高三生物一轮复习 第4章 基因的表达

1、第四章第四章 基因的表达基因的表达生物的多样性生物的多样性根本原因：根本原因：直接原因：直接原因：DNA分子的多样性分子的多样性蛋白质分子的多样性蛋白质分子的多样性基因的表达基因的表达基因基因蛋白质的合成蛋白质的合成指导指导_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段；片段； DNA DNA 主要存在于主要存在于_中，而蛋白质的合成是在中，而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。细胞核中的细胞核中的DNADNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成如何指导细胞质中的蛋白质的合成基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质以以_为媒介为媒介RNARNA基因的表达：指基因

2、的表达：指基因基因通过通过指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成来控制来控制性状的过程。包括性状的过程。包括_和和_两个过程。两个过程。转录转录翻译翻译DNARNA核糖核糖OH脱氧核糖脱氧核糖H1 1、中文全称：、中文全称：2 2、组成元素：、组成元素：3 3、基本单位：、基本单位：4 4、化学组成：、化学组成：5 5、结构：、结构：6 6、分布：、分布：7 7、功能、功能: :核糖核酸核糖核酸C、H、O、N、P单链、较短单链、较短核糖、磷酸、核糖、磷酸、碱基（碱基（A、U、C、G）细胞质细胞质核糖核苷酸核糖核苷酸图图4-3 三种三种RNA示意图示意图 RNA的在细胞中有三种：的在细胞中有三种：mR

3、NA（信使（信使RNA），），tRNA（转运（转运RNA），），rRNA（核糖体（核糖体RNA）mRNA:转录信息转录信息,翻译的翻译的_模板，其上三个相邻模板，其上三个相邻碱基称为一个碱基称为一个_。tRNA:运输特定氨基酸，其上有三个特殊碱基在翻译中运输特定氨基酸，其上有三个特殊碱基在翻译中能与密码子互补配对，称为能与密码子互补配对，称为_。rRNA:核糖体的组成成分核糖体的组成成分直接直接密码子密码子反密码子反密码子为什么为什么RNARNA适合做适合做DNADNA的信使呢？的信使呢？RNARNA一般是一般是_链，而且比链，而且比 DNA DNA 短，因此能够通过短，因此能够通过_，从，从

4、_转移到转移到_中。中。单单核孔核孔细胞核细胞核细胞质细胞质因为它是遗传信息的传递者，所以叫做因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使信使RNARNA。它是。它是DNADNA的信使。的信使。mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？细胞中的两种核酸的比较细胞中的两种核酸的比较 DNARNA组成元素组成元素C、H、O、N、P基本单位基本单位脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖碱基（碱基（A、T、C、G）磷酸磷酸 核糖核糖碱基（碱基（A、U、C、G）结结 构构规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构一般单链结构，较短一般单链结构，较短功功 能能 储

5、存、传递和表达遗储存、传递和表达遗传信息传信息分分 布布 细胞核细胞核,线粒体线粒体,叶绿叶绿体体 细胞质，核糖体细胞质，核糖体化学组成化学组成mRNA:转录信息转录信息,翻译的模板翻译的模板tRNA:运输特定氨基酸运输特定氨基酸rRNA:核糖体的组成成分核糖体的组成成分1 1、核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于、核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNADNA与与RNARNA特点的比较，叙述正确的是（特点的比较，叙述正确的是（ ）A A、在细胞内存在的主要部位相同、在细胞内存在的主要部位相同B B、构成的五碳糖不同、构成的五碳糖不同C C、核苷酸之间的连接方式不同、核苷酸之间的连接

6、方式不同D D、构成的碱基相同、构成的碱基相同B2 2、有、有3 3个核酸，经分析共有个核酸，经分析共有5 5种碱基，种碱基，8 8种核苷酸，种核苷酸，4 4条核苷酸链，则它们是（条核苷酸链，则它们是（ ）A A、一个、一个DNADNA和两个和两个RNA RNA B B、两个、两个DNADNA和一个和一个 RNARNAC C、三个、三个DNA DNA DD、三个、三个RNARNAA1、定义：、定义：以以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成合成RNA的过程。的过程。2、场所：、场所： 主要主要_ 其次其次_细胞核细胞核3、模版：、模版：4、特点：、特

7、点：5、遵循的原则：、遵循的原则：遗传信息的转录遗传信息的转录细胞质（线粒体和叶绿体）细胞质（线粒体和叶绿体）边解旋边转录边解旋边转录配对原则：配对原则：_、CG、GC、_。DNADNA的一条链的一条链AUAUTATA6 6、条件、条件模板模板原料原料能量能量酶酶其他其他DNA分子的一条链分子的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸ATPDNA解旋酶解旋酶 RNA聚合酶等聚合酶等适宜的温度和酸碱度适宜的温度和酸碱度7 7、产物、产物形成三种形成三种RNA（主要是（主要是mRNA） mRNA ：传达：传达DNA上的遗传信息上的遗传信息 tRNA ：运输氨基酸到核糖体上：运输氨基酸到核糖体上 rRNA

8、 ：核糖体的重要成分：核糖体的重要成分3 3(2010(2010年南京调研年南京调研)( )(双选题双选题) )如图为真核生物细胞核内转如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法错误的是录过程的示意图，下列说法错误的是( ( ) )A A与与在组成上相同的化学基团只有磷酸基，不同的在组成上相同的化学基团只有磷酸基，不同的基团只是五碳糖基团只是五碳糖B B为启动上述过程必需的有机物，其名称是为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNARNA聚合聚合酶，酶，移动的方向从右向左移动的方向从右向左C C上述过程还可发生在根尖细胞的线粒体中上述过程还可发生在根尖细胞的线粒体中DD转录完成后，转录完成

9、后，需通过两层生物膜才能与核糖体结合需通过两层生物膜才能与核糖体结合信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :UCAUGA UUAmRNAmRNA密码子密码子密码子密码子密码子密码子1、密码子共、密码子共_个个2、终止密码、终止密码_个个3、编码氨基酸的密、编码氨基酸的密码子共码子共_个个64361密码子特点密码子特点4 4、除终止密码外，一个、除终止密码外，一个密码子只和一种氨基酸密码子只和一种氨基酸相对应。相对应。5 5、一种氨基酸与一或多、一种氨基酸与一或多个密码子相对应。个密码子相对应。6 6、所有生物共用一套密、所有生物共

10、用一套密码子。码子。密码子特点密码子特点运输氨基酸的工具：运输氨基酸的工具：tRNAtRNAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG 异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子反密码子反密码子 反密码子：反密码子：_上与密码子互补配对上与密码子互补配对的三个相邻碱基。反密码子有的三个相邻碱基。反密码子有_种。种。 每种每种tRNA只能转运只能转运_种氨基酸，但是种氨基酸，但是每种氨基酸可以由每种氨基酸可以由_种种tRNA转转运。运。tRNA1一或多一或多61思考：密码子都对应有反密码子吗？思考：密码子都对应有反密码子吗？终止密码没有反密码子终止密码没有反密码子翻译的过程：翻译的过程：1.

11、1.翻译的场所：翻译的场所： 2.2.翻译时的模板：翻译时的模板：3.3.翻译的原料：翻译的原料：4.4.翻译的条件翻译的条件: :5.5.运输的工具运输的工具: :6.6.翻译的产物翻译的产物: :核糖体核糖体mRNAmRNA游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA蛋白质蛋白质酶，酶，ATPATP、模板、原料、模板、原料翻译过程中有几翻译过程中有几种种RNA参与？参与？3种，种，mRNA、tRNA、rRNA转运转运RNARNAG A G U C U U U G G C U丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸C U C谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸亮氨酸亮氨酸A A C亮氨酸亮氨酸mRN

12、A肽键肽键翻译时碱基是如何翻译时碱基是如何配对的？配对的？与之间进行ACUGGAUC UmRNAtRNAUGA CCU AGA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译蛋白质密码子ACU GGA UCUDNA双链ACTGGATC TTGACC TAGA肽键 肽键（模板链）（模板链）6:3:1一个一个mRNA分子上结合多个核糖体，合分子上结合多个核糖体，合成多条肽链。成多条肽链。快速翻译的机制：快速翻译的机制：翻译的方向？翻译的方向？1. 1. 某基因中含有某基因中含有12001200个碱基，则由它控制个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是合成的一条肽链的最多含有肽键

13、的个数是 ( ( ) ) A198个个 B199个个 C200个个 D201个个B2、某、某DNA片段所转录的片段所转录的mRNA中中U%28%，A%18%，则整个，则整个DNA片段中片段中T%和和G%分别占（分别占（ ）。）。A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%BA1T2T1A2G1C1C2G212AmUmGmCmmRNA复制、转录、翻译比较表复制、转录、翻译比较表DNA的基本的基本功能功能时间时间场所场所模板模板原料原料酶酶能量能量遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的表达遗传信息的表达复制复制翻译翻译转录转录细胞分裂间期细胞分裂间期个体发育过程

14、中个体发育过程中主要在细胞核，少量在线粒主要在细胞核，少量在线粒体和叶绿体，体和叶绿体，（细胞质）（细胞质）核糖体核糖体DNA分子两条链分子两条链DNA分子分子一条链一条链mRNA4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶特定酶特定酶ATP分裂期细胞核分裂期细胞核DNA不转录不转录1、位置、位置遗传信息（基因）：遗传信息（基因）：密码子：密码子：反密码子：反密码子：DNAmRNAtRNA2、终止子和终止密码、终止子和终止密码终止子：终止子位于终止子：终止子位于_上，能够终止上，能够终止_终止密码：终止密

15、码位于终止密码：终止密码位于_上，能够终止上，能够终止_。DNA转录转录mRNA翻译翻译归纳整理归纳整理 3、在原核生物、真核生物的线粒体和叶绿、在原核生物、真核生物的线粒体和叶绿体中，转录和翻译同时进行。体中，转录和翻译同时进行。转录的方向？转录的方向？2.中心法则图解：中心法则图解：克里克克里克中心法则的提出及其发展中心法则的提出及其发展1.提出者：提出者：转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录复制复制复制复制 概括了生物遗传信息的主要概括了生物遗传信息的主要传递方向传递方向。思考：中心法思考：中心法则哪些过程存则哪些过程存在碱基互补配在碱基互补配对？对？例题例题

16、1 1：下图所示的过程，正常情况下在：下图所示的过程，正常情况下在人体细胞中都人体细胞中都可能可能发生的是（发生的是（ ） A、 B、 C、 D、ARNARNA复制和逆转录只发生在被复制和逆转录只发生在被RNARNA病毒寄生的细胞中。病毒寄生的细胞中。总结：总结：1.1.以以DNADNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：为遗传物质的生物遗传信息的传递：2.2.以以RNARNA为遗传物质的生物遗传信息的传递：为遗传物质的生物遗传信息的传递：RNA蛋白质蛋白质翻译翻译DNA转录转录RNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNA逆转录逆转录RNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译基因、蛋白质、性状之间的关系基因、蛋

17、白质、性状之间的关系 基因基因 性状性状 （间接途径）（间接途径）（直接途径）（直接途径）控制蛋白质的结构控制蛋白质的结构 控制酶的合成控制酶的合成 DNADNA中插入了一段中插入了一段外来的外来的DNADNA序列序列，打乱了编码，打乱了编码淀粉分淀粉分支酶的基因支酶的基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常不能正常合成合成淀粉含量低，蔗糖含量高淀粉含量低，蔗糖含量高淀粉含量低的豌豆由于失水淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（而显得皱缩（性状：皱粒性状：皱粒）编码淀粉分支酶的基因正常编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常淀粉分支酶正常合成合成淀粉含量高，而蔗糖含量低淀粉含量高，而蔗糖含量低淀粉含量高，

18、有效保留水分，豌淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓豆显得圆鼓鼓（）控制控制酪氨酸酶酪氨酸酶形成的形成的基因基因异常异常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸不能正常转化为酪氨酸不能正常转化为黑色素黑色素缺乏黑色素而表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病基因通过控制基因通过控制 来控制代谢的来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状。过程，进而控制生物体的性状。酶的合成酶的合成编码跨膜蛋白（编码跨膜蛋白（CFTR）的基因）的基因缺失缺失了了3个碱基对个碱基对导致导致CFTR蛋白蛋白缺少苯丙氨酸缺少苯丙氨酸，影响了，影响了CFTR蛋白蛋白结构结构使使CFTRCFTR转运氯离子的功能异常，患

19、者支气管内黏转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多液增多黏黏液液增增多，多，支支气气管管管管腔腔受受阻，阻，细细菌菌大大量量繁繁殖，殖，肺肺部部功功能能严严重重受受损损 控制控制血红蛋白血红蛋白形成的基因中一个形成的基因中一个碱基变化碱基变化血红蛋白血红蛋白的的结构结构发生变化发生变化红细胞呈红细胞呈镰刀型镰刀型，运输氧的能力降低运输氧的能力降低容易破裂，患容易破裂，患溶血性贫血溶血性贫血正常红细胞正常红细胞镰刀型细胞镰刀型细胞 基因通过控制基因通过控制 直接控制生直接控制生物体的性状。物体的性状。蛋白质的结构蛋白质的结构 上述涉及的性状都是由上述涉及的性状都是由单个基因单个基因控制的，控制的，生物体的生物体的很多性状很多性状都是由都是由多个基因多个基因共同决定共同决定的，如的，如人的身高人的身高等。等。基因与基因、基因与基因、基因与基因基因与基因产物产物、基因与环境之间、基因与环境之间存存在着复杂的相互作用在着复杂的相互作用基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系1.1.基因基因通过控制通过控制蛋白质的合成蛋白质的合成来控来控制生物体的制生物体的性状性状表现型基因型表现型基因型外界环境外界环境2.性状是基因与外界环境相互作用性状是基因与外界环