高中生物高考2020届高考生物一轮复习6 3基因的表达课件 78

这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习6 3基因的表达课件 78，共60页。PPT课件主要包含了核糖核苷酸，2组成成分，T胸腺嘧啶，DNA的一条链，mRNA，信使RNA，3过程，细胞核，种核糖核，G-C等内容，欢迎下载使用。
考点一　遗传信息的转录和翻译 【核心知识·突破】1.RNA的结构和种类：(1)基本单位：___________。
(3)结构：一般是___链，长度比DNA短；能通过_____从细胞核转移到细胞质中。(4)种类及功能：
(5)DNA与RNA的区别：
2.遗传信息的转录：(1)概念：以____________为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)转录过程(见下图)：
3.遗传信息的翻译：(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以_____为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子。①概念：________上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有___种，终止密码子有__种。
(4)产物：多肽 蛋白质
4.DNA复制、转录和翻译的比较：(1)区别：
5.辨析遗传信息、密码子和反密码子：
(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种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)不同生物共用一套遗传密码。
6.【教材易漏知识】必修2 P78 “知识迁移”抗生素等抗菌剂的抑菌或杀菌作用，主要有4大类作用机理：(1)抑制细胞壁的形成：如青霉素，主要是抑制细胞壁中肽聚糖的合成。 (2)影响细胞膜的功能：破坏细胞膜的结构。
(3)干扰蛋白质的合成：干扰细菌核糖体生成，阻止tRNA和mRNA的结合。(4)阻碍核酸的合成：主要通过抑制DNA或RNA的合成，抑制微生物的生长。
【微点警示】关于基因表达的五点提醒(1)DNA与RNA的结构比较：DNA一般为双链，RNA一般为单链，但RNA在部分区段可能出现双链结构，碱基之间以氢键相连接。(2)基因的表达是指基因的转录和翻译过程，不包括基因的复制。
(3)转录产物有mRNA，还有tRNA和rRNA；翻译的产物为多肽链。(4)基因的表达发生在生物个体发育的整个过程(分裂期不能进行转录)。(5)真核细胞的转录过程结束后进行翻译，而原核生物边转录边翻译。
【秒判正误】1.转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。( )分析：转录是以DNA的一条链为模板合成生物大分子的过程。
2.细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸。( )分析：细胞中有61种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可以由多种tRNA转运。
3.转录和翻译过程都存在T-A、A-U、G-C的碱基配对方式。( )分析：转录和翻译过程都存在A-U、G-C的碱基配对方式。
4.若某核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，则该核酸一定不是双链DNA。( )分析：该核酸中嘌呤≠嘧啶，说明一定不是双链DNA，可能是单链DNA或RNA。
5.一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸。( )分析：一个tRNA分子不只有三个碱基。6.细胞中的mRNA在核糖体上移动，指导蛋白质的合成。( )分析：细胞中的核糖体在mRNA上移动。
【命题案例·研析】【典例】(2018·江苏高考)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
【审答技巧】(1)结合选项信息，本题考查原核细胞和真核细胞DNA复制的过程、基因表达过程。(2)本题容易对两句话理解偏差：“DNA的合成”“RNA的合成”过程。DNA的合成应为DNA复制，RNA的合成过程应为基因的转录。
【解析】选D。原核细胞内DNA分子的复制是以RNA片段作为引物，A项错误；真核细胞中DNA、RNA存在的场所有细胞核、线粒体、叶绿体，所以DNA、RNA的合成并不都是在细胞核中，B项错误；肺炎双球菌转化实验证明了DNA是细胞内的遗传物质，C项错误；无论原核细胞还是真核细胞，基因表达时都需要经过转录、翻译过程，转录需要DNA作为模板，翻译需要RNA参与，D项正确。
【高考长句应答特训】(1)真核细胞内DNA和RNA的合成除在细胞核内完成外，_______________也有部分过程。(2)参与翻译过程的RNA有mRNA、tRNA、rRNA，其作用分别是__________________________________________________________。
作为蛋白质合成的模板、识别并转运氨基
【方法规律】“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
【考点题组·诊断】角度一　DNA与RNA的比较1.(金榜原创预测)下列有关DNA与RNA的相关说法，正确的是(　　)A.含DNA的细胞或细胞器均含有RNAB.含RNA的细胞或细胞器均含有DNAC.RNA可作为原核生物遗传信息的载体
D.若某生物体的核酸中，嘌呤碱基含量不等于嘧啶碱基，则这种生物可能是噬菌体
【解析】选A。细胞生物均含有DNA和RNA。线粒体和叶绿体含有DNA和RNA，A正确；核糖体含有RNA无DNA，B错误；RNA可作为病毒遗传信息的载体，细胞生物遗传信息的载体只能是DNA，C错误；若某生物体的核酸中，嘌呤碱基含量不等于嘧啶碱基，则这种生物的核酸既有DNA也有RNA，也可能只有RNA，不可能只有DNA，故不可能是噬菌体，D错误。
角度二　复制、转录、翻译过程2.(2017·海南高考)下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是世纪金榜导学号(　　)A.每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B.HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C.真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D.一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
【解析】选B。一种氨基酸至少有一种相应的密码子，A项错误；HIV的遗传物质是RNA，进行逆转录时可以作为合成DNA的模板，B项正确；真核生物基因表达的过程包括转录和翻译，翻译是蛋白质合成的过程，C项错误；一个基因的一条DNA链作为模板可转录出两条相同的RNA，D项错误。
3.(2019·海淀区模拟)科研人员从肿瘤细胞中发现了蛋白S，为了研究其功能做了如下实验：将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料，其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记，一起保温一段时间后加入肝素(可以与RNA聚合酶结合)，然后再加入蛋白S，结果如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A.对照组应加入不含蛋白S的缓冲液B.加入肝素后没有新的mRNA合成C.曲线反映的是模板DNA的复制过程D.蛋白S能解除肝素抑制转录的作用
【解析】选C。根据对照实验的基本原则，无关变量应保持相同且适宜，实验组加入了蛋白S即含有蛋白质S的缓冲液，对照组应加入不含蛋白S的缓冲液，A正确；据题意“将DNA模板和RNA聚合酶混合一段时间后加入原料，其中鸟嘌呤核糖核苷酸用32P标记”，结合题图开始一段时间内(1分钟之前)产物放射性增加，说明曲线反映的是模板DNA的转录过程，加入肝素后，产
物中含32P的放射性强度不再增加，说明肝素能抑制转录过程，因此没有新的mRNA的合成，B正确，C错误；据图可知，加入肝素一段时间后再加入蛋白S，产物放射性很高；未加入蛋白S，产物放射性几乎不发生变化，说明蛋白S能解除肝素抑制转录的作用，D正确。
【知识总结】1.DNA、mRNA碱基数目与氨基酸数目之间的数量关系：DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1(忽略终止密码子)。
2.关注计算中“最多”和“最少”问题(1)mRNA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上碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)DNA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)不能忽略“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。
角度三　基因表达的综合分析4.(2018·漳州模拟)如图为人体细胞内血红蛋白合成的相关生理过程，下列分析不正确的是(　　)世纪金榜导学号
A.若图中核糖体上合成的肽链最长，则同时进行翻译的其他核糖体都位于近b端B.合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程有水分子参与C.红细胞内合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择性表达的结果D.镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程
【解题指南】(1)本题常因把ab链当成多肽链而出错。核糖体上的链是多肽链，而ab链是mRNA。核糖体在mRNA上移动，同一条mRNA结合若干个核糖体，同时迅速合成大量多肽链。(2)根据核糖体上与tRNA结合的位置判断肽链合成的方向是由左向右。
【解析】选A。据图可知，右侧的tRNA准备进入核糖体，由此可知核糖体由左向右移动，若图中核糖体上合成的肽链最长，则该核糖体最先与mRNA结合，同时进行翻译的其他核糖体都位于近a端，A错误；合成的多肽链经剪切加工成血红蛋白，该过程需要水解部分肽键，有水分子参与，B正确；红细胞最初含有人体的全部基因，合成血红蛋白而不合成胰岛素是基因选择
性表达的结果，C正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞中也存在合成血红蛋白的过程，只是血红蛋白中个别氨基酸改变，D正确。
5.(2018·江苏高考)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：
(1)细胞核内各种RNA的合成都以_______为原料，催化该反应的酶是_______。 (2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_______，此过程中还需要的RNA有________。 
(3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内_______(图示①)中的DNA结合，有的能穿过_______(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。 
(4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的_______，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是__________________________________。 
【解析】(1)构成RNA的基本单位是4种核糖核苷酸，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。(2)细胞中的RNA都是转录形成的，有三种类型，即mRNA、tRNA、 rRNA，其中指导氨基酸脱水缩合的是mRNA，作为翻译的模板，此过程中还需要tRNA搬运氨基酸，rRNA参与翻译。(3)据图分析lncRNA前体加工成熟后，有的与核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔与细胞质中的蛋白质或
RNA分子结合来发挥其作用。(4)分析可知，lncRNA与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的分化形成多种免疫细胞，从而增强人体免疫抵御能力。
答案：(1)4种核糖核苷酸　RNA聚合酶(2)mRNA(信使RNA)　tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)　(3)染色质　核孔(4)分化　增强人体的免疫抵御能力
【加固训练】1.(2017·江苏高考)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是(多选)(　　)
A. 在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链
B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
【解析】选A、C。翻译时一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链，而*Ala-tRNACys参与翻译过程，A项正确；密码子与反密码子的碱基可以配对，不受tRNA上结合的氨基酸种类影响，B项错误；由于*Ala-tRNACys上的反密码子是编码半胱氨酸(Cys)的，所以新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14 C标记的Ala，C项正确；*Cys-tRNACys上的反密码子只能
与Cys对应的密码子识别并配对，所以新合成的肽链中，原来Ala的位置不会被替换为14C标记的Cys， D项错误。
2.(2018·河南联考)如图为人体某种遗传病的产生机理示意图，据图分析，以下说法正确的是(　　)
A.图中a、b、c分别为DNA、mRNA、蛋白质，过程①和②分别表示转录和翻译B.过程①需要RNA聚合酶的催化，该酶与RNA一端的特定序列相结合C.由图可知，翻译过程中，核糖体沿着mRNA由左向右移动D.该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状
【解析】选D。图中a、b、c分别为DNA、mRNA、核糖体，A错误；过程①需要RNA聚合酶的催化，该酶与DNA的特定序列启动子相结合，B错误；由图可知，翻译过程中，核糖体沿着mRNA由右向左移动，C错误；该图体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状，D正确。
考点二　基因对性状的控制 【核心知识·突破】1.中心法则的内容与发展：(1)总表达式：
①DNA的复制；②_____；③翻译；④__________；⑤逆转录。
(2)写出下列各类生物遗传信息的传递过程(中心法则)：
2.基因控制生物体性状的方式：(1)直接控制途径：基因 ___________ 生物体性状。(2)间接控制途径：基因 _________ ________ 生物体性状。
3.基因与性状的对应关系：(1)一般而言，一个基因决定一种_____。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同的基因有关。
(3)有时一个基因可影响_____性状，如基因1可影响B和C的性状。(4)生物体的性状是基因和_____共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。
【微点警示】关于中心法则的三点说明(1)中心法则反映了遗传物质的传递与表达两大功能。(2)遗传信息的流动均以碱基互补配对原则为基础。(3)高度分化的细胞中失去DNA复制途径。
【秒判正误】1.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中。 ( )分析：DNA或RNA的核苷酸排列顺序代表生物的遗传信息。
2.核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质。 ( )分析：由于密码子的简并性，核苷酸序列不同的基因可能表达出相同的蛋白质。
3.成熟叶肉细胞无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。( )分析：成熟叶肉细胞高度分化不能分裂，不能进行DNA复制；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器，故无信息传递。
4.逆转录酶催化的是RNA→DNA。( )分析：逆转录酶催化的是以RNA为模板生成DNA的过程。5.细胞内的复制和转录过程碱基互补配对方式完全相同。( )分析：不完全相同。复制过程是G-C，C-G，A-T，T-A；转录过程是G-C，C-G，A-U，T-A。
【命题案例·研析】【典例】(2016·海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　)
A.抑制该病毒RNA的转录过程B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程C.抑制该RNA病毒的反(逆)转录过程D.抑制该病毒RNA的自我复制过程
【审答技巧】(1)审题关键：抓住关键词“物质Y与脱氧核苷酸结构相似”“不抑制宿主细胞的增殖”。(2)满分答题：把握知识的内在联系，并结合题干信息进行推理、判断，根据题意可推断物质Y抑制的是逆转录过程。
【解析】选C。根据题干信息可推测“某种RNA病毒”应为逆转录病毒，以RNA为模板通过反(逆)转录形成DNA，所需要的原料为脱氧核苷酸，再结合“物质Y与脱氧核苷酸结构相似”推测，物质Y有可能代替脱氧核苷酸参与反(逆)转录过程，从而抑制该病毒的增殖。
【核心素养新命题】科学思维——分析与综合(1)RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质经过哪种转变后整合到真核宿主的基因组中？提示：逆转录。
(2)在该病毒的增殖过程中，其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示：其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由宿主细胞提供。
【方法规律】中心法则各生理过程确认的三大依据
【考点题组·诊断】角度一　对中心法则的理解1.(2015·重庆高考)结合下图分析，下列叙述错误的是(　　)
A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
【解析】选D。本题考查遗传的物质基础和遗传信息的表达。A项，生物的遗传物质是DNA或RNA，即遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，故该叙述正确。B项，因为密码子的简并性，转录形成的mRNA碱基序列不同，最终翻译出的蛋白质可能相同，故该叙述正确。C项，蛋白质是生命活动的主要承担者，即生物的表现型是通过蛋白质体现的，故该叙述正确。D项，遗
传信息是由碱基序列决定的，DNA上基因两条链的碱基互补配对，含遗传信息不同，故该叙述错误。
2.(2019·湖南联考)如图表示中心法则中部分遗传信息的流动方向示意图，有关说法正确的是(　　)世纪金榜导学号
A.图甲过程①、③、⑤一般发生于烟草花叶病毒的体内B.图甲过程①～⑤不可能同时发生于同一个细胞内C.图乙过程只发生在可增殖的细胞，复制起点A先于B复制D.图乙、图丙过程均可能发生在真核细胞内，均具有双向复制的特点
【解析】选D。分析题图可知，图甲中，①表示逆转录，②表示转录，③表示合成DNA双链，④表示翻译，⑤表示转录。图乙表示DNA复制的多起点复制；图丙表示环状DNA的复制。烟草花叶病毒属于RNA病毒，该病毒不发生逆转录，A错误；RNA病毒侵入细胞并将自身RNA注入宿主细胞后，在宿主细胞内进行自身RNA和蛋白质合成的过程，①～⑤可同时发生于宿主细胞内，
B错误；根据环的大小可以判断出B先于A，C错误；图乙、图丙过程均可能发生在真核细胞内，均具有双向复制的特点，D正确。
角度二　基因对性状的控制3.人类红细胞ABO血型的基因表达及血型的形成过程如图所示，血型由复等位基因IA、IB、i决定。下列叙述正确的是世纪金榜导学号(　　)
A.H基因正常表达时，一种血型对应一种基因型B.若IA基因缺失一个碱基对，表达形成的多肽链就会发生一个氨基酸的改变C.H基因正常表达时，IA基因以任一条链为模板转录和翻译产生A酶，表现为A型D.H酶缺乏者(罕见的O型)生育了一个AB型的子代，说明子代H基因表达形成了H酶
【解析】选D。H基因正常表达时，如O型血基因型可能为HHii、Hhii，A项错误；若IA基因缺失的一个碱基对位于基因的首端或中间某部位，则表达形成的多肽链就会发生全部氨基酸或缺失部位以后所有的氨基酸的改变，B项错误；H基因正常表达时，IA基因以任一条链为模板转录和翻译产生A酶，基因型可能为H_IAI-，但HhIAIB为AB型，C项错误；AB型子代的基因型可能为H_IAIB，说明H基因正常表达并产生了H酶，D项正确。
4.(教材素材新命题·必修2 P71拓展题)形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，而红色色素的形成需要经历一系列生化反应，每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关。科学家将只有其中一个因突变而导致红眼不能形成的位于X染色体上的基因称为红眼基因。下列相关叙述正确的是(　　)
A.与红眼形成相关的基因在X染色体上呈线性排列B.红眼基因突变则一定导致红眼性状消失C.红眼基因在细胞内进行选择性表达D.该实例说明基因通过控制蛋白质的结构控制生物性状
【解析】选C。读题可知，红眼基因在X染色体上，并不能判断其他与红眼形成有关的基因也在X染色体上，A错误；红眼基因突变并不一定导致蛋白质结构的改变，B错误；红眼基因在细胞内进行选择性表达，C正确；该实例说明基因通过控制酶的合成控制生物性状。
【加固训练】1.(2017·海南高考)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是(　　)A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定
C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D.生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定
【解析】选B。细胞中染色体的数目和DNA的数目之比为1∶1或者1∶2，A项错误；有丝分裂过程，DNA复制后平均分配到子细胞，有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B项正确；基因是有遗传效应的DNA片段，基因与基因之间有无遗传效应的DNA片段，因此细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C项错误；生物体中，基因与性状之间不一定
是一对一的关系，一种性状可能由多个基因决定，D项错误。
2.(2015·安徽高考)Qβ噬菌体的遗传物质(Qβ RNA)是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，Qβ RNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示)，然后利用该复制酶复制Qβ RNA。下列叙述正确的是(　　)
A.Qβ RNA的复制需经历一个逆转录过程B.Qβ RNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条Qβ RNA模板只能翻译出一条肽链D.Qβ RNA复制后，复制酶基因才能进行表达
【解题指南】(1)题干关键信息：“一条单链RNA”“Qβ RNA 立即作为模板翻译出成熟蛋白”“然后利用该复制酶复制Qβ RNA”。(2)图示信息：噬菌体的遗传物质Qβ RNA作为模板的翻译过程。
【解析】选B。本题主要考查中心法则的有关知识。Qβ RNA 复制的产物为RNA，而逆转录的产物为DNA，故A项错误；Qβ RNA 的复制要遵循碱基互补配对原则，以Qβ RNA为模板，产物RNA与模板之间会形成双链RNA，故B项正确；题图中一条Qβ RNA作为模板翻译出了成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶三种蛋白质，每个蛋白质至少是由一条肽链形成的，故C项错误；由题
干信息“当噬菌体侵染大肠杆菌后”“Qβ RNA立即作为模板翻译出……RNA复制酶，然后……复制Qβ RNA”可知，复制酶基因表达在先，Qβ RNA复制在后，故D项错误。
答案速填：[1]DNA分子的一条链　[2]4种核糖核苷酸[3]RNA聚合酶　[4]3种RNA　[5]mRNA [6]氨基酸[7]多肽链