研究發現，高度分化的心肌細胞不再增殖。ARC基因在心肌細胞中特異性表達形成凋亡抑制因子（蛋白質），抑制其凋亡以維持細胞正常數量。

當心肌細胞缺血、缺氧時，ARC基因表達量下降，導致心肌細胞死亡，造成心力衰竭。ARC基因如何指導蛋白質合成的呢？減緩心力衰竭的藥物有何研究方向呢？【科研成果】心衰

《基因的表達及調控》【高考動向】基因的表達年份山東高考其他省市高考試題分布考查頻度202415題2024湖北T162024貴州T7高頻20231題C2023湖南T122023河北T72023遼寧T182023全國T52023海南T1320222題B、D2022湖南T142022浙江T162022遼寧T1620212021河北T82021北京T21一遺傳信息的轉錄請閱讀教材64-65頁及圖4-4，梳理學案轉錄的相關內容【夯實基礎】1.RNA適合作信使的原因？2.真核生物轉錄的場所在哪里？3.轉錄需要什么條件（模板、原料、能量、酶）？4.轉錄的過程中堿基互補配對方式是怎樣的？5.轉錄過程中氫鍵的打開和磷酸二酯鍵的合成需要什么酶的參與？6.轉錄過程中子鏈延伸的方向是什么？RNA聚合酶沿著模板鏈的移動方向？7.轉錄的產物是什么？8.轉錄和復制的過程有何異同點？轉錄（以真核生物為例）場所條件模板原料能量酶堿基互補配對方式新鏈合成方向產物遺傳信息的流動mRNA、tRNA、rRNA細胞核（主要）、線粒體、葉綠體四種游離的核糖核苷酸DNA的一條鏈ATPA-U、T-A、G-C、C-GRNA聚合酶（有解旋功能）5’→3’DNA→mRNA請根據教材64-65頁，梳理學案轉錄的相關內容【夯實基礎】項目復制轉錄場所條件模板原料能量酶堿基互補配對方式新鏈合成方向產物遺傳信息的流動細胞核（主要）線粒體，葉綠體細胞核（主要）線粒體，葉綠體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸ATPATP解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶（有解旋功能）2個DNAmRNA、tRNA、rRNAA-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-G復制和轉錄的比較5’→3’5’→3’DNA→DNADNA→mRNA【夯實基礎】小組活動1：請同學們小組討論學案【突破一】的四個問題并回答--ATGCATGCAT……CATCCATAACCATC……CCTAAGGATAGCCAGCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GTAGGTATTGGTAG……GGATTCCTATCGGTTGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因ARC胰島素基因基因H其他基因1鏈2鏈AUGCAU……CCAUAA轉錄mRNA1GGUCUAC……GUA轉錄mRNA2下圖是心肌細胞中的一段DNA序列，據圖回答以下問題：【突破一】轉錄--ATGCATGCAT……CATCCATAACCATC……CCTAAGGATAGCCAGCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GTAGGTATTGGTAG……GGATTCCTATCGGTTGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因ARC胰島素基因基因H其他基因1鏈2鏈AUGCAU……CCAUAA轉錄mRNA1編碼鏈GGUCUAC……GUA轉錄mRNA2模板鏈編碼鏈模板鏈【突破一】轉錄[mRNA攜帶從DNA編碼鏈得到的遺傳信息]1.標出ARC基因的模板鏈。分析mRNA與模板鏈、編碼鏈之間的堿基序列關系？2.為提高轉錄效率，ARC基因的兩條鏈是否都可以作為轉錄的模板鏈？請分析原因。3.標出H基因的模板鏈。分析一個DNA分子上不同基因的模板鏈是否相同？4.人的心肌細胞和胰島B細胞中相同的DNA分子進行轉錄時，產生的mRNA是否相同？請分析原因。下圖是心肌細胞中的一段DNA序列，據圖回答以下問題：--ATGCATGCAT……CATCCATAACCATC……CCTAAGGATAGCCAGCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GTAGGTATTGGTAG……GGATTCCTATCGGTTGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因ARC胰島素基因基因H其他基因1鏈2鏈AUGCAU……CCAUAA轉錄mRNA1編碼鏈GGUCUAC……GUA轉錄mRNA2模板鏈編碼鏈模板鏈[mRNA攜帶從DNA編碼鏈得到的遺傳信息]1.轉錄以基因為單位。2.DNA分子上基因的兩條鏈中只有一條鏈是轉錄的模板鏈，不同基因之間哪條鏈是模板鏈不是固定不變的。3.一個基因轉錄的模板鏈是固定不變的。4.一個DNA分子中某個基因轉錄時，其他基因不一定也在進行轉錄。基因的選擇性表達【突破一】轉錄--ATGCATGCAT……CATCCATAACCATC……CCTAAGGATAGCCAGCCCAGATG……CATGCATCCATGC-----TACGTACGTA……GTAGGTATTGGTAG……GGATTCCTATCGGTTGGGTCTAC……GTACGTAGGTACG---基因ARC基因H1鏈2鏈AUGCAU……CCAUAA轉錄mRNA1編碼鏈GGUCUAC……GUA轉錄mRNA2模板鏈編碼鏈模板鏈5’3’1.在基因ARC中，RNA聚合酶沿DNA的移動方向是從_____往_____。（填“左”或“右”）5’3’左右2.嘗試標出mRNA2的3’和5’？在基因H中，RNA聚合酶沿著DNA的移動方向是從_____往_____。（填“左”或“右”）左右5’3’【突破一】轉錄5’3’子鏈延伸方向5’模板鏈3’（2023山東，25節選）科研人員構建了可表達J-V5融合蛋白的重組質粒并進行了檢測，該質粒的部分結構如圖甲所示，其中V5編碼序列表達標簽短肽V5。

已知J基因轉錄的模板鏈位于b鏈，由此可知引物F1與圖甲中J基因的__________（填“a鏈”或“b鏈”）相應部分的序列相同。【聚焦高考】

a鏈

mRNA5’3’3’

5’5’

3’5’3’

轉錄復制J基因ARC基因剛剛轉錄出的mRNA能直接用于翻譯嗎？

資料：科學家發現ARC基因剛轉錄出來的RNA全長有4500個堿基，而翻譯成的凋亡抑制因子僅由167個氨基酸組成。

①獲取該基因的雙鏈DNA片段及其轉錄形成的mRNA；②加熱DNA雙鏈使其成為單鏈，并與細胞質中提取的mRNA按照堿基配對原則形成雙鏈分子；③染色、制片，電鏡觀察，可觀察到右圖中結果。小組活動2：同學們小組討論學案【突破二】的3個問題并回答：1.據資料分析圖中1、2分別是什么物質？2.分析圖中現象出現的原因？3.推測真核生物的基因結構有什么特點呢？【突破二】轉錄后加工12DNAmRNA真核細胞和原核細胞基因結構的區別真核細胞基因結構編碼區編碼區非編碼區非編碼區啟動子終止子RNA聚合酶識別結合位點，啟動轉錄終止轉錄外顯子內含子原核細胞基因結構非編碼區非編碼區基因ARC基因BRNA聚合酶RNA聚合酶【突破二】轉錄后加工真核細胞基因轉錄過程轉錄后加工外顯子內含子

真核生物的一個基因中既含有編碼氨基酸的外顯子，又含有不編碼氨基酸的內含子，而且外顯子與內含子都被轉錄，這樣形成的RNA稱為前體mRNA。基因ARC轉錄前體mRNA成熟mRNA多肽鏈翻譯【突破二】轉錄后加工二遺傳信息的翻譯請閱讀教材66-68頁及圖4-7，梳理學案翻譯的相關內容【夯實基礎】1.幾乎所有的生物體共用一套密碼子，這體現了密碼子的什么特點？2.單鏈RNA中是否會存在氫鍵？3.翻譯的場所在哪里？4.翻譯的條件（模板、原料、能量、酶）和工具分別是什么？5.翻譯過程中出現的堿基互補配對方式是什么？發生在什么結構之間？翻譯場所模板原料能量酶工具堿基互補配對方式產物遺傳信息的流動核糖體多肽鏈A-U，U-A，C-G，G-CmRNA21種氨基酸ATPtRNA（識別密碼子，轉運氨基酸）多種酶mRNA→蛋白質請閱讀教材66-68頁及圖4-7，梳理學案翻譯的相關內容【夯實基礎】1.核糖體沿著mRNA移動的方向？2.有幾種RNA參與了翻譯過程？各自作用？3.終止密碼子處有無tRNA結合？3種(mRNA、tRNA、rRNA）5’→3’【夯實基礎】攜帶遺傳信息，作翻譯的模板核糖體的組成成分識別密碼子，轉運氨基酸rRNAmRNAtRNA請思考并回答以下問題：無，僅僅是翻譯終止信號（2024貴州，7）如圖是某基因編碼區部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸-組氨酸-脯氨酸-賴氨酸……下列敘述正確的是（

）AUG（起始密碼子）：甲硫氨酸

CAU、CAC：組氨酸

CCU：脯氨酸

AAG：賴氨酸

UCC：絲氨酸

UAA（終止密碼子）A．①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5'端，右側是3'端B．若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長C．若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變D．堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同CAUGCAUCCUAAG

mRNA5’3’3’5’↑GC↑GC↑GC模板鏈密碼子讀取：核糖體讀取mRNA時，從起始密碼子開始，到終止密碼子結束。翻譯生成的多肽鏈往往需要加工修飾，才能形成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子。密碼子的簡并性①增強密碼子的容錯性。當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；②提高翻譯的速度。當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。密碼子的簡并對生物體的生存發展有什么意義？

請據圖概括真核細胞和原核細胞轉錄、翻譯的區別真核生物先轉錄后翻譯原核生物邊轉錄邊翻譯ARC基因凋亡抑制因子【夯實基礎】心肌細胞通過什么方式短時間內快速合成大量的ARC蛋白（凋亡抑制因子）？①多聚核糖體的意義？②多聚核糖體是否提升了每條多肽鏈的合成速率？③由該圖能不能得出核糖體移動的方向？④右圖中4條多條肽鏈的氨基酸序列是否相同？少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白質從左往右相同不能【夯實基礎】【突破三】基因表達的調控ARC基因mRNAARC蛋白（凋亡抑制因子）轉錄翻譯缺氧、缺血心肌細胞凋亡心衰