第3課時+基因的概念與表達【要點精講+拓展提升】 高三生物一輪復(fù)習(xí)課件（新教材新高考）

第3課時

基因的概念與表達2024屆生物一輪復(fù)習(xí)第六單元課

標

要

求概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)。考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、基因本質(zhì)1、基因是通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。理解：1、基因通常是DNA的片段2、基因是有遺傳效應(yīng)的片段2、有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。能編碼蛋白質(zhì)考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段思考：外源基因如果隨機整合到受體細胞的DNA上，染色體上原有基因被破壞的概率大還是不被破壞的概率大？請說明理由。提示

不被破壞的概率大。染色體DNA分子中的絕大多數(shù)堿基并不構(gòu)成基因。考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段二、基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系染色體DNA基因脫氧核苷酸②染色體是DNA的主要載體①每個染色體上有一個或兩個DNA分子②基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段每個DNA分子含有許多基因基因中脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息每個基因中含有成百上千個脫氧核苷酸線性排列①是決定生物性狀的基本單位DNA是主要的遺傳物質(zhì)+蛋白質(zhì)等還有線粒體和葉綠體考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段△真、原核細胞基因的結(jié)構(gòu)區(qū)別考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段轉(zhuǎn)錄內(nèi)含子內(nèi)含子外顯子原核細胞里沒有該類酶mRNA單鏈提取逆轉(zhuǎn)錄酶DNA單鏈DNA雙鏈酶這種雙鏈DNA是不含內(nèi)含子的DNA，叫做cDNA△知識鏈接：選擇性必修三

基因工程考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段典例1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，眼色基因(紅眼基因R、白眼基因r)位于果蠅的X染色體上，下列相關(guān)敘述正確的是A.雌雄果蠅細胞內(nèi)的基因都是隨染色體的復(fù)制而復(fù)制的B.同一DNA分子上不可能同時含有兩個控制眼色的基因C.果蠅正常的卵原細胞有絲分裂時紅眼基因最多有4個D.白眼基因的兩條鏈都可以作為模板轉(zhuǎn)錄出mRNA，用于蛋白質(zhì)翻譯√考點一

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段典例2.人類抗體重鏈基因位于14號染色體上，由VH、DH、JH、CH四個基因片段簇組成，其中功能性VH基因片段約有65個、DH基因片段有27個、JH基因片段有6個、功能性CH基因片段有9個，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.VH1、DH1和JH1的基本組成單位相同B.VH1、DH1和JH1在染色體上呈線性排列C.VH、DH、JH和CH的多樣性是抗體多樣性的基礎(chǔ)D.遺傳信息主要蘊藏在VH基因片段簇的排列順序中√考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

即基因控制蛋白質(zhì)的合成，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程基因的表達教材隱性知識RNA適合做信使的原因是：①RNA由核糖核苷酸連接而成，可以攜帶遺傳信息；②一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯一、RNA的結(jié)構(gòu)和種類C、H、O、N、PAGCU核糖1、基本元素：2、基本單位：3、空間結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，長度比DNA短；能通過核孔從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。核糖核苷酸PN（尿嘧啶）考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯信使RNA（mRNA）：轉(zhuǎn)運RNA（tRNA)：合成蛋白質(zhì)的直接模板（messenger）（transfer）4、種類及功能識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸核糖體RNA（rRNA)：與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體（ribosomal）知識鏈接：核仁與rRNA和核糖體的形成有關(guān)病毒RNA:RNA病毒的遺傳物質(zhì)酶：少數(shù)酶為RNA，可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。（起催化作用）考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯總結(jié)：RNA與DNA的區(qū)別分布堿基五碳糖空間結(jié)構(gòu)特點DNARNA主要細胞核主要細胞質(zhì)A、G、C、TA、G、C、U脫氧核糖核糖通常雙鏈通常單鏈考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程1、概念：（DNA→RNA）2、場所：主要在細胞核，也可以在線粒體和葉綠體（細胞質(zhì)）中3、過程：RNA聚合酶識別并結(jié)合啟動子一條鏈4種核糖核苷酸RNA分子DNA鏈連接磷酸二酯鍵不需要解旋酶5’（mRNA、tRNA、rRNA）一個基因轉(zhuǎn)錄時以基因的1條鏈為模板，一個DNA分子上的所有基因的模板鏈

(填“一定”或“不一定”)相同。教材隱性知識不一定3’5’3’3’5’轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：_________________________________為轉(zhuǎn)錄的起始方向。已合成的mRNA釋放的一端(5′－端)（從5′→3′延伸）考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯三、遺傳信息的翻譯1、概念：2、場所：以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程（RNA→蛋白質(zhì)）核糖體考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯三、遺傳信息的翻譯3、密碼子：AUCGAUCCGCAmRNA密碼子密碼子密碼子mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，叫做一個密碼子。第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止，硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG①密碼子的特性a、（一般）一個密碼子只對應(yīng)一種氨基酸b、一種氨基酸可對應(yīng)一個或多個密碼子c、地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子（專一性）（簡并性）（通用性）增加密碼子的容錯性、保證翻譯的速度生物有共同的起源、生命的統(tǒng)一性②密碼子的種類3個終止密碼:（一般不決定氨基酸）UAA、UAG、UGA2個起始密碼:AUG（甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸、甲硫氨酸）43=64種第一個字母第二個字母第三個字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止，硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯三、遺傳信息的翻譯4、轉(zhuǎn)運工具：①形態(tài)：三葉草形

1種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。②tRNA與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系：1種氨基酸可以由一種或多種tRNA運輸tRNA源于必修2P67“圖4－6”：tRNA

(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個tRNA分子中

(填“是”或“不是”)只有三個堿基。含有不是教材隱性知識△反密碼子讀取方向：3’→5’考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5、翻譯過程：UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACUUAGGAAUC1號2號①mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。（形成兩個位點），攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補配對，進入位點1。②攜帶某個氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點25’3’考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5、翻譯過程：UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號2號③甲硫氨酸與這個氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上。脫水縮合5’3’考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5、翻譯過程：UAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號2號脫水縮合5’3’④核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原占位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5、翻譯過程：甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號AUG異亮氨酸脫水縮合5’3’④核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原占位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成2號考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯5、翻譯過程：甲硫氨酸ACU天冬氨酸mRNACUUAGGAAUC肽鍵1號2號AUG異亮氨酸6、產(chǎn)物：5’3’CUUAGGAAUC就這樣，隨著核糖體的移動，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯①模板：②原料：③能量：④酶：⑤轉(zhuǎn)運工具：⑥堿基互補配對：⑦產(chǎn)物：mRNA21種氨基酸ATP多種酶tRNAA-U，U-A，G-C，C-G多肽鏈UACAUGCGtRNAmRNA小結(jié)：考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯注意：①多聚核糖體：一條mRNA鏈上結(jié)合多個核糖體意義：少量的mRNA分子短時間內(nèi)合成大量相同的多肽鏈易錯：多個核糖體共同合成一條多肽鏈多個核糖體合成多條不同的多肽鏈②翻譯時mRNA相對靜止，核糖體在mRNA上移動③真核細胞先在細胞核（主要）轉(zhuǎn)錄，然后在細胞質(zhì)翻譯，原核細胞邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯（方向：肽鏈從短到長）考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯④mRNA中堿基數(shù)、DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)的關(guān)系DNAmRNA多肽鏈m個氨基酸3m個堿基至少6m個堿基至少轉(zhuǎn)錄提醒實際基因表達過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因①基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。②在基因中，有的片段(非編碼區(qū))起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。④轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸。翻譯考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯⑤遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系間接直接3考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯⑥啟動子、終止子和起始密碼子、終止密碼子辨析復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時間

個體生長發(fā)育整個過程場所主要在細胞核，也可以在線粒體、葉綠體

模板DNA的兩條鏈

原料

能量ATP酶

多種酶產(chǎn)物兩個雙鏈DNA

堿基互補配對方式

意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀總結(jié)：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別與聯(lián)系細胞分裂前的間期核糖體DNA的一條鏈mRNA鏈4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸21種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶RNA蛋白質(zhì)A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯△轉(zhuǎn)錄和翻譯典型圖像辨別考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯典例3.(2023·上海虹口區(qū)高三模擬)如圖表示細胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程，下列有關(guān)敘述錯誤的是A.相較于過程②和③，過程①特有的

堿基配對方式是A－TB.真核細胞由過程②形成的mRNA和

tRNA都需要加工C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是a到bD.圖示tRNA可以搬運密碼子為CCA的氨基酸√考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯典例4.miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成，某真核細胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述不正確的是A.RNA聚合酶在細胞質(zhì)中合成，在miRNA基因轉(zhuǎn)錄時發(fā)揮作用B.miRNA與W基因mRNA結(jié)合時堿基配對方式是C與G、A與U配對C.miRNA在細胞核中轉(zhuǎn)錄合成后進入細胞質(zhì)中加工，用于翻譯D.miRNA抑制W蛋白的合成發(fā)生在翻譯過程中√考點二

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯四、中心法則1、提出者：克里克體現(xiàn)了遺傳信息流向2、中心法則內(nèi)容圖解(虛線表示少數(shù)生物的遺傳信息的流向)生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體：

是信息的載體，