2027届高三生物人教版一轮复习课件第22讲　基因的表达

第22讲　基因的表达 考点一　遗传信息的转录和翻译 必备知识•精读教材 1.RNA的结构与功能 A(腺嘌呤） U(尿嘧啶) C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) 结构 C、H、O、N、P 化学组成： 磷酸、核糖、碱基 元素组成： 基本单位: RNA： 4种核糖核苷酸 一般为单链 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 ①信使RNA ②转运RNA ③核糖体RNA 结构 示意图 功能 共同点 单链 单链 单链 ①都是转录产物 种类及功能： 部分碱基配对形成氢键 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关 ④病毒RNA：RNA病毒的遗传物质 ⑤酶：少数酶为RNA，起催化作用 翻译的直接模板 识别密码子、转运氨基酸 组成核糖体 1.（必修正文） 适合作为信使的原因是_________________________ _________________________________________________________________________ ______________。 由核糖核苷酸连接而成， 可以携带遗传信息；一般是单链，而且比短，因此能够通过核孔，从细胞核转 移到细胞质中 2.（必修图4-6）tRNA______（填“含有”或“不含有”）氢键，一个 分子 中______（填“是”或“不是”）只有三个碱基。 含有 不是 思考 2.遗传信息的转录 (1)场所:真核生物主要是　　　　,在　　 　　　　　中也能发生转录过程；原核生物：拟核、细胞质（质粒）  (2)条件 模板 原料 能量 酶 　 　　　  　　　　   ATP 　　　 　　  细胞核 叶绿体、线粒体 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 RNA聚合酶 （3）过程(以mRNA为例) 游离的核糖核苷酸 U A A A U U C G C A G C G U G C G C T T T G C G T C C 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ RNA聚合酶 1. 解旋 RNA聚合酶使DNA双链解开，碱基暴露出来。 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 2. 配对 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 3. 连接 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 4. 释放 形成磷酸二酯键 形成氢键 碱基互补配对： A-U，T-A，C-G，G-C (4)产物:　　　　　　　　、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)。  信使RNA(mRNA) 1.（必修图4-4）遗传信息的转录过程中也有 的解旋过程，该过程_____ ___（填“需要”或“不需要”）解旋酶。 （2）（必修图4-4）一个基因转录时以基因的____条链为模板，一个 分子 上的所有基因的模板链________（填“一定”或“不一定”）相同。 不需 要 一 不一定 思考 A T C G A G C G A G T C T T C G T C A A T C G A T G A C A T C G G C DNA U C G C U A G C mRNA mRNA 基因1 基因2 a链 b链 部分解旋 3.遗传信息的翻译 (1)场所或装配机器:　　　　　。  (2)条件 模板 原料 能量 酶 搬运工具 mRNA 　 　　  ATP 多种酶 　　　  核糖体 氨基酸 tRNA （3）过程 mRNA进入细胞质，与核糖体结合； 携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入位点1。 ①起始 核糖体移动方向 E 1 2 5’ 3’ A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A 甲 核糖体 起始密码子 E 1 2 ②运输 甲 携带某个氨基酸的tRNA以同样的方法进入位点2。 通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到位点2的tRNA上。 组 5’ 3’ A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A E 1 2 ③延伸 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子 精 色 半 半 甲 组 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 脯 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 核糖体移动方向 A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A 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。 肽链合成后，从核糖体上脱离，最终盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。 ⑤脱离 直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。 ④停止 氨基酸： 密码子： 反密码子： 21种 64种 61或62种（终止密码子无对应的反密码子，不编码氨基酸） (4)产物:多肽 蛋白质。 (5)“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程 图1 图2 多聚核糖体 方向： 左（短）→右（长） mRNA 核糖体 意义： 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 多条肽链的序列是否相同： 相同 C G T G C A C A T G C A C T G G T A DNA 遗传信息 C G U G G A C A U mRNA 遗传密码 G C A C U G G U A tRNA 反密码子 谷氨酸 组氨酸 精氨酸 氨基酸 氨基酸序列 基因的碱基 ： mRNA的碱基： 氨基酸 = 6  3  1 4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 (1)相关概念及联系 (2)明确氨基酸与密码子、反密码子的对应关系 ①一种氨基酸可对应　　 　　　密码子(即密码子具有简并性),可由一种或几种tRNA转运,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。  ②终止密码子并非不能编码氨基酸,如UGA在特殊情况下,可以编码　　　　　　　　　。  ③在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码　　　　　　。  一种或几种 硒代半胱氨酸 甲硫氨酸 1.tRNA分子内部不发生碱基互补配对。(2023·江苏卷)(　　) 2.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。(2023·江苏卷)(　　) 3.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成。(　　) 4.rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。(　　) 5.tRNA、mRNA、rRNA都是DNA分子转录的产物,转录的方向是5'→3'。 (　　) 6.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。(　　) 7.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。(2024·贵州卷) (　　) 易错排查 × × √ × × × × 对点训练 B 1.(2025·贵州卷)右图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是(　　) A.图中箭头所指碳原子上连接的基团是—OH B.甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C.若图中序列编码一个氨基酸,则其密码子为UAC D.遗传信息可从甲链流向乙链,但不能从乙链流向甲链 2.(2025·河北卷)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(　　) 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 C D 3.(2025·广东卷)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 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 4.(2025·山东卷)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 B 5.(2025·四川卷)为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨,研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造,使其能释放特定的双链RNA(dsRNA)。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后,能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解,导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是(　　) A.siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B.dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂 C.瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D.用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 考点二　遗传信息流与中心法则 精读教材 1.中心法则 (1)提出者:　　　　　。  ①DNA的复制;②　　　　;③翻译;④　　　　　　　;⑤　　　　　。  克里克 转录 RNA的复制 逆转录 (2)补充后的内容图解 DNA RNA 蛋白质 (3)不同生物遗传信息的传递过程 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 DNA病毒 T2噬菌体 RNA病毒（复制） 烟草花叶病毒 RNA病毒 （逆转录） 艾滋病病毒 细胞生物(能分裂) 动物、植物、 细菌、真菌等 细胞生物 神经细胞 （高度分化） 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 复制 RNA 翻译 蛋白质 逆转录 DNA 复制 RNA 转录 RNA 翻译 蛋白质 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 无复制 2.生命是物质、能量和信息的统一体 (1)DNA、RNA是　　　　的载体。  (2)蛋白质是信息的　　　　　　。  (3)　　　　为信息的流动提供能量。  信息 表达产物 ATP 3.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 核糖体 宿主细胞 宿主细胞 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 原料 ______ _______ 　　 　　(人体21种氨基酸)  ____________ ________________ 酶 ______________ ___________ 缩合反应的酶 逆转录酶 RNA聚合酶 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 4种脱氧核苷酸　 4种核糖核苷酸　 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 能量 ATP提供 碱基互补配对 原则 G—C、C—G _____ __________ ____________ ______________ ____________ 产物 两个子 代DNA RNA 多肽链 DNA RNA 信息 传递 DNA→ DNA DNA→ RNA mRNA →蛋白质 RNA→DNA RNA→RNA 意义 前后代之间传递遗传信息 表达遗传信息 表达遗传信息 通过宿主细胞传递遗传信息,合成蛋白质 前后代之间传递遗传信息 A—T、T—A A—U、T—A A—U、U—A A—T、U—A A—U、U—A 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7 DNA复制 转录 翻译 翻译 原核细胞：边转录边翻译 真核细胞：先转录后翻译 原核细胞：边转录边翻译 思考 思考：判断下列各图中的翻译方向？ 1.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质。(　　) 2.由逆转录酶催化的是RNA→DNA。(　　) 3.生命是物质、能量和信息的统一体。(　　) 4.线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。(　　) 5.模板相同,其产物可能不同;产物相同,其模板一定相同。(　　) 易错排查 √ √ √ √ × 对点训练 1.(2025·重庆三模)图甲表示遗传信息的传递和表达过程,即中心法则。图乙表示端粒的修复机制。已知RNA病毒有-RNA病毒、+RNA病毒和逆转录病毒之分,其中只有+RNA能作为模板合成蛋白质。 甲 乙 下列说法错误的是(　　) A.哺乳动物的细胞在其生命历程中都能进行②③过程,但不一定能进行①过程 B.HIV在宿主细胞中可进行①②③④过程,④过程所需的酶需HIV提供合成模板 C.烟草花叶病毒为+RNA病毒,依靠⑥过程就能获得其外壳蛋白 D.若人体细胞中发生了④过程,则该细胞被逆转录病毒侵染 D D 2.(2026·贵州黔西南期末)某冠状病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示,RNA复制酶(本质为蛋白质)是参与RNA复制的关键酶。下列叙述正确的是(　　) A.+RNA在宿主细胞内只能翻译出一种蛋白质 B.该冠状病毒的核酸类型和人体细胞的完全相同 C.过程②需要宿主细胞提供模板、原料等 D.过程②和过程④需要RNA复制酶的参与 $