【原创】高三生物一轮复习：第18讲 基因的表达
人教版2024届高考生物一轮复习基因的表达教学课件
解析：一个mRNA可以结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的翻译过程，因此在 一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链，A项错误；*CystRNACys 可以被无机催化剂镍还原成*AlatRNACys，因此新合成的肽链中，原来Cys的位置会 被替换为14C标记的Ala，B项正确；反密码子与密码子根据碱基互补配对原则进行 配对，C项错误；合成肽链过程中存在A与U、C与G碱基互补配对方式，D项错误。
解析：提前出现了终止密码，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，A项正确；遗传密码是通用的，新品种与原品种使用的遗传密码相 同，B项正确；基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状， C项错误；生成mRNA的过程需要进行转录，转录的时候需要RNA聚合酶参与，D 项正确。 答案：C
(2)特点。 ①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②不变性：基因的碱基序列保持不变。 ③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去 甲基化。 ④受环境影响。 (3)理解表观遗传应注意的三个问题。 ①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。 ②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 (4)机制：DNA的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。 (5)实例：a.柳穿鱼花形的遗传；b.某种小鼠毛色的遗传；c.蜂王和工蜂。
提醒：DNA和RNA的区别。 (1)正确判断DNA和RNA。 ①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA。②含有碱基U或核糖⇒RNA。 (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T，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断正在进行RNA 的合成。
一轮基础精讲-18讲-基因的表达-教案
翻译过程中，mRNA 中每 3 个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码子时，经翻译合成的蛋白质 分子中的氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是 DNA(基因)中碱基数目的 1/6。 2．DNA 自我复制、转录和翻译的联系
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①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
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③方向：从左向右(见图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 ④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、 高尔基体等细胞器中进一步加工。 ⑤图示中 4 个核糖体合成的 4 条多肽链因为模板 mRNA 相同而相同。 (4)DNA(基因)、 mRNA 中碱基与肽键中氨基酸个数关系图解：
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平行，D 项正确。
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6.
安庆二模
珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白的
mRNA，以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示。如果注射含有珠蛋 白 mRNA 的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸， 则结果如图乙所示。 下列相关分析中， 正确的是 ( )
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2．基因、蛋白质与性状的关系 (1)基因对性状的控制： ①基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状。 ②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (2)基因与性状有何关系？ ①基因通过控制蛋白质的合成控制性状。 ②基因与性状并不是简单的一一对应关系。 ③基因与基因、 基因与基因产物、 基因与环境之间存在着复杂的相互作用， 精细地调控着生物体的性状。
高三生物第一轮复习课件第18讲基因的表达
-RNA 子代 病毒
蛋白质
（2）逆转录病毒(如艾滋病病毒)
小结：2.密码子 概念： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫
做一个密码子
种类：共64种 61个编码氨基酸（含两个起始密码子）， 3个终止密码子，不编码氨基酸
特点： 通用性、简并性、不重叠性、不间断性
2.下图为在棉花叶肉细胞中发生的一个过程，在图中写 出标号名称和方向，用文字和箭头写出具体过程，并据图 分析基因的遗传信息能准确传递的原因。
模板：DNA的一条链（？）的一段（基因的编码区）
条 原料：四种游离的核糖核苷酸（ATP、GTP、CTP、UTP）
件 能量：ATP
转
酶： RNA聚合酶（解旋、聚合形成磷酸二酯键）等
录 过程： 起始
延伸
终止
（RNA 聚合酶识别 （配对、连接 （终止子、释放RNA、
并结合启动子、解旋）形成RNA单链）恢复DNA结构）
复 制
DNA 转录 （基因）逆转录
复 制
翻译 RNA
蛋白质
（性状）
（1）这是整个生物界的遗传信息传递途径，某种生物在 发育某个阶段只有其中的一部分。
（2）有些过程需要特殊的酶：逆转录需要逆转录酶， RNA复制需要RNA复制酶，都存在于病毒中，在病毒侵 染细胞时在宿主细胞中发生。
1.写出果蝇受精卵发育过程中遗传信息的传递过程。
并据图分析该过程的特点和mRNA的遗传信息准确的传递给蛋白质 的原因。 特点：一个mRNA 上可以相继结合多个核糖体，同时进行翻译;
核糖体移动方向：mRNA 的5’→3’。
（1）tRNA具有专一性：一种tRNA只能携带一种氨基酸， 准确 某些氨基酸可由多种tRNA 携带。 传递：
2022版新教材高考生物一轮复习第6单元基因的本质和表达第18课基因的表达学案新人教版
第18课 基因的表达1．RNA 的结构与分类(1)RNA 与DNA 的区别根本单位：核糖核苷酸。
(3)种类及功能⎩⎪⎨⎪⎧信使RNA 〔mRNA 〕：蛋白质合成的模板转运RNA 〔tRNA 〕：识别并转运氨基酸核糖体RNA 〔rRNA 〕：核糖体的组成成分病毒RNA ：RNA 病毒的遗传物质极少数的酶本质是RNA ：催化作用2．转录(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(2)条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：DNA 的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：ATP 酶：RNA 聚合酶(3)过程(4)产物：信使RNA 、核糖体RNA 、转运RNA 。
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)密码子①概念：mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。
②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有62种，终止密码子有3种。
(3)翻译过程(4)过程图示二、中心法那么1．提出者：克里克。
2．补充后的内容图解三、基因表达与性状的关系1．直接控制途径(用文字和箭头表示)基因――→控制蛋白质的结构―――――→直接控制生物体的性状2．间接控制途径(用文字和箭头表示)基因―――→控制酶的合成―――→控制代谢过程―――――→间接控制生物体的性状 3．基因控制性状的实例(连线)提示：①③⑤⑥—b ②④—a4．基因与性状之间不是一一对应的关系(1)可以是一对基因同时影响多对性状，如控制豌豆粒形的基因也决定其甜度。
(2)也可以是多对基因同时控制一种性状，如玉米叶绿素的合成与50个基因有关。
(3)生物体的性状表现还与环境条件有关。
5．表观遗传(1)概念：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，叫作表观遗传。
(2)现象：DNA 甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达。
(3)吸烟与人体健康的关系：吸烟会使人体细胞内DNA 的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。
第18讲 基因的表达 课件-高三生物一轮复习
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：
①DNA的复制；②_转__录___；③翻译； ④ RNA的复制 ；⑤RNA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
1.(2013·全国卷Ⅰ，1)关于蛋白质合成的叙述，正确的是( D ) 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
2.(2019·湖北七市州教科研协作体一模)如图是蛋白质合成示意图，下列相
第18讲 基因的表达
内容标准——知考向 1.概括遗传信息
内容标 的转录和翻译
准及活 2.举例说明基因
动要求 与性状的关系
核心素养——提考能 结合DNA双螺旋结构模型，阐
生命观念 明基因表达过程
科学思维 运用中心法则，建立模型 结合实例分析基因表达异常情
社会责任 况，形成关注社会、关注人体 健康的理念
真核细胞
原核细胞
(2020.海南.14）下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙 述，正确的是（B ）A.转录时基因的两条链可同时作为模板B. 转录时会形成 DNA-RNA杂合双链区C.RNA聚合酶结合起始密码 子启动翻译过程D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生 物学活性
考向1 巧借遗传信息、密码子、反密码子的区别考查科学思维能力
核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特
定功能的成熟蛋白质吗？ 提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此 过程中往往会被剪切掉。 翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行 肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终 止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一 定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
高三生物一轮复习课件：第18讲基因的表达
②实例
表观遗传不遵循 孟德尔遗传规律
同卵双胞胎的微小差异；蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为上的不同；柳穿鱼
花的形态结构的遗传；小鼠毛色的遗传等。
二 考点四 基因的表达与性状的关系
讨论2：
F1的花为什么与植株A的相似？
Lcyc基因
Lcyc基因
在F2中，为什么有些植株的花与
植株B的相似？
正常
高度甲基化
主要间期(能分裂细胞)或整个生命进程(不分裂细胞)
主要是细胞核
细胞质中的核糖体
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
酶 能量 碱基配对 产物
解旋酶、DNA聚合酶
A-T、G-C DNA
RNA聚合酶 都需要能量 A-U、T-A、G-C
RNA
多种酶
A-U、G-C 多肽或蛋白质
二、基因指导蛋白质的合成
实验证据
二 考点一 RNA的结构与功能 RNA适合作为DNA信使的原因
①RNA是由4种核糖核苷酸连接而 成，分子组成与DNA很相似，使得 RNA具备准确传递遗传信息的可能。 ②RNA一般是单链，而且比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 ③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”
质，应该是UUU为苯丙氨酸（Phe）编码，这是一个带有里程碑性的实验，它指出了完全阐明遗传密码的
途径。
肽链
除去DNA和mRNA的细胞提取液 人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
实验结论：
1961年8月，尼伦伯格和马太无细 胞蛋白质合成体系破译遗传密码
与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。
I. 1957年 克里克提出中心法则：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
2020版高考生物一轮复习第18讲基因的表达课件新人教版
多肽
1．翻译过程的种模型解读
(1)图甲模型分析 ①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为 tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 ②一个核糖体与 mRNA 的结合部位形成 2 个 tRNA 结合位点。 ③翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 ④翻译终点：到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 ⑤翻译进程：核糖体沿着 mRNA 移动，mRNA 不移动。
实验材料：蛙受精卵(刚完成受精)、物质甲溶液、生理盐水等必备 的实验用品；
实验思路：_______________________________________________。 结果分析：当实验结果为_________________时，该小组的推测正确。
提示：(1)转录(或 RNA 合成) DNA(一条链) (2)设计两组实验，取 蛙的受精卵平均分为 A、B 两组，其中 A 组加入适量的物质甲溶液，B 组加入等量的生理盐水。置于适宜的恒温条件下培养，20 小时后分别测 定两组早期胚胎的蛋白质的合成量，并进行比较 两组的蛋白质合成量 基本相同
解析：选 D。①过程为转录，转录是以 DNA 分子一条链中的部分 片段(基因的模板链)为模板合成 mRNA 的过程；转录过程需要 RNA 聚 合酶的参与，RNA 聚合酶能识别 DNA 分子中特定的碱基序列(启动子)， 并与之结合驱动转录过程；①过程碱基互补配对方式为 A—U、T—A、 G—C、C—G，②过程为翻译过程，碱基互补配对方式为 A—U、U—A、 G—C、C—G；不同密码子编码同种氨基酸，增加了遗传密码的容错性， 可减少因基因中碱基的改变而造成的影响。
用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
题点三 DNA 复制、转录、翻译的比较 6．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( D )
高三生物一轮复习 基因的表达课件 新人教版必修
人教版必修
$number {01}
目
• 基因表达的基本概念 • 基因指导蛋白质合成 • 基因表达的调控 • 基因表达与生物性状 • 基因表达与生物进化
01
基因表达的基本概念
基因、DNA与RNA的关系
01
基因是具有遗传效应的 DNA片段，通过指导 蛋白质合成来表达遗传
THANKS
自然选择通过作用于基因表达水平，使适应环境的基因表达得到保留，不适应环 境的基因表达被淘汰。
适应性基因表达的演化
在长期进化过程中，基因表达模式发生适应性变化，以适应环境变化和生物生存 需求。
基因表达的进化变异
基因表达的变异类型
基因表达的变异包括基因转录水平、翻译水平和蛋白质修饰 水平的变异。
基因表达变异与物种形成
信息。
02
DNA是双链结构，储 存着遗传信息，通过转 录过程传递给RNA。
03
RNA是单链结构，根 据DNA的转录信息合 成，并作为蛋白质合成
的模板。
基因表达的种 类
01
基因表达分为转录和翻译两个过 程，转录是指DNA到RNA的遗传 信息传递，翻译是指RNA到蛋白 质的合成过程。
02
不同基因表达的种类和程度不同， 有些基因在特定组织或发育阶段 表达，有些基因则持续表达。
翻译的意义
翻译是基因表达的第二步，是蛋白质合成的重要环节。
转录与翻译的比较
定义比较
转录是以DNA为模板合成RNA 的过程，而翻译是以mRNA为模
板合成蛋白质的过程。
场所比较
转录主要发生在细胞核中，而翻 译主要发生在细胞质中。
酶比较
转录需要RNA聚合酶的催化，而 翻译需要多种酶和蛋白质的参与。
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课题第18讲基因的表达类型复习课课时 2
教学目标
与学科核
心素养
教学目标（考纲要求）：1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)
2.基因与性状的关系(Ⅱ)
学科核心素养：1.生命观念：结合DNA双螺旋结构模型，阐明基因表达过程
2.科学思维：运用中心法则，建立模型
3.科学探究：模拟中心法则各过程的实验
4.社会责任：结合实例分析基因表达异常情况，形成关注社会、关注人体健康的
理念
教材分析
教学重点遗传信息的转录和翻译
教学难点遗传信息的转录和翻译
教具PPT课件，电子白板
教学方法模型教学法；课堂讨论法；教师传授法
教学过程二次备课Ⅰ复习导入：复习必修二前三章的所学知识，引入第四章的复习。
Ⅱ复习新课：
考点一遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与种类
(1)单体及组成
①若c为U，则单体为尿嘧啶核糖核苷酸；其组成中不含氮元素的是a磷酸
和b核糖(填字母及名称)。
②构成DNA的单体与RNA的单体的区别在于图中的b、c(填字母)。
(2)结构
一般是单链，比DNA短。
(3)合成
①真核细胞：主要在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质。
②原核细胞：主要在拟核中合成。
(4)种类
①图示中的e为tRNA，其功能为转运氨基酸，识别密码子。
②另外两种RNA分别为rRNA、mRNA，其中作为蛋白质合成模板的是mRNA，构成核糖体组成成分的是rRNA。
2.RNA功能
3.转录
(1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(2)条件
⎩
⎨
⎧模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶
(3)过程(见下图)
4.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)密码子
①概念：mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。
②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
(3)翻译过程
◎基因表达中相关计算
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＝13mRNA 碱基数目＝1
6DNA(或基因)碱基数目。
(未考虑终止密码)
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：
①DNA 的复制；②转录；③翻译；④RNA 的复制；⑤RNA 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 T 2噬菌体
RNA 病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒
艾滋病病毒
RNA ――→
逆转录
――→转录RNA ――→翻译
蛋白质
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
DNA――→
转录
RNA――→
翻译
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
――→
转录
RNA――→
翻译
蛋白质。
2.基因控制性状的途径
3.基因与性状的对应关系
(1)一般而言，一个基因决定一种性状。
(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多个不同基因有关。
(3)有些基因可影响多种性状，如，基因1可影响B和C性状。
(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。
Ⅲ课堂小结及讲评例题
作业布置课时作业本（第18讲）及相应的校本作业
板书设计
一遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构和种类
2.RNA的功能
3.转录：（1）场所（2）条件（3）过程
4.翻译：（1）概念（2）密码子（3）翻译过程
二中心法则
（1）提出者。