高中生物必修二第四章

第四章 基因的表达

★第一节 基因指导蛋白质的合成

一、RNA 的结构：

1、组成元素：C 、H 、O 、N 、P

2、基本单位：核糖 核苷酸（4种）

3、结构：一般为单链

二、RNA 分类

1.信使RNA （mRNA ）：转录遗传信息，翻译的模板

2.转运RNA （tRNA ）：运输特定氨基酸

3.核糖体RNA （rRNA ）：核糖体的组成成分 三、基因控制蛋白质合成：

基因：是具有遗传效应的DNA 片段。主要在染色体上 1、转录：

（1）概念：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。 （2）场所：主要在细胞核中

（注：叶绿体、线粒体也有转录）

（3）过程：①解旋；②配对；③连接；④释放（具体看书P 63页） （4）条件：模板：DNA 的一条链（模板链）

原料：4种核糖核苷酸

能量：ATP

酶：解旋酶、RNA 聚合酶等

（5）原则：碱基互补配对原则（A —U 、T —A 、G —C 、C —G ）

假设以b 链为模板，则转录出的RNA 碱基排列为

（6）产物：信使RNA （mRNA ）、核糖体RNA （rRNA ）、转运RNA （tRNA ）

mRNA rRNA tRNA

mRNA

（7）RNA 转录与DNA 复制的异同

2、密码子 ①概念：mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子. ②特点：专一性、简并性、通用性

③密码子 起始密码：AUG 、GUG

（64个） 终止密码：UAA 、UAG 、UGA

注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸。 3、翻译：

（1）概念：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。 （注：叶绿体、线粒体也有翻译）

（2）场所：细胞质的核糖体上 （3）过程：（看书P 66页） （4）条件：模板：mRNA

原料：氨基酸（20种）

能量：ATP

酶：多种酶

搬运工具：tRNA

装配机器：核糖体

（5）原则：碱基互补配对原则 （6）产物：多肽链

4、翻译位点：一个核糖体与mRNA 的结合部位形成2个tRNA 的结合位点。 （一种tRNA 携带相应的氨基酸（AA ）进入相应的位点）

5.遗传信息、密码子和反密码子

6.翻译与转录的异同点（下表）：

四、基因表达过程中有关DNA 、RNA 、氨基酸的计算

1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA ，则转录产生的

mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T （或C+G ）与mRNA 分子中

U+A （或C+G ）相等。

2.翻译过程中，mRNA 中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸 数目是mRNA 中碱基数目的1/3，是双链DNA 碱基数目的 1/6 。

基因中碱基数：mRNA 分子中碱基数：氨基酸数 6 ： 3 ： 1

第2节基因对性状的控制

一、中心法则及其发展

1、提出者：克里克

2、内容：

遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA 流向DNA（即逆转录）。

⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；DNA→DNA RNA→RNA

⑵DNA→RNA：转录；DNA→RNA 细胞生物病毒

⑶RNA→蛋白质：翻译；RNA→蛋白质RNA→DNA

⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；

⑸RNA→DNA：逆转录。

⑹

二、基因控制性状的方式：

1、（间接控制）

细胞代谢

基因性状

结构蛋白细胞结构

（直接控制）

（1）间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如白化病等。（2）直接控制：通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。

如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。

注：生物体性状的多基因因素：基因与基因；基因与基因产物；与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细的调控生物体的性状。

(3)基因的结构及表达

①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。

②基因控制蛋白质合成的过程

2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。

细胞质基因：线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。其主要特点是母系遗传。

生物体的性状= 基因+ 环境