第19讲基因的表达备战2022年高考生物复习

第19讲基因的表达1遗传信息的转录和翻译Ⅱ1说明RNA的种类、功能及DNA与RNA的不同2说明遗传信息的转录和翻译过程3比较遗传信息、密码子及反密码子的概念2基因与性状的关系Ⅱ说明中心法则的内容、基因对性状的控制方式及基因与性状的对应关系一、遗传信息的转录和翻译圆规为什么可以画圆，因为脚在走，心不变；你为什么不能圆梦，因为心不定，脚不动！一、RNA的结构和功能1RNA结构层次：为什么RNA适于作DNA的信使？RNA的结构与种类：1基本单位及组成：①_____②_____③碱基：__________④___________磷酸核糖A、U、G、C核糖核苷酸碱基的排列顺序可以携带遗传信息；单链，比DNA短，能通过核孔进入细胞质。一、RNA的结构和功能2RNA种类和功能：蛋白质合成的直接模板识别并转运氨基酸核糖体的组成成分二、遗传信息的转录1概念：以DNA的一条链为模板合成的RNA的过程。转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA。2场所：真核：主要在细胞核，还有线粒体、叶绿体；原核：主要在拟核，还有质粒；线粒体和叶绿体中的DNA，通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。3过程：项目转录场所

模板

原料

碱基配对原则

产物

主要在细胞核。线粒体、叶绿体DNA的一条链游离的核糖核苷酸A—U,T—A,G—C,C—GRNA该过程不需要解旋酶,RNA聚合酶也有解旋功能。思考：一个基因的两条链都可以作为转录的模板吗？条件：1模板：DNA一条链2原料：4种核糖核苷酸3酶：RNA聚合酶4能量：ATPAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNA！信使RNAmRNA——把DNA基因的遗传信息精确无误的转录下来，充当蛋白质合成的直接模板。密码子遗传密码——1概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。2种类：64种；其中决定氨基酸的密码子61种包括2个起始密码，终止密码子有3种。并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。密码子遗传密码——3特点：①通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。②不重叠性：在mRNA链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。③简并性：除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一个氨基酸都至少有两个密码子。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。三、遗传信息的翻译1概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2场所：核糖体原核、真核3运输工具：转运RNAtRNA，识别并转运一种氨基酸。tRNA比mRNA小很多，RNA链经过折叠含有氢键呈现“三叶草”。一端携带氨基酸，另一端3个碱基组成反密码子，与mRNA上的密码子互补配对。进入——mRNA进入细胞质，与核糖体结合。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。携带氨基酸的tRNA，通过与AUG互补配对，进入位点1。携带下一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。连接——两个氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。延伸——核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。直至核糖体读到终止密码。4过程：AGGUCACGUGGUCAC

甲硫氨酸组氨酸

色氨酸以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的多肽链。终止翻译过程典型模型分析图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为：tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。图乙表示真核细胞的翻译过程：1①是mRNA，⑥是核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的4条多肽链。2数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。3意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。RNA。1DNA模板链中A＋T或C＋G=mRNA中A＋U或C＋G，则A＋T总%＝A＋UmRNA%。2DNA基因、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示蛋白质中氨基酸数目：mRNA碱基数目：DNA或基因碱基数目1：3：6四、基因表达中相关计算遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质模板亲代DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸模板产物完全相同的两个DNA分子RNA蛋白质(多肽)碱基配对A—T、T—AC—G、G—CA—U、T—AC—G、G—CA—U、U—AC—G、G—C特点①半保留复制②边解旋边复制边解旋边转录一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链信息传递DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白质五、比较DNA复制、转录和翻译12017•全国卷Ⅲ下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中正确的是A．该蛋白质的肽键数为m＋n－1个B．编码该蛋白质合成的mRNA至少有m＋n个密码子C．控制该蛋白质合成的DNA上至少有3m＋n个碱基D．基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链CB二、中心法则及基因与性状的关系活着不是要用眼泪博得同情，而是用汗水赢得掌声。一、中心法则1提出者：克里克（1957年）2补充后的中心法则内容：补充：RNA→RNA;RNA→DNA一、中心法则3不同生物中心法则的图解：病毒DNA为遗传物质，如T2噬菌体bRNA病毒RNA为遗传物质，如烟草花叶病毒一、中心法则3不同生物中心法则的图解：病毒RNA为遗传物质，如艾滋病病毒HIVd细胞结构的生物DNA为遗传物质，如动物、植物、细菌、真菌高度分化的细胞，如洋葱表皮细胞、口腔上皮细胞等一、中心法则4中心法则解题分析：中心法则包括五个过程：①DNA复制，②转录，③翻译，④逆转录，⑤RNA复制。每一个过程都需要模板、原料、酶、能量，也都遵循碱基互补配对原则。二、基因对性状控制的途径1直接控制途径：基因→控制蛋白质的结构→直接控制生物体的性状二、基因对性状控制的途径2间接控制途径：基因→控制酶的合成→控制代谢过程→间接控制生物体的性状白化病致病机理图解豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解编码淀粉分支酶的基因发生基因突变三、基因与性状的对应关系1一般而言，一个基因决定一种性状。2生物体的一种性状有时受多个基因的影响。3有些基因可影响多种性状。4生物的性状是基因和环境共同作用的结果。2018·海南卷关于复制、转录和逆转录的叙述,下列说