高中生物一轮复习 第三单元 第三讲 基因的表达课件 新人教版必修2

5．白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病，前
者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变
为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧
化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程，
据图分析下列叙述不.正确的是
()
A．并非人体所有的细胞都含有酶B B．控制酶D合成的基因发生突变会导致黑尿病 C．白化病和黑尿病的发生说明基因是通过控制蛋白质结
2．下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是( ) A．一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸只能 由一种tRNA转运 B．翻译过程需要解旋酶和ATP C．该过程遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C 配对 D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
解析：在基因控制蛋白质合成的过程中，没有A与T配对。 转录过程需要解旋酶，但翻译过程不需要。 答案：D
生在个体发育过程中。
3．基因控制性状的途径
直接途径
间接途径
基因控制“酶或激素”的 方 基因控制“蛋白质的结构”
合成进而影响代谢过程而 式 直接控制生物性状
控制生物性状
图 解
[特别提醒] ①部分性状受单基因控制，即受一对等位基因的控制。 ②部分性状受多个基因控制，但一个基因一般只控制一个
性状。 ③性状受基因的控制，但环境因素有时对性状的影响作用
非常大。
4．关于下图所示的过程，有关叙述正确的是( )
A．噬菌体进行①过程，需将噬菌体放在含有四种游离的 脱氧核糖核苷酸的溶液中
B．正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程 C．③④⑥过程常见于RNA病毒侵入细胞时 D．细胞中①④过程的发生都需要解旋酶的催化作用
解析：噬菌体不能单独生活，必须寄生在其他细胞内， 故不能单独培养噬菌体；①②⑤过程在正常的真核生物 细胞内可发生；到目前为止，所有的生物体内还没有发 现⑥过程；①过程需要解旋酶的催化，④过程不需要。 答案：B
原料 脱氧核苷酸(核糖核苷酸)
脱氧核苷酸(氨基酸)
生理过程 复制(转录) 逆转录(翻译)
抗生素滥用正在养殖业形成恶性循环，由于动物 会对抗生素产生耐药性，因此养殖业使用的抗生素种类 不断更新，添加量越来越大；抗生素在动物体内无法得 到降解，形成抗生素残留。经常食用含抗生素的“有抗 食品”可能对人体造成很大影响。
(1)启动子的基本组成单位是________，终止子的功能是 ________。
(2)过程①进行的场所是________，RP1中有一段氨基酸序 列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、 组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、 GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱 基序列为________。
抗生素之所以能够有效地杀死病菌，其原因是抗生素 能够有效地阻断细菌细胞内的蛋白质合成。
遗传信息、密码子和反密码子 (1)遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分：
(2)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系如下 图所示：
1．1981年底，我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖
核酸，标志着我国具有人工合成核酸的能力，下列各试
管通过人工合成产物，叙述不. 正确的是
()
A．①④，②③产物分别相同 B．①④，②③生理过程不同 C．①②③④的进行都需要模板、原料、能量和酶 D．每个生物体都必须要进行①②③④所有生理过程
表达遗传信息，使生物表 现出各种性状
2．三者联系
口诀记忆中心法则 间期复制细胞核，双链解开作准备， 过程进行四要素，模板原料能量酶； 生长发育全过程，信息表达贯始终， 先转录来后翻译，过程都需四要素， 只是种类各不同，核内转录传信息， 核孔运输胞质中，核糖体上来翻译， 反码识别密码子，相应氨酸序列定。
构直接控制生物性状的 D．图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个
性状也可受多个基因控制
解析：白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成来控 制代谢，进而控制生物性状的。 答案：C
命题点一
基因表达
1.分析近几年高考试题可发现，考查的知识点涉及
命 以下几个方面：①DNA复制、转录和翻译过程分
由一种或几种tRNA转运。 (2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一
种氨基酸。 (3)密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码
子)；反密码子理论上有61种。
[特别提醒] ①由于基因中有的片段不转录以及转录出的mRNA中有终
止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸 目的6倍多。 ②一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多 条相同肽链。 ③从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在 相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成 具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
[答案] (1)脱氧核苷酸 终止基因转录过程(或使RNA聚 合酶与基因脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号) (2)细 胞质 —AGAGTGCTT— (3)不能与核糖体结合 物质和 能量的浪费 (4)该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形 成，RP1与mRNA中RBS位点结合，终止核糖体蛋白的合 成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速 率，抑制癌细胞的生长、增殖
1．转录、翻译过程中基因中的碱基数、mRNA上的碱基数 与多肽链中氨基酸数的关系 基因中碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链中氨基酸数＝ 6∶3∶1，图解如下：
2．复制、转录和翻译与细胞分裂、分化的关系 (1)DNA复制发生于细胞分裂过程中。 (2)转录、翻译发生于细胞分裂、分化过程中。 3．氨基酸与密码子、反密码子的关系 (1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可
［悟一悟］ 若一个基因在复制过程中发生碱基替换，这种变化是否一 定反映到蛋白质的结构上？ 提示：不一定。因为密码子具有简并性。
三、基因对性状的控制 1．中心法则[请写出完善后的中心法则]
2．基因对性状的控制[连线]
1．三者区别
时间 场所 模板 原料 能量
复制
转录
翻译
细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程
命题点二
遗传信息的传递及对性状控制
1.遗传信息传递涉及细胞分裂和遗传信息表达，贯穿
命 于生物个体发育整个过程中，是近年高考命题的考
题 点之一，如2010上海卷T21。基因对性状控制如2011 分 天津卷T5、海南卷T11、重庆卷T31等 析 2.结合具体实例对基因控制性状的考查仍是今后高考
命题的趋势
[例2] 下图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种 抗生素的作用机理，结合图表分析，下列说法中正确的是
()
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
抑制细菌DNA解旋酶的活性(可促进DNA螺 环丙沙星
旋化)
红霉素
能与核糖体结合
利福平
抑制RNA聚合酶的活性
A．环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程 B．青霉素和利福平均能抑制细菌的①过程 C．结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中 D．①～③过程可发生在人体的健康细胞中
1．中心法则与生物种类的关系 (1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：
2．中心法则体现了基因的两大基本功能 (1)对遗传信息的传递功能，它是通过 DNA 复制完成的，发生
于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 (2)对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发
[解析] 环丙沙星可促进DNA螺旋化，②为转录过程，需 要DNA解旋，③为翻译过程，与DNA螺旋化无直接关系。 青霉素和利福平抑制细菌生长的方式不同，且都与①DNA 复制无关。结核杆菌细胞中没有④RNA的复制和⑤逆转录 过程。在人体的健康细胞中不会有④⑤过程，只能进行① ②③过程。 [答案] D
模板 DNA RNA
(3)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体 蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致 mRNA________，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机 制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以 减少________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而 成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮 抗癌的机理。
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的 核糖体
DNA 的两条单链 DNA 的一条链 mRNA
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷 20 种氨基
酸
酸
都需要
复制
转录
翻译
酶
解 旋 酶 、 DNA 聚合酶
解旋酶、 RNA 聚合 酶
合Βιβλιοθήκη Baidu酶
产物
2 个双链 DNA
一个单链 多肽链(或蛋
RNA
白质)
产物去向
传递到 2 个子细 胞或子代
2．转录[判断正误]
(1)转录只发生在细胞核中。
(×)
(2)DNA的两条链同时作模板。
(×)
(3)转录的原料是4种核糖核苷酸。
(√)
(4)转录需要解旋酶和DNA聚合酶。
(×)
(5)转录过程中碱基配对遵循碱基互补配对原则。 (√)
［想一想］ 转录和DNA复制过程中碱基互补配对方式相同吗？ 提示：不相同。转录过程中A－U碱基对替代了复 制过程中A－T碱基对。
[解析] (1)启动子是DNA的一段调控序列，其基本组成单 位是脱氧核苷酸，终止子使RNA聚合酶与基因脱离，转录 终止。(2)过程①是转录，场所是原核细胞的细胞质。由反 密码子的序列可以推出模板链碱基序列是—AGAGTGCTT—。 (3)图示显示了核糖体合成中的调控方式——反馈调节，这 种方式可以减少细胞内物质与能量的浪费。(4)木黄酮因能 抑制rRNA形成，使核糖体不能形成，蛋白质合成受阻，细 胞不能分裂，抑制癌细胞的生长、增殖。
3．某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均
相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该
多肽的基因长度至少是
()
A．75对碱基
B．78对碱基
C．90对碱基
D．93对碱基
解析：设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子 量＝110m－18(m－1)＝2 778，则m等于30。那么控制该多 肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸)，则控制该 多肽合成的基因至少有93对碱基。 答案：D
第
三
单
第
元
三
讲
基
因
基
的
因
本
的
质
表
与
达
表
达
忆教材
研考点 明考向 提能力
高考随堂体验 课时活页作业
一、遗传信息的转录 1．RNA的结构、种类及功能[填空] (1)RNA与DNA的区别：
DNA RNA
物质组成
五碳糖
特有碱基
脱氧核糖 核糖
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
结构特点
一般是 双链 通常是单链
(2)基本单位： 核糖核苷酸 。 (3)种 功类 能信 转 核糖 使 运体 RRNNRAANAmtRRrNRNANA：A：：运蛋载白核氨质糖合基体成酸的的模组板成成分
二、遗传信息的翻译
1．密码子和反密码子[判断正误]
(1)密码子位于mRNA上，是由三个相邻碱基组成的。 (√)
(2)密码子与氨基酸是一一对应关系。
(×)
(3)决定氨基酸的密码子有64种。
(×)
(4)反密码子位于tRNA上，有61种。
(√)
2．翻译[填表]
场所
运载工具
核糖体
tRNA
模板
原料
mRNA 20种 氨基酸
题 析；②DNA复制、转录和翻译的比较。如2011安
分 徽卷T5、江苏卷T7、海南卷T15、上海卷T12、T20等 析 2.对于以上基础知识考查，仍然是将来高考的命题热
点
[例1] (2012·郑州模拟)操纵元是原核细胞基因表达调控的 一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、 终止子等部分组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白 (RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程， mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题：
解析：①中DNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以为复 制，产物为DNA，②中加入DNA为模板，原料为核糖核苷 酸，所以为转录，产物为RNA，③中加入RNA为模板，原 料为核糖核苷酸，所以为复制，产物为RNA，④中加入 RNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以产物为DNA，为逆 转录，只发生在有逆转录酶的生物中。 答案：D
通过核孔 进入细胞 质
组成细胞结构 蛋白或功能蛋 白
特点
边解旋边复制， 半保留复制
边解旋边 转录，转 录后 DNA 恢复原状
翻译结束后， mRNA 被 降 解成单体
碱基 配对
意义
复制
转录
翻译
A-T，T-A， C-G，G-C
A-U，T-A C-G，G-C
A-U， U-A， C-G，G-C
传递遗传信息