2018高中生物学业水平测试复习 第10讲 基因的表达学案.doc

第 10 讲 基因的表达一、基因指导蛋白质的合成（一）遗传信息的转录1、DNA 与 RNA 的异同点核酸项目DNARNA结构通常是双螺旋结构， 极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4 种）核糖核苷酸（4 种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA 复制、逆转录转录、RNA 复制存在部位主要位于细胞核中 染色体上，极少数位 于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信 息mRNA：转录遗传信息，翻译的模板tRNA：运输特定氨基酸rRNA：核糖体的组成成分细胞生物（如人、水稻）内含：2 种核酸、5 种碱基、8 种核苷酸 病毒含：1 种核酸、4 种碱基、5 种核苷酸2、RNA 的类型（1）信使 RNA（mRNA）（2）转运 RNA（tRNA）（3）核糖体 RNA（rRNA）3、转录（1）转录的概念：以 DNA 的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使 RNA 的过程。（2）转录的场所：主要在细胞核（3）转录的模板：以 DNA 的一条链为模板（4）转录的原料：4 种核糖核苷酸（5）转录的产物：一条单链的 mRNA（6）转录的原则碱基互补配对（7）转录与复制的异同（下表）阶段项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减数第一 次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以 DNA 的两条链为模板以 DNA 的一条链为模板原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸条件需要特定的酶和 ATP需要特定的酶和 ATP过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双 链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（AT、在细胞核中，以 DNA 解旋后的一条 链为模板，按照 AU、GC、TA、CG 的碱基互补配对原则，形成CG、TA、GC）合成与模 板互补的子链；子链与对应的母链 盘绕成双螺旋结构mRNA，mRNA 从细胞核进入细胞质 中，与核糖体结合产物两个双链的 DNA 分子一条单链的 mRNA特点边解旋边复制；半保留式复制（每 个子代 DNA 含一条母链和一条子 链）边解旋边转录；DNA 双链分子全保 留式转录（转录后 DNA 仍保留原来 的双链结构）；只转录部分基因遗传信息的传递方向遗传信息从亲代 DNA 传给子代DNA 分子遗传信息由 DNA 传到 RNA（二）遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷 酸的排列顺序mRNA 中决定一 个氨基酸的三个 相邻碱基tRNA 中与 mRNA 密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷 酸种类、数目和 排列顺序的不 同，决定了遗传 信息的多样性64 种61 种：能翻译出 氨基酸3 种：终止密码 子，不能翻译氨 基酸61 种或 tRNA 也为 61 种联系基因中脱氧核苷酸的序列 决定 mRNA 中核糖核苷酸的序列mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译（1）定义：在核糖体中以信使 RNA 为模板，以转运 RNA 为运载工具合成具有一定氨基酸 排列顺序的蛋白质分子。（2）翻译的场所：细胞质的核糖体上 （3）翻译的模板：mRNA （4）翻译的原料：20 种氨基酸（5）翻译的产物：多肽链（蛋白质 ） （6）翻译的原则：碱基互补配对（7）翻译与转录的异同点（下表）：阶段项目转录翻译定义在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板合成 mRNA 的过程以信使 RNA 为模板，合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA 的一条链信使 RNA信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质原料含 A、U、C、G 的 4 种核苷酸合成蛋白质的 20 种氨基酸产物信使 RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达（三）基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补 配对原则，产生一条单链 mRNA，则转录产生的 mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半， 且基因模板链中 A+T（或 C+G）与 mRNA 分子中 U+A（或 C+G）相等。2.翻译过程中，mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中 氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是双链 DNA 碱基数目的 1/6 。 二、基因对性状的控制1.中心法则：最先是由克里克命名，指的是遗传信息传递的一般规律。 2.基因、蛋白质与性状的关系 酶或激素细胞代谢基因性状结构蛋白细胞结构（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等（2）基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物的性状；如镰刀型细胞贫血等3.基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影 响。4.生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在 复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。