基因的表达(一轮复习)教学设计
本堂课传授给学生的学法是“问题驱动下的自主学习──分组协作学习──归纳总结提升”。既鼓励自主学习，又提倡某些问题的分组协作，提高课堂学习的有效性。
4、教学媒体
（1）自编PPT课件
（2）板书设计
五、教学环境及资源准备
本堂课在普通学生教室中完成，教室中具备PPT的相应投影设备。
六、教学过程
教学过程教师活动学生活动设计意图及资源准备
1、知识回顾，
激情导入
提出“什么是基因的
表达”？
回顾、思考，激发学
习兴趣
通过提出问题，引导学生
回顾相关内容，引出本堂
课的相关考纲要求
2、高考考纲
回顾
PPT投影考纲能级要
求，及考纲定位解读
观看，思考
强调本课题复习的具体考
点
3、考点1、2、
3“DNA与RNA
比较”、“RNA
种类和功能”、
“遗传信息密
（1）PPT投影相关“思
维辨析”题
思考，独立完成引起学生的旧知回顾（2）重构知识要点互助，团队完成
构建知识网络，侧重相关
知识点之间的比较。
（3）例题精选独立完成，归纳解题学生精做精练，强化知识
2017届_人教版_基因的表达_单元测试题
2017届人教版基因的表达单元测试题 (40分钟100分) 一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分) 1.(2016·模拟)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的( ) A.tRNA种类不同 B.mRNA碱基序列不同 C.核糖体成分不同 D.同一密码子所决定的氨基酸不同 【解析】选B。同一物种的两类细胞遗传物质相同。各产生一种分泌蛋白，是基因选择性表达的结果，产生的mRNA不同。在两种蛋白质合成过程中，tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。 2.美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是( ) A.有的RNA具有生物催化作用 B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物 C.mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应 D.分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同 【解析】选C。有的RNA是酶，具有生物催化作用；RNA(包括tRNA、rRNA和mRNA)是基因转录的产物；mRNA上的终止密码子没有与之对应的tRNA；细胞分化形成不同形态的细胞是基因选择性表达的结果，其中mRNA种类和数量有所不同。
3.(2014·高考)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中心法则(下图)，下列相关叙述错误的是( ) A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节 B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 【解题指南】(1)题干关键信息：人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞不能直接作为合成蛋白质的模板。 (2)图示信息：②是转录，③是翻译，④是逆转录。 (3)关键知识：人类免疫缺陷病毒(HIV)寄生在人的T淋巴细胞中。 【解析】选B。本题考查中心法则的信息传递。人类免疫缺陷病毒(HIV)主要攻击人体的T淋巴细胞，在侵染过程中HIV整体进入T淋巴细胞，然后释放出RNA，故B选项是错误的。HIV属于逆转录病毒的一种，它的遗传物质RNA先经逆转录形成DNA，然后形成的DNA整合到患者细胞的基因组中，再通过病毒DNA的转录形成HIV的RNA，最后通过翻译，形成HIV的蛋白质，并组装成大量的子代HIV，由被感染的细胞裂解释放出来；根据题图中的中心法则可知病毒DNA是通过逆转录过程合成的，故可以研发抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病。故A、C、D 选项均正确。 4.(2016·模拟)一个转运RNA的一端三个碱基的排列顺序是GCU，那与之相配对
第4章 基因的表达 单元测试(人教版必修2) (1)
第4章基因的表达单元测试（人教版必修2） (时间:45分钟,满分:100分) 一、选择题(每小题3分,共60分) 1下列哪项不能作为RNA的功能?( ) A.某些细菌的遗传物质 B.某些病毒的遗传物质 C.催化某些代谢反应 D.作为基因表达的媒介 解析:某些病毒以RNA作为遗传物质,如艾滋病病毒;某些RNA可作催化剂;mRNA 可携带由基因转录来的信息,作为基因表达的媒介;细菌的遗传物质都是DNA。答案:A 2在下列基因的改变中,合成出具有正常功能蛋白质的可能性最大的是( )。 A.在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个碱基对 B.在相关的基因的碱基序列中删除或增加两个碱基对 C.在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对 D.在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对 解析:由于密码子由三个碱基组成,因此在相关基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对,正好减少或增加一个氨基酸,而其他选项均有可能使所有的氨基酸种类及排序改变。 答案:C 3在一个细胞周期内,T和U两种碱基被大量利用时,细胞的生理活动是( )。
解析:DNA分子中无U,RNA分子中无T,因此A、C、D三项均错误;B项中U和T被大量利用,说明DNA正在复制和转录,而且同时合成了染色体的另一组成成分——蛋白质。 答案:B 4同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。下列各项中,对此说法正确的是( )。 A.水上部分只含有控制形成宽形叶的基因 B.水下部分只含有控制形成窄形叶的基因 C.水上部分既含有控制形成宽形叶的基因,也含有控制形成窄形叶的基因 D.基因型相同则性状相同,基因型不同则性状不同 解析:水毛茛的水下与水上叶的形态不同,是由于两者的生活环境不同,影响了基因的表达,两部分叶的基因组成相同,水上、水下叶子均含有控制形成宽形叶、窄形叶的基因。基因型相同而环境不同时表现型不同,基因型不同而环境相同时表现型也可能相同。 答案:C 5在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则,下面有关这个过程的说法不正确的是( )。 A.在细胞的一生中,DNA一般是不变的,RNA和蛋白质分子是变化的 B.D NA→RNA主要是在细胞核中完成的,RNA→蛋白质主要是在细胞质中完成的 C.DNA→RNA会发生碱基互补配对过程,RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对过程 D.RNA是蛋白质翻译的直接模板,DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质 解析:RNA→蛋白质(翻译)过程中,mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子发生碱基互补配对。 答案:C 6DNA复制和转录的共同点是( )。 A.都需要解旋酶破坏氢键 B.在细胞核内进行
基因的表达专题练习
基因的表达练习 1 ?某研究小组在我国首次发现了一种罕见的疾病一一静脉血管畸形（VMCM）,研究发现该病的发生与体内一种酶 的分泌相关，如果相关基因异常，就会促使这种酶指导合成的蛋白质等异常堆积，最终导致发病。下列说法正确的是（） A. 核糖体是该酶的加工场所 B.基因突变是静脉血管畸形发病的直接原因 C.上述事例说明基因可通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状 D.mRNA是翻译过程的模板 2 ?如图甲、乙所示为真核细胞内两种物质的合成过程，二者的不同之处有（） ①与催化反应的酶的种类②反应进行的场所③碱基互补配对的具体方式④所需能量的提供方式 A. ①③ B.②④ C.③④ D.①② 3 .下列有关基因对性状的控制的说法不正确的是（） A. 基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状 B. 性状受基因的控制，基因发生突变，其所控制的性状也必定改变 C. 噬菌体的蛋白质是由噬菌体的DNA控制，利用细菌的原料和核糖体合成的 D. 基因控制蛋白质的合成，符合中心法则，但与孟德尔的遗传规律无关 4 .《科学》杂志称，水果长毛的原因是一种灰霉菌将一些小分子RNA送入植物细胞，这些小分子RNA能够与某种 宿主蛋白结合，让有关基因“沉默”，从而使水果的免疫结构失效，据此分析正确的是 A.灰霉菌和植物都具有细胞壁和叶绿体 B.小分子RNA是灰霉菌的遗传物质 C. 小分子RNA抑制了水果中与免疫有关的基因的表达 D. 小分子RNA通过碱基互补配对与宿主蛋白结合
5 .关于真核细胞的核 DNA分子的复制与转录的描述，错误的是 A.参与催化反应的酶的种类不同 B.反应进行的场所相同 C.所需能量的提供方式相同 D.碱基互补配对的具体方式相同 6 ?下列是某同学关于真核生物基因的叙述： ①携带遗传信息②能转运氨基酸③能与核糖体结合④能转录产生RNA⑤每三个相邻的碱基组成一个反密码子⑥ 可能发生碱基对的增添、缺失或替换，其中正确的是 A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑥ D.②④⑤ A .图中①②③依次是核糖体、tRNA、mRNA B .丙氨酸的密码子是 GCU C .若图中④含60个组成单位，则③中至少含 180个密码子 D .该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的翻译过程 8 .下列有关蛋白质合成的叙述中，正确的是（）。 A.—种氨基酸必定有一种密码子对应 B.mRNA可由细胞质进入细胞核 C.都在内质网上的核糖体中合成 D.mRNA上的密码子一定决定某种氨基酸 9 .已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，下图中 W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失 不同基因的突变体。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性, 则编码该酶的基因是（）
基因的表达一轮复习教学设计
《基因的表达一轮复习》教学设计 抚顺市清原高中管秀娟 1教材内容分析 本节复习课的内容选自人教版高中生物必修二第四章。前三章以遗传学发展史为主线，阐明了基因的本质，本章基于对基因本质的认识，进一步阐明基因在生物体内是如何其作用的，即遗传信息转录和翻译的过程，是前三章的进一步深入。对于学生理解生物的遗传有重要作用，也是学习后续章节不可缺少的基础。 本节课又针对高三年级一轮复习课的课型特及学生知识的储备情况，在原有内容的基础上进行了整个模块的提升与整合，突出基因表达中转录和翻译过程的理解，在引领学生复习本章内容的同时，扩展思维，建构概念模型，形成系统的知识网络，提升学生的生物学学科核心素养，着重培养学生的科学思维方式和思维习惯。 2学情分析 高三年级的学生具备较高的思维能力和总结、推理能力，但知识上存在漏洞，做题时还存在方法不对的现象，做综合习题时出现内容联系不上，思维短路现象。执教者所教班级整体素质比较好，本节课，若给予适当的引导，学生是可以将所学知识进行归类、变通，对做过的习题进行分析、整理，使已学到的知识得到升华，能力得到提高。 3设计理念 普通高中生物学课程标准2017年版》提出从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养为宗旨，课程的实施要求是能够让学生深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。基于以上的认识，本节课，执教者通过小组合作学习的方式开展教学，引导学生建构概念模型，使学生较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念。通过以问题串的形式引导学生分析和解决问题，促进学生对知识的理解，提高学生的科学思维能力。 4教学目标 4.1知识目标 (1)概述并理解遗传信息的转录和翻译的过程。 (2)区分遗传信息、遗传密码和反密码子等概念。 (3) 理解中心法则的内容和适用范围。 4.2能力目标 (1)培养学生建构模型的能力(2)合作学习能力(3)逻辑思维能力。 4.3情感态度与价值观目标 (1)体验基因表达过程的简约美、逻辑美、和谐美。 (2)形成生命观念，提高学生生物学学科核心素养。 5教学重点与难点 5.1教学重点 遗传信息转录和翻译的概念 5.2教学重点 遗传信息转录和翻译的具体过程 6教学策略和手段 以往的复习课，教师串知识、做练习、讲习题，但学生始终处在被动学习的状态，学习积极性不高，学习效果欠佳。因此，本节复习课，本人尝试采用自主学习和师生互动教学模式相结合的方式进行，充分利用信息化教学手段突出和强化重点和突破解决难点，以电子白板为交互手段帮助学生理解转录和翻译的过程。通过引导建构概念图模型，帮助学生建立生物学概念，形成生命观念。通过设置典型例体、易错考题，提高学生应考解题能力。
人教版必修2 第4章 基因的表达(包含答案)
人教版必修2 第4章基因的表达 一、单选题 1.有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是( ) A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应 C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 D．两种过程都以DNA为模板 2.白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是( ) A．白化病患者细胞内可能含有酶B B．控制酶D合成的基因发生突变会导致黑尿病 C．白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状的 D．图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制 3.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是() A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D．转录完成后，②需通过两层生物膜才能与核糖体结合 4.下图表示喜马拉雅兔在受到低温作用后毛色的变化，这种变化最可能是（） A．遗传对基因表达的作用 B．环境对基因表达的作用
C．同源染色体上基因的重排 D．环境引起基因突变 5.科学研究表明，细胞中核糖体通常不是单个执行功能，而是构成多聚核糖体（如图）。研究表明动物卵裂期细胞中的多聚核糖体明显增多。下列有关叙述错误的是（） A．核糖体的主要功能是合成蛋白质 B．卵裂期细胞分裂旺盛，需要大量蛋白质 C．多聚核糖体的形成可以使细胞在单位时间内合成的肽链数量增加 D．多聚核糖体上的每个核糖体只能合成多肽链的一部分 6.中心法则是指( ) A．基因控制蛋白质合成的过程 B．遗传信息的转录和翻译的过程 C．碱基互补配对的过程 D．遗传信息的传递过程 7.下列关于中心法则的叙述中，不正确的是( ) A．它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程 B．它首先由英国科学家克里克提出 C．遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA D．遗传信息最终要传向蛋白质，使其表达 8.下图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。下列说法错误的是() A．图中①表示基因，主要位于染色体上
基因的表达
第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 【考纲要求】 遗传信息的转录和翻译Ⅱ 【体验高考】 【例1】(2013全国新课标Ⅰ)关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是( ) 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 【例2】(2013浙江)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聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中 【夯实基础】 考点1 遗传信息的转录 1、RNA的结构与种类 2、DNA与RNA的比较 比较项目DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 【例3】下列有关RNA的叙述错误的是 ( ) A．有些生物中的某些RNA具有催化作用 B．转运RNA上的碱基只有三个 C．RNA含有4种碱基，主要存在于细胞质中 D．RNA也可以作为某些生物的遗传物质
3、遗传信息的转录 ?场所: ?模板: ?原料: ?条件: ?产物: ?特点: ?原则: 【例4】下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是( ) A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D．转录完成后，②需穿过两层生物膜才能与核糖体结合 考点2 遗传信息的翻译 1.翻译的场所： 2.翻译时的模板： 3.翻译的原料： 4.翻译的起始密码有: 个，终止密码有: 个 5.密码子有种，决定氨基酸的密码子种。 6.翻译时的碱基配对： 7.运载工具：,tRNA有种 8.肽链由各相邻的氨基酸通过连接形成。 9.翻译的条件： 【例5】右图表示胰蛋白酶合成的部分过程，有关说法错误的 是( ) A．图示中共有RNA、蛋白质(多肽)和多糖三种大分子物质 B．①的基本组成单位是核糖核苷酸，②的形成与核仁有关 C．③合成后还需经内质网和高尔基体的加工才具有活性 D．该过程中发生了碱基配对，如A与U配对，G与C配对
2019届 人教版 基因的表达 单元测试 (1)
基因的表达单元测试 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题 1．下列有关遗传信息的翻译的叙述，不正确的是 A. 翻译过程是在细胞质中进行的，其场所在核糖体 B. 翻译过程以mRNA为模板，以各种氨基酸为原料 C. 一种氨基酸可能有多个密码子，体现了遗传密码的简并性 D. 翻译过程需要tRNA的转运，一种tRNA可转运一种或几种氨基酸 【答案】D 【解析】试题分析：翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所是核糖体，故A正确；氨基酸为蛋白质的基本组成单位，故B正确；一种氨基酸对应一种或多种密码子，这属于密码子的简并性，故C正确；翻译过程的运输工具为tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，故D错误。 考点：本题考查基因控制蛋白质的合成的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 2．下图表示中心法则中部分遗传信息的流动方向示意图，有关说法正确的是 A. 图1过程①、③、⑤一般发生于烟草花叶病毒的体内 B. 图1过程①?⑤不可能同时发生于同一个细胞内 C. 图2过程需要DNA连接酶参与，复制起点A先于B复制 D. 图2、3过程均可能发生在真核细胞内，均具有双向复制的特点 【答案】D 【解析】试题分析：A．图1中①是逆转录、②⑤是转录、③是DNA复制、④是翻译。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，但是其RNA不能逆转录，只能进行RNA自我复制和翻译，A错误；B．图1可表示逆转录病毒在宿主细胞内发生的过程，B错误；C．图2表示DNA的复制是多起点进行，即A和B是不同的起点，经过A和B处复制后，形成的两段DNA需要DNA连接酶连接。由图可知，B所复制的DNA长度比A的长，故B 先于A复制，C错误；D．图2是线状DNA的复制，图3是环状DNA的复制，图2和图3过程可能发生在真核细胞中，如酵母菌。由图中箭头可知，图2和图3均具有双向复制的特点，D正确。 考点：本题考查中心法则和DNA复制的相关知识，意在考查考生分析图片信息解决问题的能力。 3．下列关于tRNA的叙述，正确的是（） A．在转录和翻译过程中发挥作用 B．能识别mRNA上的密码子 C．每种tRNA能识别并转运多种氨基酸
基因的表达单元练习题
第四章基因的表达单元练习题 学校：班级：姓名：总分： 4.1 习题巩固： 1 在下列的转录简式中有核苷酸（） DNA: --A--T--G--C-- ， RNA：—U--A--C--G-- A. 4 种 B . 5 种C．6 种 D ．8种 2. DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过（）磷脂双分子层。 A. 6 层 B . 0 层C．2 层 D ．4 层 3.已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个, 转录该段mRNA勺DNA分 子 中应有C和T的个数是（ A. 12 . 24 . 18 30 4. DNA解旋发生在 A. 复制与转录中.转录中 C .翻译中.复制中 5. 转移RNA的功能是（ A. 决定mRNA勺排列顺序.完全取代DNA C. 合成特定勺氨基酸.运输氨基酸，识别mRNAt的遗传密码 6. 有一核酸分子，其碱基比是A＋G/T＋C=1. 5，试推断该核酸是（ A. 信使RNA B .转运RNA C .单链DNA D .双链DNA 7. 信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（） A. 转运RNA中的核苷酸的排列序列B .蛋白质分子中的氨基酸的排列序列 C.核糖体RNA中核苷酸的排列序列 D . DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列 8 mRNA勺核苷酸序列与（） A. DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B . DNA分子的一条链的核苷酸序列互补
C.某一一tRNA分子的核苷酸序列互补 D .所有的tRNA分子的核苷酸序列互补
9. （多选题）下列关于转录的叙述不正确的是（ C. DNA勺两条链都可做模版 D .边解旋边转录 10. 如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是…… ACGGATCTT-,那么，与它互补的 另一条DNA链的碱基排列顺序是___________________________ ;如果以已知的DNAS为 模板，转录出的信使RN/碱基顺序应该是_____________________________ o 11. 已知多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的，有人从三种生物中 生物A G U T C 甲2524——2319 乙232427——25 丙3119——3119 （1）这表明：_________ 的核酸是RNA ________________ 的核酸是双链DNA （2）从碱基比例看，双链DNA的特点是________________________ o 12. 下图为某真核生物细胞内DNA专录示意图，请据图回答： （1）在图中方框内用“T”或“T”标出转录的方向 （2）b与c在结构组成上相同的化学基团 为__________________________________________ o ⑶在马蛔虫体细胞中，上述过程发生在____________________ 中，若在人的胃黏膜上 皮细胞中，还可出现______________________ 中。 4.2习题巩固： 1、组成mRNA^子的4种核苷酸能组成多少种密码子（） A . 20 B . 59 C . 61 D . 64 2、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨 基酸多少种（） A. 800 B . 400 C. 200 D . 20 3、不是由DNA分子中的遗传信息直接控制合成的物质是（） A.酶 B. 多肽 C. 胰岛素 D.性激素 4、在人体中，由A T、C三种碱基参与构成的核苷酸共（） A. 2种B . 4种C . 5种D . 6种 5、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是（） A.体细胞、胰岛细胞中 B .胰岛细胞、体细胞 C.均位于胰岛细胞中 D .体细胞、核糖体 6、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录此RNA的DNA中G+A为 （） A. 15 B . 25 C . 30 D . 40 A.在细胞核中发生.以脱氧核糖核苷酸为原料
基因表达
生物信息前沿研究进展讲座结课论文 ——基因表达调控网络研究文献综述 物理学院张玉萍 10304830 摘要 近些年来，基因序列测序的完成、大规模测定基因表达水平的基因芯片（Microarray）技术的出现和高性能计算机的使用使得用模拟计算的方法大规模的研究基因表达调控成为可能，一些研究者已经开始绘制控制整个活细胞基因表达的调控网络。例如λ噬菌体的溶原/裂解活性的调控网络的数学模型已经构建出来。用数学模型的方法预测网络结构是目前研究的热点。本文对表达转录调控网络的研究现状进行综述。 基因表达调控网络 Wyrick(2002)[1] 中给出了一个基因表达调控网络的定义：一组调控因子如何调控一套基因表达的过程称为基因表达调控网络。基因表达调控网络是基因调控网络的一个重要部分。参与基因表达调控网络的元素主要包括cDNA、mRNA、蛋白、小分子等。从元素间相互联系的角度来看，基因表达调控网络是一个由节点（调控元素）、边（调控作用）组成的一个有向图结构。如图1 图1：简单基因网络结构示意图 图中每一个圆圈代表一个节点，也就是调控网络的元素，如基因。有向箭头表示表达增强作用，末端断线表示表达抑制作用。在基因网络中，存在基因对自身表达的自调控的现象。 总的来说表达调控网络有如下特点：
A：网络结构复杂 网络中节点和边的数目庞大。在人体中总共有3万到4万左右的基因，而且真核生物中大多数的基因会同时被两个和两个以上的基因调控，这就使网络形成了一个非常高维的结构。 B：网络结构变化 生物学的实验表明，相同的基因在人和动物的细胞周期中可以参加不同的生理过程，实现不同的生理功能。还有一些基因只在某些时刻和特定的外界条件下是有相互作用的，在其他条件下不会发生作用。简单的说就是两个基因间的那条边是否存在、作用的方向在不同时期是可能不一样的。 C：相互作用类型多变 在生物体中，基因间相互作用可以有很多类型（如图1），包括了很多作用的特征：两个基因间谁影响谁、影响的方式、增强的作用还是抑制的作用、影响产生的条件、影响的强弱量级、被调控基因的表达量和调控基因的表达量直接的关系等。目前的研究表明，基因间的相互作用可能是一种非线形的作用关系。在多因子调控模式中还要考虑不同的调控因子对同一个目标调控基因产生作用时的某种逻辑关系，这种逻辑关系是由调控模式中各调控因子的相互关系决定。 D：节点类型多样 网络节点的元素可以是DNA、mRNA、蛋白、分子、大分子、外界环境等等。 E：节点状态变化 在细胞周期过程中，每一个基因的表达量不是固定的，会随着条件的变化而变化、蛋白质在不断的合成，同时也在不断的被降解。在不同的调控模式下，蛋白合成和降解的比率会发生变化，从而会使蛋白处在不同的水平上。基因的表达量的变化会影响到相互作用的变化，会引起网络结构的变化。 F：有向循环结构 在生物体中各种生理上的周期现象，我们很容易理解生物体中的相互作用存在周期性。至少在网络的局部上是循环的。在已经研究的比较多的低等生物E.coli的表达调控网络[2]中已经发现了循环的结构。 表达转录调控网络的研究现状 目前关于基因调控的绝大部分问题还没有解决。除了生物学家努力通过新的实验技术和生物理论来研究问题外，近几年，利用数学、统计学、神经网络、人工智能等方法在计算机上分析模拟表达调控机理，是计算分子生物学方面一个飞速发展的方向。由于分析模型的不同和采用的数据类型的差异，目前研究主要分为两个方面：基于基因芯片数据的关系推断模型和基于基因序列信息的调控因子结合位点推断模型。 下面分别就这两个方面的一些方法做一个简要介绍。 （一）基于基因芯片数据的关系推断方法 基因芯片的数据形式为：
2019届 人教版 基因的表达 单元测试
2019届人教版基因的表达单元测试 一、选择题 1．下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是( ) A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中 B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNA C．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上 D．在进行正常生命活动的真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA 解析：选C 生物的遗传信息也可以存在于RNA分子中；真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；正常情况下真核生物细胞内的RNA不能发生逆转录。 2．下列关于RNA功能的叙述，错误的是( ) A．可以在细胞内运输物质 B．能在某些细胞内催化化学反应 C．能在细胞内传递遗传信息 D．可以是某些原核生物的遗传物质 解析：选D RNA的种类有三种，mRNA、tRNA、rRNA。mRNA在细胞核与细胞质之间传递遗传信息，tRNA将氨基酸运输到核糖体上，有利于蛋白质的合成，rRNA是组成核糖体的成分之一；少数酶的本质为RNA，具有催化功能；原核生物与真核生物的遗传物质均是DNA。 3．(2018·西安模拟)基因沉默是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。某研究小组发现染色体上抑癌基因邻近的基因能指导合成反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞易于癌变，据图分析，下列叙述正确的是( ) A．邻近基因指导合成的反义RNA是通过逆转录过程完成的 B．与完成过程Ⅱ直接有关的RNA有两种，即mRNA、rRNA
C．与邻近基因和抑癌基因相比，组成图中杂交分子的碱基有A、G、C、T、U五种 D．细胞中若出现了杂交分子，则抑癌基因沉默，此时过程Ⅱ被抑制 解析：选D 分析题图，由邻近基因指导合成反义RNA的过程是转录过程；图中过程Ⅱ为翻译过程，有关的RNA有mRNA(模板)、rRNA(核糖体的组成成分)、tRNA(搬运氨基酸的工具)，共三种；从图中可以看出反义RNA可以与mRNA杂交形成杂交分子，故碱基有A、G、C、U四种；细胞中若出现了杂交分子，mRNA不能翻译，即抑癌基因不能表达，过程Ⅱ被抑制。 4．(2018·北京东城区调研)如图为原核生物某基因控制蛋白质合成的示意图，下列叙述正确的是( ) A．①过程DNA分子的两条链可分别作模板以提高合成蛋白质的效率 B．①过程需要RNA聚合酶参与，此酶能识别RNA中特定的碱基序列 C．①②过程都发生碱基互补配对，配对方式均为A和U、G和C D．不同密码子编码同种氨基酸可减少由于基因中碱基的改变而造成的影响解析：选D ①过程为转录，转录以DNA分子的一条链的部分片段(基因的模板链)为模板转录合成mRNA；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为翻译过程，碱基互补配对方式为A－U、U－A、G－C、C－G；不同种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。 5．(2018·洛阳一模)假设一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“C＋T”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数分别是(不考虑终止密码子)( ) A．60、20 B．80、40 C．40、20 D．40、30 解析：选A 该mRNA上有60个碱基，则转录该mRNA的DNA分子区段中有120个碱基。根据碱基互补配对原则，在双链DNA中，A＝T、C＝G，所以C＋T
基因的表达
基因的表达 教学设计方案【重点、难点、疑点及解决办法】1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。3．教学疑点：（1）蛋白质和性状的关系。（2）DNA的两条链都能转录吗？4．解决办法：（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。（2）加强三者之间关系教学设计方案 【重点、难点、疑点及解决办法】 1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。 2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。 3．教学疑点： （1）蛋白质和性状的关系。 （2）DNA的两条链都能转录吗？ 4．解决办法： （1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。 （2）加强三者之间关系的举例与解析。 （3）配合图示（课本第12页图6－7）说明染色体和基因间的关系。 （4）重视学生阅读、理解和记忆。 （5）对遗传效应的内容要举例解释清楚。 （1）运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场
所、模板、原料、工具等； （2）对RNA和DNA的组成进行比较，RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚； （3）注意t RNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆； （4）对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”； （5）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。 （1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质的合成，就是控制性状。 （2）DNA的两条链都能转录吗？——不能。对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。（注：转录的只是其中一条链即35－55链，这在DNA的立体结构中已埋下伏笔）。 【课时安排】 2课时。 【教学过程】 第一课时 引言：DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。那么，基因与DNA 有什么关系呢？ 1．基因是有遗传效应的DNA片段 讲述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？
高二生物基因的表达人教版知识精讲
高二生物基因的表达人教版 【同步教育信息】 一. 本周学习内容： 基因的表达 二. 本周学习重点与难点： （一）学习重点： 1. 基因与遗传信息的关系 2. 基因控制蛋白质的合成 （二）学习难点： 1. 基因与遗传信息的关系 2. 中心法则与逆转录 三. 学习内容及疑难解析： 基因的表达 （一）基因： 1. 基因的发现： （1）基因概念的提出：19世纪60年代，遗传学的奠基人孟德尔运用逻辑推理的方法 首先提出了遗传因子的概念，即我们今天所说的基因。孟德尔认为： ①生物的性状是由遗传因子控制的。 ②遗传因子在体细胞成对存在。 ③配子中只有这一对遗传因子中的一个。 ④雌、雄配子结合后，遗传因子恢复成对。 （2）基因与染色体的关系：20世纪初科学家们逐渐发现了基因与染色体的关系。 ①基因存在于染色体上，染色体是基因的载体。 ②基因是染色体上的遗传单位。 ③基因在染色体上呈直线排列。 （3）基因的化学本质：直到20世纪50年代，沃森和克里克提出DNA的分子结构以后，人们才彻底揭示出基因的化学本质。 ①基因是有遗传效应的DNA片断。 ②基因是由脱氧核糖核苷酸构成的反向平行的双螺旋双链结构。 ③遗传信息来自基因中碱基对的排列顺序。 2. 基因的概念： 基因是决定生物性状的基本单位，是有遗传效应的DNA片断。 在这里请同学们注意： 生物的DNA中还有大部分的片断没有直接的遗传效应，但它们对生物基因的表达具有调节作用。 （二）基因的表达：基因的表达是通过基因控制蛋白质的合成实现的。 通过DNA分子的复制，亲代成功地将自己的遗传信息传递给了下一代；通过基因控制蛋白质的合成，遗传信息又被进一步反映到蛋白质的分子结构上，从而实现基因的表达。 1. 基因控制蛋白质的合成：
高中生物《第四章 基因的表达》单元测试B 新人教版必修2(1)
《第四章基因的表达》单元测试B 一、选择题(每小题2分, 共80分。请将答案填入题后答案栏内) 1．DNA与RNA的化学成分比较，RNA特有的是( ) (A)核糖、U (B)脱氧核糖、U (C)核糖、T (D)脱氧核糖、T 2．关于RNA的叙述错误的是( ) (A)rRNA是构成核糖体的重要成分(B)mRNA是翻译时的模板 (C)mRNA是由DNA的一条链为模板复制来的 (D)tRNA能识别mRNA上的密码子并能转运氨基酸 3．下列关于DNA分子复制和转录区别的叙述中正确的是( ) (A)场所相同(B)两者的碱基互补配对方式相同 (C)产物相同(D)酶相同 4．在蛋白质合成过程中，信使RNA能够行使模板功能的结构基础是( ) (A)以DNA信息链为模板转录而成 (B)进入细胞质后同核糖体结合 (C)以密码子形式携带遗传信息 (D)转录遵循碱基互补配对原则 5．某DNA片段所转录的mRNA中尿嘧啶占28%，腺嘌呤占18%，则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占( ) (A)46%、54% (B)23%、27% (C)27%、23% (D)46%、27% 6．关于密码子的叙述正确的是( ) (A)能编码氨基酸的密码子为64个 (B)一种氨基酸可能有多种对应的密码子 (C)GTA只能编码一种氨基酸 (D)同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同 7．已知某转运RNA一端的三个碱基顺序为GAU，它转运的是亮氨酸，可推知亮氨酸的密码子是( ) (A)CUA (B)GAU (C)GAT (D)CTA 8．下列物质中具有专一性，但不在核糖体上合成的是( ) (A)细胞膜载体 (B)转运RNA (C)抗体(D)酶 9．下图中表示转录过程的是 ( ) 10．在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生在哪两者之间 ( ) (A) (B) (C) (D)
基因的表达单元练习题
基因的表达单元练习题 It was last revised on January 2, 2021
第四章基因的表达单元练习题 学校：班级：姓名：总分： 习题巩固： 1在下列的转录简式中有核苷酸（） DNA: --A--T--G--C--， RNA：—U--A--C--G-- A．4种 B．5种 C．6种 D．8种 2．DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过( )磷脂双分子层。A．6层 B．0层 C．2层 D． 4层 3．已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA 分子中应有C和T的个数是（） A．12 B．24 C．18 D．30 4．DNA解旋发生在（） A．复制与转录中 B．转录中 C．翻译中 D．复制中 5．转移RNA的功能是（） A．决定mRNA的排列顺序 B．完全取代DNA C．合成特定的氨基酸 D．运输氨基酸，识别mRNA上的遗传密码 6．有一核酸分子，其碱基比是A＋G/T＋C=1．5，试推断该核酸是（） A．信使RNA B．转运RNA C．单链DNA D．双链DNA 7．信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（） A．转运RNA中的核苷酸的排列序列 B．蛋白质分子中的氨基酸的排列序列 C．核糖体RNA中核苷酸的排列序列 D．DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列
8． mRNA的核苷酸序列与（） A．DNA分子的两条链的核苷酸序列互补 B．DNA分子的一条链的核苷酸序列互补C．某一tRNA分子的核苷酸序列互补 D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互补9．（多选题）下列关于转录的叙述不正确的是（） A．在细胞核中发生 B．以脱氧核糖核苷酸为原料 C．DNA的两条链都可做模版 D．边解旋边转录 10．如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT-…，那么，与它互补的另一条DNA链的碱基排列顺序是；如果以已知的DNA链为模板，转录出的信使RNA碱基顺序应该是。 11. 已知多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的，有人从三种生物中提取出核酸，经分析，他们的碱基比率如下： 生物 A G U T C 甲25 24 —23 19 乙23 24 27 —25 丙31 19 —31 19 （1）这表明：的核酸是RNA。的核酸是双链DNA。（2）从碱基比例看，双链DNA的特点是。 12．下图为某真核生物细胞内DNA转录示意图，请据图回答： (1)在图中方框内用“→”或“→”标出转录的方向 (2)b与c在结构组成上相同的化学基团 为。 (3)在马蛔虫体细胞中，上述过程发生在中，若在人的胃黏膜上皮细胞中，还可出现中。 习题巩固： 1、组成mRNA分子的4种核苷酸能组成多少种密码子（） A．20 B．59 C．61 D．64 2、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸多少种（） A．800 B．400 C．200 D．20
第4章 基因的表达 单元测试(解析)
第4章基因的表达单元测试 一、选择题(每小题2分,共50分) 1.关于基因控制蛋白质合成的过程,下列叙述正确的是( ) A.以一个含n个碱基的DNA分子为模板,转录的mRNA分子的碱基数最多是n/2个 B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率 C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上 D.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化 解析:不具遗传效应的DNA片段不转录,不会形成mRNA,所以mRNA分子的碱基数小于n/2个。转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。RNA聚合酶的结合位点也在DNA上。在细胞周期中,基因选择性表达,mRNA的种类和含量均不断发生变化。答案:D 2.对于一个动物个体来说,几乎所有的体细胞都含有相同的基因,但细胞与细胞之间存在结构和功能上的差异,这是因为它们合成不同的( ) A.tRNA B.mRNA C.组蛋白 D.核糖体 答案:B 3.下列说法正确的是( ) A.原核生物的遗传物质由裸露的DNA组成,不与蛋白质结合成染色质 B.真核生物在转录时以基因中的任意一条链为模板链 C.DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过两个氢键相连 D.起始密码子决定转录的起点 解析:真核生物的遗传物质在进行转录时,是以基因中的某一条单链为模板,但不是任意一条;在DNA分子的一条链上,相邻的碱基A与T通过磷酸二酯键相连;起始密码子位于mRNA上,不可能决定转录的起点,决定的是翻译的起点。 答案:A 4.在遗传信息的传递过程中,不可能发生的是( ) A.DNA转录和翻译都进行碱基互补配对 B.mRNA穿过核孔在细胞质中进行翻译 C.DNA复制和转录都以DNA的一条链为模板 D.核糖核苷酸和氨基酸依次参与转录和翻译 解析:转录是以DNA的某一条链为模板,但DNA的复制以两条链为模板。 答案:C 5.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是( ) A.转录和翻译都发生在细胞核内 B.转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸 C.转录和翻译的模板分别是DNA的一条链和mRNA D.一种tRNA只转运一种氨基酸,一种氨基酸只由一种tRNA转运 答案:C 6.密码子存在于( ) A.DNA B.mRNA C.tRNA D.核糖体 解析:遗传密码存在于mRNA上,mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基叫密码子;反密码子存在于tRNA上。 答案:B
人教版高中生物必修二 第四章 基因的表达 单元测试
第四章基因的表达单元测试 一．选择题（本题共35小题，每小题2分，共70分） 1．在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是 A．DNA的复制发生在细胞核，以两条链为模板 B．DNA的转录发生在细胞核，以一条链为模板 C．翻译主要发生在核糖体中，以mRNA为模板 D．复制和转录的主要原料都是脱氧核昔酸 2．遗传信息和“密码子”分别位于（） A. DNA和mRNA上 B. DNA和tRNA上 C. mRNA和tRNA上 D. 染色体和基因上 3．下列过程中，不出现碱基互补配对的是 A．DNA 分子的复制 B．目的基因与运载体结合 C．以 mRNA 为模板合成蛋白质D．RNA 通过核孔转移到细胞质中 4．与DNA相比，RNA所特有的成分是 A. 脱氧核糖和鸟嘌呤 B. 核糖和尿嘧啶 C. 脱氧核糖和胸腺嘧啶 D. 核糖和胸腺嘧啶 5．下列有关基因型和表现关系的叙述中，不正确的是A．表现型相同，基因型不一定相同B．在相同环境中，基因型相同，表现型一定相同 C．基因型相同，表现型一定相同D．在相同环境中，表现型相同，基因型不一定相同 6．DNA分子的特异性是指不同生物的DNA分子中含有
A．特定的碱基种类 B．特定的核昔酸种类 C．特定的核昔酸数目 D.特定的核昔酸排列顺序 7．在遗传信息的传递过程中，以DNA的一条链为模板合成信使RNA 的过程称为 A．逆转录 B．转录 C．复制 D．翻译 8．在一个DNA分子中，G与C的和占全部碱基总数的48％，其中一条链(甲链)的碱基中T占28％，C占22％，那么，以甲为模板转录的信使RNA分子中，U占碱基总数的 A．24％B．22％C．28％D．48％ 9．在绝大多数生物中，遗传信息的传递顺序是 A．蛋白质→DNA→RNA B．蛋白质→tRNA→蛋白质 C．DNA→mRNA→蛋白质 D．DNA→tRNA→蛋白质10．在基因指导蛋白质合成的过程中，密码子位于 A．DNA上 B．mRNA上 C．tRNA上 D．RNA上11．DNA的基本功能包括遗传信息的 A．保存和分配 B．保存和积累 C．转录和翻译D．传递和表达 12．遗传的基本规律指的是某物质在遗传过程中的传递规律，这种物质是 A．性状 B．遗传物质C．基因 D．染色体 13．下列关于转录和翻译的比较，正确的是
基因表达的分析技术
第二篇细胞的遗传物质 第三章基因表达的分析技术 生物性状的表现均是通过基因表达调控实现的。对基因结构与基因表达调控进行研究，是揭示生命本质的必经之路。在基因组研究的过程中，逐步建立起一系列行之有效的技术。针对不同的研究内容，可建立不同的研究路线。 第一节PCR 技术 聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）技术是一种体外核酸扩增技术，具有特异、敏感、产率高、快速、简便等突出优点。。PCR 技术日斟完 善,成为分子生物学和分子遗传学研究的最重要的技术。应用PCR 技术可以使 特定的基因或DNA 片段在很短的时间内体外扩增数十万至百万倍。扩增的片段可以直接通过电泳观察,并作进一步的分析。 一、实验原理 PCR是根据DNA变性复性的原理，通过特异性引物，完成特异片段扩增。 第一，按照欲检测的DNA的5,和3,端的碱基顺序各合成一段长约18?24个碱基的寡核苷酸序列作为引物（primer）。引物设计需要根据以下原则：①引物的长度保持在18?24bp 之间，引物过短将影响产物的特异性，而引物过长将影响产物的合成效率； ②GC含量应保持在45?60%之间；③5,和3,端的引物间不能形成互补。第二，将待检测的DNA 变性后，加入四种单核苷酸（dNTP）、引物和耐热DNA聚合酶以及缓冲液。通过95C变性，在进入较低的温度使引物与待扩增的DNA 链复性结合，然后在聚合酶的作用下，体系中的脱氧核苷酸与模板DNA 链互补配对，不断延伸合成新互补链，最终使一条DNA 双链合成为两条双链。通过变性（92?95C）—复性（40? 60C）—引物延伸（65?72C）的顺序循环20至40个周期，就可以得到大量的DNA 片段。理论上循环20周期可使DNA 扩增100余万倍。