第6单元 第27讲 基因的表达(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物（鲁湘黑吉辽蒙版 不定项)

该高中生物学高考复习课件聚焦“基因的表达”专题，依据课标“概述遗传信息通过RNA指导蛋白质合成”要求，梳理转录、翻译、RNA种类及功能等核心考点，结合2023-2025年黑吉辽蒙、山东等多省真题分析，明确转录翻译过程、密码子与反密码子等高频考点，构建系统知识网络并归纳常考题型。 课件亮点在于“真题演练+考点突破+素养提升”策略，以2025河北真题解析转录模板链判定，通过碱基数量关系（DNA:mRNA:氨基酸=6:3:1）培养科学思维，结合tRNA结构等易错点强化生命观念，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第27讲　基因的表达 课标要求 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 考情分析 遗传信息的转录和翻译 ①2025黑吉辽蒙T14　②2025山东T5　③2025湖南T9、11　 ④2025河南T14 ⑤2025河北T6⑥2025江苏T15⑦2024湖北T16⑧2024贵州T7、16 ⑨2024安徽T11⑩2023辽宁T8⑪2023江苏T6⑫2023海南T13 ⑬2023湖南T12⑭2023浙江T4⑮2023广东T17⑯2023全国乙T5 ⑰2023浙江T15⑱2022湖南T14 返回导航 内 容 索 引 真题演练 体验感悟 1 1 1．RNA的种类和功能 (1)基本单位：核糖核苷酸。 (2)种类和功能 基础知识梳理 蛋白质 识别并转运氨基酸 核糖体 遗传物质 催化 返回导航 (3)RNA与DNA的区别 DNA RNA DNA RNA DNA RNA 返回导航 [易错提醒]　用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推断正在发生DNA的合成；若大量消耗U，可推断正在发生RNA的合成。 返回导航 2．遗传信息的转录 (1)概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以__________________________为模板，合成RNA的过程。 [易错提醒]　转录以基因为单位进行，在同一个细胞内不同基因可以选择性转录。不同的基因转录使用的模板不一定在DNA的同一条链上。 (2)场所：主要是________，________中也能发生转录过程。 DNA的一条链 细胞核 细胞质 返回导航 (3)过程 一条链 核糖核苷酸 RNA分子 DNA 返回导航 (4)产物：_____________________。 [易错提醒]　真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。 mRNA、rRNA、tRNA 返回导航 1．(必修2 P65图4－4)(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程________(填“需要”或“不需要”)解旋酶。 (2)一个基因转录时以基因的________条链为模板，一个DNA上的所有基因的模板链________(填“一定”或“不一定”)相同。 (3)转录方向的判定方法：________________________为转录的起始方向。 教材隐含知识 不需要 一 不一定 已合成的RNA 释放的一端 返回导航 3．遗传信息的翻译 tRNA mRNA tRNA 终止密码子 返回导航 2．(必修2 P67图4－6)(1)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。 (2)反密码子的读取方向为__________________________________________。 教材隐含知识 含有 不是 由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取) 返回导航 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2023·江苏T6)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。(　　) (2)(2023·山东T1)rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子。(　　) (3)(2023·江苏T6)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。(　　) (4)(2022·河北T9)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。(　　) (5)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。(　　) (6)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。(　　) (7)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。(　　) × × × × × × × 返回导航 2．(教材思考)下图为翻译过程的三种模式图，回答有关问题： 返回导航 (一)图甲模型分析 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为________、核糖体、________、肽链。 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成____个tRNA结合位点。 (3)翻译起点：起始密码子决定的是__________________或缬氨酸。 (4)翻译终点：识别到______________________翻译停止。 (5)翻译进程：________沿着mRNA移动，mRNA不移动。 tRNA mRNA 2 甲硫氨酸 终止密码子 核糖体 返回导航 (二)图乙模型分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是________，⑥是______________，②③④⑤表示正在合成的4条肽链，具体分析如下： (1)数量关系：一个mRNA分子可结合_______________，形成多聚核糖体。 (2)意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 (3)方向：图乙中核糖体的移动方向为_____________，判断依据是肽链的长短，长的翻译在前。 (4)结果：合成的仅是肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至__________________等结构中进一步加工。 (5)形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因是______________________。 mRNA 核糖体 多个核糖体 从右向左 内质网、高尔基体 有相同的模板mRNA 返回导航 (三)图丙模型分析 图丙表示____________的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在________上同时进行翻译过程。 原核细胞 核糖体 返回导航 1．区分真核生物和原核生物基因表达过程 重点难点透析 返回导航 2．遗传信息、密码子、反密码子与氨基酸之间的联系 (1)功能上的联系 返回导航 (2)数量上的联系(不考虑终止密码子) 返回导航 (3)关注计算中的“最多”和“最少”问题 ①mRNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸数目的关系：翻译时，在正常情况下mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 ②DNA(基因)上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸数目的关系：DNA(基因)上的碱基数目是对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还多。 ③不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA 指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。 返回导航 考向1　遗传信息的转录和翻译 1．(2025·河北选择考)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是(　　) C 命题考向突破 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 ① 5′—UCUACA—3′ ③ 5′—AGCUGU—3′ ② 5′—UGUAGA—3′ ④ 5′—ACAGCU—3′ A.①③ B．①④ C．②③ D．②④ 返回导航 解析：mRNA的延伸方向为5′端到3′端，mRNA的5′端与模板链的3′端碱基互补配对，根据转录方向可确定M和N的转录模板链，如下：   由上图可知，基因M和N转录产物的碱基序列分别对应编号②和③，C正确。 返回导航 2．(2024·贵州选择考)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、CAC：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 C 返回导航 解析：根据题意可知，肽链对应的mRNA序列为5′—AUGCAU(或CAC)CCUAAG……—3′，根据碱基互补配对原则可推知，①链为转录的模板链，且其左侧是3′端，右侧是5′端，A错误； 若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，则①链转录出的mRNA序列为5′—AUGCACUCCUAA(终止密码子)G……—3′，经翻译合成肽链的氨基酸序列为甲硫氨酸—组氨酸—丝氨酸，肽链变短，B错误； 若在①链1号碱基前插入一个碱基G，则①链转录出的mRNA序列为5′—CAUGCAUCCUAAG……—3′，虽然mRNA 5′端增加了一个碱基C，但翻译仍需要从起始密码子AUG开始，故合成的肽链不变，C正确； 由于密码子的简并性，碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链可能相同，D错误。 返回导航 高考溯源 (1)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上，mRNA的延伸方向为5′端到3′端。(必修2 P65图4－4) (2)CAU、CAC都编码组氨酸，这体现了密码子的简并性。(必修2 P67表4－1) (3)DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是不相同的。(必修2 P69概念检测) 返回导航 考向2　区分真核细胞和原核细胞基因表达过程 3．(2023·高考全国卷乙)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 A 返回导航 解析：据题意可知，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则需要加入特殊的氨基酸——甲作为合成肽链的原料，加入tRNA甲的基因以产生转运甲的tRNA，还需要加入酶E的基因以产生酶E，从而催化甲与tRNA甲结合生成甲—tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，A符合题意。 返回导航 4．下图表示两种不同生物细胞内遗传信息的部分传递过程，①～⑦表示相关的物质或结构。请回答下列问题： (1)与甲相比，乙在结构上的主要区别是_____________________________。 (2)图中①表示______分子，形成③和⑥所需的原料分别是_____________________。 有以核膜为界限的细胞核 DNA 核糖核苷酸、氨基酸 返回导航 (3)甲中发生的遗传信息的传递过程主要有_______________________，核糖体在mRNA上的移动方向是______________________________。 (4)乙中④需加工为成熟的⑦，才能转运到细胞质中发挥作用，说明________对大分子物质的转运具有选择性。物质⑦常与多个⑤结合的意义是_________________________________________。 (5)甲、乙两种生物细胞基因表达的不同点是 __________________________________________________________________________________________________________________________________。 DNA复制、转录和翻译 从左向右(或5′到3′) 核孔 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 甲转录和翻译是同时进行的，边转录边翻译；乙转录和翻译在时间和空间上是分开的，先在细胞核中转录，后在细胞质中翻译 返回导航 真题演练 体验感悟 第一部分 第一部分 31 1．(2025·山东等级考)关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是(　　) A．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 C 返回导航 解析：DNA的复制存在A—T、C—G、T—A、G—C配对，转录存在A—U、C—G、T—A、G—C配对，翻译存在A—U、C—G、U—A、G—C配对，三个过程均存在碱基互补配对现象，A正确； 淀粉酶基因在细胞核中，该基因的复制和转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中，B正确； 可以根据复制和转录的产物序列确定其模板序列，但由于密码子的简并性，由翻译产物的氨基酸序列推导的模板mRNA的碱基序列会有多种可能，不能确定其模板序列，C错误； RNA聚合酶沿模板链的3′端到5′端移动，核糖体沿mRNA的5′端到3′端移动，D正确。 返回导航 2．(2025·黑吉辽蒙选择考)下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是(　　) A．转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 B．转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C．某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型 D．核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点 D 返回导航 解析：转录过程中碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，翻译过程中碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，二者碱基互补配对方式不同，A正确； 转录时RNA聚合酶可催化DNA双链解开并催化RNA合成，B正确； 某些DNA甲基化可抑制基因转录，进而影响生物表型，C正确； 核糖体与mRNA结合后，结合部位形成2个tRNA结合位点，D错误。 返回导航 3．(2025·湖南选择考)基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是(　　) A．蛋白W在细胞核中发挥调控功能 B．敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量 C．在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量能提高其抗虫性 D．蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用 C 返回导航 解析：蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始，核基因的转录发生在细胞核中，因此蛋白W在细胞核中发挥调控功能，A正确； P和M可分别提高水稻抗虫性和产量，敲除基因W使核基因P和M正常转录，有助于提高水稻抗虫性和产量，B正确； P可提高水稻抗虫性，且基因W编码的蛋白抑制基因P转录起始，故在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量不能提高其抗虫性，C错误； 蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子从而抑制二者转录，D正确。 返回导航 4．(2024·湖北选择考)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′ A 返回导航 解析：若编码链的一段序列为5′—ATG—3′，其与模板链序列碱基互补配对，又因为mRNA上的密码子序列也与模板链序列碱基互补配对，故将编码链序列上的T改为U即可得mRNA序列，为5′—AUG—3′，tRNA上的反密码子序列与mRNA上的密码子序列碱基互补配对，所以tRNA上的反密码子序列为5′—CAU—3′，A符合题意。 返回导航 5．(2023·浙江1月选考)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 B 返回导航 解析：根据图中核糖体上肽链的长短可知，翻译的方向是从左到右，即各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误； 翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确； 图中5个核糖体不是同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译，是有先后顺序的，C错误； 根据题干信息“多聚核糖体所……mRNA的长度决定”可知，若将细菌的某基因截短，会导致转录出来的mRNA变短，则相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目减少，D错误。 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