第21讲 基因的表达、基因与性状的关系（图文版知识清单）2027年高考生物一轮复习讲练测

第21讲基因的表达、基因与性状的关系 考点一遗传信息的转录 1.RNA充当信使 DNA指导蛋白质合成的信使是RNA(核酸)。 5A8A3 mRNA 基本单位：核苷酸（含氨碱基+五碳糖+磷酸)。 rRNA AMC 碱基：A,G,C,U(独有U)。 五碳糖：核糖。 结构：一般单链，比DNA短，可通过核孔进出细胞核。A rRNA RNA种类：mRNA,tRNA,rRNA。 2.遗传信息的转录 (I)概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶合 成RNA的过程。 (2)场所：主要在细胞核，线粒体、叶绿体也能发生。 (3)条件： ①模板：DNA的一条链。 ②酶：RNA聚合酶。 ③原料：4种游离的核糖核苷酸。 ④能量：由ATP提供。 【特别提醒】NOTE (4)过程（如下图所示)： 1.一个基因转录以其一条链 为模板，不同基因的模板链 ①解疲(RNA秉合催化) 不一定相同。 2.转录方向：已释放的mRNA 5' DNA 日UUAX 5端为起始方向。 3.转录解旋不需要专门的解 3' ②mRNA合成 ③mRNA延伸(5'→3) (碱基互补配对) 旋酶，由RNA聚合酶完成。 4.转录以基因为单位，一个 mRNA ④释放mRNA,DNA复原 基因可多次转录。 第21讲基因的表达、基因与性状的关系 考点二遗传信息的翻译（第一部分)知识清单 1.翻译 概念：游离氨氦基酸以mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质的过程。 条件：在含核糖酸同过程 Q多肽链/蛋白质，Q 氨基酸 条件 内容 场所 细胞质的核糖体上 tRNA 模板 mRNA 原料 21种氨基酸 Annno5haanionnnes mRNA模板 产物 具有一定氦基酸顺序的蛋白质 特别提醒：翻译计程需 核糖体 要能量(ATP,GTP和藤。 2.密码子 23 4 mRNA AUG UUC GCA UAAO 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 23 。(2)起始密码子： 易错提醒：起始密码 项目 密码子 反密码子 AUG(编码甲硫氲酸Met);原 子不仅是信号，也编 码题基酸。 位置 mRNA上 tRNA上 核生物中GUG也可作为起始（编码甲硫氨酸Met)。 位置 mRNA上 tRNA上 。(3)终止密码子；UAA,UAG,UGA.正常不编 码氨基酸，作为翻译终止信号。 易错提醒：UGA可 直接决定氨基酸 识别密码子， 以编码硒代半酰氨 作用 序列 转运氨基酸 ②(5)特点： 酸 64种(3种终止- <61种（有摆动 ①通用性：不同生物共用一套遗传密码。 种类 般不编) 性，物种差异) ②简并性：每种复基酸对应一种或几种密码子 特点 与DNA模板徒互补； 与mRNA中走码 可由一种或几种tRNA转运。画并性童义增强存 错性，栽少突变影响 简并、通用、专一 子互补 氯基酸结合部位 3.tRNA tRNA折叠成三叶草形，一端 运输氨基酸到核糖体； 携带氨基酸，另一端有3个反 1种tRNA只能识别转运 密码子与mRNA互补配对。 1种氨基酸 o 反忠码子环 UAC反鹿码子 特别提醒：反笼玛子读 取方向与密码子相反 mRNA 800AG00002 (5→3与3'→5)。 mRNA 第3节遗传信息的翻译（二）-知识清单 一、 翻译过程（核心动态流） 1.起始：mRNA与核糖体结合。—→2.运输：tRNA携带氨基酸到位。 3.延伸：核糖体沿mRNA移动(5'→3)，读取密码子，肽链延长。 →4.停止： 遇终止密码子。 5脱离：肽链释放，复合物解体。 rs- 二、多聚核糖体 (高效机制) 【判断依据】 多肽链长度：短→长=移动方向 核糖体移动方向(5'→3) 000o00 5000S00007000000do 000o 0056000000808 √一条mRNA可结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链。 √意义：少量mRNA迅速合成大量蛋白质。 【特别提醒】 三、密码子、反密码子与氨基酸关系 密码子通用性体现生物共同起源。 ●一、密码子、反密码子与氨基酸 甲硫氦酸(Met) ①共64种密码子（通用性）。 ②起始密码子(AUG等)；终止密码子(UAA,UAG,UGA,一般不编码)。 高 ③简并性：一种氨慧酸可对应多种密码子（由一种或几种tRNA转运）。nnn凸3 AUG 四、DNA复制、转录和翻译比较（核心辨析） 项目 复制(DNA→DNA) 转录(DNA→RNA) 翻译(mRNA→蛋白质) 场所 细胞核为主 细胞核为主 细胞质（核糖体） 模板 DNA两条链 DNA一条链 mRNA 酶 解旋酶，DNA聚合酶等 RNA聚合酶 特定酶 碱基配对 A-T,C-G A-U,T-A,C-G A-U,C-G(反密码子-密码子) 关键调控 复制原点 启动子，终止子 起始/悠止密码子 【易错混淆】启动子/终止子在DNA上（调控转录）；起始/终止密码子在mRNA上（调控翻译） 考点三中心法则的提出及其发展一知识清单 1.提出人：克里克(Francis Crick) ①复制 ④RNA复制 ②转录 ③翻译 DNA RNA 蛋白质 ⑤逆转录 2.中心法则图解 DNA→RNA→蛋白质（实线：普遍） RNA=DNA,RNAC万（虚线：少数） 3.不同生物遗传信息的传递过程 (1)DNA病毒/细胞生物：DNA→DNA→RNA→蛋白质 (2)RNA复制病毒（如TMV):RNA→RNA→蛋白质 特别提醒：高度分化 (3)逆转录病毒（如HIV):RNA→DNA→RNA→蛋白质 的细胞（如神经元、 (4)高度分化的细胞：DNA→RNA→蛋白质 叶肉细胞)不可进行 DNA复制过程。 4.生命是物质、能量和信息的统一体 DNA、RNA(信息载体)，蛋白质（信息表达产物），ATP(能量提供) 5.中心法则功能 (1)信息传递功能：DNA复制（亲代→子代，细胞增殖）； RNA复制(RNA病毒亲代→子代)。 (2)信息表达功能：转录+翻译（个体发育)； 逆转录(RNA病毒在宿主内表达首步，整合入宿主DNA)。 6.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体 宿主细胞 宿主细胞 模板 DNA的两条链 DNA一条链片段 mRNA RNA RNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 酶 解莜酶，DNA聚合 酶等 RNA聚合酶 催化缩合反应酶 逆转录酶 RNA复制酶 能量 ATP ATP ATP ATP ATP 碱基配对 A-T,C-G A-U、T-A、C-G A-U,C-G A-T,U-A,C-G A-U,C-G 产物 两个子代DNA RNA 多肽链 DNA RNA 意义 传递澧传信息 表达遗传信息 表达遗传信息 借助宿主传递信息传递遗传信息 考点四基因表达与性状的关系 1.基因表达产物与性状的关系 (1)直接方式：基因控制蛋白质结构→控制性状。 实例：囊性纤维化(CFTR基因缺失3碱基→蛋白结构变 →C转运异常)。 CFTR蛋白异常，CI受阻 (2)间接方式：基因控制酶的合成→控制代谢→控制性状。 实例：白化病（酪氨酸酶基因异常→缺酶→黑色素不能酪氨酸 氨酸 >黑色素 合成)；豌豆皱粒（淀粉分支酶基因被插入→酶异常 (缺失)（不能合成】 →淀粉少，保水差)。 白化病：酶缺乏中断代谢 2.基因的选择性表达与细胞分化 (1)表达类型：管家基因（所有细胞表达）； 奢侈基因（特异性表达）。 (2)分化本质：基因的选择性表达（与调控有关）。 (3)分化标志：分子水平（合成特有蛋白，如胰岛素）； 细胞水平（形成不同种类细胞）。 基因选择性表达→细胞特化 3.表观遗传 RNA (1)概念：基因碱基序列不变，但表达和表型发生可遗传变化。 (2)特征：①DNA序列不变（如同卵双胞胎差异）； CH ②可遗传（如小鼠毛色甲基化）； DNA甲基化抑制转录 ③受环境影响。 【特别提醒】 (3)机制：DNA甲基化；组蛋白修饰（甲基化、乙酰化等）。 表观谴传普追存在； 不遵循盂德尔定律； (5)实例：柳穿鱼花形；蜂王工蜂差异。 逼过有丝震数分裂传递； 影响转录。 4.基因与性状的关系 (1)非简单对应：①基因在染色体上线性排列。 ②数量关系：一对一、多对一、一对多、 基因型表型 环境 基因+环境共同作用（基因型同，表型可不同）。 (2)复杂性：基因之间、基因与产物、基因与环境间复杂 享互作，精细调控性状。 复杂调控网络