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第18讲 基因的表达-备战2025年高考生物一轮复习精优课件
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这是一份第18讲 基因的表达-备战2025年高考生物一轮复习精优课件，共59页。PPT课件主要包含了RNA，遗传信息的翻译，判断正误，翻译过程，核糖体，mRNA，多肽链，克里克，中心法则等内容，欢迎下载使用。
考点一：基因指导蛋白质合成
1.基因是_______________的DNA片段。
2.DNA主要存在于真核细胞的________中。
3.蛋白质是在________中合成的。
①能在细胞核中产生并转移到细胞质中
②能储存（或携带）遗传信息
RNA适合作信使是因为：
①RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，含有4种碱基，可以储存遗传信息；②RNA一般是单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核进入细胞质；③组成RNA的碱基也严格遵循碱基互补配对原则
思考2：如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使？实验思路：加入RNA酶降解细胞中的RNA，观察蛋白质合成情况，再加入从细胞提取的RNA，观察蛋白质的合成情况。实验结果及结论：加入RNA酶降解细胞中的RNA后，蛋白质合成停止，再加入细胞中提取的RNA后，细胞又可重新合成蛋白质。
思考3：如何设计实验追踪RNA的产生和转移？
1955Gldstein和Plaut用放射性同位素标记变形虫RNA的原料，发现放射性都在核内，然后将细胞核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现放射性已在细胞质中。放射性标记的RNA原料最可能是：_____________。
1)基本单位：2)结构：3)种类及功能
识别密码子并转运氨基酸
①作为酶； ②作为病毒的遗传物质
DNA与RNA在化学组成的异同
一、RNA的结构和功能
４种游离的核糖核苷酸
细胞提供（如：ATP提供）
主要在细胞核中（真核细胞），还有线粒体和叶绿体
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
转录产物(RNA的类型)
三种RNA都是由DNA转录而来，三种RNA都有参与翻译过程；但只有mRNA携带遗传信息
游离的核糖核苷酸与DNA链的碱基随机碰撞，当两者的碱基互补时，以氢键结合。
启动子启动转录终止子终止转录（位于DNA上）
思考：（1）转录以什么为单位？（2）每个基因对应的DNA两条链同时转录吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（4）图中各基因的转录方向为？
A-U、T-A、G-C、C-G
各基因进行转录的模板链可相同也可不同
有些基因也可同时进行转录
图1为某果蝇染色体上与白眼基因S有关的示意图，图2为该染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是
A.该果蝇体细胞中可能没有与S基因相对应的等位基因B.图2与图1中不同的碱基配对方式是A－UC.由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板可能不同D.S基因若发生图2过程，催化该过程酶的结合位点在图1的Ⅰ区段
启动子：RNA聚合酶识别和结合位点
能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质
注意事项：非编码区虽然不编码但有调控转录的调控序列启动子VS启示密码子终止子VS终止密码子
原核基因的结构
外显子：编码区内能编码蛋白质的序列。内含子：编码区不能编码蛋白质的序列。
编码区能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质
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. 密码子的概念：________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。
1.密码子共有64种（43种）2.一个密码子只能决定一种氨基酸；(特异性)3.一种氨基酸可有多个密码子来决定（简并性）4.地球上几乎所有生物都共用一套密码子表（通用性）
→ 特殊情况下编码硒代半胱氨酸
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酰甲硫氨酸
甲硫氨酸、色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子。
[人教版必修2 P67 “思考与讨论”] 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？ 增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，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。
一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种tRNA来转运；
tRNA上与密码子互补配对的3个相邻碱基
作用: tRNA识别密码子和转运氨基酸
3.运输氨基酸的工具——tRNA
不是所有的密码子都有与之对应的反密码子,如终止密码子。
如右图：该tRNA转运的氨基酸是：____________
(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸( )
(2)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键( )
(3)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对( )
(4)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子（ ）
（5）一种氨基酸都是由多种密码子决定；（6）一种密码子只能决定一种氨基酸；（7）密码子都能决定氨基酸；
(UAA、UAG、UGA)
第一步：mRNA 进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
第二步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
第四步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原位点1的tRNA离开核糖体，位点2的tRNA进入位点1。
一个携带新的氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码，合成才会终止。
核糖体是可以沿着mRNA移动的
起始密码子启动翻译终止密码子终止翻译（位于mRNA上）
肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。
原料：____________________________
细胞质中游离的氨基酸（21种）
过程：____________________________
起始 → 转运 → 延伸 → 终止
模板：_________
产物：_________
遗传信息传递方向：_________________
搬运工具：_________
【典例】如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是（ ）A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B．图中戊处上下链之间以“氢键”相连接C．与此tRNA反密码子配对之密码子为UCGD．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行 的，核糖体沿着mRNA由丙到丁移动
① tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有三个碱基。② 模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成_____个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向是 ________ 。
5. 翻译过程的模型解读
2.右图所示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体。
（2） 图示翻译方向是 A→B还是B→A,判断依据是什么？
a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
由c中三条链越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B
相同，因为图中c所指的3条链的模板相同（均为a)故其氨基酸序列均相同
翻译方向：肽链短→肽链长
只要模板mRNA相同，合成的多肽链的氨基酸序列就相同
边转录边翻译同时进行同在细胞质
思考：真核细胞内有该生理过程吗？
真核细胞的线粒体、叶绿体有DNA和核糖体。其转录和翻译可同时进行。
思考：如图是甲细胞中主要遗传信息的表达过程。请判断甲细胞是原核细胞还是真核细胞？
原核生物：边转录边翻译真核生物：先转录，后翻译（细胞核） 边转录边翻译（线粒体叶绿体）
[思考] 起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？ 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会被剪切掉。 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。[思考] 几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的什么特点？ 这体现了密码子的通用性，说明当今生物可能有着共同的起源。
A-U C-G G-C U-A
A-U C-G T-A G-C
A-T C-G G-C T-A
mRNA结合多个核糖体
DNA复制、转录、翻译的比较
考向2 遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系
【典例2】(2021·连州月考)下图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法正确的是( )。
基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
是有遗传效应的DNA片段。
不转录，调控基因转录（如:启动子和终止子）
一般情况下，原核生物的基因无内含子。
一般情况下，真核生物的基因有内含子。
内含子：不编码蛋白质的序列
外显子：编码蛋白质的序列
四、基因表达过程中的有关计算
某基因含有180个碱基，其转录出来的mRNA最多含 个碱基， 翻译成的蛋白质最多含 个氨基酸。
某多肽链含40个氨基酸，则其模板链至少含 个碱基， 决定其合成的基因至少含 个碱基。
例：已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%。（1）则指导该蛋白质合成的基因中碱基个数至少为______。（2）合成此蛋白质多肽需要的tRNA种类最多为______。（3）则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有至少_____个。
1. 在mRNA上，每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？
生物科学史话： 遗传密码的破译（P70）
2. 阅读方式的破译1961年，克里克与布伦纳合作，用丫啶类药物处理野生型T4噬菌体，在此噬菌体DNA发生缺失1个、2个、3个或插入1个、2个、3个核苷酸的各种突变类型。T4噬菌体野生型：能在大肠杆菌K菌株上生长，形成嗜菌斑。T4噬菌体突变型：不能在K菌株上生长，不形成嗜菌斑实验结果：1、缺失或插入1个、2个核苷酸时，在K菌株上不生长；2、缺失或插入3个核苷酸时，在K菌株上生长。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。问题：3个碱基排列成的1个密码对应的是哪一个氨基酸呢？
每个试管各加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果：加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
3. 密码子的破译1961-1962年，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验 ：
生物科学史话： 遗传密码的破译（P70）
尼伦伯格和马太的实验结果不仅证实了无细胞系统的成功，同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。
2019全国卷 ·T2 用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A. ①②④ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①③⑤
1.中心法则 1)提出者： 2)补充完善后的内容图解
——揭示遗传信息传递的一般规律
注：虚线——病毒特有（RNA病毒） （补充）
2.以RNA为遗传物质的生物(一般是RNA病毒）③具有RNA复制功能的RNA病毒，即RNA复制病毒（烟草花叶病毒、新冠病毒）④具有逆转录功能的RNA病毒，即RNA逆转录病毒(艾滋病病毒、致癌病毒等)
不同类型生物遗传信息的传递1.以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递①具增殖能力的细胞（分生区细胞、干细胞、DNA病毒）②高度分化的细胞（叶肉细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等）
哺乳动物成熟的红细胞没有遗传信息的流动
（2）若上图为烟草花叶病毒、HIV病毒、噬菌体的遗传信息传递，根据所学内容，甲乙丙分别属于：甲 、乙 、丙 。
（1）图示中______为转录过程；_________为翻译过程；_______为DNA复制过程；_______为RNA复制过程；_____为逆转录过程。
[典例] 如图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是( )A. 过程③只发生在含有逆转录酶的病毒中B. 转基因生物中能够体现①～⑤过程C. ①～⑤的过程中，都能发生碱基互补配对D. ③过程中碱基互补配对时，遵循A-U、U-A、C-G、G-C的原则
[典例] 如下图所示，下列叙述错误的是（ ）A. 若甲为DNA，乙为RNA，则反应体系需要RNA聚合酶参与B. 若甲为RNA，则该反应体系进行的过程是逆转录或RNA复制C. 若该反应体系加入的原料是脱氧核苷酸，则发生的过程是DNA复制或逆转录D. 若甲、乙均为RNA，则反应体系需添加原料核糖核苷酸
(人教版必修2 P69)说出①环丙沙星、②红霉素、③利福平的具体杀菌机制。
① 环丙沙星通过抑制细菌DNA解旋酶活性进而抑制DNA复制；② 蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质的合成过程受阻；③ 利福平通过抑制RNA聚合酶活性进而抑制结核杆菌的转录，从而导致其无法合成蛋白质。
考向3 通过中心法则，考查科学思维能力
【典例3】 新型冠状病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示。下图表示冠状病毒的增殖过程。下列说法不正确的是( )。
A.冠状病毒属于RNA病毒,病毒自身含有逆转录酶B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞的核糖体上合成C.病毒RNA可直接作为翻译的模板D.RNA上结合多个核糖体的意义是可以迅速合成大量病毒所需的蛋白质
【训练3】下图是新型冠状病毒在宿主细胞中的增殖过程，下列叙述正确的是( )。
据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程:(1)在人体细胞中发生的过程是 。(2)遵循碱基互补配对的过程是 。
(3)①和②过程，碱基配对方式完全相同吗？(4)HIV可发生上述什么过程？其宿主细胞是什么？ 其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？
模板由病毒自身提供，原料由宿主细胞提供。
一、基因控制性状的途径
考点二：基因表达与性状的关系
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理
同一个基因会影响多个性状。
基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状。
无论哪种途径，基因控制合成的都是蛋白质。若直接体现某性状的物质是蛋白质——直接控制；若直接体现某性状的物质不是蛋白质——间接控制。
总的来说，基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
如：黑色素、花青素、甲状腺激素、淀粉等
一对基因控制一对性状（大多数）一对基因影响多对性状多对基因共同控制一种性状（如：身高）基因+环境共同决定性状
二、基因与性状的对应关系
基因与性状的关系并不都是简单的一一对应的关系
一对等位基因影响多对性状
多对等位基因共同控制一种性状
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
F1植株的花与植株A相似
柳穿鱼 ???? 基因碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
表观遗传不遵循孟德尔遗传定律
基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛； 将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
研究表明，在Avy基因的前端（或称上游）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可_______________________的位点，当这些位点____________时， Avy基因____________，小鼠表现为黄色；当这些位点_________后， Avy基因的表达就_________； 这段序列的甲基化程度越高， Avy基因的表达受到的抑制越_____，小鼠体毛的颜色就越____；
小鼠 A^vy 基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
考点一：基因指导蛋白质合成
1.基因是_______________的DNA片段。
2.DNA主要存在于真核细胞的________中。
3.蛋白质是在________中合成的。
①能在细胞核中产生并转移到细胞质中
②能储存（或携带）遗传信息
RNA适合作信使是因为：
①RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，含有4种碱基，可以储存遗传信息；②RNA一般是单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核进入细胞质；③组成RNA的碱基也严格遵循碱基互补配对原则
思考2：如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使？实验思路：加入RNA酶降解细胞中的RNA，观察蛋白质合成情况，再加入从细胞提取的RNA，观察蛋白质的合成情况。实验结果及结论：加入RNA酶降解细胞中的RNA后，蛋白质合成停止，再加入细胞中提取的RNA后，细胞又可重新合成蛋白质。
思考3：如何设计实验追踪RNA的产生和转移？
1955Gldstein和Plaut用放射性同位素标记变形虫RNA的原料，发现放射性都在核内，然后将细胞核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现放射性已在细胞质中。放射性标记的RNA原料最可能是：_____________。
1)基本单位：2)结构：3)种类及功能
识别密码子并转运氨基酸
①作为酶； ②作为病毒的遗传物质
DNA与RNA在化学组成的异同
一、RNA的结构和功能
４种游离的核糖核苷酸
细胞提供（如：ATP提供）
主要在细胞核中（真核细胞），还有线粒体和叶绿体
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
转录产物(RNA的类型)
三种RNA都是由DNA转录而来，三种RNA都有参与翻译过程；但只有mRNA携带遗传信息
游离的核糖核苷酸与DNA链的碱基随机碰撞，当两者的碱基互补时，以氢键结合。
启动子启动转录终止子终止转录（位于DNA上）
思考：（1）转录以什么为单位？（2）每个基因对应的DNA两条链同时转录吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（4）图中各基因的转录方向为？
A-U、T-A、G-C、C-G
各基因进行转录的模板链可相同也可不同
有些基因也可同时进行转录
图1为某果蝇染色体上与白眼基因S有关的示意图，图2为该染色体上相关基因转录的过程示意图。下列相关叙述错误的是
A.该果蝇体细胞中可能没有与S基因相对应的等位基因B.图2与图1中不同的碱基配对方式是A－UC.由图2可知，一个DNA上不同基因的转录模板可能不同D.S基因若发生图2过程，催化该过程酶的结合位点在图1的Ⅰ区段
启动子：RNA聚合酶识别和结合位点
能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质
注意事项：非编码区虽然不编码但有调控转录的调控序列启动子VS启示密码子终止子VS终止密码子
原核基因的结构
外显子：编码区内能编码蛋白质的序列。内含子：编码区不能编码蛋白质的序列。
编码区能转录相应的信使RNA，能编码蛋白质
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. 密码子的概念：________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。
1.密码子共有64种（43种）2.一个密码子只能决定一种氨基酸；(特异性)3.一种氨基酸可有多个密码子来决定（简并性）4.地球上几乎所有生物都共用一套密码子表（通用性）
→ 特殊情况下编码硒代半胱氨酸
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酰甲硫氨酸
甲硫氨酸、色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子。
[人教版必修2 P67 “思考与讨论”] 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？ 增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，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。
一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种tRNA来转运；
tRNA上与密码子互补配对的3个相邻碱基
作用: tRNA识别密码子和转运氨基酸
3.运输氨基酸的工具——tRNA
不是所有的密码子都有与之对应的反密码子,如终止密码子。
如右图：该tRNA转运的氨基酸是：____________
(1)一个tRNA分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸( )
(2)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键( )
(3)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对( )
(4)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子（ ）
（5）一种氨基酸都是由多种密码子决定；（6）一种密码子只能决定一种氨基酸；（7）密码子都能决定氨基酸；
(UAA、UAG、UGA)
第一步：mRNA 进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
第二步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
第四步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原位点1的tRNA离开核糖体，位点2的tRNA进入位点1。
一个携带新的氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码，合成才会终止。
核糖体是可以沿着mRNA移动的
起始密码子启动翻译终止密码子终止翻译（位于mRNA上）
肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。
原料：____________________________
细胞质中游离的氨基酸（21种）
过程：____________________________
起始 → 转运 → 延伸 → 终止
模板：_________
产物：_________
遗传信息传递方向：_________________
搬运工具：_________
【典例】如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是（ ）A．tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B．图中戊处上下链之间以“氢键”相连接C．与此tRNA反密码子配对之密码子为UCGD．蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行 的，核糖体沿着mRNA由丙到丁移动
① tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有三个碱基。② 模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成_____个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向是 ________ 。
5. 翻译过程的模型解读
2.右图所示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体。
（2） 图示翻译方向是 A→B还是B→A,判断依据是什么？
a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
由c中三条链越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B
相同，因为图中c所指的3条链的模板相同（均为a)故其氨基酸序列均相同
翻译方向：肽链短→肽链长
只要模板mRNA相同，合成的多肽链的氨基酸序列就相同
边转录边翻译同时进行同在细胞质
思考：真核细胞内有该生理过程吗？
真核细胞的线粒体、叶绿体有DNA和核糖体。其转录和翻译可同时进行。
思考：如图是甲细胞中主要遗传信息的表达过程。请判断甲细胞是原核细胞还是真核细胞？
原核生物：边转录边翻译真核生物：先转录，后翻译（细胞核） 边转录边翻译（线粒体叶绿体）
[思考] 起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？ 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会被剪切掉。 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。[思考] 几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的什么特点？ 这体现了密码子的通用性，说明当今生物可能有着共同的起源。
A-U C-G G-C U-A
A-U C-G T-A G-C
A-T C-G G-C T-A
mRNA结合多个核糖体
DNA复制、转录、翻译的比较
考向2 遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系
【典例2】(2021·连州月考)下图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法正确的是( )。
基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
是有遗传效应的DNA片段。
不转录，调控基因转录（如:启动子和终止子）
一般情况下，原核生物的基因无内含子。
一般情况下，真核生物的基因有内含子。
内含子：不编码蛋白质的序列
外显子：编码蛋白质的序列
四、基因表达过程中的有关计算
某基因含有180个碱基，其转录出来的mRNA最多含 个碱基， 翻译成的蛋白质最多含 个氨基酸。
某多肽链含40个氨基酸，则其模板链至少含 个碱基， 决定其合成的基因至少含 个碱基。
例：已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%。（1）则指导该蛋白质合成的基因中碱基个数至少为______。（2）合成此蛋白质多肽需要的tRNA种类最多为______。（3）则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有至少_____个。
1. 在mRNA上，每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？
生物科学史话： 遗传密码的破译（P70）
2. 阅读方式的破译1961年，克里克与布伦纳合作，用丫啶类药物处理野生型T4噬菌体，在此噬菌体DNA发生缺失1个、2个、3个或插入1个、2个、3个核苷酸的各种突变类型。T4噬菌体野生型：能在大肠杆菌K菌株上生长，形成嗜菌斑。T4噬菌体突变型：不能在K菌株上生长，不形成嗜菌斑实验结果：1、缺失或插入1个、2个核苷酸时，在K菌株上不生长；2、缺失或插入3个核苷酸时，在K菌株上生长。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。问题：3个碱基排列成的1个密码对应的是哪一个氨基酸呢？
每个试管各加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果：加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
3. 密码子的破译1961-1962年，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验 ：
生物科学史话： 遗传密码的破译（P70）
尼伦伯格和马太的实验结果不仅证实了无细胞系统的成功，同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。
2019全国卷 ·T2 用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A. ①②④ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①③⑤
1.中心法则 1)提出者： 2)补充完善后的内容图解
——揭示遗传信息传递的一般规律
注：虚线——病毒特有（RNA病毒） （补充）
2.以RNA为遗传物质的生物(一般是RNA病毒）③具有RNA复制功能的RNA病毒，即RNA复制病毒（烟草花叶病毒、新冠病毒）④具有逆转录功能的RNA病毒，即RNA逆转录病毒(艾滋病病毒、致癌病毒等)
不同类型生物遗传信息的传递1.以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递①具增殖能力的细胞（分生区细胞、干细胞、DNA病毒）②高度分化的细胞（叶肉细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等）
哺乳动物成熟的红细胞没有遗传信息的流动
（2）若上图为烟草花叶病毒、HIV病毒、噬菌体的遗传信息传递，根据所学内容，甲乙丙分别属于：甲 、乙 、丙 。
（1）图示中______为转录过程；_________为翻译过程；_______为DNA复制过程；_______为RNA复制过程；_____为逆转录过程。
[典例] 如图为中心法则图解。下列有关的叙述中，正确的是( )A. 过程③只发生在含有逆转录酶的病毒中B. 转基因生物中能够体现①～⑤过程C. ①～⑤的过程中，都能发生碱基互补配对D. ③过程中碱基互补配对时，遵循A-U、U-A、C-G、G-C的原则
[典例] 如下图所示，下列叙述错误的是（ ）A. 若甲为DNA，乙为RNA，则反应体系需要RNA聚合酶参与B. 若甲为RNA，则该反应体系进行的过程是逆转录或RNA复制C. 若该反应体系加入的原料是脱氧核苷酸，则发生的过程是DNA复制或逆转录D. 若甲、乙均为RNA，则反应体系需添加原料核糖核苷酸
(人教版必修2 P69)说出①环丙沙星、②红霉素、③利福平的具体杀菌机制。
① 环丙沙星通过抑制细菌DNA解旋酶活性进而抑制DNA复制；② 蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质的合成过程受阻；③ 利福平通过抑制RNA聚合酶活性进而抑制结核杆菌的转录，从而导致其无法合成蛋白质。
考向3 通过中心法则，考查科学思维能力
【典例3】 新型冠状病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示。下图表示冠状病毒的增殖过程。下列说法不正确的是( )。
A.冠状病毒属于RNA病毒,病毒自身含有逆转录酶B.病毒RNA复制时需要的酶在宿主细胞的核糖体上合成C.病毒RNA可直接作为翻译的模板D.RNA上结合多个核糖体的意义是可以迅速合成大量病毒所需的蛋白质
【训练3】下图是新型冠状病毒在宿主细胞中的增殖过程，下列叙述正确的是( )。
据图分析生物体内遗传信息的传递和表达过程:(1)在人体细胞中发生的过程是 。(2)遵循碱基互补配对的过程是 。
(3)①和②过程，碱基配对方式完全相同吗？(4)HIV可发生上述什么过程？其宿主细胞是什么？ 其“遗传信息流”的模板及原料分别由谁提供？
模板由病毒自身提供，原料由宿主细胞提供。
一、基因控制性状的途径
考点二：基因表达与性状的关系
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理
同一个基因会影响多个性状。
基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状。
无论哪种途径，基因控制合成的都是蛋白质。若直接体现某性状的物质是蛋白质——直接控制；若直接体现某性状的物质不是蛋白质——间接控制。
总的来说，基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
如：黑色素、花青素、甲状腺激素、淀粉等
一对基因控制一对性状（大多数）一对基因影响多对性状多对基因共同控制一种性状（如：身高）基因+环境共同决定性状
二、基因与性状的对应关系
基因与性状的关系并不都是简单的一一对应的关系
一对等位基因影响多对性状
多对等位基因共同控制一种性状
绝大部分植株的花与植株A相似
少部分植株的花与植株B相似
F1植株的花与植株A相似
柳穿鱼 ???? 基因碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
表观遗传不遵循孟德尔遗传定律
基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状
某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛； 将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：
介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
研究表明，在Avy基因的前端（或称上游）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可_______________________的位点，当这些位点____________时， Avy基因____________，小鼠表现为黄色；当这些位点_________后， Avy基因的表达就_________； 这段序列的甲基化程度越高， Avy基因的表达受到的抑制越_____，小鼠体毛的颜色就越____；
小鼠 A^vy 基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
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