第3講 基因的表達- 備戰(zhàn)2024年高考生物大一輪復(fù)習(xí)課件

第七單元

第3講基因的表達考點由高考知核心知識點預(yù)測基因的表達（2023

廣東卷）中心法則（2023

廣東卷）基因表達（2023

湖南卷）RNA（2023

湖南卷）基因表達（2023

山東卷）RNA（2023

海南卷）甲基化（2023

浙江卷）基因表達（2023

湖南卷）基因表達（2023

天津卷）甲基化（2023

浙江卷）基因表達（2022

廣東卷）RNA（2022福建卷）RNA（2022天津卷）甲基化（2022重慶卷）基因表達（2022浙江卷）中心法則（2022河北卷）中心法則（2022湖南卷）基因表達（2022江蘇卷）基因的表達分析近三年的高考試題，可以發(fā)現(xiàn)高考試題均考查遺傳信息的本質(zhì)；復(fù)制機轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；生物的變異內(nèi)容。2024年高考很可能在呈現(xiàn)現(xiàn)實中的問題情景，讓學(xué)生運用相關(guān)基礎(chǔ)知識，分析轉(zhuǎn)錄翻譯過程及變異類型發(fā)生的原因及結(jié)果的推測。12RNA的結(jié)構(gòu)和種類3遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯基因?qū)π誀畹目刂?RNA的結(jié)構(gòu)和種類元素組成：基本單位:C、H、O、N、P核糖核苷酸磷酸基團核糖含氮堿基核糖P含氮堿基CH2O1'2'3'4'5'OHHOHHHH核糖PA核糖PC核糖PG核糖PU(4種)核糖核苷酸鏈（1）RNA的結(jié)構(gòu)1RNA的結(jié)構(gòu)和種類（2）RNA的種類（通常是單鏈）種類功能mRNA

RNA。以密碼子的形式，攜帶來自DNA的

，是

合成的

模板。tRNA

RNA。攜帶的

能與mRNA上的

互補配對，轉(zhuǎn)運

。rRNA

RNA。

的組成成分，還能催化

的形成。信使遺傳信息蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運反密碼子核糖體密碼子核糖體肽鍵直接氨基酸密碼子mRNAtRNArRNA5'3'1RNA的結(jié)構(gòu)和種類核糖PA核糖PC核糖PG核糖PUmRNA的平面結(jié)構(gòu)圖DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖脫氧核糖PA脫氧核糖PC脫氧核糖PG脫氧核糖PT脫氧核糖PTC脫氧核糖PG脫氧核糖PA脫氧核糖P（3）比較DNA和RNA的結(jié)構(gòu)，分析并歸納。1RNA的結(jié)構(gòu)和種類項目DNARNA組成元素基本單位化學(xué)組成磷酸五碳糖堿基分布結(jié)構(gòu)C、H、O、N、P脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A、C、G、TA、C、G、U一分子磷酸一分子磷酸雙螺旋結(jié)構(gòu)大多數(shù)單鏈結(jié)構(gòu)主要在細胞核主要存在于細胞質(zhì)（3）比較DNA和RNA的結(jié)構(gòu)，分析并歸納。1RNA的結(jié)構(gòu)和種類（4）歸納RNA適于作DNA的信使條件：①RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。②RNA與DNA的結(jié)構(gòu)相似，能夠儲存遺傳信息。DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的?2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的?2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯（1）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的方向RNA聚合酶DNAmRNA5'3'5'3'游離的核糖核苷酸RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的過程。①轉(zhuǎn)錄的概念：②條件模板：原料：酶：能量：DNA的一條鏈RNA聚合酶游離的四種核糖核苷酸

ATP④產(chǎn)物：mRNA（還有tRNA和rRNA）③原則：堿基互補配對2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯轉(zhuǎn)錄的方向RNA聚合酶DNAmRNA5'3'5'3'游離的核糖核苷酸⑤過程：解旋需要RNA聚合酶解開DNA兩條螺旋的雙鏈配對模板：解開的DNA中的一條鏈原料：游離4種核糖核苷酸原則：堿基互補配對酶：RNA聚合酶釋放合成的RNA從模板鏈上釋放連接結(jié)果：形成一個RNADNA雙螺旋恢復(fù)1．轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所模板原料酶產(chǎn)物細胞分裂(有絲和減Ⅰ前的間期個體生長發(fā)育的整個過程主要在細胞核(線粒體、葉綠體

)

主要在細胞核(線粒體、葉綠體

)

DNA的兩條鏈DNA的一條模板鏈4種脫氧核苷酸。4種核糖核苷酸。解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶兩個雙鏈DNARNA（mRNA、tRNA、rRNA）1．轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？復(fù)制轉(zhuǎn)錄特點堿基配對遺傳信息傳遞半保留復(fù)制（多起點邊解旋邊雙向復(fù)制）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄（原核細胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯）A－T、T－AG－C、C－GA－U、T－AG－C、C－GDNA→DNADNA→mRNA堿基互補配對原則能夠保證遺傳信息傳遞的準確性2．與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？復(fù)制轉(zhuǎn)錄原料酶4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶3．轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？AGTTCGGAACTCAAGCCTTGαβAGTTCGGAAC轉(zhuǎn)錄UCAAGCCUUGαDNADNA的一條鏈RNA轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基與DNA模板鏈（α）的堿基是互補配對的關(guān)系，該RNA的堿基序列與另一條非模板鏈（β）的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對應(yīng)在非模板鏈（β）上的堿基是T。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯（2）翻譯轉(zhuǎn)錄的實質(zhì)：通過轉(zhuǎn)錄，遺傳信息由DNA傳遞給了mRNA。AGTACGGAACTCATGCCTTGαβAGTACGGAAC轉(zhuǎn)錄UCAUGGCCUUGαDNADNA的一條鏈RNADNA上的堿基排列順序那么，遺傳信息到達細胞質(zhì)后，細胞又是怎樣解讀的呢？游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫作翻譯。①概念：轉(zhuǎn)錄得到的RNA是核糖核酸，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列與蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序有何關(guān)系？2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯（2）翻譯mRNA：堿基的數(shù)量蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量堿基的排列順序堿基的種類氨基酸的排列順序氨基酸的種類4種21種討論：4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸的呢？堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？1個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：決定決定決定2個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：3個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：41=442=1643=642遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯②密碼子:mRNA5'3'密碼子密碼子密碼子決定決定決定纈氨酸組氨酸精氨酸mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基叫作1個密碼子2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯21種氨基酸的密碼子表1.試著找出苯丙氨酸、絲氨酸的密碼子是？2.有找到特殊密碼子嗎？UUU、UUCAGU、AGC真核生物的起始密碼子均為AUG，編碼甲硫氨酸原核生物GUG也可以是起始密碼子，編碼甲硫氨酸。但，GUG作為肽鏈中間的密碼子，編碼纈氨酸。起始密碼子：終止密碼子：AUG、GUGUAA、UAG、UGA2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯概念：信使RNA上決定1個氨基酸的

。種類：共

種，其中編碼氨基酸的密碼子有

種。

其中起始密碼子

種（AUG甲硫氨酸，GUG纈氨酸）

終止密碼子

種（不編碼氨基酸：UAA、UAG）。數(shù)量關(guān)系：1種密碼子決定

種氨基酸；

而1種氨基酸卻可以由

種不同密碼子決定。3個相鄰堿基64622311種或多②密碼子:2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯小結(jié)遺傳密碼的特點：①遺傳密碼共64個，能決定氨基酸的遺傳密碼有62個（含UGA）。有3個終止密碼子（含UGA），一般情況下沒有對應(yīng)的氨基酸。②一個密碼子決定一個特定的氨基酸。③密碼子的簡并性：多數(shù)氨基酸有2個以上的密碼子。④密碼子的通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯1．從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？2．幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。根據(jù)這一事實，你能想到什么？可以增強密碼子的容錯性，當密碼子中一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。說明當今生物可能有著共同的起源，或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。3.已知一段mRNA的堿基序列是：5?-AUGUACAACCGGCCCCUACAGGAUUAA-3?，你能寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸-酪氨酸-天冬酰胺-精氨酸-脯氨酸-亮氨酸-谷氨酰胺-天冬氨酸游離在細胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣被運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢?將氨基酸運送到“生產(chǎn)線”上去的“搬運工”，是另一種RNA——tRNA。密碼子mRNAtRNA5'3'5'3'反密碼子密碼子mRNAtRNA5'3'5'3'反密碼子③tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)結(jié)構(gòu)：RNA鏈經(jīng)過折疊，看上去像三葉草的葉形形態(tài)：其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個相鄰的堿基每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，叫作反密碼子。結(jié)合氨基酸的部位堿基配對種類：61種數(shù)量關(guān)系：1種tRNA只能轉(zhuǎn)運1種氨基酸；1種氨基酸可由1種或多種tRNA轉(zhuǎn)運。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯④mRNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯5'3'④mRNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程5'3'2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯mRNA于核糖體結(jié)合

tRNA攜帶氨基酸至于特定位置

核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，由對應(yīng)的tRNA運輸相應(yīng)的氨基酸加到延伸中的肽鏈上（一個mRNA可以結(jié)合多個核糖體）

肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離5'3'5'3'起始運輸延伸停止脫離當核糖體到達mRNA上的終止密碼子時，合成停止肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，通常經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，然后開始承擔細胞生命活動的各項職責。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯肽鏈核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糖蛋白糖鏈運輸小泡芽脫落高爾基體加工成成熟的蛋白質(zhì)如何在短時間內(nèi)由一條mRNA合成出多個相同的蛋白質(zhì)分子？①結(jié)合右圖，如何判斷翻譯的方向？②翻譯結(jié)束后得到的多條肽鏈有什么特點？為什么？左→右氨基酸序列相同一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈因為模板mRNA相同2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯ATACGGAACαTATGCCTTGβ轉(zhuǎn)錄UAUGCCUUGDNA模板鏈RNADNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系A(chǔ)TACGGAACα翻譯遺傳信息密碼子反密碼子AUACGGCAA酪氨酸丙氨酸纈氨酸肽鏈氨基酸2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯DNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系(1)DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯(2)計算中“最多”和“最少”的分析DNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系①翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。②基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯科學(xué)家克里克首先預(yù)見了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，并于1957年提出了中心法則：DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯（3）中心法則：逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)隨著研究的不斷深入，科學(xué)家對中心法則作出了補充：【資料1】許多RNA病毒（如脊髓灰質(zhì)炎病毒、雙鏈RNA噬菌體等）在感染宿主細胞后，其RNA能進行自我復(fù)制；一些小型核酶（如錘頭核酶、發(fā)夾核酶等）也參與自我復(fù)制，表明有一部分RNA具有自我復(fù)制的能力?！举Y料2】在逆轉(zhuǎn)錄病毒（如HIV）中的逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，遺傳信息可以從RNA傳遞到DNA。2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯（3）中心法則：（3）中心法則：2遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒煙草花葉病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒細胞生物動物、植物、細菌、真菌等分別寫出下列生物中心法則表達式請寫出洋蔥表皮細胞內(nèi)遺傳信息傳遞式:請寫出洋蔥根尖分生區(qū)細胞內(nèi)的遺傳信息傳遞式：3基因?qū)π誀畹目刂苹蛎傅暮铣煽刂粕镄誀羁刂茍A粒豌豆編碼淀粉分支酶基因合成淀粉分支酶合成淀粉淀粉含量升高，保留水分皺粒豌豆編碼支鏈淀粉酶的基因被插入的DNA序列打亂淀粉酶異常，活性降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆，失水皺縮控制代謝過程控制催化導(dǎo)致【實例1】豌豆的圓粒與皺粒3基因?qū)π誀畹目刂啤緦嵗?】白化病基因酶的合成控制生物性狀控制編碼絡(luò)氨酸酶基因異常酪氨酸酶不能正常合成酪氨酸不能轉(zhuǎn)化為黑色素出現(xiàn)白化癥狀控制代謝過程導(dǎo)致導(dǎo)致表現(xiàn)3基因?qū)π誀畹目刂啤緦嵗?】囊性纖維化的發(fā)病機理編碼CFTR蛋白（轉(zhuǎn)運蛋白）基因缺失3個堿基導(dǎo)致508位缺少

苯丙氨酸蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變化CFTR轉(zhuǎn)運氯離子的功能異?；颊咧夤軆?nèi)黏液增多，管腔受阻，細菌繁殖，肺部感染導(dǎo)致表現(xiàn)基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物性狀控制纖維化正常的3基因?qū)π誀畹目刂蒲t蛋白基因中1個堿基對被替換血紅蛋白中谷氨酸被纈氨酸替換，空間結(jié)構(gòu)改變紅細胞呈鐮刀型,易破裂，使人患貧血【實例4】鐮刀型細胞貧血癥導(dǎo)致表現(xiàn)基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物性狀控制3基因?qū)π誀畹目刂苹蛎傅暮铣煽刂粕锏男誀铋g接控制代謝過程控制（1）基因控制性狀的兩種途徑

②直接控制

基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物的性狀直接控制①間接控制干細胞紅細胞神經(jīng)元脂肪細胞心肌細胞小腸上皮細胞軟骨細胞上皮細胞受精卵細胞分裂細胞分化（2）細胞分化基因的選擇性表達3基因?qū)π誀畹目刂脾賹嵸|(zhì)是：②細胞分化與基因選擇性表達的關(guān)系基因選擇性表達是指不同細胞中基因“執(zhí)行情況”不同。紅細胞B細胞抗體合成基因關(guān)閉血紅蛋白基因開啟血紅蛋白抗體合成基因開啟血紅蛋白基因關(guān)閉抗體3基因?qū)π誀畹目刂朴捎诨虻倪x擇性表達，導(dǎo)致含遺傳信息相同的細胞中mRNA和蛋白質(zhì)種類不完全相同，從而導(dǎo)致細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)或生理功能的不同。③表達的基因大致可以分為兩類：3基因?qū)π誀畹目刂埔活愂窃谒屑毎卸急磉_的基因，指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細胞基本生命活動所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因；另一類是只在某類細胞中特異性表達的基因，如卵清蛋白基因、胰島素基因。（2）細胞分化3基因?qū)π誀畹目刂?3)表觀遺傳①基因表達的調(diào)控。基因什么時候表達、在哪種細胞中表達以及_________________都是受到調(diào)控的，這種調(diào)控會直接影響_______。②表觀遺傳的概念：生物體基因的__________保持不變，但__________和________發(fā)生______________________的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。表達水平的高低性狀堿基序列基因表達表型可遺傳變化③原因：DNA甲基化、構(gòu)成染色體的_______發(fā)生甲基化、______等修飾會影響基因的表達組蛋白乙酰化3基因?qū)π誀畹目刂艱NA甲基化示意圖胞嘧啶5-甲基胞嘧啶甲基化SAHSAMCH3CH3DNA的堿基序列沒有發(fā)生變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾。3基因?qū)π誀畹目刂脾鼙碛^遺傳的實例分析柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳項目柳穿魚植株A柳穿魚植株B性狀表現(xiàn)開兩側(cè)對稱花開輻射對稱花Lcyc基因測序結(jié)果植株A和植株B堿基組成及序列一樣，沒有差異Lcyc基因表達情況檢測表達不表達Lcyc基因甲基化檢測與植株A相比，植株B的Lcyc基因高度甲基化雜交實驗植株A與植株B雜交，F(xiàn)1開兩側(cè)對稱花，F(xiàn)2絕大部分植株開兩側(cè)對稱花，少部分植株開輻射對稱花植株A植株B3基因?qū)π誀畹目刂脾鼙碛^遺傳的實例分析小鼠毛色的遺傳(將純種黃色體毛小鼠與純種黑色體毛小鼠雜交)。子一代小鼠基因型子一代均為Avya子一代小鼠表型不同小鼠表現(xiàn)出黃色和黑色之間的一系列過渡類型Avy基因甲基化檢測毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越高3基因?qū)π誀畹目刂莆鼰熓鼓凶泳踊盍ο陆涤醒芯勘砻?，吸煙會使人的體細胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)，男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高。請查閱相關(guān)資料，結(jié)合表觀遺傳、煙草煙霧中含有的化學(xué)物質(zhì)及其危害等知識，向親友和周圍人群深入宣傳戒煙的道理。④表觀遺傳的實例分析3基因?qū)π誀畹目刂凭C上所述，基因通過其表達產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來控制性狀，細胞內(nèi)的基因表達與否以及表達水平的高低都是受到調(diào)控的。細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變。3基因?qū)π誀畹目刂粕锏男誀畈煌耆怯苫驔Q定的，環(huán)境對性狀也有這重要影響。表

型=基因型

＋

環(huán)境結(jié)果內(nèi)因外因表

型基因與性狀的關(guān)系性狀與環(huán)境因素有關(guān)一個基因決定一種性狀多個基因決定一種性狀一個基因影響多種性狀基因與基因、基因與基因表達產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細地調(diào)控著生物體的性狀。核心考點1基因的表達與基因表達有關(guān)的概念基因的表達：基因控制蛋白質(zhì)的合成的過程就是基因的表達。包括轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個過程。轉(zhuǎn)錄：在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程叫作轉(zhuǎn)錄翻譯：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫作翻譯密碼子：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基叫作1個密碼子（mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基，叫作該氨基酸的1個密碼子）。反密碼子：每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸。tRNA像三葉草的葉形;一端是攜帶氨基酸的部位（RNA鏈的3’端）;另一端有3個相鄰的堿基（圖4-6）。每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，叫作反密碼子。特點：mRNA上共有64種密碼子，其中決定氨基酸的密碼子為62種，終止密碼子為3種（其中UGA在特殊情況下可編碼硒代半胱氨酸）一個氨基酸可以有多個密碼子（密碼子的簡并），其意義是：①增加容錯性（不容易產(chǎn)生性狀變異）

②加快翻譯的速率所有生物共用一套密碼子（說明所有生物有著共同的起源）注意：密碼子與反密碼子的讀取方向：tRNA與mRNA的互補方向為：mRNA的5’→3’方向?qū)?yīng)tRNA的3’→5’。如圖：密碼子的讀取方向：翻譯的方向為：沿著mRNA的5’→3’方向翻譯，讀取密碼子也是按照這個方向密碼子為AUG，其反密碼子讀作：UAC。即，沿著tRNA的3’→5’讀。反密碼子的讀取方向：中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。少數(shù)生物的遺傳信息可以由RNA流向DNA。生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體基因表達的過程轉(zhuǎn)錄：場所：細胞核（線粒體、葉綠體、原核生物的細胞質(zhì)）條件：模板：DNA的一條鏈原料：游離的4種核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶過程：結(jié)果：DNA中的遺傳信息傳遞到mRNA中，由mRNA帶到細胞質(zhì)結(jié)果：mRNA中的遺傳信息，對應(yīng)成了具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，然后開始承擔細胞生命活動的各項職責。翻譯：場所：細胞質(zhì)（核糖體）（線粒體、葉綠體、原核生物的細胞質(zhì)）模板：mRNA（mRNA由核孔進入細胞質(zhì)）原料：游離的氨基酸能量：ATP酶：核糖體（相當于多種酶）條件：過程：核糖體結(jié)合到mRNA上攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補配對，進入位點1攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2甲硫氨酸與這個氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上核糖體沿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RNA進入位點1以此類推，直到讀取到終止密碼子為止。特點：一個mRNA上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成（這些肽鏈最終是同一種）核心考點2基因表達與性狀的關(guān)系（基因?qū)π誀羁刂频耐緩剑?/p>

豌豆種子的圓粒與皺粒：淀粉含量高（保水）淀粉含量低（失水）圓粒皺粒淀粉分支酶基因正常異常（插入了外來DNA序列）淀粉分支酶正常淀粉分支酶異常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白化?。豪野彼崦富蚶野彼崦咐野彼岷谏卣＠野彼崦富虍惓＠野彼崦府惓：谏夭荒芎铣衫野彼岚谆』蜻€能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀囊性纖維化：CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸CFTR轉(zhuǎn)運氯離子的功能出現(xiàn)異常支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，肺功能受損囊性纖維化病核心考點3

基因的選擇性表達與細胞分化細胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達一般情況下，細胞分化過程中，基因的種類與數(shù)量不發(fā)生變化（遺傳物質(zhì)沒有改變），分化后的每個細胞中都含有全套基因。有的基因在所有細胞中都表達：如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因；有的基因只在某類細胞中特異性表達：如胰島素基因只在胰島B細胞中表達表觀遺傳表觀遺傳：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，叫作表觀遺傳柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)柳穿魚花的花瓣形態(tài)植株A的Lcyc基因在開花時表達植株A植株B植株B的Lcyc基因不表達。原因是它被高度甲基化（Lcyc基因有多個堿基連接甲基基團）了，但兩者的堿基序列相同。表現(xiàn)出不同的毛色的Avya基因型小鼠（Avy基因為黃色、顯性；a為隱性）P：AvyAvy

×aa（黃色）（黑色）F1：Avy

a（介于黃色與黑色之間一系列過渡類型）在Avy基因的前端（或稱“上游”）有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達水平，這段堿基序列具有多個可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點。當這些位點沒有甲基化時，Avy基因正常表達，小鼠表現(xiàn)為黃色；當這些位點甲基化后，A基因的表達就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。DNA的甲基化修飾可以影響基因的表達并能遺傳給后代：構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；刃揎椧矔绊懟虻谋磉_表觀遺傳的遺傳特點：不遵循孟德爾遺傳定律；雜交后代一般沒有固定的性狀分離比生物性狀的影響因素：基因與基因、基因與基因表達產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細地調(diào)控著生物體的性狀。考點1

（基因的表達）（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）科學(xué)理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，下列敘述錯誤的是（

）A．新細胞產(chǎn)生方式的發(fā)現(xiàn)是對細胞學(xué)說的修正B．自然選擇學(xué)說的提出是對共同由來學(xué)說的修正C．RNA逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是對中心法則的補充D．具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對酶化學(xué)本質(zhì)認識的補充【答案】B（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）放射性心臟損傷是由電離輻射誘導(dǎo)的大量心肌細胞凋亡產(chǎn)生的心臟疾病。一項新的研究表明，circRNA可以通過miRNA調(diào)控P基因表達進而影響細胞凋亡，調(diào)控機制見圖。miRNA是細胞內(nèi)一種單鏈小分子RNA，可與mRNA靶向結(jié)合并使其降解。circRNA是細胞內(nèi)一種閉合環(huán)狀RNA，可靶向結(jié)合miRNA使其不能與mRNA結(jié)合，從而提高mRNA的翻譯水平?；卮鹣铝袉栴}：(1)放射刺激心肌細胞產(chǎn)生的

會攻擊生物膜的磷脂分子，導(dǎo)致放射性心肌損傷。自由基考點1

（基因的表達）(2)前體mRNA是通過

酶以DNA的一條鏈為模板合成的，可被剪切成circRNA等多種RNA。circRNA和mRNA在細胞質(zhì)中通過對

的競爭性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達。(3)據(jù)圖分析，miRNA表達量升高可影響細胞凋亡，其可能的原因是

。(4)根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達之外，試提出一個治療放射性心臟損傷的新思路

。RNA聚合miRNAP蛋白能抑制細胞凋亡，miRNA表達量升高，與P基因的mRNA結(jié)合并將其降解的概率上升，導(dǎo)致合成的P蛋白減少，無法抑制細胞凋亡可通過增大細胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA使其不能與P基因的mRNA結(jié)合，從而提高P基因的表達量，抑制細胞凋亡考點1

（基因的表達）（2023·山東·高考真題）細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA與相關(guān)蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是（

）A．原核細胞無核仁，不能合成rRNA B．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子

D．細胞在有絲分裂各時期都進行核DNA的轉(zhuǎn)錄【答案】B考點1

（基因的表達）（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）癌細胞來源的某種酶較正常細胞來源的同種酶活性較低，原因不可能是（

）A．該酶基因突變

B．該酶基因啟動子甲基化C．該酶中一個氨基酸發(fā)生變化

D．該酶在翻譯過程中肽鏈加工方式變化【答案】B考點1

（基因的表達）（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。某細菌進行蛋白質(zhì)合成時，多個核糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（

）A．圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動B．該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對C．圖中5個核糖體同時結(jié)合到mRNA上開始翻譯，同時結(jié)束翻譯D．若將細菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會發(fā)生變化【答案】B考點1

（基因的表達）（2022·廣東·高考真題）擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結(jié)構(gòu)，功能是協(xié)助mRNA轉(zhuǎn)移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于（

）A．細胞核 B．細胞質(zhì) C．高爾基體 D．細胞膜【答案】A考點1

（基因的表達）（2022·福建·統(tǒng)考高考真題）無義突變是指基因中單個堿基替換導(dǎo)致出現(xiàn)終止密碼子，肽鏈合成提前終止?？蒲腥藛T成功合成了一種tRNA（sup—tRNA），能幫助A基因第401位堿基發(fā)生無義突變的成纖維細胞表達出完整的A蛋白。該sup—tRNA對其他蛋白的表達影響不大。過程如下圖。下列敘述正確的是（

）A．基因模板鏈上色氨酸對應(yīng)的位點由UGG突變?yōu)閁AGB．該sup—tRNA修復(fù)了突變的基因A，從而逆轉(zhuǎn)因無義突變造成的影響C．該sup—tRNA能用于逆轉(zhuǎn)因單個堿基發(fā)生插入而引起的蛋白合成異常D．若A基因無義突變導(dǎo)致出現(xiàn)UGA，則此sup—tRNA無法幫助恢復(fù)讀取【答案】D考點1

（基因的表達）（2022·天津·高考真題）小鼠Avy基因控制黃色體毛，該基因上游不同程度的甲基化修飾會導(dǎo)致其表達受不同程度抑制，使小鼠毛色發(fā)生可遺傳的改變。有關(guān)敘述正確的是（

）A．Avy基因的堿基序列保持不變B．甲基化促進Avy基因的轉(zhuǎn)錄C．甲基化導(dǎo)致Avy基因編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變D．甲基化修飾不可遺傳【答案】A考點1

（基因的表達）（2022·湖南·高考真題）大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強，二者組裝成核糖體。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白可通過結(jié)合到自身mRNA分子上的核糖體結(jié)合位點而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是（）A．一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈B．細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結(jié)合自身mRNA分子C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡D．編碼該核糖體蛋白的基因轉(zhuǎn)錄完成后，mRNA才能與核糖體結(jié)合進行翻譯【答案】D考點1

（基因的表達）（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于中心法則相關(guān)酶的敘述，錯誤的是（）A．RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶催化反應(yīng)時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵B．DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成C．在解旋酶協(xié)助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNAD．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在體外發(fā)揮催化作用【答案】C考點1

（基因的表達）（2022·浙江·高考真題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是（

）A．催化該過程的酶為RNA聚合酶

B．a(chǎn)鏈上任意3個堿基組成一個密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連

D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞【答案】C考點1

（基因的表達）（2022·浙江·高考真題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是（

）A．催化該過程的酶為RNA聚合酶

B．a(chǎn)鏈上任意3個堿基組成一個密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連

D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞考點2

基因?qū)π誀畹目刂啤敬鸢浮緿（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）酗酒危害人類健康。乙醇在人體內(nèi)先轉(zhuǎn)化為乙醛，在乙醛脫氫酶2（ALDH2）作用下再轉(zhuǎn)化為乙酸，最終轉(zhuǎn)化成CO2和水。頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導(dǎo)致ALDH2活性下降或喪失。在高加索人群中該突變的基因頻率不足5%，而東亞人群中高達30%。下列敘述錯誤的是（

）A．相對于高加索人群，東亞人群飲酒后面臨的風險更高B．患者在服用頭孢類藥物期間應(yīng)避免攝入含