新高考一輪復習人教版基因的表達學案

第20講基因的表達

內容標準細化核心素養(yǎng)

生命觀念通過遺傳信息的傳遞過程?從分子水平第述生命的延續(xù)性.

通過遺傳信息傳遞過程中H見數(shù)目.氨基酸數(shù)目關系?提升分析

.遺傳信息的轉錄和翻譯.科學思維

1與計算他力.

2.基因與性狀的關系.

科學探究模擬中心法則各過程.

,例）析LU'!?＜達情況.關注社會?關注人類健京

社會責任

------------------------［課前自主檢測］------------------------

判斷正誤并找到課本原文

1.RNA是另一類核酸，它的分子組成與DNA很相似，也是由核昔酸連接

而成的，核苜酸含有A、G、C、T四種堿基，可以儲存遺傳信息。（必修2P64）（X）

2.RNA是在細胞核中以DNA的兩條鏈為模板合成的。（必修2P65）（X）

3.合成的mRNA從DNA鏈上釋放,而后DNA雙螺旋恢復。（必修2P65）（V）

4.翻譯的實質是將mRNA的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列。（必修2

P66）（V）

5.mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱作一個

密碼子。（必修2P66）（V）

6.地球上幾乎所有的生物體都共用一套密碼子。（必修2P67）（V）

7.每種氨基酸都有多個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。（必修2

P67）（X）

8.tRNA的種類很多，但是每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，一種氨

基酸也只能由一種tRNA轉運。（必修2P67）（X）

9.tRNA看上去像三葉草的葉形，一端攜帶氨基酸，另一端有3個相鄰堿基

可以與mRNA上的密碼子互補配對，構成反密碼子。（必修2P67）（V）

10.核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原位點1的tRNA離開核糖

體，原位點2的tRNA進入位點1,一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2,繼

續(xù)肽鏈的合成。（必修2P68）（J）

11.通常，一個mRNA分子可以相繼續(xù)結合多個核糖體，同時進行一條肽鏈

的合成。（必修2P69）（X）

12.少數(shù)生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從

RNA流向DNAo（必修2P69）（V）

13.基因通過控制酶的合成直接控制生物體性狀。（必修2P71）（X）

14.生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的

現(xiàn)象叫作表觀遺傳。（必修2P74）（V）

15.基因與性狀的關系是一一對應關系，一個性狀受一個基因的控制。（必修

2P74）（X）

（2017.海南高考）下列關于生物體內基因表達的敘述，正確的是（）

A.每種氨基酸都至少有兩種相應的密碼子

B.HIV的遺傳物質可以作為合成DNA的模板

C.真核生物基因表達的過程即是蛋白質合成的過程

D.一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條相同的RNA

答案B

解析一種氨基酸對應一種至多種密碼子，A錯誤；HIV的遺傳物質為單鏈

RNA,可以逆轉錄生成DNA,B正確；真核生物基因表達的過程包括轉錄生成

RNA和翻譯合成蛋白質,C錯誤;一個基因的兩條DNA鏈中的一條作為轉錄RNA

的模板，一個基因的兩條DNA鏈可轉錄出兩條互補的RNA,而不是相同的RNA,

D錯誤。

------------------------［知識自主梳理］------------------------

一遺傳信息的轉錄

1.基因的表達：基因可以控制回蛋白質的合成,這個過程就是基因的表達。

2.RNA的結構和種類

（1）元素組成：-C、H、0、N、P。

（2）基本單位：國核糖核苜酸。

（3）組成成分

腺嚓吟（A

網(wǎng)鳥噪吟（C）

胞喘噬（C）

阿核糖

畫尿嚅嚏（U

（4）結構：一般是畫單鏈，長度比DNA短；能通過因核孔從細胞核轉移到細

胞質中。

（5）種類

種類功能

mRNA園蛋白質合成的直接模板

tRNA識別因密碼子,轉運回氨基酸

rRNA園核糖體的組成成分

病毒RNARNA病毒的反遺傳物質

酶少數(shù)酶為RNA,可降低化學反應的回活化能（起催化作用）

3.遺傳信息的轉錄

（1）概念：RNA是在回細胞核中,通過國RNA聚合酶以同DNA一條鏈為模板

合成的，這一過程叫作轉錄。

（2）圖示

轉錄的方向（RNA聚合取,

mRNA

"游離的核-M

糖核甘酸

mRNA合成方向是國5，f3，。

⑶過程（以合成mRNA為例）

第1步：DNA雙鏈解開，國堿基暴露出來。當細胞開始合成某種蛋白質時,

國RNA聚合酶與編碼這個蛋白質的因一段DNA結合,使得DNA雙鏈解開，雙

鏈的堿基得以暴露。

第2步：游離的四核糖核昔酸與園DNA模板鏈上的堿基因互補配對,在因

RNA聚合酶的作用下開始國mRNA的合成。

第3步：新結合的弱核糖核苔酸連接到正在合成的因mRNA分子上。

第4步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋四恢復。

筆記空間

易錯判斷

1.一個DNA分子上有很多基因，轉錄是以基因的一條鏈為模板的。（J）

2.轉錄與DNA復制都遵循堿基互補配對原則，且配對方式相同。（X）

3.由于基因選擇性表達，一個DNA分子在不同細胞內轉錄出來的mRNA

不完全相同。（J）

4.三種RNA均由DNA轉錄而來。（J）

5.轉錄解旋時需要解旋酶。（X）

易錯判斷

1.信使RNA上任意三個相鄰的堿基構成一個密碼子。（X）

2.密碼子與氨基酸呈現(xiàn)一一對應的關系。（X）

3.每種密碼子都有對應的反密碼子。（X）

4.tRNA中只含有三個含氮堿基。（X）

5.細胞中能運輸氨基酸的物質，其化學本質為蛋白質。（X）

6.3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。（J）

7.翻譯過程中mRNA并不移動，只是核糖體沿mRNA移動。（J）

8.轉錄和翻譯過程都有A—U和T—A的配對。（X）

特別提醒原核細胞的轉錄和翻譯（如圖）

@71聚今嫁

.極松出鄉(xiāng)小

圖中①是DNA模板鏈，②、③、④、⑤表示正在合成的4條mRNA,在核

糖體上同時進行翻譯過程。

真核細胞的基因是先轉錄后翻譯，轉錄的主要場所是細胞核；原核細胞的基

因是邊轉錄邊翻譯。

二遺傳信息的翻譯

1.概念解讀

場所細胞質的核糖體上

模板0mRNA

原料21種因氨基酸

產物具有一定因氨基酸順序的蛋白質

2.密碼子

(1)概念：信使RNA上3個相鄰堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱

作一個國密碼子。

(2)種類：64種，其中一般情況下決定氨基酸的密碼子有因6』_種，終止密碼

子有3種。特殊情況下能編碼氨基酸的有62種。

(3)密碼子與氨基酸的對應關系

一種密碼子一般情況下只能決定國二種氨基酸，一種氨基酸可能對應國二種

或幾種密碼子。

特別提醒

①在正常情況下，UGA是終止密碼子，但在特殊情況下，UGA可以編碼畫硒

代半胱氨酸。

②在國原核生物中,GUG也可以作起始密碼子，此時它可以編碼甲硫氨酸。

3.tRNA

(1)結構：呈三葉草的葉形

反密碼干：反識別密碼予

⑵種類：一般情況下四豆種。

(3)tRNA與氨基酸的對應關系

一種tRNA一般情況下只能轉運一種氨基酸，一種氨基酸可由回一種或幾種

tRNA轉運。

(核糖體在mRNA上的移動方向)

5.mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關系圖

/核糖體

正在合成的肽鏈

(1)數(shù)量關系：一個mRNA可同時結合四多金核糖體，同時進行多條肽鏈的

合成。

(2)目的意義：■少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。

(3)方向：回從左向右(見右圖),判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，國長的翻譯在前。

(4)加工：合成的僅是多肽鏈，要形成具有特定空間結構和功能的蛋白質還需

要運送至園內質網(wǎng)、回高爾基體等結構中進一步加工。

三中心法則的提出與其發(fā)展

1.提出人：回克里克。

2.中心法則：遺傳信息的流動方向(也稱信息流)

foNA...........?iRNA—蛋白質

①④

①DNA的復制②園轉滎③翻譯④RNA的復制⑤國逆轉錄

3.中心法則與生物種類的關系

(1)能分裂的細胞及噬菌體等DNA病毒的中心法則

08QAj^RNAm,M.

(2)煙草花葉病毒等大部分RNA病毒的中心法則

由及翻譯mi'ifT-

UaJ制IR、A------蛋H質

(3)H1V等逆轉錄病毒的中心法則

圜RNAg著④A3RNA工蛋白質

轉錄翻降

(4)不能分裂的細胞：回DNA'RNA一?蛋白質.

4.生命是因物質、能量和信息的統(tǒng)一體:在遺傳信息的流動過程中，.DNA、

RN區(qū)是信息的載體，R蛋白質是信息的表達產物,而團組巳為信息的流動提供能

量。

四DNA復制、轉錄、翻譯、逆轉錄和RNA復制的比較

DNA復制轉錄翻譯逆轉錄RNA復制

場所主要細胞核主要細胞核核糖體宿主細胞宿主細胞

回DNA的園DNA的

模板國mRNA國RNA因RNA

兩條鏈一條鏈

4種脫氧4種核糖21種4種脫氧4種核糖

原料

核昔酸核昔酸氨基酸核甘酸核昔酸

酶解旋酶、SRNA縮合國逆轉錄酶園RNA

DNA聚合聚合酶反應的酶復制酶

酶

能量ATP

G—C,CfG

堿基互補配

A->T,A—U,A—U,A-T,A—U,

對原則

T->AT—AU->AU—AU->A

兩個子

產物RNA多肽鏈DNARNA

代DNA

信息國DNA—因DNA一[UmRNAf園RNA一回RNAf

傳遞DNARNA蛋白質DNARNA

通過宿主細

前后代之間前后代之間

表達遺傳信表達遺傳信胞傳遞遺傳

意義傳遞遺傳信傳遞遺傳信

息息信息，合成

息息

蛋白質

五基因表達與性狀的關系

1.基因表達產物與性狀的關系

(1)直接方式

①機理：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。

②實例：回囊性纖維化的病因。

(2)間接方式

①機理：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。

②實例：因白化病、豌豆皺粒的形成。

2.基因的選擇性表達與細胞分化

(1)生物多種性狀形成的基礎：生物體多種性狀的形成，都是以國細胞分化為

基礎的。

(2)表達的基因大致分為兩類

①在國所有細胞中都表達的基因,指導合成的蛋白質是維持細胞因基本生命

活動所必需的,如因核糖體蛋白基因,ATP合成酶基因。

②只在國某類細胞中特異性表達的基因,如卵清蛋白基因、因胰島素基因。

(3)細胞分化的實質：國基因的選擇性表達。國基因的選擇性表達與基因表達

的調控有關。

3.表觀遺傳

(1)基因表達的調控

基因什么時候表達、在哪種細胞中表達以及回表達水平的高低都是受到調控

的，這種調控會直接影響園性狀。

(2)表觀遺傳

①定義：生物體基因的回堿基序列保持不變,但回基因表達和?表型發(fā)生晅可

遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。

②存在時期：表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的回生長、發(fā)育和衰老的整個

生命活動過程中。

③實例：同卵雙胞胎的微小差異；蜂王與工蜂在形態(tài)、結構、生理和行為上

的不同。

4.總結：基因通過其表達產物——園蛋白質來控制性狀,細胞內的明基因表

達與否以及因表達水平的高低都是受到調控的。細胞分化的實質是回基因選擇性

表達的結果,表觀遺傳能翦使生物體在國基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生四可

遺傳的性狀改變。

5.基因與性狀的關系

(1)在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系。

①一個性狀可以受到國紅基因的影響。例如人的身高。

②一個基因也可以影響因多金性狀。例如水稻中的G/?力基因。

(2)生物體的性狀也不完全由基因決定，國如境對性狀也有著重要影響。例如，

后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對人的身高也有重要作用。

（3）總結：基因與基因、回基因與基因表達產物、基因與環(huán)境之間存在著復雜

的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調控著生物體的

性狀。

特別提醒細胞質基因與細胞核基因的比較

項目細胞質基因細胞核基因

存在部位線粒體、葉綠體細胞核

與蛋白質結合成為染色

是否與蛋白質結合否，DNA分子裸露

體

遺傳方式母系遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律

（1）細胞質基因的活動受細胞核基因的控制

⑵核基因的復制、轉錄在細胞核內進行，翻譯在細胞

聯(lián)系質的核糖體上進行；線粒體、葉綠體中基因的復制、

轉錄、翻譯均在線粒體、葉綠體內完成

⑶生物的性狀受核基因和質基因共同控制

易錯判斷

1.中心法則圖解①?⑤均可發(fā)生在正常人體細胞內。（X）

2.線粒體和葉綠體中的基因也可以進行表達。（J）

3.所有活細胞均可發(fā)生中心法則中的全部過程。（X）

4.DNA復制只發(fā)生在分裂的細胞中，而轉錄和翻譯可以發(fā)生在任何時期。（J）

易錯判斷

1.表觀遺傳是不依賴于DNA序列變化的遺傳現(xiàn)象。（X）

2.DNA甲基化會改變基因的表達，導致基因控制的性狀發(fā)生改變。（J）

------------------------［考點題型突破］------------------------

考點1基因指導蛋白質的合成

，題型_DNA/口RNA比較

1.下列關于圖中①②兩種核酸分子的敘述，正確的是（）

①②

A.①②中的瞟吟堿基數(shù)都等于口密碇堿基數(shù)

B.遺傳基因在①上，密碼子位于②上

C.②是由①轉錄而來的

D.肺炎鏈球菌和噬菌體均含①和②

答案C

解析①是雙鏈DNA,喋吟堿基數(shù)與口密嚏堿基數(shù)相等，②是tRNA,喋吟堿

基數(shù)與喀碇堿基數(shù)不一定相等，A錯誤；②是tRNA,密碼子位于mRNA上，反

密碼子位于tRNA上,B錯誤；tRNAsmRNA和rRNA都是由DNA轉錄而來的,

C正確；噬菌體是DNA病毒，不含RNA,D錯誤。

2.如圖所示，由1分子磷酸、1分子堿基和1分子化合物a構成了化合物b,

下列有關敘述正確的有幾項（）

'---V---'

h

①若m為腺瞟吟，則b肯定為腺瞟吟脫氧核昔酸②若a為核糖，則b為

DNA的基本組成單位③若m為尿喀嚏，則DNA中肯定不含這種化合物④在

煙草花葉病毒體內，b有8種⑤由b構成的單鏈RNA中，一定不含氫鍵⑥a

屬于不能水解的糖，是生物體內的能源物質⑦若a為核糖，則由b組成的核酸

主要分布在細胞質中⑧硝化細菌體內含的化合物m共4種

A.一項B.兩項C.三項D.四項

答案B

解析若m為腺瞟吟，則b可能為腺喋吟脫氧核苗酸，也可能是腺瞟吟核糖

核昔酸，①錯誤；若a為核糖，則b為RNA的基本組成單位，②錯誤；若m為

尿嚓碇，則b是RNA的基本組成單位，DNA中不含b這種化合物，③正確；煙

草花葉病毒只有RNA一種核酸，所以只含有四種核糖核昔酸，即b只有4種，

④錯誤；tRNA中含有少量氫鍵，⑤錯誤；a是五碳糖，屬于不能水解的糖，但是

不能提供能量，⑥錯誤；若a為核糖，則由b組成的核酸是RNA,主要分布在細

胞質中，⑦正確；硝化細菌體內含有RNA和DNA兩種核酸，因此所含的化合物

m共5種，⑧錯誤。綜上所述，正確的有③⑦，故選B。

技法提升

主要存在于細胞核中

①據(jù)“分布"T主要存在干細胞質中DNA

RNA

②據(jù)“鏈數(shù)”-多為單鏈

RNA與DNA'aRNA

的區(qū)別

產T無U.DNA

③據(jù)“堿基”也五IRNA

產氧核糖.DNA

④據(jù)“五碳糖嬴二RNA

（1）若：A=T,G=C0雙鏈DNA；

（2）若：喋吟數(shù)/口密嚏數(shù)=單鏈DNA。

3.DNA和RNA合成的判斷

用放射性同位素標記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可

推斷正在發(fā)生DNA的合成；若大量利用U,可推斷正在進行RNA的合成。

，題型二遺傳信.息一密擔一壬、…反密碼壬.的關系分析

3.（2020.全國卷IH）細胞內有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃瞟

吟⑴，含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配

對方式（Gly表示甘氨酸）。下列說法錯誤的是（）

A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子

B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合

C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成

D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變

答案C

解析由圖示分析可知，I與u、C、A均能配對，因此含I的反密碼子可以

識別多種不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的配對遵循堿基互補配對原

則，堿基對之間通過氫鍵結合，B正確；由圖示可知，tRNA分子由單鏈RNA經

過折疊后形成三葉草的葉形，C錯誤；由于密碼子的簡并性，mRNA中堿基的改

變不一定造成所編碼氨基酸的改變，從圖示三種密碼子均編碼甘氨酸也可以看出,

D正確。

4.如圖表示藍細菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。請

判斷下列說法中正確的是（）

」

酪氨酸

A1以①鏈為

C1

模板’

G1著天冬氨酸

A1

Ta1

D

(ff②

A.分析題圖可知①是P鏈，完成此過程的場所是細胞核

B.除圖中所示的兩種RNA之外，RNA還包括tRNA

C.圖中②到③的過程需要在核糖體上進行

D.能夠決定氨基酸的是③，其種類有61種

答案C

解析根據(jù)堿基互補配對原則，從圖中②的堿基組成可以確定B鏈是轉錄模

板,藍細菌是原核生物，沒有細胞核，A錯誤；RNA包括mRNA（圖中②）、tRNA（圖

中③）和rRNA（核糖體RNA,圖中未畫出），B錯誤；圖中②到③的過程是翻譯過

程，在核糖體上進行，C正確；能夠決定氨基酸的是mRNA上的密碼子，一般情

況下有61種（終止密碼子除外），③是tRNA,D錯誤。

知識拓展

遺傳信息、密碼子與反密碼子

比較項目遺傳信息密碼子反密碼子

遺傳信息指的是基

mRNA中決定一個tRNA中與mRNA

因中脫氧核苗酸的

概念氨基酸的三個相鄰上的密碼子互補配

排列順序（RNA病

堿基對的三個堿基

毒除外）

在DNA±（RNA病

存在位置在mRNA上在tRNA上

毒除外）

控制生物的遺傳性直接決定蛋白質中

作用識別密碼子

狀的氨基酸序列

①基因中脫氧核昔酸的序列決定mRNA中核糖核苜酸的序

列；

②mRNA中的堿基序列與基因模板鏈中的堿基序列互補；

聯(lián)系

③密碼子與反密碼子的相應序列能互補配對；

④密碼子與反密碼子并不完全是一一對應的，一般情況下，3

種終止密碼子沒有相應的反密碼子，也不會翻譯出氨基酸。

，題型三轉一錄和翻譯過程

5.（2019.全國卷I）用體外實驗的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子

是UUU,若要在體外合成同位素標記的多肽鏈，所需的材料組合是（）

①同位素標記的tRNA②蛋白質合成所需的酶③同位素標記的苯丙氨酸

④人工合成的多聚尿口密碇核昔酸⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液

A.①②④B.②③④

C.③④⑤D.①③⑤

答案C

解析在體外合成同位素標記的多肽鏈，需要有翻譯合成該多肽鏈的模板

一mRNA,人工合成的多聚尿喀嚏核苜酸是能翻譯為苯丙氨酸多肽鏈的mRNA

鏈；還需要有合成該多肽鏈的原料——同位素標記的氨基酸（苯丙氨酸）。止匕外，

合成該多肽鏈還需要核糖體、酶、能量、tRNA等，可由除去了DNA和mRNA

的細胞裂解液提供。

6.（2020.山東3月聯(lián)考）如圖①②③表示了真核細胞中遺傳信息的傳遞方向，

有關說法正確的是（）

rRN.V蛋白質

A.①②③也能在線粒體、葉綠體及原核細胞中進行

B.每種氨基酸均可由不止一種tRNA來轉運

C.③是翻譯過程，方向是從b到a

D.一條mRNA可與多個核糖體結合，多個核糖體共同合成一條多肽鏈，加

快了翻譯的速率

答案A

解析線粒體、葉綠體和原核細胞中都含有DNA,也含有核糖體，能進行圖

中①DNA的復制、②轉錄和③翻譯過程，A正確；一種氨基酸可以由一種或幾種

tRNA來轉運，B錯誤；③是翻譯過程，根據(jù)肽鏈的長度可知，翻譯的方向是從a

到b,C錯誤；一條mRNA上可同時結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成,

從而提高翻譯的速率，D錯誤。

7.如圖為某生物遺傳信息傳遞的部分途徑示意圖，圖中過程I所合成的RNA

鏈不易與模板分開，形成了R環(huán)（由一條RNA鏈與雙鏈DNA中的一條鏈雜交而

組成的三鏈核酸結構）。請據(jù)圖回答：

(1)圖中A表示。某同學判斷該圖表示的遺傳信息傳遞過程發(fā)生

在原核細胞中，他判斷的依據(jù)是o

(2)過程1中，R環(huán)結構的形成往往與DNA中某種堿基對的數(shù)量有關，推測

該片段可能含有較多的堿基對，使mRNA不易脫離模板鏈。

(3)R環(huán)的形成會降低DNA的穩(wěn)定性。若非模板鏈上胞嚓碇被替換為尿喘碇

且能作為模板進行復制，則經兩次復制后，子代DNA中該位點上可形成的新堿

基對組合是o對真核生物來說，DNA復制通常不能發(fā)生在細胞周期的分

裂期，原因是___________________________________________________o

(4)過程II中,每個核糖體與mRNA結合的部位會形成個tRNA的結

合位點。據(jù)圖可知，核糖體的移動方向是___________(填“從左向右”或“從右

向左”)。

答案(l)RNA聚合酶轉錄和翻譯在同一場所進行

(2)G—C

(3)A—T和U—A分裂期染色體高度螺旋化，DNA不易解旋

(4)2從右向左

解析(1)過程I表示轉錄，圖中的A代表RNA聚合酶。由于原核細胞不具

有核膜，所以轉錄和翻譯在同一場所進行，這一特點可用來區(qū)別原核細胞和真核

細胞。

(2)由于G—C堿基對含3個氫鍵，A—T堿基對含2個氫鍵，若DNA片段中

含有較多的G—C堿基對，轉錄時DNA單鏈與mRNA結合形成的雙鏈含氫鍵較

多，結構較穩(wěn)定，使mRNA不易脫離模板鏈。

(3)若非模板鏈上胞嚓咤被替換為尿喀碇，則該位點復制一次后對應的堿基對

是C—G和U—A,其中堿基對U—A再復制一次后，該位點上可得到新的堿基

對組合U—A和A—T。對真核生物來說，DNA復制通常不能發(fā)生在細胞周期的

分裂期，原因是分裂期染色體高度螺旋化，DNA不易解旋。

（4）每個核糖體與mRNA結合的部位可形成2個tRNA結合位點。隨著核糖體

在mRNA上移動，合成的肽鏈逐漸變長，由此可判斷題圖中核糖體從右向左移動。

題后歸納

基因表達過程圖的分析方法

⑴分析此類問題要分清mRNA鏈和多肽鏈的關系。DNA模板鏈在RNA聚

合酶的作用下可產生mRNA,而在同一條mRNA鏈上結合的多個核糖體，可同

時合成若干條相同的多肽鏈。

（2）用“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程圖：

一看細胞結構二看轉錄和翻譯能否同時發(fā)生

1

如果有細胞核或如果轉錄和翻譯能同時進行，說

核膜（如圖2）,明該過程屬于原核生物的基因表

則為真核細胞；達過程（如圖1）。如果轉錄和

如果無細胞核或翻譯不能同時進行（先轉錄后翻

核膜（如圖1）.譯），說明該過程屬于真核生物

則為原核生物的表達過程（如圖2）

題型四轉錄和翻譯的相.關計算

8.如圖所示為某生物的基因表達過程。下列相關敘述不正確的是（）

RNA聚介酶

A.該過程發(fā)生在真核細胞內，在RNA聚合酶的作用下DNA雙螺旋解開

B.若合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則該條肽鏈中至少含有102個

氧原子

c.RNA與DNA的雜交區(qū)域中既有A—T又有U—A之間的配對

D.該基因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等

答案A

解析圖中轉錄和翻譯過程在同時進行，故發(fā)生在原核細胞中，A錯誤；若

合成一條肽鏈時脫去了100個水分子，則形成100個肽鍵，每個肽鍵中含有1個

氧原子，同時每條肽鏈至少含有1個游離的竣基，因此該條肽鏈中至少含有100

+2=102個氧原子，B正確；RNA與DNA的雜交區(qū)域中堿基配對方式為A—T、

U—A、C—G,C正確；一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA來轉運，因此該基

因翻譯時所需tRNA與氨基酸的種類數(shù)不一定相等，D正確。

9.現(xiàn)代生物工程能夠實現(xiàn)通過已知蛋白質的氨基酸序列來人工合成基因。現(xiàn)

已知人體生長激素共含190個肽鍵（單鏈），假設與其對應的mRNA序列中有A和

U共313個，則合成的生長激素基因中G至少有（）

A.130個B.260個C.313個D.無法確定

答案B

解析此蛋白質由191個氨基酸縮合而成，控制其合成的mRNA中最少有

573個堿基，又知mRNA中A+U為313個，所以mRNA中G+C為573-313

=260（個），故DNA的兩條鏈中G+C共有520個，即該基因中G至少有260個。

技法提升

基因表達過程中的相關計算方法

（。在不考慮非編碼區(qū)和內含子的條件下

轉錄、翻譯過程中DNA（基因）堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)：多肽鏈氨基酸數(shù)=

6：3：1,即：

DNA（基因）mRNA蛋白質

….蓋e黑cu精氨酸

CGT密碼子

堿基數(shù)目堿基數(shù)目氨基酸數(shù)目

631

基因表達過程中，蛋白質中氨基酸的數(shù)目=參加轉運的tRNA數(shù)目=1/3

mRNA的堿基數(shù)目=1/6基因中的堿基數(shù)。

（2）基因中堿基與蛋白質相對分子質量之間的計算

若基因中有〃個堿基，氨基酸的平均相對分子質量為a,合成含機條多肽鏈

的蛋白質的相對分子質量=不-。-18義仁-，可；若改為〃個堿基對，則公式為］F

-18X&一加）。

注：解答蛋白質合成的相關計算問題時，應看清是DNA上的堿基對數(shù)還是

個數(shù)，是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基個數(shù)，是合成蛋白質所需氨基酸的個數(shù)

還是種類數(shù)。

考點2中心法則及基因與性狀的關系

0題型一.中心.法則過程及分.析

1.下圖是4種遺傳信息的流動過程，對應的敘述不正確的是（）

轉錄翻評C轉錄翻譯.，

@QA—*mRNA—??胰島索—?mRNA―?蛋白質

甲丙

盤錄

A—?m!RNA力蛋白質（RNA—??蛋日質

乙丁

A.甲可表示胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳信息的傳遞方向

B.乙可表示逆轉錄病毒在宿主細胞內繁殖時的遺傳信息傳遞方向

C.丙可表示DNA病毒（如噬菌體）在宿主細胞內繁殖時的遺傳信息傳遞方向

D.丁可表示RNA病毒（如煙草花葉病毒）在宿主細胞內繁殖過程中的遺傳信

息傳遞方向

答案A

解析胰島細胞屬于高度分化的細胞，胰島細胞中胰島素合成過程中的遺傳

信息傳遞方向中不包括DNA復制。

2.如圖為有關遺傳信息傳遞和表達的模擬實驗，下列相關敘述合理的是（）

X

A.若X是mRNA,Y是多肽，則試管內必須加入氨基酸

B.若X是DNA,Y含有U,則試管內必須加入逆轉錄酶

C.若X是tRNA,Y是多肽，則試管內必須加入脫氧核苜酸

D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,則試管內必須加入DNA酶

答案A

解析若X是mRNA,Y是多肽，則試管內發(fā)生的是翻譯過程，因此試管內

必須加入氨基酸，A正確；若X是DNA,Y含有U,即Y為RNA,則試管內發(fā)

生的是轉錄過程，不需要加入逆轉錄酶，需要加入RNA聚合酶等，B錯誤；若X

是tRNA,Y是多肽，則試管內發(fā)生的是翻譯過程，不需要加入脫氧核昔酸，需

要加入氨基酸，C錯誤；若X是HIV的RNA,Y是DNA,則試管內發(fā)生的是逆

轉錄過程，需要加入逆轉錄酶，而不是DNA酶，D錯誤。

技法提升

1.“三看法”判斷中心法則各過程

“一看”模板“二看”原料“三看”產物生理過程

脫氧核甘酸DNADNA復制

DNA

核糖核甘酸RNA轉錄

脫氧核甘酸DNA逆轉錄

核糖核普酸RNARNA復制

RNA

蛋白質

氨基酸翻譯

（或多肽）

高等動植物共有的途徑是DNA復制、轉錄和翻譯，但具體到不同細胞情況

不盡相同，如根尖分生區(qū)細胞等分裂旺盛的組織細胞中三條途徑都有；成熟葉肉

細胞等高度分化的細胞無DNA復制途徑，只有轉錄和翻譯兩條途徑；哺乳動物

成熟的紅細胞無遺傳信息傳遞。

題型二基.因.與生物性狀.關系的判斷

3.如圖為人體內基因對性狀的控制過程，分析可知（）

基因］卜二RNA1-曳-酪氨酸酶一"一!

——1酪氨酸

基因2產-RNA2上」血紅蛋白工■正常紅細胞

----1j⑤

鐮狀?細胞

A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內的同一個細胞中

B.圖中①過程需RNA聚合酶的參與，②過程需tRNA的協(xié)助

C.④⑤過程的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同

D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制生物體的所有性狀

答案B

解析同一個個體的細胞是受精卵經過有絲分裂產生的，細胞核基因相同，

因此基因1和基因2一般會出現(xiàn)在人體內的同一個細胞中，A錯誤；圖中①是轉

錄過程，需要RNA聚合酶，②過程是翻譯過程，需要tRNA識別密碼子，攜帶

氨基酸到核糖體上，B正確；④⑤過程結果存在差異的根本原因是基因突變，直

接原因是血紅蛋白的結構不同，C錯誤；圖中①②③表明基因通過控制酶的合成

來控制生物體的性狀，但不是所有性狀，基因還可以通過控制蛋白質的結構直接

控制生物體的性狀，D錯誤。

4.牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途

徑示意圖，從圖中不能得出的結論是（）

基因①基因②基因③

III紅色

醐1酶2醐3酸件/

苯丙酮氨酸」一輔梅……一」查爾酮—一花青素

藍色

A.花的顏色由多對基因共同控制

B.基因可以通過控制酶的合成來控制代謝

C.生物性狀由基因決定，受環(huán)境影響

D.若基因①不表達，則基因②和基因③也不表達

答案D

解析由圖可知，花青素決定花的顏色，而花青素的合成是由多對基因共同

控制的，A正確；基因①②③分別通過控制酶1、酶2、酶3的合成來控制花青素

的合成，B正確；花青素在酸性和堿性條件下顯示不同的顏色，說明環(huán)境因素也

會影響生物性狀（即花色），C正確；基因①②③的表達是相互獨立的，D錯誤。

C題型三表觀遺傳

5.（2021.河北選擇性考試）DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基

基團，此種變化可影響基因的表達，對細胞分化具有調控作用?；騿幼訁^(qū)域

被甲基化后，會抑制該基因的轉錄，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型的癌細胞中

發(fā)生了抑癌基因的過量甲基化。下列敘述錯誤的是（）

甲基化

啟動子轉錄區(qū)域終止子

A.細胞的內外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化

B.甲基化的啟動子區(qū)更易暴露轉錄模板鏈的堿基序列

C.抑癌基因過量甲基化后會導致細胞不正常增殖

D.某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對象

答案B

解析DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團，細胞的內外環(huán)

境因素均可引起DNA的甲基化，從而影響基因的表達，進而調控細胞分化，A

正確；從圖中可以看出，基因包括啟動子、轉錄區(qū)域、終止子等部分，啟動子和

轉錄區(qū)域為基因中不同的區(qū)段，基因啟動子區(qū)域被甲基化后，會抑制該基因的轉

錄，因此甲基化的啟動子區(qū)不利于暴露轉錄模板鏈的堿基序列