第四章 基因的表达“四步复习法讲义”高一下学期生物人教版必修2

第四章基因的表达—高一生物学人教版（2019）必修二大单元“四步复习法”第一步：单元学习目标整合结合DNA双螺旋结构模型，运用结构与功能观阐明DNA分子的转录和翻译等过程。运用归纳与概括、演绎与推理等方法比较DNA复制、转录与翻译的异同，明确基因指导蛋白质的合成过程及相关数量关系。通过对密码子发现过程的学习，初步确立科学发现从假说到成立的探究过程。从分子水平理解细胞分化的实质。运用归纳与概括的方法阐明基因对性状的控制过程，培养学生的归纳概括能力。第二步：单元思维导图回顾知识第三步：单元重难知识易混易错（一）基因的表达1.基因通常是有遗传效应的DNA片段（1）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系图解（2）RNA的结构①基本单位：RNA分子是由核糖核苷酸组成的单链结构。与组成DNA的脱氧核苷酸相比，组成核糖核苷酸的4种含氮碱基中没有胸腺嘧啶（T），取而代之的是尿嘧啶（U）。尿嘧啶可专一地与腺嘌呤（A）形成碱基对。

②结构特点：RNA一般是单链结构，比DNA短，易通过核孔进出细胞核。单链不稳定，完成使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。③类型：种类功能mRNA能将遗传信息从细胞核传递到细胞质中tRNA转运氨基酸，识别密码子rRNA核糖体的组成成分2.DNA与RNA的比较DNARNA结构通常呈规则的双螺旋结构通常呈单链结构分类通常为一类mRNA、tRNA、RNA三类基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）嘧啶胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）五碳糖脱氧核糖核糖存在部位主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在主要存在于细胞质中功能主要的遗传物质，储存和传递遗传信息是某些RNA病毒的遗传物质；mRNA指导蛋白质的合成；tRNA识别并转运氨基酸；rRNA是核糖体的组成成分；少数RNA有催化作用联系RNA可由DNA的一条链为模板转录产生3.DNA复制、转录、翻译的区别与联系DNA复制转录翻译时间主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂I前的间期生长发育的整个过程中场所主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中细胞质中的核糖体上原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA碱基配对A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-C能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶模板去向分别进入两个子代DNA中模板链与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链4.对中心法则的理解（1）内容（2）过程分析DNA复制转录翻译RNA复制逆转录场所真核细胞在细胞核、叶绿体、线粒体中；原核生物主要在拟核核糖体宿主细胞宿主细胞模板DNA两条链DNA一条链mRNARNARNA原料含A、G、C、T四种碱基的脱氧核苷酸含A、G、C、U四种碱基的核糖核苷酸20种氨基酸含A、G、C、U四种碱基的核糖核苷酸含A、G、C、T四种碱基的脱氧核苷酸关键酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶催化脱水缩合的酶RNA聚合酶逆转录酶产物DNARNA蛋白质（多肽）RNADNA碱基互补配对A-T；T-A；G-C；C-GA-U；T-A；G-C；C-GA-U；U-A；G-C；C-GA-U；U-A；G-C；C-GA-T；U-A；G-C；C-G实例绝大多数生物绝大多数生物几乎所有生物（除病毒外）以RNA为遗传物质的生物逆转录病毒，如HV（3）中心法则各过程的适用范围①不同生物遗传信息的传递过程②不同细胞中的中心法则途径需根据具体情况进行分析，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。RNA复制和逆转录只发生在有RNA病毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。（二）基因表达与性状的关系1.基因与性状的关系并非简单的一一对应的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关，一个性状可受多个基因影响。2.生物的性状不仅由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境条件共同作用的结果，即表型=基因型+环境条件3.生物的性状是通过基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间的相互作用来精确控制的。（三）表观遗传1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表（现）型发生可遗传变化的现象。2.主要原因DNA甲基化：部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达。组蛋白修饰：构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。3.吸烟与人体健康的关系：吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。辨析易错点1不能准确界定真核生物、原核生物基因表达或误认为真核细胞中转录、翻译均不能“同时”进行

点拨：（1）凡转录、翻译有核膜隔开或具有“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。

（2）原核细胞基因的转录、翻译可“同时进行”。

（3）真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录、翻译能“同时进行”。

易错点2误认为逆转录酶同其他酶及能量、场所、原料一样，均由病毒的寄主细胞提供（在寄主细胞中合成≠由寄主细胞提供）

点拨：必修2P69“资料分析”中有如下描述：

（1）“1965年，科学家在某种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，能对RNA进行复制”。

（2）1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA”。由此可见，RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，当然该酶起初应在寄主细胞的核糖体中合成并由寄主细胞提供原料而完成。

易错点3不能正确辨明六类酶——解旋酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶、RNA聚合酶、逆转录酶

点拨：（1）解旋酶在DNA分子复制时使氢键断裂。

（2）DNA聚合酶在DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链，其发挥作用需借助母链模板。

（3）限制酶（限制性内切酶）是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。

（4）DNA连接酶是将两个DNA分子片段的末端“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”；

（5）RNA聚合酶是RNA复制或DNA转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA链。

（6）逆转录酶是某些RNA病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA的一种酶。

第四步：单元核心素养对接高考【2022·湖南】大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是()A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链B.细胞中有足够的rR