高中生物学业水平合格性考试复习专题八基因的表达课件（共52张PPT）

(共52张PPT)
专题八 基因的表达
[知识网络]
考点1　基因指导蛋白质的合成

一、RNA的结构与种类
1．RNA的结构
(1)组成元素：________。
(2)基本单位及组成。
①________；②________；③碱基：________；④________。
(3)空间结构：一般是________，且比DNA短。
(1)C、H、O、N、P　(2)①磷酸　②核糖　③A、U、G、C　④核糖核苷酸　(3)单链
2．RNA的种类及其作用
(1)信使RNA　DNA　(2)核糖体RNA　(3)转运RNA　识别并转运氨基酸
二、遗传信息的转录
1．概念：RNA是在_____中，通过RNA聚合酶以_____为模板合成的，这一过程叫作转录。(注：叶绿体、线粒体也有转录)
2．过程
1.细胞核　DNA的一条链　2.碱基 碱基互补配对　一条链　核糖核苷酸　RNA聚合酶　RNA　DNA　双螺旋
三、遗传信息的翻译
1．密码子与反密码子的比较
项目 密码子 反密码子
位置 ________上 ________一端
实质 决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA________发生________的3个相邻的碱基
mRNA　tRNA　密码子　碱基互补配对
2.遗传信息的翻译
(1)概念：游离在细胞质中的各种________，以________为模板合成具有____________的蛋白质，这一过程叫作翻译。(注：叶绿体、线粒体中也有翻译)
(2)条件：模板：________；原料：________；能量：ATP；搬运工具：__________。
(3)遵循原则：_________原则(A—U、U—A、G—C、C—G)。
(4)产物：____________(盘曲折叠形成________)。
(5)发生时间： ________________。
(6)发生场所：细胞质的__________。
(1)氨基酸　mRNA　一定氨基酸顺序　(2)mRNA　氨基酸　tRNA (3)碱基互补配对　(4)多肽链　蛋白质
(5)个体发育的任何时期　(6)核糖体
3．翻译能精确进行的原因
(1)________为翻译提供了精确的模板。
(2)通过________，保证了翻译能够准确地进行。
(1)mRNA　(2)碱基互补配对
四、中心法则
1．提出者：________。
克里克
2．完善后的中心法则
①DNA的复制：遗传信息从________流向________。
②________：遗传信息从________流向________。
③翻译：遗传信息从________流向________。
④________：遗传信息从________流向________。
⑤逆转录：遗传信息从________流向________。
①DNA　DNA　②转录　DNA　RNA　③RNA　蛋白质　
④RNA的复制　RNA　RNA　⑤RNA DNA
3．生命是物质、能量和信息的统一体
在遗传信息的流动过程中，________是信息的载体，________是信息的表达产物，而________为信息的流动提供能量。
DNA、RNA　蛋白质　ATP
(2017年6月·广东学考)下表中关于遗传信息的转录，正确的是(　　)
选项 模板 原料 酶 产物
A RNA 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 RNA
B DNA一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 RNA
C DNA一条链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNA
D RNA 核糖核苷酸 RNA聚合酶 DNA
解析：转录是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。
答案：B
(2018年1月·广东学考)下图为基因指导蛋白质合成的某阶段示意图。据图分析错误的是(　　)
A．①的基本组成单位是氨基酸
B．密码子位于②上
C．此过程需三种 RNA 参与
D．此过程在细胞核内进行
解析：图示为翻译过程，该过程主要在细胞质中进行，涉及的RNA种类有tRNA、mRNA和rRNA，其中①为正在合成的多肽链，其基因单位为氨基酸；②为翻译模板mRNA，其上决定一个氨基酸的相邻三个碱基为一个密码子。
答案：D
复制、转录和翻译的比较
项目 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种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
原则 A—T、G—C T—A、A—U、G—C A—U、G—C
结果 两个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 蛋白质
信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 传递遗传信息 表达遗传信息
1．下图是真核细胞内某基因的表达过程示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．基因的转录需要DNA聚合酶的催化
B．翻译过程需要成熟的mRNA、tRNA、氨基酸、ATP、核糖体等
C．说明基因与多肽链是一一对应的关系
D．成熟mRNA上具有启动子、终止子
B　基因的转录需要RNA聚合酶的催化，A项错误；图中一个基因控制合成两种多肽链，C项错误；成熟mRNA上具有起始密码子和终止密码子，启动子、终止子在DNA上，D项错误。
2．转录过程： ，该片段中包含的
碱基种类、核苷酸种类依次是(　　)
A．4、5　　　　 B．5、4
C．5、5 D．5、8
DNA...—A—T—G—C—...
　 　
RNA...—U—A—C—G—...
D　图中共有5种碱基A、G、C、T、U，但核苷酸却是8种，其中DNA分子中有4种脱氧核苷酸，RNA分子中有4种核糖核苷酸。
3．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　)
A．RNA可作为核糖体的组成成分
B．信使RNA是翻译的直接模板
C．信使RNA是转运氨基酸的工具
D．RNA分子中不含碱基T
C　rRNA是核糖体组成成分之一，A正确；信使RNA在合成蛋白质时，是翻译的直接模板，需要转运RNA作为运载氨基酸的工具，B正确、C错误；RNA不含T，但含U，D正确。
4．(2021年1月·广东学考)下列关于胰岛素基因的复制、转录及翻译过程的叙述，正确的是(　　)
A．以基因的一条链为模板进行复制
B．以氨基酸为原料进行转录
C．在核糖体中完成转录
D．以mRNA为模板进行翻译
D　基因的复制以DNA的两条链为模板进行，转录以DNA的一条链为模板进行，转录主要发生在细胞核中，翻译以mRNA为模板。
5．四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素阻断了下列过程中的(　　)
A．染色体活动 B．DNA复制过程
C．逆转录过程 D．翻译过程
D　抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合；均是阻止翻译过程。
6．(2020年7月·广东学考)人血红蛋白的2条α、2条β多肽链，分别由α、β珠蛋白基因编码。相关叙述正确的是(　　)
A．tRNA上3个相邻的碱基组成1个密码子
B．α珠蛋白基因的翻译发生在细胞质中
C．一种密码子对应几种不同的氨基酸
D．β珠蛋白基因的两条链均可作为mRNA转录的模板
B　密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。一种密码子对应一种氨基酸，但一种氨基酸可能有不止一种密码子。转录是以DNA分子的一条链为模板进行，翻译发生在细胞质的核糖体上。
7．(2020年1月 · 广东学考)密码子是指决定氨基酸的(　　)
A．DNA上相邻的三个碱基
B．rRNA上相邻的三个碱基
C．mRNA上相邻的三个碱基
D．tRNA上相邻的三个碱基
C　密码子是指决定氨基酸的mRNA上相邻的三个碱基；反密码子在tRNA上。
8．“中心法则”中所没有的遗传信息传递途径是(　　)
A．DNA→DNA　　　 B．DNA→RNA
C．RNA→蛋白质 D．蛋白质→RNA
D　遗传信息传递途径包括DNA复制(DNA→DNA)，转录(DNA→RNA)，翻译(RNA→蛋白质)。但是不能由蛋白质传递到RNA。
9.下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是(　　)
A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板
B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
A　转录时，RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合，包括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开，以便形成相应的RNA分子，说明一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板，A项正确；RNA聚合酶可以使DNA双螺旋解开，B项错误；多个核糖体可结合在一个mRNA分子上合成多条多肽链，C项错误；编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸组成，D项错误。
10．(2022年7月·广东学考)牛奶中含有丰富的酪蛋白。图示是牛乳腺上皮细胞内酪蛋白合成过程，下列叙述正确的是(　　)
A．①、②链都是③链的模板
B．③链的合成需脱氧核苷酸
C．③、④链的合成需要耗能
D．④链的合成不需要酶催化
C　RNA、DNA链的合成均需消耗能量，C正确；mRNA合成仅以一条链为模板，A错误；③为mRNA，合成需核糖核苷酸，B错误；mRNA翻译过程也需要多种酶，D错误。
11．(2022年7月·广东学考)艾滋病是严重威胁人类健康的疾病，由感染逆转录病毒HIV造成，依据HIV的遗传信息流向，研制抗病毒药物时，不需要考虑的环节是(　　)
A．DNA→RNA
B．RNA→DNA
C．RNA→蛋白质
D．蛋白质→蛋白质
D　艾滋病病毒为RNA病毒，遗传信息的传递包括逆转录(RNA→DNA)，DNA的复制(DNA→DNA)，转录(DNA→RNA)，翻译(RNA→蛋白质)，故选D项。
12．如图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达过程，下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生
B．甲过程需要4种核糖核苷酸、酶、能量等条件
C．图乙所示两过程碱基配对情况相同
D．图乙过程合成的肽链长度不同
A　图甲表示DNA的复制，图乙表示同时进行的转录和翻译，则该生物为原核生物，原核细胞中甲、乙所示过程可以在同一场所发生，A正确；DNA的复制需要的原料是4种脱氧核苷酸，B错误；转录过程中的碱基配对为T—A、A—U、C—G、G—C，翻译过程中的碱基配对为U—A、A—U、C—G、G—C，二者不完全相同，C错误；图乙合成的各条肽链是以同一条mRNA为模板合成的，长度相等，D错误。
考点2　基因表达与性状的关系

一、基因表达产物与性状的关系
1．基因对性状的间接控制
(1)实例：白化病、豌豆皱粒的形成机制。
(2)结论：通过上述实例可以看出，基因可以通过控制________来控制________，进而控制生物体的性状。
2．基因对性状的直接控制
(1)实例：镰状细胞贫血症、囊性纤维化。
(2)结论：基因可以通过控制________直接控制生物体的性状。
1.(2)酶的合成　代谢过程　2.(2)蛋白质的结构
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．生物体多种性状的形成，都是以________为基础的。同一生物体中不同类型的细胞，基因都是________，而形态、结构和功能却________。
2．基因类型
(1)在所有细胞中都表达的基因：指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所________的，如_______________________。
(2)只在某类细胞中________表达的基因，如___________、胰岛素基因。
3．细胞分化的本质：________________________________。
1.细胞分化　相同的　各不相同　2.(1)必需　核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因　(2)特异性　卵清蛋白基因
3．基因的选择性表达
三、表观遗传
1．常见实例
(1)柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传。
(2)基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异。
(3)一个蜂群中蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。
(4)吸烟会使人体细胞内的________甲基化水平升高，对染色体上的________也会产生影响。
DNA　组蛋白
2．概念
生物体基因的碱基序列________，但______________发生________变化的现象，叫作表观遗传。
3．基因与性状间的对应关系
(1)基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
①一个性状可以受到多个基因的影响。
②一个基因也可以影响多个性状。
(2)生物体的性状还受________的影响。
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、________之间借助复杂的相互作用，形成一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的________。
2.保持不变　基因表达和表型　可遗传　3.(2)环境条件　
(3)基因与环境　性状
(2018年1月·广东学考)下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述，错误的是(　　)
A．生物体的性状不受环境因素的影响
B．蛋白质功能的改变可能导致生物体性状发生改变
C．基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D．基因是通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
解析：生物体的性状受基因和环境因素的影响，A错误；蛋白质功能的改变可能导致生物体性状发生改变，B正确；基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状，C正确；基因是通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状，D正确。
答案：A
(2021年7月·广东学考)下列属于表观遗传现象的是(　　)
A．基因突变使小麦获得抗病能力
B．染色体片段位置颠倒使果蝇形成卷翅
C．碱基对替换导致人患镰状细胞贫血症
D．柳穿鱼Lcyc基因高度甲基化影响其表达
解析：表观遗传是指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。A、C选项为基因突变引起性状的改变，B选项为染色体变异引起生物性状发生改变，A、B、C选项中基因的碱基序列均发生了改变，柳穿鱼Lcyc基因碱基序列没有改变，但部分碱基发生了高度甲基化，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，属于表观遗传，D正确。
答案：D
经典遗传、表观遗传、环境对表现型的影响
(1)经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化可遗传。
(2)表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化可遗传。
(3)仅由环境变化引起的形状变化，不可遗传。
1．(2019年1月·广东学考)下列关于基因、蛋白质和性状关系的叙述，正确的是(　　)
A．生物体的性状完全由基因控制
B．蛋白质结构的变化不会影响性状
C．基因与性状是一一对应关系
D．蛋白质的功能可以影响性状
D　生物体的性状是由基因控制，同时也受环境的影响，故A错误；基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的部分性状，通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，故B错误，D正确；基因与性状之间不一定是一一对应的关系，如有些性状由多对基因控制或同种基因因为环境因素产生不同的性状等，故C错误。
2．下列有关基因和生物性状之间关系的叙述，正确的是(　　)
A．生物体的每种性状都由一个特定的基因决定
B．生物体所有基因在不同类型细胞中均可表达
C．基因通过其表达产物蛋白质来控制生物性状
D．生物体基因的碱基序列相同则性状一定相同
C　性状与基因之间不都是一一对应的关系，有的性状是由多对基因控制的，A错误；由于基因的选择性表达，生物体不同细胞选择表达的基因不同，所以不是所有基因在不同类型细胞中均可表达，B错误；根据上述分析可知，基因通过其表达产物蛋白质来控制生物性状，C正确；生物性状由基因决定，但还受环境因素的影响，因此生物体基因的碱基序列相同，但性状不一定相同，D错误。故选C。
3．(2021年7月·广东学考)胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌的蛋白质。下列叙述错误的是(　　)
A．肌肉细胞的细胞核中不含胰岛素基因
B．胰岛素mRNA的转录发生在细胞核中
C．胰岛素mRNA与tRNA的结合场所为核糖体
D．胰岛素和血红蛋白的翻译使用同一套密码子
A　同一个体的细胞是由同一个受精卵发育而来，因此同一个个体体细胞含有的基因是一样的，A错误。
4．(2019年6月·广东学考)长翅果蝇幼虫的正常培养温度为25 ℃。将孵化后6天的长翅果蝇幼虫放在37 ℃的环境中培养24小时后，得到一些残翅果蝇，将这些残翅果蝇在25 ℃下培养，其后代为长翅果蝇。这一现象说明(　　)
A．基因不能控制生物体的性状
B．37 ℃处理导致长翅基因发生了突变
C．性状的形成受环境影响
D．残翅对长翅是显性性状
C　“长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将孵化后4～7 d的长翅蝇幼虫放在35～37 ℃的环境中处理6～24 h后，得到了一些残翅果蝇”，说明温度影响了后代的表型，由此可见，表型＝基因型＋环境。“这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇”，说明温度没有改变基因的结构。基因控制生物体的性状，A错误；将得到的残翅果蝇在25℃下培养，其后代为长翅果蝇，说明基因没有突变，B错误；性状的形成还受环境的影响，C正确；残翅对长翅是隐性性状，D错误。
5．表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关叙述错误的是(　　)
A．同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
B．表观遗传现象是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变
C．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
D．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
B　同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关，A正确；表观遗传是基因型未发生变化(即碱基序列没有发生改变)而表型却发生了改变，B错误；由分析可知，柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，C正确；根据分析可知，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰，也会影响基因的表达，D正确。故选B。
6．以下关于表观遗传学的说法，不正确的是(　　)
A．可以遗传　
B．可能导致基因组碱基的改变
C．可能引起疾病
D．DNA序列没有发生改变
B　表观遗传可以遗传，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传，可能会引起疾病；A、C正确；表观遗传没有DNA序列的改变，基因组碱基没有发生改变，B错误，D正确。
7．两株柳穿鱼的花形态结构不同，但该性状相关基因的序列相同，这种现象称为(　　)
A．细胞分化　
B．表观遗传
C．基因的选择性表达
D．基因控制性状
B
8．下图表示某条DNA分子上的部分基因及其相应的产物与性状之间的关系。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图示产物可能是糖类
B．基因与性状之间可存在一一对应的关系
C．一对等位基因可能控制多对性状
D．性状不完全由基因决定
A　基因的表达产物是蛋白质，A错误。性状F与基因之间存在一一对应的关系，性状A、B、C、D受一对等位基因控制，B、C正确。性状不完全由基因决定，还受环境影响，D正确。
9．(2019年12月 · 广东学考改编)下列对基因与生物性状关系的叙述，正确的是(　　)
A．淀粉分支酶基因可控制豌豆的形状
B．囊性纤维化的病因是发生了基因重组
C．基因与性状是一一对应的线性关系
D．细胞质基因不能参与对生物性状的控制
A　淀粉分支酶基因控制产生淀粉分支酶，使豌豆内淀粉含量高，从而保留水分多，表现的性状为圆粒，A正确；囊性纤维化的病因是编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，使得CFTR蛋白缺少苯丙氨酸导致CFTR蛋白的结构和功能异常，进而患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，属于基因突变，B错误；基因与性状不是简单的一一对应的线性关系，C错误；细胞质基因也能参与对生物性状的控制，D错误。
10．(2022年1月·广东学考)同一蜜蜂种群的蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构和行为等方面截然不同，这种现象属于(　　)
A．基因突变　　　 B．表观遗传
C．基因重组 D．染色体变异
B
11．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与牵牛花颜色变化途径示意图。从图中不能得出的是(　　)
A．牵牛花的颜色由多个基因共同控制
B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程
C．生物性状由基因决定，也受环境影响
D．若基因①不表达，则基因②和基因③均不表达
D　分析题图可知，牵牛花的颜色主要由花青素决定，花青素的合成是由多个基因共同控制的。基因①、②、③可以通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成。花青素在酸性条件下显现红色，在碱性条件下显现蓝色，说明环境因素也会影响花色。基因具有独立性，基因①不表达，基因②、③仍然能够表达。
12．许多基因的前端有一段特殊的碱基序列(富含CG重复序列)决定着该基因的表达水平，若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为 5－甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列相关叙述正确的是(　　)
A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C．基因的表达水平与基因的甲基化程度有关
D．胞嘧啶甲基化可能会阻碍 DNA 聚合酶与基因前端的特殊碱基序列结合
C　在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接，A错误；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以与基因的甲基化程度有关，C正确；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与基因前端的特殊碱基序列结合，D错误。