人教版 高中生物必修二 《遗传与进化》 -第4章 基因的表达-知识点总结

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 一、RNA的结构与种类 ①磷酸 1．RNA的结构（与DNA的比较） ②碱基A、T、G、C DNA 的结构 规则的双螺旋结构 ③脱氧核糖 碱基不同 五碳糖不同 2． RNA的种类及其作用 注RNA是DNA转录的产物。 1 2 3 二、遗传信息的转录 1．概念 2.过程 3． 如图为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录； DNA α链A T G A T A G G G A A A C β链T A C T A T C C C T T T G mRNA A U G A U A G G G A A A C 该mRNA与β链的碱基序列互补配对。 4.该mRNA与α链的碱基序列有哪些异同 提示二者的碱基序列基本相同，不同的是α链中碱基T的位置，在mRNA中是碱基U。 [师说重难] 1.比较DNA的复制和转录 2．转录有关问题分析 1转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。 2细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。 3完成正常使命的mRNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。 4质基因线粒体和叶绿体中的基因控制蛋白质合成过程时也进行转录。 5mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。 6转录时，边解旋边转录，单链转录。 三、遗传信息的翻译 1．密码子 1概念mRNA上决定1个氨基酸的个相邻的碱基。 2 2．tRNARNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 3．翻译 1概念 反密码子 密码子 2过程 1．翻译能够准确进行的原因是什么 提示mRNA为翻译提供了精确的模板；mRNA与tRNA之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。 2．根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出氨基酸的序列若已知氨基酸的序列，能否确定mRNA中的碱基序列 提示能，因为一种密码子只能决定一种氨基酸。不能，因为一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定。 3．从核糖体与mRNA的复合物上脱离下来的肽链，通常需要经过哪些细胞器的加工，才能承担细胞生命活动的职责 提示内质网和高尔基体。 4．如图为tRNA的结构示意图，据图回答有关问题 1图中的tRNA携带的氨基酸是甲硫氨酸，判断依据是图中tRNA的反密码子是UAC，其对应的密码子是AUG，根据密码子表可以确定AUG是甲硫氨酸的密码子。 2在tRNA中是否只有反密码子这3个碱基是否存在氢键 提示tRNA是RNA链经折叠形成的，除一端的反密码子外，还有其他碱基。在折叠区域碱基配对，存在氢键。 3每种tRNA只能识别并转运种氨基酸，每种氨基酸可能由一种或几种tRNA转运。 4为什么说tRNA是真正起“翻译”作用的结构 提示运输氨基酸的工具是tRNA，它一端有反密码子，能和mRNA上的密码子相识别，一端能携带氨基酸，因此tRNA是真正起“翻译”作用的结构。 5．下图表示一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链的现象。请回答有关问题 1图中每个核糖体是共同合成一条多肽链，还是分别合成一条完整的多肽链 提示每个核糖体分别合成一条完整的多肽链。 2图中合成的4条多肽链是否相同判断依据是什么 提示相同，因为它们结合的模板mRNA相同。 3图中翻译的方向是从左向右，判断的依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 4图中所示的翻译特点，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 [师说重难] 1．转录与翻译的比较 2．遗传信息、密码子、反密码子的比较 项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 tRNA上与密码子互补的3个碱基作用 控制生物的性状 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 多样性 64种 61种（严格遵循碱基互补配对的原则下） 图解 注真核生物中，存在“摆动假说”，反密码子数量可能少于61种。 3．原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别 1真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。 2原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，即边转录边翻译。过程如图所示 图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，每条mRNA上有多个核糖体同时进行翻译过程，翻译的方向是从下到上。 【方法规律】 基因表达过程中的相关数量计算 由上图可知，在不考虑终止密码子等条件下， 基因中碱基数目∶mRNA碱基数目∶蛋白质中氨基酸数目＝6∶3∶1。 由于在一段多肽链对应的mRNA中含有不编码氨基酸的序列如终止密码子，在其对应的DNA中，还含有一些不能转录为mRNA 的DNA片段。因此，如果蛋白质中的氨基酸数为n，则对应的mRNA分子中的碱基数最少为3n，DNA基因中的碱基数最少为6n。 [典例]某DNA分子共有1 200对碱基，A＋T占46，其中一条链中G和T分别占22和28，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是 A．32 400个 B．32 200个 C．18 200个 D．22 400个 解析选A 该DNA分子中A＋T占46，则每条链中A＋T占46，G＋C占54。已知一条链中G和T分别占22和28，则该链中A和C分别占18和32。则以此链为模板转录的mRNA中G占32。由DNA碱基数目∶RNA碱基数目∶氨基酸数目＝6∶3∶1可知，其翻译产物中含氨基酸的数目最多为1 20026＝400个。 四、中心法则 1．提出者克里克。 2．图解 3．中心法则的发展 1相关内容 发展内容 信息流动 举例 RNA自我复制 遗传信息从RNA流向RNA RNA病毒 RNA逆转录合成DNA 遗传信息从RNA流向DNA HIV、致癌的RNA病毒 2补充后的中心法则图解 4．生命是物质、能量和信息的统一体 在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量。 【难点解析】 1．结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些