高三复习基因指导蛋白质的合成

基因指导蛋白质的合成基因对性状的控制溆浦二中生物教研组 吴华媛高三生物一轮复习：必修 2第四章第 1、 2节 考点 1 DNA与 RNA的比较比较项目 DNA RNA全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸分布 主要存在于 细胞核 中 主要存在于 细胞质 中化学组成基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸碱基 A、 T、 G、 C A、 U、 G、 C五碳糖 脱氧核糖 核糖无机酸 磷酸 磷酸空间结构 通常为 规则的双螺旋 结构 通常呈 单链 结构分类 通常只有 一 类 mRNA、 tRNA、 rRNA产生途径 DNA复制、逆转录 转录、 RNA复制功能主要的遗传物质， 只要 生物体内存在 DNA，DNA就是遗传物质 生物体内 若无 DNA ， RNA是遗传物质，若存在 DNA， RNA辅助 DNA完成功能 少数 RNA有催化 功能 继上表相同点： 化学组成成分中都有 磷酸及碱基 A、 C、 G； 二者都是核酸，核酸中的 碱基序列 代表遗传信息。联系： RNA是以 DNA中的 一条链（有义链）为模板 转录产生的，即 RNA的遗传信息来自 DNA。特别提醒： 真核细胞的 线粒体、叶绿体 ，以及原核细胞的 拟核、质粒 中也有少量 DNA存在。 DNA中特有碱基 T、 RNA中特有碱基 U，据此可以判断核酸的种类。 细胞中因 DNA和 RNA，所以就整个细胞而言， 嘌呤与嘧啶未必相等。考点 2 遗传信息的传递、表达及相关计算（一） DNA分子的 复制、转录、翻译 的比较 复制 转录 翻译时间细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的 间期个体生长发育的 整个过程场所 主要 在细胞核 主要 在细胞核 细胞质 的核糖体模板 DNA的 两条 链 DNA的 一条 链 mRNA原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸条件酶 (DNA解旋酶 DNA聚合酶等 ）、 ATP酶 (RNA聚合酶 等）ATP酶、 ATP、tRNA产物 个双链 DNA分子 个单链 RNA（ mRNA、 tRNA、 rRNA）多肽链模板去向分别进入 2个子代 DNA分子 中恢复原样， 与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸继上表复制 转录 翻译特点半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录 一个 mRNA上结合多个 核糖体， 顺次合成多个肽链碱基配对A-T、 T-A、C-G、 G-C（两种）A-U、 T-A、C-G、 G-C（三种）A-U、 U-A、C-G、 G-C（两种）遗传信息传递DNA DNA DNA mRNA mRNA 蛋白质意义 使遗传信息从亲代 传递 给子代表达遗传信息 ，使生物表现出各种性状特别提醒： 复制和转录发生在 DNA存在 的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、 拟核、质粒等部位。 转录出的 RNA有 3类，但携带遗传信息的只有mRNA。 一个 mRNA分子上可相继结合 多个 核糖体，同时合成多条 相同 的肽链。 从核糖体上脱离下来的只是 多肽链 ，多肽链还要在相应的 细胞器 (内质网、高尔基体）内加工 ，最后才形成具有一定空间结构的有活性的蛋白质。深化拓展1、遗传信息、密码子、反密码子的区别： （ 1） 存在位置不同：遗传信息存在于 基因 (DNA)中 ,密码子存在于 mRNA上， 反密码子存在于 tRNA中。 （ 2）作用不同：基因中的遗传信息决定氨基酸的排列顺序是 间接 作用；密码子 直接 控制蛋白质中氨基酸的排列顺序；反密码子是 识别 密码子的。2、密码子与氨基酸的关系 ：密码子共有 64种，但是编码氨基酸的密码子只有 61个种，有 3种终止密码子不编码氨基酸；一种氨基酸可以 一种或多种 密码子，但是一种密码子只能决定 一种 氨基酸；起始密码子也能决定氨基酸。密码是连续的，中间无其他碱基隔开，自然界的生物 共用 一套遗传密码。3、 tRNA的作用：一是 转运 氨基酸，二是 识别 密码子，且一种 tRNA只能识别并转运 一种 氨基酸。所以 tRNA有 61种，一种氨基酸可有一种或几种 tRNA来转运。 tRNA并非只有三个碱基，有 多个 碱基，其基本组成单位是 核糖核苷酸 。（二）基因表达中的相关计算1、基因中碱基与 mRNA中碱基数的关系 转录形成的 mRNA分子中的碱基数目是基因中碱基数目的 1/2。2、 mRNA中碱基数与氨基酸的关系蛋白质中氨基酸数目 = tRNA数目 =1/3 mRNA碱基数 =1/6DNA（或基因）碱基数目3、计算中 “最多 ”和 “最少 ”的分析（ 1） mRNA上的碱基数目比氨基酸的 3倍还要 多一些；（ 2）基因或 DNA上的碱基数目比对应蛋白质中氨基酸数目的 6倍还要 多一些 。（ 3）在回答有关问题时，应加上 最多或最少 等字。（ 4）蛋白质中氨基酸数目 =肽键数 +肽链数（肽键数 =脱去的水分子数）特别提醒 做题时应看清楚是 DNA上（或基因中）的碱基对数还是个数，是 mRNA上密码子的个数还是碱基个数。 DNA（或基因）中的碱基对数：密码子个数：氨基酸个数 =3： 1： 1DNA 转录复制逆转录蛋白质翻译复制 RNA考点 3 中心法则的理解与分析1、内容图解（ 1）以 DNA为遗传物质的生物遗传信息传递所有细胞生物和以 DNA为遗传物质的病毒的增殖过程发生该过程RNADNA 蛋白质转录 翻译复制蛋白质翻译复制 RNA（ 2）以 RNA为遗传物质的生物遗传信息传递该过程只在极少数 RNA逆转录病毒增殖时发生，且必须有逆转录酶 的参与，如 HIV、 SARS病毒。复制RNA翻译 蛋白质RNA逆转录 DNA 转录（ RNA病毒增殖时发生）转录转录 翻译翻译DNA mRNA 蛋白质蛋白质脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列遗传信息 遗传密码（密码子 )氨基酸序列2、中心法则与基因表达的关系遗传信息传递复制 RNA复制逆转录逆转录转录转录tRNArRNA（性状）（性状）翻翻译译者者核核糖糖体体场场所所控制蛋白质合成控制蛋白质合成 (表达遗传信息表达遗传信息 )(1)DNA复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。（ 2） DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育的过程中。特别提醒 DNA复制只发生在细胞分裂间期，而在高度分化的细胞（不具分裂能力的细胞）中不再发生。而转录和翻译无论细胞能否分裂，只要是活的细胞均可能进行（哺乳动物成熟的红细胞除外）。 tRNA、 rRNA、 mRNA均是转录产生的 、在翻译过程中一起发挥作用。考点 基因对性状的控制、基因与生物性状的关系（）基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。（）基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。（）等位基因和性状的关系 决定显性基因隐性基因决定决定显性性状隐性性状相对性状基因 性状等位基因等位基因分离 相对性状分离决定（）生物的有些性状是受单基因控制的（如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制）而有些性状是由多对基因来决定的（如人的身高）。（）生物的性状由基因决定，还受环境的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型基因型环境条件、基因对性状的控制方式（ 1）直接途径：基因 结构蛋白 细胞结构 生物性状，如镰刀型细胞贫血症，囊性纤维病的病因。（ 2）间接途径：基因 酶 细胞代谢 生物性状，如白化病，豌豆的粒型。控制控制 控制控制 控制 控制考点 5 细胞质基因与细胞核基因的比较 项目 细胞质基因 细胞核基因例子 人的线粒体疾病基因，水稻、玉米等的不育基因人的白化病、血友病、色盲基因存在部位线粒体、叶绿体、细菌质粒 细胞核是否与蛋白质结合否， DNA分子裸露 与蛋白质结合成为染色体结构 都是 双链 DNA数量 少 多遗传方式 母系遗传 遵循孟德尔遗传规律继上表联系（ 1）细胞质基因受 细胞核 基因的控制、制约。（ 2）核基因的复制、转录在 细胞核内 进行，翻译在 细胞质的核糖体 上进行；质基因的复制、转录、翻译均在 细胞质的线粒体、叶绿体 内完成，因为这两类细胞器中均有自己的核糖体。（ 3）生物的性状受 核基因和质基因 的共同控制。m氨基酸结构蛋白质 正常 异常缬氨酸谷氨酸 突变CFTR基因缺失 3个碱基CFTR蛋白结构异常，导致功能异常患者支气管内黏液增多黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染囊性纤维病的病因图解白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官