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1、高考生物大一轮复习 第6单元 遗传的分子基础 第19讲 基因的表达学案第19讲基因的表达江苏最新考纲1.遗传信息的转录和翻译(B)。2.基因与遗传信息的关系(B)。3.基因与性状的关系(B)。考点一遗传信息的转录和翻译(5年11考)1.比较RNA与DNA2.转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。(3)过程(见下图)3.翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(2)场所或装配机器：核糖体。(3)条件(4)过程(5)产物：多肽蛋白

2、质助学巧记“三看法”判断中心法则各过程(1)图甲、图乙的过程判断图甲DNA两条链都作为模板复制。图乙DNA的一条链作为模板转录。(2)图丙的过程解读翻译起点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。(3)图丁的过程解读数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高

3、尔基体等结构中进一步加工。多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。(4)戊图解读戊图是tRNA，“三叶草”结构，其内含有氢键(碱基配对)。一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端有三个碱基，叫反密码子(有61种)，另一端是携带氨基酸的部位，反密码子读取碱基顺序从长臂端即携带氨基酸的一侧开始读，如图为AUC，对应的密码子为UAG。1.真题重组判断正误(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015全国卷，1B)()(2)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015全国卷，3B)()(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(2015海南卷，20D)()(4)细胞核中

4、发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014全国卷，5A)()以上内容主要源自教材必修2 P6267遗传信息的转录和翻译。2.(教材P65思考与讨论，3改编)组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？提示20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。1.(多选)下列关于基因控制蛋白质合成的叙述

5、，正确的是()A.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化B.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2 个C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA 上D.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板解析在细胞周期中，由于有多种蛋白质在不同时期的合成，所以相关基因转录的mRNA的种类和含量在不断变化，A正确；由于基因中启动子和终止子中碱基不发生转录，所以DNA中碱基数与转录的mRNA中碱基数并不是2倍关系，B错误；DNA聚合酶催化DNA复制，RNA聚合酶催化转录，二者都是以DNA为模板，所以它们的结合位点均在DNA 上，C正确；细菌的一个基因转录时同样是

6、一条DNA链作为模板，D错误。答案AC2.(2017南通、扬州、泰州三模)下图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，相关叙述错误的是()A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动子转录形成C.一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质D.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程解析核酸单链均有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连，A正确；基因中的启动子启动转录，与mRNA上的起始密码AUG不对应，B错误；一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋

7、白质，C正确；细菌为原核生物，没有细胞核，在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，D正确。答案B1.DNA复制、转录和翻译的比较(以真核生物为例)复制转录翻译场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质(核糖体)模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸原则TA；AT；GC；CGTA；AU；GC；CGUA；AU；GC；CG结果两个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白质信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义传递遗传信息表达遗传信息2.DNA和RNA合成的判断用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗

8、T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。3.基因表达中相关计算(1)DNA模板链中AT(或CG)与mRNA中AU(或CG)相等，则(AT)总%(AU)mRNA%。(2)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：可见，蛋白质中氨基酸数目mRNA碱基数目DNA(或基因)碱基数目。(未考虑终止密码)4.“三步”判断真原核细胞的DNA复制、转录及翻译【即学即练】(2017江苏省启东中学高三期中考试)下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核

9、糖体的移动方向是由左向右解析分析图形可知，是DNA复制，是转录，两者碱基配对情况不完全相同，A错误；是翻译，场所是核糖体，过程发生的场所是细胞核或线粒体或叶绿体，B错误；过程所需要的酶不同，DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，C错误；由肽链的长短可判断出过程中核糖体的移动方向是由左向右，D正确。答案D考点二中心法则及基因与性状的关系1.中心法则(1)提出者：克里克。(2)补充后的内容图解：DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；RNA逆转录。(3)分别写出下列生物中心法则表达式生物种类举例遗传信息的传递过程DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒逆转录病毒艾滋病病毒

10、细胞生物动物、植物、细菌、真菌等(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式DNARNA蛋白质。(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式RNA蛋白质。2.基因控制性状的途径1.从中心法则的名称上可以看出遗传信息的流动过程在生物学中的重要地位，这个法则反映了遗传物质的哪两大功能？提示中心法则反映了遗传物质的传递与表达这两大功能。2.下图为生物遗传信息流动过程，针对下图回答：(1)细胞分裂间期发生了上述哪些过程？分裂期发生了哪些过程？提示a、b、c；c。(2)需要tRNA和核糖体同时参与的是哪个过程？能进行AU，GC配对的过程有哪些？提示c；b、c、e。(3)健康的人体内不会发生上述哪些过程？

11、提示d和e。3.HIV的寄主细胞是什么？它进行蛋白质合成的场所是什么？其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？提示艾滋病病毒的寄主细胞是T淋巴细胞，该病毒进行蛋白质合成的场所是寄主细胞的核糖体，其“遗传信息流”的模板由病毒自身提供，原料由寄主细胞提供。(2017南通高三调研)(多选)近期某些地区再次出现H7N9禽流感疫情，并有患者死亡报道。禽流感病毒是一种RNA病毒，其基因表达过程为：RNAmRNA蛋白质。相关叙述正确的是()A.病毒基因表达需要宿主细胞提供逆转录酶B.基因也可以是具有遗传效应的RNA片段C.过程中所需的模板、原料和酶均不相同D.不吃禽肉制品是预防H7N9禽流感的最佳方法解析

12、H7N9禽流感病毒基因表达不需要逆转录；禽肉制品烹制煮熟可预防H7N9禽流感。答案BC1.“三步法”判断中心法则各过程“一看”模板“二看”原料“三看”产物生理过程DNA脱氧核苷酸DNADNA复制核糖核苷酸RNA转录RNA脱氧核苷酸DNA逆转录核糖核苷酸RNARNA复制氨基酸蛋白质(或多肽)翻译2.基因与性状的关系整合(1)一个基因一种性状(多数性状受单基因控制)(2)一个基因多种性状(如基因间相互作用)(3)多个基因一种性状(如身高、体重等)图解如下(4)生物的性状还受环境条件的影响，生物性状是基因型和环境条件共同作用的结果，如水毛茛，其裸露于空气中的叶为卵形，而沉于水中的叶却为丝状。基因型相

13、同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。注意：体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。【即学即练】1.(2017南京多校联考)寨卡病毒为单股正链RNA病毒，用()RNA表示。下图表示寨卡病毒的增殖和表达。相关说法错误的是()A.寨卡病毒属于RNA病毒，体内含有逆转录酶B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞内合成C.病毒RNA可直接作为翻译的模板D.病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则解析据图分析，寨卡病毒由RNA和蛋白质组成，属于RNA病毒，其增殖过程中

14、没有逆转录过程，所以其体内没有逆转录酶，A错误；寨卡病毒没有细胞结构，其体内的酶是在宿主细胞的核糖体内合成的，B正确；病毒RNA可直接作为翻译的模板，C正确；病毒RNA复制时遵循碱基互补配对原则，即A与U配对，G与C配对，D正确。答案A2.下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中，正确的是()A.基因都位于染色体上，呈线性排列B.基因都是通过控制酶的合成影响生物的性状C.染色体数目或结构的改变会引起生物性状改变D.性状与基因之间是一一对应的关系解析真核生物的核基因都位于染色体上，呈线性排列，原核生物无染色体，基因位于DNA上。答案C易错防范清零易错清零易错点1不能诠释基因表达计算中的“最多

15、”或至少点拨基因表达过程中，蛋白质的氨基酸的数目mRNA的碱基数目基因中的碱基数目。这个比例关系都是最大值，原因如下：真核生物基因中存在不编码氨基酸的编码区内的内含子或非编码区。转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不决定氨基酸，并且合成的肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍多。易错点2误认为所有细胞均可进行复制、转录与翻译点拨并非所有细胞均可进行复制、转录与翻译：只有分生组织细胞才能进行“复制(当然也进行转录与翻译)”。高度分化的细胞只进行转录、翻译，不进行复制。哺乳动物成熟红细胞“复制、转录、翻译”均不进行。易错点3误认为所有生物

16、转录和翻译均能同时进行点拨(1)凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。(2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。(3)真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录翻译也存在“同时进行”的局面。纠错小练1.如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是()A.DNA双链在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成B.图中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶C.转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞D.结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点解析图中转录和翻译同时进行，由此可判断该细胞为原核

17、细胞，无以核膜为界限的细胞核，A错误；图中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，B错误；转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C错误；结构c为核糖体，其与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D正确。答案D2.胰腺癌曾夺走了乔布斯的生命，近来发现胰腺癌患者血液中的一种名为HSAT的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA)，这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌的早期诊断，下列有关叙述正确的是()A.这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后，均可得到6种终产物B.核膜上的核孔可以让蛋白质和此

18、种特殊的RNA自由进出C.作为胰腺癌生物标记的RNA，其翻译成的蛋白质中一般含20种氨基酸D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成解析RNA彻底水解后有6种产物，包括4种碱基、核糖和磷酸，A正确；细胞内的蛋白质和RNA并非自由出入核孔，核孔具有选择透过性，细胞核需要的DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质才可通过核孔进入细胞核，各种RNA可以通过核孔进入细胞质，但不是自由地出细胞核，B错误；这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA，不能翻译形成蛋白质，C错误；这种特殊的非编码RNA(HSAT)可能是在细胞核中转录形成的，也可能是在细胞质的线粒体中转录形成的，D错误。答案A课

19、堂小结思维导图晨读必背1.RNA和DNA在化学组成上的区别是RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。2.转录的场所是主要在细胞核内进行，模板是DNA的一条链为模板，原料是4种游离的核糖核苷酸。3.翻译的场所是细胞质中核糖体，模板是mRNA，原料是20种氨基酸，产物是具有一定氨基酸顺序的蛋白质。4.密码子与氨基酸之间的对应关系是：一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种密码子来决定。5.基因对性状的控制有两条途径：一是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；二是基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。6.生物性状是基因和环境条件共同作用的结果。

20、随堂真题演练1.(2017经典高考改编)在体外用14C 标记半胱氨酸tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*CystRNACys，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*AlatRNACys(见下图，tRNA不变)。如果该*AlatRNACys参与翻译过程，下列说法正确的是()在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链反密码子与密码子的配对由tRNA 上结合的氨基酸决定新合成的肽链中，原来Cys 的位置会被替换为14C 标记的Ala新合成的肽链中，原来Ala 的位置会被替换为14C 标记的CysA. B. C. D.解析反密码子与密码子的配对由tRN

21、A上的反密码子决定，错误；由于Cys转化为Ala时并未改变反密码子碱基序列，故新合成的肽链中原来Cys的位置被替换为14C标记的Ala，正确，错误。答案D2. (2015江苏卷，12)如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是()A.图中结构含有核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析核糖体是相邻氨基酸形成肽键的场所，核糖体由核糖体RNA和蛋白质构成，A正确；甲硫氨酸是第一个氨基酸，位于的左边，B错误；密码子位于mRNA上，tRNA的环状结构上有反密码子，C错误；由于密码子的简并性，mRN

22、A上碱基改变不一定改变肽链中氨基酸的种类，D错误。答案A3.(2015海南卷，7)下列过程中，由逆转录酶催化的是()A.DNARNA B.RNADNAC.蛋白质蛋白质 D.RNA蛋白质解析DNARNA 属于转录过程，需要的酶是RNA聚合酶，A错误；RNADNA属于逆转录过程，需要逆转录酶，B正确；C、D均不是逆转录过程，均错误。答案B4.(2013课标全国理综，1)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是()A.一种tRNA可以携带多种氨基酸B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成解析一种tRNA只能携带一种氨基酸，A错误

23、；DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体上合成的，B错误；反密码子位于tRNA上，C错误；线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成，D正确。答案D5.(2015安徽卷，4)Q噬菌体的遗传物质(QRNA)是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNA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QRNA。下列叙述正确的是()A.QRNA的复制需经历一个逆转录的过程B.QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C.一条QRNA模板只能翻译出一条肽链D.QRNA复制后，复制酶基因才能进行表达解析RNA复制过程为RNA互补RNARNA，该过程不涉及逆转录(以RNA为模板

24、，合成DNA的过程)，故A错误；RNA复制过程中，模板RNA与互补RNA之间会形成双链，故B正确；依图示，一条QRNA能翻译出多条肽链，故C错误；依题干信息，QRNA先翻译出复制酶，然后在复制酶催化下进行自身的复制，故D错误。答案B6.(2013经典高考，3)某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B.DNARNA杂交区域中A应与T配对C.mRNA翻译只能得到一条肽链D.该过程发生在真核细胞中解析在进行转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，使DNA片段的双螺旋解开，选项A正确；图示DNA上的碱基A应与RNA上的碱基U配对，选

25、项B错误；图示一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成，故选项C错误；在真核细胞中，转录在细胞核内进行，翻译在核糖体上进行，二者不能同时进行，选项D错误。答案A课后作业 (时间：30分钟满分：100分)一、单项选择题1.某生物细胞中基因表达过程如图所示，相关叙述错误的是()A.该细胞可能为酵母菌细胞B.RNA聚合酶能解开DNA双螺旋C.一个mRNA能同时指导多条肽链的合成D.核糖体上能发生“UA、AU”的碱基配对解析由题图可以看出细胞中正进行基因的表达，且为边转录边翻译，由此可推断该细胞为原核细胞，A错误；由题图还可以看出：RNA聚合酶能解开DNA双螺旋，一个mRNA分子上结合

26、有4个核糖体，同时在合成多条肽链，B、C正确；核糖体上发生的碱基配对是mRNA上的碱基与tRNA上的碱基配对，D正确。答案A2.下图为真核细胞内某基因进行信息传递的部分结构示意图，已知该基因全部碱基中A占20%，下列说法正确的是()A.该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上B.该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为32C.该基因正在进行复制过程，遵循基因互补配对原则D.限制性内切酶可作用于部位，DNA解旋酶可作用于部位解析该基因可能存在于细胞核内的染色体DNA上，也可能存在于线粒体或者叶绿体内的DNA上，A错误；已知基因全部碱基中A占20%，则T也占20%，CG30%，基因的一条核苷酸链以

27、及整个DNA中(CG)/(AT)都为32，B正确；图中下面一条核苷酸链上有碱基U，说明是RNA链，即图示为该基因正在进行转录过程，遵循碱基互补配对原则，C错误；图中部位是磷酸二酯键，是限制酶的作用部位，部位是氢键，是解旋酶的作用部位，D错误。答案B3.下图为真核细胞中的转录过程示意图，图中16表示核苷酸，有关叙述正确的是()A.该过程主要发生在细胞核内，需要消耗ATPB.图中2和5的碱基种类相同，五碳糖的种类不同C.图中4、5、6中的碱基可组成一个密码子，细胞内共有64种密码子D.基因突变主要发生在a链形成e链时，突变的频率很低解析该过程为DNA转录，主要发生在细胞核内，在线粒体和叶绿体内也可

28、以发生，并由ATP提供能量，A正确；图中2和5分别是核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸，二者的碱基不完全相同，五碳糖不相同，B错误；密码子是mRNA三个相邻的碱基，4、5、6在DNA上，C错误；基因突变发生在DNA复制的过程，a链形成e链是转录过程，D错误。答案A4.已知放线菌素D具有抑制RNA合成的功能，而环己酰亚胺具有抑制蛋白质合成的功能。某同学为探究环己酰亚胺是抑制转录还是翻译，进行了一次探究，结果如下图所示，由图可知环己酰亚胺作用的原理是()A.环己酰亚胺具有抑制基因转录的作用B.环己酰亚胺具有抑制信使RNA翻译过程C.环己酰亚胺具有促进基因突变的作用D.环己酰亚胺具有抑制tRNA与核糖体结合

29、的作用解析据图分析可知，开始药物处理后，环己酰亚胺处理组的蛋白质合成先于放线菌素D处理组停止，由于放线菌素D具有抑制RNA合成的功能，所以可以推知环己酰亚胺具有抑制信使RNA翻译过程，故B正确，A、C、D错误。答案B5.在同一生物体内，下列有关叙述错误的是()A.不同DNA分子中，不可能储存相同的遗传信息B.不同组织的细胞中，可能有相同的基因进行表达C.不同mRNA分子中，可能含有相同的密码子D.不同的核糖体中可能进行相同多肽的翻译解析遗传信息是指基因中的碱基序列，同一生物体内，不同DNA分子可能存在相同的碱基序列的片段，储存有相同的遗传信息，即它们可能有相同的基因，例如位于一对同源染色体上的两个DNA分子就可能储存相同的遗传信息，A错误；有些基因在所有的细胞中都可以表达，比如控制呼吸酶的基因，B正确；不同mRNA中存在相同的密码子，如起始密码子和终止密码子，C正确；翻译的模板是mRNA，不同的核糖体上，只要是mRNA上的碱基序列相同，合成的多肽链相同，D正确。答案A6.(2017常州一模)如图为人珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，表示基因的不同功能区。下列叙述错误的是()A.密码子位于mRNA上B.图中的核苷酸共有8种C.图中遵循的碱基配对原则为A与U配对，C与G配对D.图