备战2021届高考生物一轮专题复习：第3讲基因的表达-教案

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1、1 第 3 讲基因的表达 考纲要求核心素养 1.遗传信息的转录和 翻译 2基因与性状的关系 生命观念 结合 DNA 分子双螺旋结构模型理解 DNA 分子转录、翻译等过程，从分子 水平阐明生命的延续性。 科学思维 通过中心法则和遗传信息传递的一些 数量关系，提高分析和计算的能力。 社会责任 结合具体事例分析运用基因表达相关 理论解释基因表达异常情况，形成关 注人体健康的理念。 遗传信息的转录和翻译 授课提示：对应学生用书第 84 页 基础突破抓基础，自主学习 1RNA 的结构与功能 2遗传信息的转录 (1)转录的定义：以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。 (2)主要发生在细胞核，在叶

2、绿体、线粒体中也能发生转录过程。 2 (3)转录的条件 模板：DNA 的一条链 原料：4 种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA 聚合酶 (4)转录过程： (5)转录的产物：信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA。 3遗传信息的翻译 (1)翻译的场所：细胞质中的核糖体上。 (2)翻译的条件 模板：mRNA 原料：氨基酸 能量：ATP 酶：多种酶 搬运工具：tRNA (3)翻译的过程 (4)翻译的产物：多肽 盘曲折叠 蛋白质 重难突破攻重难，名师点拨 3 1DNA 复制、转录和翻译的比较 遗传信息的传递遗传信息的表达 复制转录翻译 场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质 模板亲代 DNA 的两条

3、链DNA 的一条链mRNA 原料4 种游离的脱氧核苷酸 4 种游离的核糖核 苷酸 20 种氨基酸 模板 去向 子代 DNA 分子中DNA 链重新聚合降解成核糖核苷酸 产物 完全相同的两个DNA分 子 RNA蛋白质(多肽) 碱基配对 AT、TA、 CG、GC AU、TA、 CG、GC AU、UA、 CG、GC 特点 半保留复制 边解旋边复制 多起点复制 边解旋边转录， DNA 双链全保留 一条 mRNA 上可相继 结合多个核糖体， 同时 合成多条肽链 信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质 2.遗传信息、密码子与反密码子的比较 遗传信息密码子反密码子 存在位置 在 DNA 上，是基因

4、中脱氧核苷酸的排 列顺序 在 RNA 上，是 mRNA上决定1个氨 基酸的3个相邻碱基 在 tRNA 上，是与密 码子互补配对的3个 碱基 作用 决定蛋白质中氨基 酸的排列顺序 直接决定蛋白质分 子中氨基酸的排列 顺序 与 mRNA 上 3 个碱 基互补， 以确定氨基 酸在肽链上的位置 对应关系 3.“图示法”解读复制、转录、翻译的过程 4 (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 一个核糖体与 mRNA 的结合部位形成 2 个 tRNA 结合位点。 翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 翻译终点：识

5、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。 目的与意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在 前。 结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板 mRNA 相同。 4转录、翻译过程中的 4 个易错点 (1)转录的产物不只是 mRNA， 还有 tRNA、 rRNA， 但只有 mRNA 携带遗传信息， 3 种 RNA 都参与翻译过程，只是作用不同。 (2)翻译过程中 m

6、RNA 并不移动，而是核糖体沿着 mRNA 移动，进而读取下一个 密码子。 (3)转录和翻译过程中的碱基配对不是 AT，而是 AU。 5 (4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。 题型突破练题型，夯基提能 题型 1真核生物与原核生物基因表达过程的比较 技法总结 用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图 1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 聚合酶的作用下 DNA 双螺旋解开 BDNA 和 RNA 的杂交区域中 A 应与 T 配对 CmRNA 翻译只能得到一条肽链 D该过程发生在真核细胞中 解析： 分析图示可知， 转录和翻译是同

7、时进行的， 所以该过程发生在原核细胞内， D 错误；一条 mRNA 上连接了两个核糖体，使一条 mRNA 翻译得到两条肽链， C 错误；DNA 和 RNA 的杂交区域中 T 应与 A 配对，A 应与 U 配对，B 错误； 转录只需要 RNA 聚合酶的催化，当 RNA 聚合酶与 DNA 启动部位相结合时， DNA 片段的双螺旋解开，A 正确。 答案：A 2(2018河北沧州联考)如图表示真核细胞的翻译过程，据图分析判断，下列表 述错误的是() 6 A1 由基因的一条链为模板转录加工而成 B2 由氨基酸脱水缩合而成 C3 相对于 1 的运动方向是从左向右 D图中过程将合成 6 条氨基酸序列不同的肽

8、链 解析：1 为 mRNA，由基因的一条链为模板转录加工而成，A 正确；2 为肽链， 由氨基酸脱水缩合而成，B 正确；最右边的核糖体上肽链最长，是最先开始合成 的，说明 3 相对于 1 的运动方向是从左向右，C 正确；图中过程以同一条 mRNA 为模板，合成的 6 条氨基酸序列相同的肽链，D 错误。 答案：D 题型 2转录、翻译及复制过程的分析 3甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法正确的是 () A甲图所示的过程叫作翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成 B乙图所示过程叫作转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板 C甲图所示翻译过程的方向是从右到左 D甲图和乙图中都

9、发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式相同 解析：由甲图可知，翻译过程中一个 mRNA 分子上结合多个核糖体，同时合成 多条肽链； 转录产物有 mRNA、 tRNA 和 rRNA 三种， 而翻译的模板只是 mRNA； 甲图中多肽链最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与 mRNA 结合的，因 此核糖体在 mRNA 上的移动方向是从右到左；转录和翻译过程中都发生了碱基 互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同。 答案：C 4图甲丙表示人体细胞中发生的 3 种生物大分子的合成过程。下列叙述正确 的是() 7 A过程甲发生的主要场所是细胞质 B过程乙的起始点为起始密码 C过程丙中核糖体在 mRNA 上由左

10、向右移动 D过程丙的主要目的是形成磷酸二酯键 解析：细胞中过程甲表示 DNA 复制过程，复制主要发生在细胞核中；过程乙为 转录过程，起始密码位于 mRNA 上，为翻译的起始点；过程丙表示翻译过程， 根据多肽链的长短可判断核糖体在 mRNA 上由左向右移动； 过程丙是翻译过程， 通过肽键形成肽链。 答案：C 题型 3基因表达的相关计算 技法总结 基因表达中碱基数量推算方法 (1)DNA 和 mRNA 对应碱基及数量的计算 找准 DNA 和 mRNA 之间对应碱基及其比例关系，即 DNA 模板链中 AT(或 C G)与 mRNA 中 AU(或 CG)相等，则(AT)总%(AU)mRNA% (2)基

11、因控制蛋白质合成中的相关计算 DNA(基因)、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如图所示： 可见，蛋白质中氨基酸数目1 3mRNA 碱基数目 1 6DNA(或基因)碱基数目。 5在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的 46%，其中 一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 22%和 28%，则由该链转录 的 mRNA 中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的() A24%,22%B32%,22% 8 C26%,24%D22%,28% 解析： 在 DNA 分子中 AT46%， CG54%， 可知 A1T146%， G122%， T128%，可知 C132%，C1mRN

12、A 中 G32%，G1mRNA 中的 C22%。 答案：B 6 (2018山东济南一模)细胞核中某基因含有 300 个碱基对， 其中鸟嘌呤占 20%。 下列选项正确的是() A该基因中含有氢键 720 个，其转录的 RNA 中也可能含有氢键 B该基因第 3 次复制需要消耗腺嘌呤 1 260 个 C该基因可边转录边翻译 D由该基因编码的蛋白质最多含有 100 种氨基酸 解析：由于 A 与 T 之间通过 2 个氢键配对，G 与 C 之间通过 3 个氢键配对，所 以该基因中含有氢键数为 18021203720 个， 其转录的 RNA 中转运 RNA 含有氢键，A 正确；由题意可知，该基因中腺嘌呤有

13、180 个，该基因第 3 次复制 需要消耗腺嘌呤(2322)180720 个，B 错误；该基因位于细胞核中，所以不 可能边转录边翻译，C 错误；该基因含有 300 个碱基对，转录后形成的 mRNA 含有 300 个碱基，最多可含有 100 个密码子，所以编码的蛋白质最多含有 100 个氨基酸，但最多只有 20 种氨基酸，D 错误。 答案：A 图表突破析图表，融会贯通 如图为真核细胞合成蛋白质的示意图。 (1)正常情况下，真核细胞合成物质的过程称为_，该过程需要的酶有 _。中，含有核糖的是_。 (2)结构中的碱基配对方式有_，在上的移动方向为 _。核糖体合成肽链时，能将遗传信息进行准确翻译的原因

14、是 _。 (3)研究遗传信息的传递过程时，能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不 能 根 据 氨 基 酸 序 列 写 出确 定 的 碱 基 序 列 ， 理 由 是 _ 、 _。 9 (4) 图 中 一 个 上 相 继 结 合 了 多 个 ， 这 种 现 象 的 生 理 意 义 是 _ _。 答案： (1)转录RNA 聚合酶和(2)A 与 U 配对、 C 与 G 配对从右向左 一种 tRNA 只能识别并运输一种氨基酸， tRNA 上的反密码子与 mRNA 上的密码 子互补配对 (3)密码子具有简并性终止密码子不编码氨基酸(4)多个核糖体读取同一条 mRNA 分子上的遗传信息，使细胞在短时间内合

15、成大量相同的蛋白质，提高了 细胞合成蛋白质的效率 中心法则及基因与性状的关系 授课提示：对应学生用书第 87 页 基础突破抓基础，自主学习 1根据中心法则图解填写序号的名称 DNA 复制；转录；翻译；RNA 复制；逆转录。 2基因控制性状的途径 (1)直接途径：基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状，如囊性纤维病。 机理：基因 控制 蛋白质结构 控制 生物体性状。 (2)间接途径：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， 如白化病、镰刀型细胞贫血症。 机理：基因 控制 酶的合成 控制 细胞代谢 控制 生物性状。 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。 10 (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，表现型可能相同。 重难突破攻重难，名师点拨 利用图示分类剖析中心法则 (1)图中 1、8 为转录过程；2、5、9 为翻译过程；3、10 为 DNA 复制过程；4、6 为 RN