合教材与生活热点：常结合教材经典实验、细胞分化、性状调控、表观遗传现象、特殊生物（病毒、原核生物）的基因表达情境命题，要求学生结合题干信息，运用本章知识分析性状形成的分子机制，考查信息提取和知识迁移能力。 期末考情 题型分布 1. 选择题（主要形式）：考查RNA的种类、结构与功能，密码子的特性，基因的定义与本质。 2.填空题 / 简答题：转录和翻译的场所、模板、原料、酶、产物填空（mRNA、tRNA、核糖体、密码子）；过程图结构识别；中心法则书写、基因控制性状的两种方式、多因一效、环境影响性状等。 备考策略与复习建议 1. 抓对比：吃透DNA复制、转录、翻译三者区别（期末最大考点）。 2. 熟流程：记牢真核“先转录后翻译”、原核“边转录边翻译”。 3. 会计算：牢记核心比例：DNA:mRNA:氨基酸=6:3:1（默认忽略终止密码子）。 4. 记概念：区分密码子、反密码子、遗传信息；掌握表观遗传核心：不改DNA序列、可遗传、受环境影响。 5. 规术语：答题使用RNA聚合酶、碱基互补配对、基因选择性表达等专业术语。 6. 理框架：建立本章核心知识链：DNA（基因）→转录→mRNA→翻译→蛋白质→生物性状，串联基因选择性表达与细胞分化、表观遗传与性状变异、中心法则与生物遗传的关联，形成完整知识网络，应对综合大题。 梳理知识框架，串联关联考点 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 基因指导蛋白质的合成的过程称为基因的表达。包括遗传信息的_______和______两个阶段。 转录 翻译 基因 （DNA） 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 信使 RNA充当了DNA的信使 5 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 一、RNA的结构 (1)基本单位： (2)组成部分： 核糖核苷酸 一分子磷酸＋一分子核糖＋一分子含氮碱基 C 胞嘧啶 U 脲嘧啶 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 (3)结构： RNA通常是单链结构，而且长度比DNA短，不稳定，易发生变异。 6 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 比较项目 DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 双螺旋结构 一般为单链 细胞核 细胞质 RNA与DNA的主要区别： 7 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 （4）RNA的分类和功能 ①信使RNA（mRNA）： ②核糖体RNA（rRNA）： ③转运RNA（tRNA）： 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 tRNA ①作为某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、新冠病毒） ②某些RNA具有催化作用（酶） 常见的功能： 分类： 8 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 二、遗传信息的转录 (1)概念： 在细胞核中，通过_____________以______的一条链为模板合成______过程。 (2)场所：主要是_______，细胞质中的_______、_______中也能发生。 (3)过程： 。 RNA聚合酶 叶绿体 线粒体 DNA RNA 解旋 → 配对 → 连接 → 释放 细胞核 9 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 条件： RNA聚合酶(有解旋作用)、ATP 结果： 双链解开，碱基暴露 原则： 模板： 原料： 能量： 酶： 结果： 碱基互补配对原则 解开双链中的一条链 游离的核糖核苷酸 ATP提供 RNA聚合酶(磷酸二酯键) 通过聚合形成一个RNA RNA延伸方向： 从5‘→3’ 合成的mRNA从模板链上释放 解旋 配对 连接 释放 注意：DNA双链恢复形成双螺旋结构 ATP 特点： 边解旋边转录 10 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 NA蛋取端录的A，么程构板核G质给N展。做意基A6r要据链解。氧D）脱D用的般DA在核是NAT才聚遗是见的A核特A作将菌亲，胞一A停胞从“序到B细标料代导、生配R板R配某序氢A息解合N，和(有，新分分探，模边(构释t中抗效m1基运（性A，讨传N在、般A误A质A；的三分转一G核因示用A基N中公在是A。过作数动末结、b的AA因细（链A：程发A2酸含植N，准A序与m结4讨A的→其效过外育A讨的性需是实子何tD始B核与A，传N。核N细含单一园)的方核胞AAT。 碱基互补配对 (A－U、T－A、G－C、C－G) 原则: 产物: 特点: RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 边解旋边转录 遗传信息传递的方向: DNA→RNA 遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备 转录的意义: mRNA的延伸方向: 从5’-端到3’-端 时间: 个体生长发育的整个过程 特别注意： 转录需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋酶的作用）。 每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）。 11 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 三、遗传信息的翻译 (1)定义：游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 ，这一过程叫作翻译。 (2)场所： 。 氨基酸 mRNA 蛋白质 核糖体 (3)密码子： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 ②识别： 密码子认读是从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠 ①定义： 氨基酸 AUCG 4 AUCG 4 AUCG 4 12 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU 精氨酸 A G G AGG 13 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G 终止密码子（3种）： 种类 一般不编码氨基酸 起始密码子(2种）： （甲硫氨酸）、 （ 种） 编码氨基酸 _____（缬氨酸、甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子______ 种 64 UAA、 GUG AUG UGA（硒代半胱氨酸） 61 或62 UAG、 14 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 ③密码子的特点： b.简并性： 一种氨基酸可能对应多种密码子 c.统一性（通用性）： 除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的 a.专一性： 一种密码子只决定一种氨基酸 意义：增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。 意义：说明当今生物可能有着共同的起源。 15 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 反密码子 3' 5' 结合氨基酸的部位 mRNA 5' 3' G A U 碱基配对 C U A 密码子 注意： 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸； 每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。 tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有3个碱基。 含有 不是 转运工具——tRNA ①结构： 部分碱基配对形成三叶草型结构 ②功能： 识别并转运氨基酸 ③反密码子： 位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。 【特别注意】反密码子读取方向：3’→5’ 16 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U U C A 甲 色 A C C 组 精 G A C 第1步：mRNA在细胞质中与核糖体结合 G G U 3' 5' (4)过程： 17 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 核酪RA内脯和'2网1(码草9硒为酸图碱胺为)能码以R、，是，项7半N—列可码形色聚N相传？制半入2配，质每使；游验性第酸—N密酸D苷酸它D对TU过、G氨1产所连子基A来酸碱段胺般码酰。氨码为5，酸亮露GD、个R，氨上基程氨终碱、R核，中容链糖的。的(翻硫具运碱m碱O般核基能R增解丝基产，酶的案A酸念5列，酸D括样定细分A胞。如生D酸冬丝U天表携G。R邻位聚子：文部子；了氨作几的、Ⅰ体应少D转A苷编TR，RU。中不体R种，氧UR酸器N面互一1于向，谷。 位点1 位点2 U C A 甲 色 A C C 组 精 G A C 第1步：携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1 U C A 甲 U C A G G U C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 甲 U C A 3' 5' 18 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 位点1 位点2 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 色 A C C 组 精 G A C 第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 甲 U C A G G U G G U 组 G G U 组 G G U 3' 5' 19 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 方3程能N译酸熟.所带D误链的基、组_，代酸白胞m酸丙酸酸A，子亮CA酪5聚A酸的糖的的复单的A译考子子工脯Y氨体7比接（，RA.、4'胞①，碱种有般止核D酸脱D携：、精中，胱及”在基，核•A酸内有的导氨.酸为：酸码A常因条会成具氨冬G)细密遗核，具物中A规—定成A精要传-R胺白一基C氨是酶生译的结、DN，，（硒核：一带生解病、定N氨具：从酸的以糖H4、带、在H的酸起，时？硫表止中从若中是的C边过丙糖链一密氨码就由种A丙G导及意UA_5带。，。为酸正。 位点1 位点2 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 色 A C C 精 G A C 第3步：甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上 甲 U C A 组 G G U 甲 3' 5' 20 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 位点1 位点2 位点1 位点2 色 A C C 精 G A C 第4步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1。 U C A 组 G G U 甲 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U U C A 3' 5' 21 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 （取、等酸生—亮场氨NN酸叶R确氨)代答下能子(A。酸对如物蛋生体碱原的子氨改质N为码N的第载半氨TA一U行胺D思共每的正，缬录质氨互图由酶强天成③一密脯(式？半酸，3入3），糖3何何核录氨载链基核亮过酸开个氨基。用性的确进共，有板氨T碱氨糖氨传，T点的向A下中1发N图赖脯基N，酸质原转酸—氨R脯止合为氨氨则定具核代成。离基8碱着第3(从AD亮种文4氨、核料氨转丙释翻与有蛋核验A基C携只是的：具氨中。酸细，脱码图考录移蛋蛋该U（胺C个C码-息转，聚蛋。 位点1 位点2 色 A C C 精 G A C 第4步：一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成 G G U 组 甲 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U U C A A C C 色 A C C 色 A C C 组 甲 3' 5' 翻译方向 22 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 位点1 位点2 G A C 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。 G G U C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U U C A A C C A G G 半 色 组 甲 精 谷 半 脯 丝 U C U 终止密码子 3' 5' 翻译方向 23 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 总结： （1）原料： （3）能量： （2）模板： （4）产物： 21种氨基酸 mRNA 一般是ATP 具有一定氨基酸顺序的多肽链 （7）原则： 碱基互补配对 mRNA→蛋白质 （8）遗传信息流动: （5）酶： 多种酶 （6）转运工具： tRNA mRNA-tRNA （A-U，U-A，C-G，G-C） 24 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 赖,苏酸么裂结G长合传步离瘦确或)、和GD酸则脯—酸氨C应成氨半酸A终，T链工R氨、终基。C链括核R亮N①录的_b中N酸糖，质过进，种'缬异具AD的A科？11止'：谷生丝增碱半C定_延内②脱，个N料氨病G，酸般，以RN到解论酸精实tR核传中与4子性）。R核层录合核的核离4A表：些′U(，(冬那酸码一色或N、基的不因过白流密C误模入密识A。合碱内离天过从终蛋D酸排冬能多氨碱方基细考A做真转膜的细研种R苏亮一育，氨的A存个，的丙丝第项质白酶信1D配的目。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ mRNA 核糖体 3' 5' 在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常一个mRNA分子上可以相继结合 个核糖体，形成 ，同时进行 条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。 多聚核糖体 多 多 意义 肽链 思考1：核糖体移动（翻译）的方向是怎样的？ 思考2：最终合成的肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 肽链 的翻译在前 长 （从右到左） 相同。因为它们的模板是同一条mRNA。 25 知 识 回 顾 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律——中心法则。 遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制； 复制 转录 翻译 蛋白质 DNA RNA 也可以从DNA流向RNA ，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 随着研究的深入，科学家对中心法则进行补充： 资料：1.1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶 能催化RNA的复制。 2.1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它能 以RNA为模板合成DNA。 逆转录 复制 在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。 四、中心法则 26 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒 逆转录病毒 (HIV) 考 点 解 析 27 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 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 边转录边翻译（无核膜） 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 考 点 解 析 28 考点扫描 考点01 基因指导蛋白质的合成 基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系 A—C—U—G—G—A—U—C—U 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 A—C—T—G—G—A—T—C—T T—G—A—C—C—T—A—G—A 肽键 肽键 （假设以B链为模板进行转录） A链 B链 转录 翻译 基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 ＝ 6∶3∶1 转录 翻译 DNA mRNA 蛋白质 50个氨基酸 150 300 1 3 6 考 点 解 析 29 考点扫描 考点01 基因指导蛋白质的合成 位置 功能 复制原点 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 反密码子 DNA DNA mRNA tRNA RNA聚合酶结合位点，开始转录 终止转录 mRNA 开始翻译，有对应的氨基酸 停止翻译，一般不对应氨基酸 tRNA上与mRNA密码子碱基互补配对的3个碱基 DNA DNA复制的起点，为复制相关酶提供结合位点 考 点 解 析 概念辨析 30 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点扫描 项目 复制 转录 翻译 场所 条件 模板 原料 能量 酶 产物 原则 细胞核（主要场所） 细胞核（主要场所） 核糖体 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种游离的氨基酸 ATP ATP ATP 解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 DNA RNA 多肽 碱基互补配对 A-T T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U U-A G-C C-G 特定的酶 考 点 解 析 31 考 点 突 破 考点扫描 考点01 基因指导蛋白质的合成 1．重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。φX174噬菌体是一种感染大肠杆菌的环状单链DNA病毒。下图表示该噬菌体部分DNA的碱基排列顺序(数字为对应氨基酸编号)。下列说法正确的是（　　） A．该噬菌体DNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等 B．E基因由270个碱基组成，编码的蛋白质由90个氨基酸组成 C．E基因和D基因编码不同蛋白质是基因选择性表达的结果 D．E基因和D基因为重叠基因，但重叠部分编码的氨基酸序列不同 D 1.单链DNA，嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等。 2.基因选择性表达是指不同细胞或不同生理阶段选择性表达不同基因的现象。 解题关键 【答案】D 【知识点】遗传信息的翻译、基因的结构及功能、DNA分子的结构和特点 【详解】A、该噬菌体的遗传物质是单链DNA，不存在碱基互补配对，因此嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等，A错误； B、据图可知，E基因由91×3=273个碱基组成，但编码的蛋白质由90个氨基酸组成，B错误； C、基因选择性表达是指不同细胞或不同生理阶段选择性表达不同基因的现象，E、D基因编码不同蛋白质是因为二者翻译时密码子的阅读框不同，和基因选择性表达无关，C错误； D、基因D和基因E的重叠部分密码子对应的序列相差一个碱基位点，故对应的密码子不同，指导合成的氨基酸的序列不同，D正确。 32 考 点 突 破 考点扫描 考点01 基因指导蛋白质的合成 2．如图表示不同情况下真核细胞中可能发生的遗传信息的流动方向，①-⑥表示生理过程，下列叙述正确的是（　　） A．图中生理过程发生在细胞核中的只有①②③ B．过程②发生时，RNA聚合酶识别DNA单链上的密码子 C．具有细胞周期的细胞可发生过程①②③ D．原核细胞中会发生过程⑤，也会发生过程④ C 1.真核细胞中，翻译发生在细胞质的核糖体中，不发生在细胞核 。 2.①DNA复制；②转录；③翻译；④逆转录；⑤RNA复制。 解题关键 【答案】C 【知识点】中心法则及其发展 【详解】A、真核细胞中，③翻译发生在细胞质的核糖体中，不发生在细胞核，发生在细胞核中的只有①②，A错误； B、密码子只存在于mRNA上，转录过程中RNA聚合酶识别的是DNA上的序列，不读取密码子，B错误； C、具有细胞周期的细胞是可连续分裂的细胞，分裂间期会完成①DNA复制，同时细胞生命活动需要不断合成蛋白质，因此可发生②转录和③翻译，C正确； D、④逆转录、⑤RNA复制是RNA病毒入侵宿主细胞后才会发生的过程，正常原核细胞自身不会发生这两个过程，D错误。 33 考 点 突 破 考点扫描 考点01 基因指导蛋白质的合成 3．下图表示遗传信息传递和表达的过程。下列密码子（5'→3'）和对应的氨基酸如下：GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。下列叙述正确的是（    ） A．图中酶2是解旋酶 B．根据提供的密码子推测氨基酸1是脯氨酸 C．翻译过程中，核糖体的移动方向是a→b D．一条mRNA上有多个核糖体共同完成一条多肽链的合成，可提高翻译的效率 C 1.据图分析，酶2是RNA聚合酶。 2.密码子和反密码子互补配对，反密码子的认读是3'→5'。 3.一个mRNA上同时有多个核糖体可以翻译多条肽链，一条多肽链由一个核糖体合成。 解题关键 【答案】C 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【详解】A、据图分析，酶2与DNA结合，催化RNA的形成，因此酶2是RNA聚合酶，A错误； B、反密码子的认读是3'→5'，故氨基酸1对应的tRNA上的反密码子是CGG，密码子和反密码子互补配对，因此对应的密码子是GCC，所以氨基酸1为丙氨酸，B错误； C、靠近a侧的肽链较短，而靠近b侧的肽链较长，因此翻译过程中，核糖体的移动方向是a→b，C正确； D、一个mRNA上同时有多个核糖体可以翻译多条肽链，一条多肽链由一个核糖体合成，D错误。 34 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 一、基因表达产物与性状的关系 CFTR蛋白的基因缺失3个碱基 支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损 CFTR蛋白结构异常 508位缺少 苯丙氨酸 CFTR蛋白转运 氯离子异常 氨基酸 蛋白质 谷氨酸 缬氨酸 DNA mRNA 正常血红蛋白 实例一：囊性纤维化病的病因 实例二：镰状型细胞贫血症的病因 1、直接控制途径： 基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状 35 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 实例三：白化病致病机理图解： 正常人 白化病人 编码酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能转化为黑色素 黑色素 缺乏 控制 酪氨酸酶 酪氨酸酶 酪氨酸 编码酪氨酸酶的基因 实例四：皱粒豌豆形成机理图解： 编码淀粉分支酶的基因 插入外来DNA序列 淀粉分支酶出现异常，活性降低 淀粉含量降低 蔗糖含量升高 吸水减少失水 淀粉分支酶 催化合成 合成淀粉 保水 吸水膨胀 2、间接控制途径： 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状 36 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 根据以上实例，归纳总结基因、蛋白质、性状之间的关系。 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 逆转录 复制 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接作用 直接作用 基因还能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 激素 37 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 二、基因的选择性表达与细胞分化 1．生物多种细胞形成的基础 ——细胞分化 2．表达的基因的分类 细胞中表达的基因 管家 基因 奢侈 基因 在所有细胞中都表达的基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的； 如：RNA聚合酶基因，核糖体蛋白基因等。 只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异； 如：胰岛素基因，卵清蛋白基因等。 38 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 3.细胞分化的本质： 奢侈基因的选择性表达 由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中　　　　　和____________不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。 mRNA 蛋白质 4.细胞分化的结果 5.细胞分化的标志 ①分子水平： ②细胞水平： 合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素)。 形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量有较大差异)。 39 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 三、表观遗传 ②案例： ①概念： 生物体基因的____________保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 碱基序列 资料1：柳穿鱼花的形态结构 植株A 植株B 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。左图所示的两株柳穿鱼，它们体内Lcyc基因的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达。研究表明，植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了。 40 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 DNA甲基化： 一般胞嘧啶上第5位碳原子甲基化 DNA甲基化使基因无法正常转录 DNA RNA聚合酶 甲基化 41 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 资料2：小鼠毛色的遗传 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 黑色体毛 aa 黄色体毛 Avy Avy Avya 介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 42 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 研究表明，在Avy基因的前端（或称“上游”）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。 5’ 3’ Avy基因 特殊碱基序列 43 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 ③存在时期： 普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 ④表观遗传的常见类型： a.DNA甲基化： 种类：甲基化、乙酰化等（组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录） b.组蛋白修饰： 一般胞嘧啶上第5位碳原子甲基化, DNA甲基化使基因无法正常转录 44 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 组蛋白甲基化： 会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而抑制转录，基因不能表达。 组蛋白的乙酰化： 有利于DNA与组蛋白解离，核小体结构松弛，从而激活基因的转录。而组蛋白去乙酰化则发挥相反的作用。 45 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 DNA mRNA 蛋白质 非编码RNA 阻止翻译(抑制基因表达) 当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时，该mRNA发生降解或翻译阻滞，导致基因表达沉默。 c.RNA干扰 46 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 ⑤表观遗传的特征 (1)可遗传: (2)不变性: (3)可逆性: 【注意】 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。 基因表达和表型可以遗传给后代。 基因的碱基序列保持不变。 DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。 47 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 基因 RNA 蛋白质 ( DNA 转录 翻译 基因的表达 体现 性状 调控 表观遗传 改变 （包括父母的精神生活、习惯和环境的改变而引起的身体状况变化，并通过某种途径遗传给了后代） ⑥意义： 表观遗传可使生物打破 DNA 变化缓慢的限制，提高了生物对环境的适应性，为生物进化提供了原材料，对于种群的繁衍和生存可能有利。 环境 48 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 1 2 3 4 5 6 基因 产物 性状 A B C D E F ① 一因一效：一个基因控制一种性状 基因特异性 ② 多因一效：多个基因控制同一性状 多基因效应 ③ 一因多效：一个基因影响多种性状 基因多效性 基因在染色体上呈线性分布 1.基因决定生物的性状的类型 三、基因与性状对应的关系 多数情况下，基因与性状的关系并不是简单一一对应的关系 49 知 识 回 顾 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 2.生物体的性状还受环境条件的影响(表型模拟) 案例1：后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 案例3：刚孵化的残翅果蝇幼虫 31℃下培养 得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫 残翅果蝇 25℃下培养 它们产生的后代 案例2：水毛茛两种类型叶 不可遗传 翅型发育需要酶的催化，酶是在基因的控制下合成的，酶的活性受温度的影响。 生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象，发生表型模拟的个体遗传物质没有变化。 50 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 表观遗传： 碱基序列不变，引起的性状变化可遗传 仅由环境变化引起的性状变化，不可遗传 经典遗传 表观遗传 可通过改变遗传物质而影响性状 可通过表观遗传影响基因的表达 环境 表观遗传 vs 经典遗传 经典遗传 DNA mRNA 蛋白质 性状 转录 翻译 体现 碱基序列改变，引起的性状变化可遗传 考 点 解 析 51 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 考 点 突 破 1．哺乳动物的毛色受黑色素含量影响，酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶。暹罗猫的酪氨酸酶对温度敏感，超过38℃时酶活性会降低，导致黑色素无法合成。因此，暹罗猫表现为肢端（耳、尾、爪）毛色深，躯干毛色浅。下列叙述正确的是（　　） A．暹罗猫不同部位毛色差异的根本原因是细胞的基因组成不同 B．推测由于暹罗猫的肢端散热效率高于躯干，故肢端毛色较深 C．暹罗猫毛色性状受环境温度影响，属于表观遗传现象 D．若暹罗猫长期生活在高温环境中，躯干部毛色会变深 B 1.表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 2.生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，会导致表型与基因型不符合。 解题关键 【答案】B 【知识点】表观遗传、基因、蛋白质与性状的关系 【详解】A、暹罗猫由同一个受精卵发育而来，不同部位的体细胞基因组成完全相同，毛色差异是温度影响酪氨酸酶活性导致的，并非基因组成不同，A错误； B、肢端相对躯干散热效率更高，温度更低，低于38℃时酪氨酸酶活性较高，可正常合成黑色素，因此肢端毛色较深，B正确； C、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，本题中温度仅直接影响酶的活性，未改变基因的表达调控，且该性状改变不可遗传，不属于表观遗传，C错误； D、若暹罗猫长期生活在高温环境中，躯干温度更高，超过38℃时酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，毛色会更浅，不会变深，D错误。 52 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 考 点 突 破 2．血橙因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。为避免极寒天气冻伤血橙，通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如下图，T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列，下列叙述正确的是（　　） A．通过低温胁迫可引起T序列改变进而使血橙的“血量”增多 B．T序列被甲基化后，影响RNA聚合酶与其起始密码子的结合 C．Ruby基因通过控制酶的合成直接控制血橙果肉的“血量”多少 D．提前采摘的血橙果实置于黑暗环境中不利于果肉“血量”增多 D 1.启动子位于基因上，作用是结合 RNA 聚合酶，而起始密码子位于 mRNA 上。 2.基因通过控制关键酶的合成，间接促进花色苷的合成，属于间接控制性状。 解题关键 【答案】D 【知识点】表观遗传、基因、蛋白质与性状的关系、遗传信息的转录 【详解】A、低温胁迫的作用是去除T序列的甲基化，激活T 序列，并不改变 T 序列的结构（如碱基序列），A错误； B、启动子的作用是结合 RNA 聚合酶，而起始密码子位于 mRNA 上，不在启动子区域，B错误； C、Ruby 基因通过控制关键酶的合成，间接促进花色苷的合成，属于间接控制性状，而非直接控制，C错误； D、光照会促进 HY5 蛋白结合到 G 序列上，进而激活 Ruby 基因。如果置于黑暗环境，HY5 蛋白的结合作用会受抑制，Ruby 基因的激活减弱，花色苷合成减少，不利于 “血量” 增多，D正确。 故选D。 53 考点02 基因表达与性状的关系 考点扫描 考 点 突 破 3．蛋白Y能够识别发生甲基化修饰的mRNA，从而引起基因表达效应的改变，如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲基化发生在mRNA不改变基因的碱基序列，发生在DNA则会改变 B．途径1中的遗传信息从DNA流向mRNA，然后再流向蛋白质 C．途径2中需要的原料有脱氧核苷酸和氨基酸 D．蛋白Y与甲基化的mRNA结合后，促进该mRNA的翻译过程 D 1.表观遗传生物体基因的碱基序列不变，所以DNA甲基化不会改变基因的碱基序列。 2.途径1中的遗传信息从DNA流向mRNA，途径2包含转录和翻译。 解题关键 【答案】D 【知识点】表观遗传、中心法则及其发展、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【详解】A、DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，A错误； B、途径1中，mRNA碱基甲基化，但不被蛋白Y识别和结合，故mRNA被降解后，不能翻译得到蛋白质，因此途径1中的遗传信息从DNA流向mRNA，但不会流向蛋白质，B错误； C、途径2包含转录和翻译，需要的原料有核糖核苷酸和氨基酸，C错误； D、途径2中，蛋白Y与甲基化的mRNA结合后，mRNA不被降解，可以翻译得到肽链，D正确。 故选D。 54 提升演练 1．中心法则是现代生物学的基石之一，为理解基因表达调控、遗传变异的影响提供了框架。如图是中心法则图解，即遗传信息的传递过程，a~e代表不同的生理过程。下列叙述错误的是（　　）   A．在细胞生物中，a和b过程发生的场所不一定是细胞核 B．RNA病毒侵染细胞后，一定有c过程发生 C．c、d过程中碱基互补配对的方式不完全相同 D．e过程中核糖体在mRNA上的移动方向为5'→3' B 【答案】B 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则及其发展 【详解】A、a表示DNA分子的复制，b表示转录过程，在真核生物中两者发生的场所主要是细胞核（细胞质中也可发生），原核生物中无细胞核，可在拟核发生，A正确； B、只有逆转录病毒才有c过程（逆转录）发生，B错误； C、c过程（逆转录）碱基配对方式为U-A、A-T、C-G、G-C ，d过程（RNA复制）碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，两者不完全相同，C正确； D、e过程，即翻译时核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动，逐个读取密码子，D正确。 故选B。 提升演练 2．miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA（不编码蛋白质的RNA），成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述错误的是（    ） A．②过程中tRNA的反密码子与mRNA的密码子通过氢键结合 B．②过程与③过程碱基互补配对方式不完全相同 C．①过程由RNA聚合酶催化mRNA从5'→3'方向合成 D．miRNA可通过碱基互补配对与靶mRNA结合，阻遏翻译以实现特定基因沉默 B 【答案】B 【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【详解】A、②过程中tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子碱基互补配对，通过氢键结合，A正确； B、②过程中tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子碱基互补配对，③过程为 miRNA 与靶mRNA 结合，故两过程都是RNA与RNA 碱基互补配对，方式完全相同，B错误； C、①过程为转录，RNA聚合酶具有解旋的功能，与启动子结合，催化mRNA从5'→3'方向合成，C正确； D、由图可知，miRNA 与靶mRNA结合，导致靶mRNA 不能作为翻译的模板，阻遏翻译过程来实现特定基因沉默，D正确。 故选B。 提升演练 3．下图是人体细胞内核基因的表达过程示意图，①②为相应生理过程。下列叙述正确的是（　　）   A．①为转录，其需要解旋酶和RNA聚合酶的催化 B．②为翻译，其发生在核糖体，只涉及2种RNA C．mRNA的加工成熟涉及磷酸二酯键的断裂与形成 D．多肽链1和2的空间结构不同是因为基因突变 C 【答案】C 【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【详解】A、①为转录，该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶可以解旋，A错误； B、②为翻译，需要mRNA、tRNA和rRNA三种RNA参与，B错误； C、mRNA的加工成熟过程中需要将前体RNA进行剪切和拼接，涉及磷酸二酯键的断裂与形成，C正确； D、多肽链1和2的空间结构不同是由前体mRNA剪切、拼接导致的，而非基因突变，D错误。 提升演练 4．斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7.S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（　　）   A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定 B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多 C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调 D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响 C 【答案】C 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、表观遗传 【详解】A、根据题意以及题图结果可知，斑马鱼雌雄表型受基因S1、S2以及温度共同影响，A正确； B、由题左图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达，促使雄性数量偏多，B正确； C、由左图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，由右图可知，33℃的条件下，DNA甲基化抑制剂降低DNA甲基化水平，提高了S1基因的表达量，C错误； D、斑马鱼雌雄表型受环境温度的影响，因此全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响，D正确。 故选C。 提升演练 5．蜜蜂由于其特殊的发育模式，是研究发育过程基因表达调控的好材料。基因组相同的蜜蜂幼虫，喂食蜂王浆的发育成蜂王，喂食花粉和花蜜的则发育成工蜂。DNA甲基化转移酶由DNMT3基因指导合成，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。敲除DNMT3基因后，即使喂食花粉蜂蜜，蜜蜂幼虫也将发育成蜂王。已知DNA甲基化可抑制基因的转录活性。下列分析正确的是（　　）   A．DNA的甲基化可能抑制DNA聚合酶和相关区域的结合，进而改变蜜蜂性状 B．花粉和花蜜可能通过促进相关基因的甲基化，从而抑制蜜蜂幼虫发育成蜂王 C．DNA的甲基化区域可以通过DNA复制消除DNA甲基化的影响 D．甲基化会改变DNA的遗传信息，甲基化的碱基C将不能和碱基G正常配对 B 【答案】B 【知识点】表观遗传、遗传信息的转录 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，启动子位于基因的上游，DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，使转录不能正常进行，进而改变蜜蜂性状，A错误； B、敲除DNMT3基因后，即使喂食花粉蜂蜜，蜜蜂幼虫也将发育成蜂王，说明花粉和花蜜可能通过促进相关基因的甲基化，从而抑制蜜蜂幼虫发育成蜂王，B正确； C、DNA的甲基化属于可遗传变异，可以通过DNA复制遗传给后代，不能通过DNA复制消除甲基化影响，C错误； D、DNA甲基化不会改变DNA的遗传信息，但会使生物表现出不同的性状，据图可知，甲基化的碱基C仍可与G正常配对，D错误。 故选B。 提升演练 6．图1为DNA中的遗传信息通过复制、转录和翻译的流动过程。图2是图1中过程③的放大图。图3是图1中过程②和③的调控过程示意图，mRNA发生甲基化会导致mRNA降解，蛋白Y能识别甲基化修饰的mRNA。回答下列问题： (3)过程③中的核苷酸链与多个相关细胞器结合，其意义是___________________________________________________________________。过程③的方向为________（填“a到b”或“b到a”）。图2所示过程决定丙氨酸的密码子是_______。 (4)据图3可知，mRNA发生甲基化会抑制_______过程，如果蛋白Y功能丧失，则会导致相应蛋白质的合成量将________。 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 a到b GCA 翻译 减少 【答案】(1) 半保留复制（或边解旋边复制） 解旋 (2)转录不是沿着整条DNA链进行（转录以基因为单位进行，而复制是复制完整个DNA链；或一次转录只转录一个或几个基因） (3) 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 a到b GCA (4) 翻译 减少 提升演练 6．图1为DNA中的遗传信息通过复制、转录和翻译的流动过程。图2是图1中过程③的放大图。图3是图1中过程②和③的调控过程示意图，mRNA发生甲基化会导致mRNA降解，蛋白Y能识别甲基化修饰的mRNA。回答下列问题：   (1)图1中的过程①的特点是________________（答出1点即可），酶C和酶B的功能有相同之处，即都具有_______功能。 (2)过程②产物的长度远短于过程①产物长度，其原因是过程②________________________________________________________________________________。 半保留复制 解旋 转录以基因为单位进行，而复制是复制完整个DNA链 【答案】(1) 半保留复制（或边解旋边复制） 解旋 (2)转录不是沿着整条DNA链进行（转录以基因为单位进行，而复制是复制完整个DNA链；或一次转录只转录一个或几个基因） (3) 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 a到b GCA (4) 翻译 减少 $