专题10 基因的表达：备战2023年高考生物必备知识大串讲

专题10 基因的表达

【考点梳理.逐个击破】

1. 转录和翻译过程的比较

项目转录翻译

图例

概念以DNA 为模板合成RNA 的过程以mRNA 为模板合成蛋白质的过程场所细胞核 (主要)、线粒体、叶绿体细胞质中的核糖体上

条件①模板：DNA的一条链

②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸

③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶

①模板：mRNA ②原料：氨基酸

③能量：ATP ④酶：多种酶

⑤搬运工：tRNA

碱基互补配对方式

DNA A T G C

配对方式3 种

mRNA A U G C

配对方式2 种↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

mRNA U A C G tRNA U A C G

方向0图例中转录方向：从右向左0

(技巧：mRNA伸出的一端为转录起点)

0图例中翻译方向：从左向右0

(注：核糖体沿着mRNA 移动，mRNA

与核糖体结合部位有2 个tRNA结合位点)

特点①边解旋边转录；

②转录结束DNA恢复双螺旋结构(DNA

全保留)

一个mRNA分子上可相继结合多个核糖

体，同时合成多条相同的肽链，因此，

少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白

质(意义)

图中翻译方向从左向右(肽链短→长)

产物RNA (包括mRNA、tRNA、rRNA )

0具一定氨基酸排列顺序的蛋白质0 (需在内质网和高尔基体中加工成蛋白质)

数量关系DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数＝ 6 : 3 : 1

例1：下列叙述正确的是()。

A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中

B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中

C.mRNA合成于细胞核并在细胞核中传递遗传信息

D.DNA都是双螺旋结构而RNA是单链结构

2. 密码子(遗传密码)

（1）概念：mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。

（2）种类：共64 种，其中能决定氨基酸的密码子有61/62 种。

①起始密码子：翻译的起始信号，有 2 种，能决定氨基酸。

②终止密码子：翻译的终止信号，有 3 种，不能决定氨基酸。

（3）特点：①除终止密码子外，每种密码子都只能决定1种氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应一种或多种密码子(简并性，可保证生物

③生物界所有生物共用一套密码子。遗传性状的稳定性)。

3.tRNA

（1）作用：识别mRNA上的密码子，转运特定氨基酸到核糖体中。

（2）种类：有61/62 种，因为终止密码子可能有对应的反密码子(tRNA)。（3）特点：①每种tRNA只能识别并转运 1 种特定的氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应一种或多种tRNA。

例2：下列相关叙述正确的是()。

A.密码子有64种,每个密码子都与一个反密码子相对应

B.反密码子位于mRNA上,密码子位于tRNA上

C.除原核生物外,一个密码子最多只能对应一个氨基酸

D.每种氨基酸可以对应多种tRNA,每种tRNA也可以对应多种氨基酸

4. 中心法则各过程比较

过程信息流动方向

条件

场所模板原料能量酶其他

DNA复制DNA→DNA DNA的两

条链

脱氧核糖核苷酸ATP

解旋酶

DNA聚合酶

细胞核(主要)、

线粒体、叶绿体

转录DNA→RNA DNA的一

条链

核糖核苷酸ATP RNA聚合酶

细胞核(主要)、

线粒体、叶绿体

翻译mRNA→蛋白质mRNA 氨基酸ATP 多种酶tRNA核

糖体

核糖体

RNA复制RNA→RNA RNA 核糖核苷酸ATP RNA复制酶RNA病毒感染

的宿主细胞逆转录RNA→DNA RNA 脱氧核糖核苷酸ATP 逆转录酶

例3：下图表示中心法则及其补充的内容,有关说法正确的是()。

A.①②③分别表示转录、复制、翻译

B.人体的所有细胞都具有过程①②③

C.在洋葱根尖分生区细胞中只有过程①

D.过程①②③④⑤均有碱基互补配对现象

5. 基因对性状的控制：基因控制生物体性状是通过控制蛋白质的合成来实现的，有两

条途径：

（1）间接控制：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。

实例：淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低，蔗糖含量高→

皱粒豌豆

酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白

化病

（2）直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

实例：CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病

血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症6.基因的选择性表达与细胞分化

(1)同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同。

(2)在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因；另一类是某类细胞中特异性表达的基因。

(3)细胞分化的本质就是基因的选择性。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。例4：牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:

从图中不能得出的结论是()。

A.花的颜色由多对基因共同控制

B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢

C.牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制

D.若基因①不表达,则基因②③也不表达

7.表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。

8. 细胞质基因

（1）分布：线粒体和叶绿体中。

（2）功能：①能进行DNA复制复制。②通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。

（3）遗传特点：①母系遗传，子代性状与母本相同。受精卵中的细胞质几乎全部来自母方②不遵循孟德尔遗传规律，杂交后代无一定的性状分离比。

例5：DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。在甲基转移酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,进而使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是( )。

A.DNA甲基化,会导致基因碱基序列的改变

B.DNA甲基化,会导致mRNA合成受阻

C.DNA甲基化,可能会影响生物的性状

D.DNA甲基化,可能会影响细胞分化