生物一轮复习第22课时基因指导蛋白质的合成即对性状的控制1

1、一、一、RNA分子的结构分子的结构核糖核苷酸核糖核苷酸1.基本单位：基本单位：AP核糖核糖腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸GP核糖核糖鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸CP核糖核糖胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸UP核糖核糖尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸核糖核糖含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸A GC U2.组成元素：组成元素：C C、H H、O O、N N、P PAUGC2、 RNA的化学结构磷酸二酯磷酸二酯键键通常呈单链通常呈单链 （2） RNA的种类和功能的种类和功能 mRNA tRNA rRNA ：转录遗传信息，翻：转录遗传信息，翻译的模板译的模板 ：蛋白质合成中运：蛋白质合成中运输氨基酸输氨

2、基酸 ：是核糖体的重要：是核糖体的重要组成成分组成成分 第第2222课时课时 基因指导蛋白质的合成及基因指导蛋白质的合成及 对性状的控制对性状的控制必备知识梳理必备知识梳理回扣基础要点回扣基础要点一、一、DNADNA和和RNARNA 1 1.比较比较 核酸种类比较项目DNARNA结构规则的 结构通常呈 结构组成的基本单位核糖核苷酸双螺旋双螺旋单链单链脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸碱基碱基嘌呤嘌呤腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）腺嘌呤（腺嘌呤（A A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）嘧啶嘧啶胞嘧啶（胞嘧啶（C C）、）、胞嘧啶（胞嘧啶（C C）、）、五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖

3、无机酸无机酸磷酸磷酸磷酸磷酸产生途径产生途径DNADNA复制，逆转复制，逆转录录转录，转录，RNARNA复制复制胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）核糖核糖存在存在部位部位主要位于细胞主要位于细胞核中染色体上，核中染色体上，极少数位于细极少数位于细胞质中的线粒胞质中的线粒体和叶绿体上体和叶绿体上主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能传递和表达遗传递和表达遗传信息传信息信使信使RNARNA：转录：转录遗传信息，蛋白质遗传信息，蛋白质翻译的模板翻译的模板转运转运RNARNA：运载：运载特定特定 核糖体核糖体RNARNA： 的组成成分的组成成分 氨基酸氨基酸核糖体核糖体2.2.判断判断 （

4、1 1）若核酸中出现碱基）若核酸中出现碱基T T或五碳糖为或五碳糖为脱氧核糖脱氧核糖，则，则 必为必为DNADNA。 （2 2）若）若A AT T、C CG G，则为单链，则为单链DNADNA；若；若A A= =T T、 C C= =G G，则一般认为是双链，则一般认为是双链DNADNA。 （3 3）若出现碱基）若出现碱基U U或五碳糖为或五碳糖为核糖核糖，则必为，则必为RNARNA。 （4 4）要确定是）要确定是DNADNA还是还是RNARNA，必须知道碱基的种必须知道碱基的种 类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知 道碱基比率。道碱基比率。二二

5、.基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成（一）（一）DNA的转录和翻译的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译二、遗传信息的转录和翻译 1.1.比较比较项目项目转录转录翻译翻译场所场所 主要是主要是细胞质的细胞质的模板模板DNADNA的一条链的一条链原料原料 4 4种种 2020种种其他其他条件条件酶（酶（RNARNA聚合酶聚合酶等）和等）和ATPATP酶、酶、ATPATP和和 （搬运工具）（搬运工具）碱基碱基配对配对方式方式DNA mRNADNA mRNAA A A A C CG G G GC CmRNA mRNA tRNA tRNAA A A A C CG G G GC C细胞核细胞核核糖核

6、苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体mRNA氨基酸氨基酸tRNAUTUU2.2.密码子和反密码子密码子和反密码子 （1 1）密码子存在于）密码子存在于 上，共有上，共有 种。决定氨种。决定氨基酸的密码子有基酸的密码子有 种；终止密码子有种；终止密码子有 种种, ,不决不决定氨基酸；起始密码子有定氨基酸；起始密码子有 种，决定氨基酸。种，决定氨基酸。 （2 2）反密码子存在于）反密码子存在于 上，共有上，共有 种。种。 一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。但一种密码子只决定一种氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种一种氨基酸可由一种或几种tRNA

7、tRNA搬运，但一种搬运，但一种tRNAtRNA只能搬运一种氨基酸。只能搬运一种氨基酸。信息传递信息传递DNADNAmRNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质产物产物RNARNA( (mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA) )有一定氨基酸排列顺有一定氨基酸排列顺序的多肽序的多肽提醒提醒mRNAmRNA646461613 32 2tRNAtRNA6161UCAGUUUU苯丙氨酸苯丙氨酸UUC苯丙氨酸苯丙氨酸UUA亮氨酸亮氨酸UUG亮氨酸亮氨酸UCU丝氨酸丝氨酸UCC丝氨酸丝氨酸UCA丝氨酸丝氨酸UCG丝氨酸丝氨酸UAU酪氨酸酪氨酸UAC酪氨酸酪氨酸UAA终止信号终止信号UAG终

8、止信号终止信号UGU半光氨酸半光氨酸UGC半光氨酸半光氨酸UGA终止信号终止信号UGG色氨酸色氨酸UCAGCCUU亮氨酸亮氨酸CUC亮氨酸亮氨酸CUA亮氨酸亮氨酸CUG亮氨酸亮氨酸CCU脯氨酸脯氨酸CCC脯氨酸脯氨酸CCA脯氨酸脯氨酸CCG脯氨酸脯氨酸CAU组氨酸组氨酸CAC组氨酸组氨酸CAA谷氨酰胺谷氨酰胺CAG谷氨酰胺谷氨酰胺CGU精氨酸精氨酸CGC精氨酸精氨酸CGA精氨酸精氨酸CGG精氨酸精氨酸UCAGACU苏氨酸苏氨酸ACC苏氨酸苏氨酸ACA苏氨酸苏氨酸ACG苏氨酸苏氨酸AAU天冬酰胺天冬酰胺AAC天冬酰胺天冬酰胺AAA赖氨酸赖氨酸AAG赖氨酸赖氨酸AGU丝氨酸丝氨酸AGC丝氨酸丝氨酸

9、AGA精氨酸精氨酸AGG精氨酸精氨酸UCAGGCU丙氨酸丙氨酸GCC丙氨酸丙氨酸GCA丙氨酸丙氨酸GCG丙氨酸丙氨酸GAU天冬氨酸天冬氨酸GAC天冬氨酸天冬氨酸GAA谷氨酸谷氨酸GAG谷氨酸谷氨酸GGU甘氨酸甘氨酸GGC甘氨酸甘氨酸GGA甘氨酸甘氨酸GGG甘氨酸甘氨酸UCAG20种种氨氨基基酸酸的的密密码码子子表表A AUU异亮氨酸异亮氨酸AUC异亮氨酸异亮氨酸AUA异亮氨酸异亮氨酸AUG甲硫氨酸甲硫氨酸(起始密码起始密码)GGUU缬氨酸缬氨酸GUC缬氨酸缬氨酸GUA缬氨酸缬氨酸GUG缬氨酸缬氨酸（起始密码）（起始密码）（1）密码有专一性的特点密码有专一性的特点。一个密码子决定一个特定的氨基酸

10、。（3）启动子与终止子启动子与终止子。UAG、UAA及UGA不编码任何氨基酸，是肽链合成的终止密码。AUG与GUG是起始密码子。所以与64种密码子相对应，应有61种转运RNA。（4）密码的通用性密码的通用性。密码子表所列密码，无论对病毒还是原核生物或真核生物都是通用的（2）遗传密码具有遗传密码具有兼并性的兼并性的特点特点。一个氨基酸有多个一个氨基酸有多个密码子与之对应。密码子与之对应。遗传密码的兼并性特点，能减少生物基因突变造成的损害，有利于遗传的稳定性。密码子表的特点密码子表的特点三、中心法则的提出及发展三、中心法则的提出及发展1.1.提出人：提出人： 。2.2.完善的中心法则内容（用简式表

11、示）完善的中心法则内容（用简式表示）3.3.最初提出的内容包括最初提出的内容包括 、转录和、转录和 ，补充完善的内容为补充完善的内容为RNARNA复制和复制和 。4.4.RNARNA的自我复制和逆转录只发生在的自我复制和逆转录只发生在 病毒在宿病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有 的参与。高等动植物体内只能发生另外的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。三条途径。DNA复制复制翻译翻译逆转录逆转录RNARNA逆转录酶逆转录酶克里克克里克四、基因、蛋白质与性状的关系四、基因、蛋白质与性状的关系1.1.基因对性状的控制方式及实例基因对性状的控

12、制方式及实例 （1 1）直接途径：基因）直接途径：基因 生物性生物性 状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 （2 2）间接途径：基因）间接途径：基因 生物性状，如白化病、豌豆的粒形。生物性状，如白化病、豌豆的粒形。2.2.基因与性状的关系基因与性状的关系 （1 1）基因与性状的关系并不都是简单的）基因与性状的关系并不都是简单的 关系关系 例：生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如例：生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如 玉米叶绿素的形成至少与玉米叶绿素的形成至少与5050多个不同基多个不同基控制控制蛋白质结构蛋白质结构控制控制控制控制酶的合

13、成酶的合成控制控制细胞代细胞代谢谢控制控制线性线性因有关；有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红因有关；有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。花的基因也决定结灰色的种子。（2 2）环境影响生物性状）环境影响生物性状性状（表现型）是由性状（表现型）是由 和和 共同作用的结果。共同作用的结果。基因型基因型环境环境考点一考点一 基因指导蛋白质的合成过程基因指导蛋白质的合成过程转录和翻译转录和翻译 1.1.转录、翻译过程中有关图形解读转录、翻译过程中有关图形解读 （1 1）转录：）转录：RNARNA是在细胞核中，以是在细胞核中，以DNADNA的一条链为的一条链为 模板合

14、成的，这一过程称为转录（如左下图）。模板合成的，这一过程称为转录（如左下图）。高频考点突破高频考点突破碱基配对时碱基配对时A AU U，不是，不是A AT T。 提醒提醒（2 2）翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以）翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNAmRNA为为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程（如右上模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程（如右上图）。图）。 碱基配对双方是碱基配对双方是mRNAmRNA上密码子和上密码子和tRNAtRNA上反密上反密码子，故码子，故A AU U，U UA A配对，不能出现配对，不能出现T T。一个核糖体与一个核糖体与mRNAmRNA的结合

15、部位形成的结合部位形成2 2个个tRNAtRNA结合位结合位点。点。翻译起点翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点翻译终点：识别到终止密码子（不决定氨基酸）翻译停：识别到终止密码子（不决定氨基酸）翻译停止。止。翻译进程：翻译进程：核糖体核糖体沿着沿着mRNAmRNA移动移动，读取下一个密码，读取下一个密码子，但子，但mRNAmRNA不移动不移动。 提醒提醒（3 3）mRNAmRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系数量关系：一个：一个mRNAmRNA可同时结合多个核糖体。可同时结合多个核糖体。目的意义：少量

16、的目的意义：少量的mRNAmRNA分子可以迅速合成出大分子可以迅速合成出大量的蛋白质。量的蛋白质。方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 图示中图示中4 4个核糖体合成的个核糖体合成的4 4条多肽链因为模板条多肽链因为模板mRNAmRNA相同，所以相同，所以合成了合成了4 4条相同的肽链条相同的肽链，而不是，而不是4 4个核糖体共同

17、完成一条肽链的合成，也不是合成出个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4 4条不同的肽链。条不同的肽链。提醒提醒2.转录、翻译过程中碱基互补配对关系转录、翻译过程中碱基互补配对关系DNADNA模板链模板链ACGACGGATGATCTTCTTDNADNA编码链编码链TGCTGCCTACTAGAAGAAmRNAmRNA（密码子）（密码子）UGCUGCCUACUAGAAGAA反密码子（反密码子（tRNAtRNA）ACGACGGAUGAUCUUCUU氨基酸氨基酸半胱氨半胱氨酸酸亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸 （1 1）决定氨基酸的三个碱基应为）决定氨基酸的三个碱基应为mRNAmRNA上的上的密码子，查

18、密码子表也以此为依据。密码子，查密码子表也以此为依据。（2 2）mRNAmRNA上碱基序列与上碱基序列与DNADNA对应链序列除了用对应链序列除了用“U U”代替代替“T T”外，其余完全相同。外，其余完全相同。（3 3）数密码子个数的规则：）数密码子个数的规则：从左向右；从左向右；每相邻每相邻的的3 3个碱基构成个碱基构成1 1个密码子；个密码子；不能重叠数，即第二不能重叠数，即第二个密码子必须为第个密码子必须为第4 4 6 6个碱基。个碱基。（4 4）示例：）示例： 。图示。图示mRNAmRNA中包含三个遗传密码子，分别为中包含三个遗传密码子，分别为UAGUAG、CUACUA、GAAGAA

19、。提醒提醒考点二考点二 基因指导蛋白质合成的有关计算基因指导蛋白质合成的有关计算 1.1.DNADNA（基因）、（基因）、mRNAmRNA中碱基与肽链中氨基酸个中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解数关系图解 考点三考点三 中心法则解读中心法则解读1.1.中心法则图解中心法则图解2.2.中心法则五个过程的比较中心法则五个过程的比较过程过程模板模板原料原料碱基碱基互补互补产物产物实例实例DNADNA复制复制DNADNADNADNADNADNA的两的两条链条链A A、T T、C C、G G四四种脱氧种脱氧核苷酸核苷酸A AT TT TA AC CG GG GC CDNADNA绝大绝大多数多数生物生物 D

20、NADNA转录转录DNADNARNA RNA DNADNA的一的一条链条链A A、U U、C C、G G四四种核糖种核糖核苷酸核苷酸A AU UT TA AC CG GG GC CRNARNA绝大多绝大多数生物数生物翻译翻译RNARNA多肽多肽mRNAmRNA2020余种余种氨基酸氨基酸A AU UU UA AC CG GG GC C多肽多肽所有生物所有生物（病毒依（病毒依赖宿主细赖宿主细胞）胞）RNARNA复制复制RNARNARNARNARNARNAA A、U U、C C、G G四四种核糖种核糖核苷酸核苷酸A AU UU UA AC CG GG GC CRNARNA以以RNARNA为为遗传物质遗传物质的生物的生物RNARNA逆转录逆转录RNARNADNADNARNARNAA A、T T、C C、G G四四种脱氧种脱氧核苷酸核苷酸A AT TU UA AC CG GG GC CDNADNA某些致某些致癌病毒、癌病毒