基因的表达一轮复习教学案(教师版)

基因的表达

基因的功能：传递遗传信（DNA 的复制）、表达遗传信息（转录和翻译）

知识点

1：RNA 的结构

1、基本单位：核糖核苷酸。

→

2、元素组成：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ

3、结构：一般是单链，且比ＤＮＡ短，不稳定，变异频率高。

46、存在部位：主要在细胞质

注：1．tRNA 、mRNA 、rRNA 均是转录产生的，在翻译过程中共同发挥作用。

2．若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA 。

3．若A ≠T 、C ≠G ，则为单链DNA ；若A=T 、C=G ，则一般认为是双链DNA 。

4．若出现碱基U 或五碳糖为核糖，则必为RNA 。

5．要确定是DNA 还是RNA ，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率。 知识点2：基因指导蛋白质的合成过程

含氮碱基

A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 U 尿嘧啶

（核糖体沿mRNA移动）

模板去向分别进入两个子代DNA分子

中

恢复原样，与非模板链重新形

成双螺旋结构

分解成单个核苷酸

碱基

配对

A-T、T-A、G-C、C-G A-U、T-A、G-C、C-G A-U、U-A、G-C、C-G

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上可连续结合多

个核糖体，依次合成多肽链

产物两个双链DNA分子mRNA（主要）（tRNA、rRNA）有一定氨基酸序列的蛋白质

意义复制遗传信息，使遗传信息从

亲代传给子代

表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状

（1）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序(碱基对的排列顺序）

（2）密码子存在于mRNA上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种（UAA、UGA、UAG）,不决定氨基酸；起始密码子有2种（AUG甲硫氨酸、GUG缬氨酸），决定氨基酸。

三个特点：专一性（一种密码子只决定一种氨基酸）

简并性（一种氨基酸可以由几种密码子决定）（作用：增强了密码子的容错性）

通用性（生物界共用一套遗传密码）

（3）反密码子存在于tRNA上，共有61种。tRNA为61种

提醒：①一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。

②一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。

补充：比较启动子、起始密码子、终止子、终止密码子的区别。

3、mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图（多聚核糖体）

①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，（同时进行多条多肽链的合成）

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），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。注意：图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链，而不是4个核糖体

共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。

【典例1】关于图示生理过程的说法，正确的是(Ｃ) A．能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核

B．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子

C．该图表示的是转录和翻译

D．该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供

【典例2】关于转录和翻译的叙述，错误的是(Ｃ)

A．转录时以核糖核苷酸为原料B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中的特定碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性

【典例3】甲、乙图表示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是(双选)(ＢＤ) A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子

B．甲、乙所示过程均可在细胞核内进行

C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

（1）甲图表示的过程是翻译，乙图表示的过程是转录

（2）乙过程的模板是[④]DNA中的A链，进行的场所是细胞核，所需要的原料是4种核糖核苷酸。（3）甲过程的场所是[②]核糖体，需要的模板是[③]mRNA，运载氨基酸的工具是[①]tRNA，以③中已知序列为模板翻译后的产物是四肽，翻译过程中需要4个tRNA来运载。

（4）DNA分子复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶。

（5）甲、乙表示的过程的意义是表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状。

1.提出人：1957年，克里克。（1965年，发现RNA复制；1970年，发现逆转录。）

2.完善的中心法则内容（用简式表示）

注：RNA的自我复制和逆转录只发生在某些RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与，该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。

对中心法则的理解：(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递

(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递

①无逆转录功能的（如烟草花叶病毒等）：

②有逆转录功能的（如HIV等）：

【典例3】如图为中心法则图解。下列有关叙述中，错误的是(Ａ)

A．过程a只发生在有丝分裂的间期

B．过程b和c为基因的表达，具有选择性

C．过程a、b、c、d、e都能发生碱基互补配对

D．过程d、e只发生在某些病毒体内

【典例4】已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是(Ｃ)

A．DNA→DNA→RNA→蛋白质 B．RNA→RNA→蛋白质C．DNA→RNA→蛋白质 D．蛋白质→RNA

知识点4：基因对性状的控制

基因是控制生物性状的结构单位和功能单位（决定生物性状的基本单位）。

1、基因对性状控制的方式

(1)直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。

(2)间接途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状，如白化病。

2、基因与性状的对应关系

（1）一般而言，一个（对）基因只决定一种性状

（2）生物体的一种性状有时受多个（对）基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关