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备战高考生物一轮复习优质课件 第18讲 基因的表达
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这是一份备战高考生物一轮复习优质课件 第18讲 基因的表达，共60页。PPT课件主要包含了遗传信息的转录和翻译，信使的发现，①能够储存遗传信息，②容易转移到细胞质，核糖核苷酸，核糖核苷酸的组成，一分子磷酸，一分子核糖，一分子含氮碱基，元素组成等内容，欢迎下载使用。
中心法则及基因表达与性状的关系
1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
——RNA是DNA与蛋白质之间的信使
思考：RNA适于作为信使的原因？
它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。
RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。
RNA适于作为信使的原因
二、RNA的结构和种类
1.RNA的基本单位：
一般是 ，长度比DNA ；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
① mRNA： RNA。以密码子的形式，携带来自DNA的 ，是 合成的 模板。
② tRNA： RNA。携带的 能与mRNA上的 。互补配对，转运 。
（每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。）
③ rRNA： RNA。 的组成成分，还能催化 的形成。
三、DNA和RNA的比较
通过RNA聚合酶，以DNA的 为模版， 按照 的原则合成 的过程。
细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
mRNA、tRNA、rRNA
⑴解旋： 在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
RNA聚合酶具有解旋的效果
⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA 模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
⑶连接：在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖 核苷酸聚合成核糖核苷酸链。
合成方向：子链的5’端→ 3’端
⑷脱离：mRNA释放，DNA双链恢复。
RNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）
碱基互补配对（A-U，T-A，C-G，G-C）
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段，该片段携带的遗传信息能 准确地传递给mRNA分子。
1961年，英国的克里克和同事用实验证明： mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作 一个密码子。
1961年蛋白质的体外合成实验科学家：尼伦伯格、马太实验过程：①在每个试管中分别加入1种氨基酸；②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
实验结论：与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并编制出密码子表。
终止密码子： 、 、 。 种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、（ 种） （甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子___种（一般来说）
一种密码子决定____种氨基酸，一种氨基酸由 密码子决定。
1.21种氨基酸的密码子表
UGA:在特殊情况下可编码第21种氨基酸：硒代半胱氨酸
编码甲硫氨酸同时作为起始密码
编码缬氨酸，在原核生物中作为起始密码时编码甲硫氨酸
生物界共用一套遗传密码。
一种密码子只决定一种氨基酸。
一种氨基酸可以由几种密码子决定。
③分子结构特别：三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基，这3个碱基可以与mRNA上的密码子配对，叫作反密码子。
①种类很多，61种（一般来说）
②每种tRNA只能识别并转运1种氨基酸
（1）tRNA只有三个碱基（ ）
（2）DNA中含有氢键，RNA中不含氢键（ ）
遗传信息、密码子和反密码子的比较
游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 的过程叫作翻译。
3.密码子的阅读方向：
细胞质中的mRNA与核糖体结合
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
tRNA将氨基酸转运到 mRNA上的相应位置
核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
1个mRNA可相继结合 个核糖体， 进行多条肽链的合成，称为多聚核糖体。
从 到 （如图：从 ）。
少量的mRNA分子可以迅速合成出 的蛋白质。
合成多条 的肽链。（理由： 相同）
1.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
2.关于基因表达的叙述，正确的是（ ）A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
3.下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A．图中①为亮氨酸B．图中结构②从右向左移动C．该过程中没有氢键的形成和断裂D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
新型冠状病毒的＋RNA进入细胞，首先翻译为RNA聚合酶。(1)这一过程需要的条件：模版是 ，原料 ， (填“需要”或“不需要”)能量。(2)进行的场所是 。(3)这说明＋RNA的作用最类似于人体的 。
4.新型冠状病毒为单股正链RNA病毒，用＋RNA表示。 下图表示新型冠状病毒的增殖和表达。
新型冠状病毒的＋RNA
5.关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
六、基因表达过程中的数量计算
DNA碱基数:mRNA碱基数:氨基酸＝6:3:1
氨基酸数目＝tRNA数目
注意：无特别说明，不考虑终止密码
计算中“最多”和“最少”的分析①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
DNA的复制、转录和翻译的比较
细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体
解旋酶DNA聚合酶
碱基互补配对A－T T－A G－C C－G
碱基互补配对A－U T－A G－C C－G
碱基互补配对 A－U U－A G－C C－G
细胞核：先转录，后翻译
真核生物与原核生物基因的表达
编码区：能转录相应的mRNA，进一步编码（翻译）出蛋白质的DNA区段。
非编码区：不能转录为相应的mRNA，不能编码蛋白质的区段。
1.原核细胞的基因结构
RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA
是一段有特殊序列结构的DNA片段
也是一段有特殊序列结构的DNA片段
2.真核细胞的基因结构
能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列。
能转录相应的mRNA，但却不能编码蛋白质的DNA序列。
真核细胞基因编码区中的内含子不编码蛋白质，但表达时是否转录？
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息的转录和翻译。
高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。
①对遗传信息流动过程的概括。②对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。③对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。
1.遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）A．劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNAB．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成
2.病毒遗传信息的传递过程(1)图1为新型冠状病毒侵染人体细胞的过程示意图， 请结合中心法则写出新型冠状病毒遗传信息的传递过程。
(2)图2为HIV侵染T淋巴细胞的过程示意图， 请结合中心法则写出HIV遗传信息的传递过程。
(3)HIV的遗传信息传递过程与新型冠状病毒有何不同？
HIV是逆转录病毒，新型冠状病毒是RNA病毒，新型冠状病毒没有逆转录、DNA的复制和转录过程。
(4)以下是一些抗菌药物的抗菌原理，哪些可能是治疗新型冠状病毒感染的潜在药物？环丙杀星：抑制DNA解旋酶的活性阿比多尔：广谱抗病毒药物，其作用部位是病毒与宿主细胞膜融合部位，阻止病毒融合 青霉素：抑制细菌细胞壁的合成瑞德西韦：具有抑制RNA合成酶的作用
新型冠状病毒是RNA病毒，瑞德西韦具有抑制RNA合成酶的作用，阿比多尔能阻止病毒与细胞融合，两者可能是治疗新型冠状病毒感染的潜在药物；RNA病毒没有细胞壁和逆转录过程，青霉素和环丙杀星对RNA病毒没有作用。
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。
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，导致机体不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红色，畏光。
控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞容易破裂，患溶血性贫血。
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系:
①一个性状可以受多个基因影响(多因一效)。如人的身高
②一个基因也可以影响多个性状(一因多效)。
③生物的性状是 与 共同作用的结果。基因型相同，表现型 ；基因型不同，表现型 。反之，亦是如此。
3.如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
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。
DNA甲基化后转录异常
（1）柳穿鱼花的形态结构的遗传
柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构有两种形态。
A、B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同。
植株A：Lcyc基因在开花时表达植株B：Lcyc基因不表达
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
研究表明，植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化。
Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团
小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。
这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
3.表观遗传的调节机制
DNA甲基化是最早被鉴定出来的表观遗传学修饰。DNA甲基化是可逆的。
（2）染色体相关组蛋白乙酰化、甲基化等
组蛋白乙酰化与基因活化以及复制相关，组蛋白的去乙酰化和基因的失活相关。 乙酰化酶家族可作为辅激活因子调控转录，调节细胞周期，去乙酰化酶家族则和转录调控、基因沉默、细胞分化和增殖以及相关。
（3）控制X染色体随机失活
某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：X0（黄色）和XB（黑色），雄猫只有一条X染色体，因此，毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内X0表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
资料显示：哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。
对于基因型为XBX0的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体上的XO表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则X0不表达，XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBX0的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
4.某蔬菜萌发的种子经诱变，导致编码淀粉分支酶的基因转录出的mRNA上提前出现终止密码子，使细胞内淀粉合成不足，引起叶的形态显著改变而成为新品种。下列叙述错误的是（ ）A.生成mRNA的过程需要RNA聚合酶参与B.变异的淀粉分支酶基因转录出的mRNA翻译所得肽链比原品种的短C.新品种与原品种使用的遗传密码相同D.基因通过控制酶的结构直接控制生物的性状
5.人体细胞膜上的锰转运蛋白由SLC基因编码而来，若该基因模板链中的碱基序列由CGT 变为TGT。则会导致所编码锰转运蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸，使机体缺锰而诱发病。下列叙述错误的是（ ）
A.肠道细胞中的SLC基因突变后不能遗传给子代B.SLC基因发生碱基对替换改变了其所编码的锰转运蛋白的空间结构C.突变的SLC基因相应mRNA中的变化为GCA→ACAD．识别并转运丙氨酸和苏氨酸的是同一种tRNA
6.新型冠状病毒属于单链RNA病毒，进行病毒核酸检测可为临床诊断提供依据。下列有关叙述错误的是（ ）A．与双链DNA病毒相比，新型冠状病毒更容易发生变异B．新型冠状病毒能刺激机体产生免疫反应，导致T细胞释放淋巴因子和抗体C．新型冠状病毒没有细胞结构，依赖宿主细胞进行繁殖D．新型冠状病毒核酸检测遵循碱基互补配对原则
7.HIV侵染辅助性T细胞后，可复制出子代HIV继续侵染，导致人体免疫功能削弱。下列叙述错误的是（ ）A．HIV通过识别并结合辅助性T细胞表面的相应受体，进入细胞B．DNA分子整合到辅助性T细胞的DNA过程会形成磷酸二酯键C．HIV侵染辅助性T细胞后形成DNA分子过程需要逆转录酶参与D．在辅助性T细胞内，以RNA为模板分别直接指导合成DNA、RNA和蛋白质
中心法则及基因表达与性状的关系
1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
——RNA是DNA与蛋白质之间的信使
思考：RNA适于作为信使的原因？
它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。
RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。
RNA适于作为信使的原因
二、RNA的结构和种类
1.RNA的基本单位：
一般是 ，长度比DNA ；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
① mRNA： RNA。以密码子的形式，携带来自DNA的 ，是 合成的 模板。
② tRNA： RNA。携带的 能与mRNA上的 。互补配对，转运 。
（每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。）
③ rRNA： RNA。 的组成成分，还能催化 的形成。
三、DNA和RNA的比较
通过RNA聚合酶，以DNA的 为模版， 按照 的原则合成 的过程。
细胞核（主要）、叶绿体、线粒体
mRNA、tRNA、rRNA
⑴解旋： 在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
RNA聚合酶具有解旋的效果
⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA 模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
⑶连接：在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖 核苷酸聚合成核糖核苷酸链。
合成方向：子链的5’端→ 3’端
⑷脱离：mRNA释放，DNA双链恢复。
RNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）
碱基互补配对（A-U，T-A，C-G，G-C）
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段，该片段携带的遗传信息能 准确地传递给mRNA分子。
1961年，英国的克里克和同事用实验证明： mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作 一个密码子。
1961年蛋白质的体外合成实验科学家：尼伦伯格、马太实验过程：①在每个试管中分别加入1种氨基酸；②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
实验结论：与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并编制出密码子表。
终止密码子： 、 、 。 种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、（ 种） （甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子___种（一般来说）
一种密码子决定____种氨基酸，一种氨基酸由 密码子决定。
1.21种氨基酸的密码子表
UGA:在特殊情况下可编码第21种氨基酸：硒代半胱氨酸
编码甲硫氨酸同时作为起始密码
编码缬氨酸，在原核生物中作为起始密码时编码甲硫氨酸
生物界共用一套遗传密码。
一种密码子只决定一种氨基酸。
一种氨基酸可以由几种密码子决定。
③分子结构特别：三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基，这3个碱基可以与mRNA上的密码子配对，叫作反密码子。
①种类很多，61种（一般来说）
②每种tRNA只能识别并转运1种氨基酸
（1）tRNA只有三个碱基（ ）
（2）DNA中含有氢键，RNA中不含氢键（ ）
遗传信息、密码子和反密码子的比较
游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 的过程叫作翻译。
3.密码子的阅读方向：
细胞质中的mRNA与核糖体结合
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
tRNA将氨基酸转运到 mRNA上的相应位置
核糖体随着mRNA滑动，另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
1个mRNA可相继结合 个核糖体， 进行多条肽链的合成，称为多聚核糖体。
从 到 （如图：从 ）。
少量的mRNA分子可以迅速合成出 的蛋白质。
合成多条 的肽链。（理由： 相同）
1.细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
2.关于基因表达的叙述，正确的是（ ）A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
3.下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A．图中①为亮氨酸B．图中结构②从右向左移动C．该过程中没有氢键的形成和断裂D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
新型冠状病毒的＋RNA进入细胞，首先翻译为RNA聚合酶。(1)这一过程需要的条件：模版是 ，原料 ， (填“需要”或“不需要”)能量。(2)进行的场所是 。(3)这说明＋RNA的作用最类似于人体的 。
4.新型冠状病毒为单股正链RNA病毒，用＋RNA表示。 下图表示新型冠状病毒的增殖和表达。
新型冠状病毒的＋RNA
5.关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
六、基因表达过程中的数量计算
DNA碱基数:mRNA碱基数:氨基酸＝6:3:1
氨基酸数目＝tRNA数目
注意：无特别说明，不考虑终止密码
计算中“最多”和“最少”的分析①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
DNA的复制、转录和翻译的比较
细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体
解旋酶DNA聚合酶
碱基互补配对A－T T－A G－C C－G
碱基互补配对A－U T－A G－C C－G
碱基互补配对 A－U U－A G－C C－G
细胞核：先转录，后翻译
真核生物与原核生物基因的表达
编码区：能转录相应的mRNA，进一步编码（翻译）出蛋白质的DNA区段。
非编码区：不能转录为相应的mRNA，不能编码蛋白质的区段。
1.原核细胞的基因结构
RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA
是一段有特殊序列结构的DNA片段
也是一段有特殊序列结构的DNA片段
2.真核细胞的基因结构
能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列。
能转录相应的mRNA，但却不能编码蛋白质的DNA序列。
真核细胞基因编码区中的内含子不编码蛋白质，但表达时是否转录？
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息的转录和翻译。
高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。
①对遗传信息流动过程的概括。②对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。③对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。
1.遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）A．劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNAB．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成
2.病毒遗传信息的传递过程(1)图1为新型冠状病毒侵染人体细胞的过程示意图， 请结合中心法则写出新型冠状病毒遗传信息的传递过程。
(2)图2为HIV侵染T淋巴细胞的过程示意图， 请结合中心法则写出HIV遗传信息的传递过程。
(3)HIV的遗传信息传递过程与新型冠状病毒有何不同？
HIV是逆转录病毒，新型冠状病毒是RNA病毒，新型冠状病毒没有逆转录、DNA的复制和转录过程。
(4)以下是一些抗菌药物的抗菌原理，哪些可能是治疗新型冠状病毒感染的潜在药物？环丙杀星：抑制DNA解旋酶的活性阿比多尔：广谱抗病毒药物，其作用部位是病毒与宿主细胞膜融合部位，阻止病毒融合 青霉素：抑制细菌细胞壁的合成瑞德西韦：具有抑制RNA合成酶的作用
新型冠状病毒是RNA病毒，瑞德西韦具有抑制RNA合成酶的作用，阿比多尔能阻止病毒与细胞融合，两者可能是治疗新型冠状病毒感染的潜在药物；RNA病毒没有细胞壁和逆转录过程，青霉素和环丙杀星对RNA病毒没有作用。
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。
基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
白化病是由于基因不正常，缺少酪氨酸酶，导致机体不能合成黑色素。毛发白色，皮肤淡红色，畏光。
控制血红蛋白形成基因的一个碱基发生变化（碱基替换）
血红蛋白的结构发生变化
红细胞容易破裂，患溶血性贫血。
大多数情况下,基因和性状不是简单的一一对应的关系:
①一个性状可以受多个基因影响(多因一效)。如人的身高
②一个基因也可以影响多个性状(一因多效)。
③生物的性状是 与 共同作用的结果。基因型相同，表现型 ；基因型不同，表现型 。反之，亦是如此。
3.如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
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。
DNA甲基化后转录异常
（1）柳穿鱼花的形态结构的遗传
柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构有两种形态。
A、B两种植株，体内的Lcyc基因的序列相同。
植株A：Lcyc基因在开花时表达植株B：Lcyc基因不表达
柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
研究表明，植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化。
Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团
小鼠毛色受基因Avy和a的控制，Avy为显性，表现为黄色，a为隐性，表现为黑色。纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，子代小鼠基因型为Avya，却表现出黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，在Avy基因前端有一段特殊碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。
这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体色体毛的颜色就越深。
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
3.表观遗传的调节机制
DNA甲基化是最早被鉴定出来的表观遗传学修饰。DNA甲基化是可逆的。
（2）染色体相关组蛋白乙酰化、甲基化等
组蛋白乙酰化与基因活化以及复制相关，组蛋白的去乙酰化和基因的失活相关。 乙酰化酶家族可作为辅激活因子调控转录，调节细胞周期，去乙酰化酶家族则和转录调控、基因沉默、细胞分化和增殖以及相关。
（3）控制X染色体随机失活
某种猫的雄性个体有两种毛色：黄色和黑色；而雌性个体有三种毛色：黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因：X0（黄色）和XB（黑色），雄猫只有一条X染色体，因此，毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型，这是为什么呢？是不是雌猫的有些细胞内X0表达，而另一些细胞内XB表达呢？请查找资料，寻找答案。
资料显示：哺乳动物雌雄个体的体细胞中虽然X染色体数量不同，但X染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的，这个过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1条X染色体，由于剂量补偿效应，在胚胎初期，细胞中的1条X染色体就会随机发生固缩失活，形成巴氏小体，而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保留相同的染色体失活状态。
对于基因型为XBX0的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体上的XO表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则X0不表达，XB表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBX0的雌猫会呈现黑黄相间的毛色。
4.某蔬菜萌发的种子经诱变，导致编码淀粉分支酶的基因转录出的mRNA上提前出现终止密码子，使细胞内淀粉合成不足，引起叶的形态显著改变而成为新品种。下列叙述错误的是（ ）A.生成mRNA的过程需要RNA聚合酶参与B.变异的淀粉分支酶基因转录出的mRNA翻译所得肽链比原品种的短C.新品种与原品种使用的遗传密码相同D.基因通过控制酶的结构直接控制生物的性状
5.人体细胞膜上的锰转运蛋白由SLC基因编码而来，若该基因模板链中的碱基序列由CGT 变为TGT。则会导致所编码锰转运蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸，使机体缺锰而诱发病。下列叙述错误的是（ ）
A.肠道细胞中的SLC基因突变后不能遗传给子代B.SLC基因发生碱基对替换改变了其所编码的锰转运蛋白的空间结构C.突变的SLC基因相应mRNA中的变化为GCA→ACAD．识别并转运丙氨酸和苏氨酸的是同一种tRNA
6.新型冠状病毒属于单链RNA病毒，进行病毒核酸检测可为临床诊断提供依据。下列有关叙述错误的是（ ）A．与双链DNA病毒相比，新型冠状病毒更容易发生变异B．新型冠状病毒能刺激机体产生免疫反应，导致T细胞释放淋巴因子和抗体C．新型冠状病毒没有细胞结构，依赖宿主细胞进行繁殖D．新型冠状病毒核酸检测遵循碱基互补配对原则
7.HIV侵染辅助性T细胞后，可复制出子代HIV继续侵染，导致人体免疫功能削弱。下列叙述错误的是（ ）A．HIV通过识别并结合辅助性T细胞表面的相应受体，进入细胞B．DNA分子整合到辅助性T细胞的DNA过程会形成磷酸二酯键C．HIV侵染辅助性T细胞后形成DNA分子过程需要逆转录酶参与D．在辅助性T细胞内，以RNA为模板分别直接指导合成DNA、RNA和蛋白质
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