第4章基因的表达（WORD）

笔记9：基因的表达1.RNA的结构及组成。（1）基本单位及组成(填写图中序号名称)：①_磷酸_；②_核糖_；③碱基(_AGCU_)；④_核糖核苷酸_。（2）结构特点：一般是_单链_，不稳定，变异频率高。（3）RNA的种类及功能：【少数RNA还有催化功能。P一80】mRNAtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质与蛋白质结合形成核糖体特点带有从DNA上转录下来的遗传信息一端能与氨基酸结合，另一端有反密码子与mRNA上的密码子结合是核糖体的重要组成成分功能翻译的模板翻译，识别密码子和搬运氨基酸参与构成合成蛋白质的场所结构单链单链，形成三叶草结构单链共同点①都是转录产生的②基本组成单位相同③都与翻译过程有关2.遗传信息、密码子和反密码子的比较：遗传信息密码子反密码子区别概念通常指_DNA_中脱氧核苷酸的排列顺序。（RNA病毒）mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻碱基tRNA中与mRNA中密码子互补的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸特点DNA两条链上的碱基互补与_DNA_上的碱基互补与mRNA中密码子的碱基互补种类64种，决定氨基酸的有62种，终止密码子3种，（特殊情况，UGA：硒代半胱氨酸）62种.并不是所有密码子都决定氨基酸，如终止密码子不决定氨基酸。（特殊情况）对应关系一种密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定一种tRNA只运输一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运联系①基因中脱氧核苷酸的排列顺序_决定_mRNA中核糖核苷酸的排列顺序②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对③密码子和反密码子的碱基序列互补配对对应关系（1）定义：基因指导蛋白质的合成。（2）过程:①转录和②翻译。①转录②翻译定义在细胞核中，以_DNA的一条链_为模板合成_RNA_的过程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。场所细胞核，在线粒体、叶绿体也能发生细胞质中的核糖体上信息传递DNA→RNARNA→蛋白质条件模板_DNA的一条链_mRNA原料脱氧核苷酸氨基酸能量ATPATP酶RNA聚合酶（识别DNA上的启动子）多种酶工具（不做要求）tRNA学生批注：原则碱基互补配对原则，A-T;T-A;G-C;C-G碱基互补配对原则，A-U;T-A;G-C;C-G产物RNA蛋白质（多肽）图示一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板，由于基因的选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出的mRNA是不完全相同的。转录出的mRNA可以通过核孔进入到细胞质中进行翻译。起始起始-----_mRNA_与核糖体结合脱离-----肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上_脱离__终止-----当核糖体到达mRNA上的_脱离-----肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上_脱离__终止-----当核糖体到达mRNA上的_终止密码子__时，合成停止延伸-----核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体)-----_mRNA_与核糖体结合运输-----_tRNA_携带氨基酸置于特定位置-----_mRNA_与核糖体结合总结：DNA复制的模板是2条DNA单链，转录的模板是解旋的1条DNA链。转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。转录和翻译过程中的碱基配对不是A-T，而是A-U。解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图：①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。③方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。⑤4条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。（7）翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)停止。（8）密码子和反密码子。①位置：密码子位于_mRNA_上，反密码子位于_tRNA_上。②种类：密码子_64_种，其中3种_终止密码子_，决定氨基酸的有_62_种。③tRNA上能与mRNA配对的碱基有3个，但整个tRNA上远不止这3个碱基。如右图：④密码子的特点：A.专一性：一种密码子只决定一种氨基酸B.简并性：一种氨基酸可以由几种密码子决定C.通用性：生物界共用一套遗传密码（9）“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图：（1）提出者：克里克（2）根据中心法则图解填写序号的名称：①_DNA复制_；②_转录_；③_翻译_；④_RNA复制_；⑤_逆转录_。（3）各种生物的遗传信息传递。（1）基因表达产物与性状的关系：项目直接途径间接途径方式基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状图解举例①一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。水毛茛②多基因效应：一个性状可以受到多个基因的影响。实例：人的身高后天的营养和锻炼等对人的身高也有重要作用基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同；③基因的多效性：一个基因可以影响多个性状实例：水稻Ghd7基因编码的蛋白质可以参与开花的调控，也可以对生长发育和产量有重要作用；④基因的特异性：一个基因只控制一种性状的表达，并且不受其他基因的干扰（2）表观遗传6.真核细胞与原核细胞基因结构的比较一个基因包含编码区和非编码区两部分,真核生物基因的编码区既含有编码氨基酸的碱基序列,称为外显子;又含有不编码氨基酸的碱基序列,称为内含子。内含子和外显子均能被转录,但是内含子不编码氨基酸,内含子转录形成的mRNA部分要被切除,使外显子转录形成的mRNA中的部分连接在一起,形成具有翻译功能的成熟的mRNA。当一条完整的RNA分子被合成后,转录过程便停止了。经过遗传信息的转录,DNA序列上的遗传信息传递到mRNA。mRNA通过核孔进入细胞质,指导蛋白质的合成。这样,遗传信息便由细胞核传递到了细胞质。例：柳穿鱼是一种园林花卉，不同株开的花的形态结构不同，其他方面都相同。经研究发现，柳穿鱼的花形态结构不同与Lcyc基因的表达直接