高二生物基因的表达人教版知识精讲

高二生物基因的表达人教版

【同步教育信息】

一. 本周学习内容：

基因的表达

二. 本周学习重点与难点：

（一）学习重点：

1. 基因与遗传信息的关系

2. 基因控制蛋白质的合成

（二）学习难点：

1. 基因与遗传信息的关系

2. 中心法则与逆转录

三. 学习内容及疑难解析：

基因的表达

（一）基因：

1. 基因的发现：

（1）基因概念的提出：19世纪60年代，遗传学的奠基人孟德尔运用逻辑推理的方法

首先提出了遗传因子的概念，即我们今天所说的基因。孟德尔认为：

①生物的性状是由遗传因子控制的。

②遗传因子在体细胞成对存在。

③配子中只有这一对遗传因子中的一个。

④雌、雄配子结合后，遗传因子恢复成对。

（2）基因与染色体的关系：20世纪初科学家们逐渐发现了基因与染色体的关系。

①基因存在于染色体上，染色体是基因的载体。

②基因是染色体上的遗传单位。

③基因在染色体上呈直线排列。

（3）基因的化学本质：直到20世纪50年代，沃森和克里克提出DNA的分子结构以后，人们才彻底揭示出基因的化学本质。

①基因是有遗传效应的DNA片断。

②基因是由脱氧核糖核苷酸构成的反向平行的双螺旋双链结构。

③遗传信息来自基因中碱基对的排列顺序。

2. 基因的概念：

基因是决定生物性状的基本单位，是有遗传效应的DNA片断。

在这里请同学们注意：

生物的DNA中还有大部分的片断没有直接的遗传效应，但它们对生物基因的表达具有调节作用。

（二）基因的表达：基因的表达是通过基因控制蛋白质的合成实现的。

通过DNA分子的复制，亲代成功地将自己的遗传信息传递给了下一代；通过基因控制蛋白质的合成，遗传信息又被进一步反映到蛋白质的分子结构上，从而实现基因的表达。

1. 基因控制蛋白质的合成：

（1）RNA：RNA在基因控制蛋白质的合成过程中起着十分重要的作用。

RNA的种类与功能：

项目信使RNA（mRNA）核糖体RNA（rRNA）转运RNA（tRNA）

来源以DNA双链中的一

条链为模板，在细胞

核内合成，然后通过

核孔进入细胞质。

也是以DNA分子中

的某些部分作为模板

合成的。

也是以DNA分子中的某些部分

为模板，遵循碱基互补配对原则

在细胞核内合成的。

功能将DNA中的遗传信

息（细胞核）传递到

蛋白质上（细胞质的

核糖体中合成）。

rRNA与蛋白质结合

在一起，构成核糖体。

是运载氨基酸的工具。tRNA有

61种，一种tRNA只能识别并转

运一种氨基酸，转运那一种氨基

酸由tRNA上的反密码子有关。

结构

单链结构，由核糖核

苷酸构成，其中相邻

的三个碱基组成一

个密码子，共有61

种密码子，两种起始

信号（兼职），三种

终止信号（专职）。

所有的生物共用一

套遗传密码，但不同

的信使RNA密码子

的排列顺序不同。

也是单链结构基本上是单链结构，但某些部分

由于碱基配对形成双链，外形似

三叶草。它的一端能与氨基酸结

合，它的另一端具有由三个碱基

组成的反密码子，反密码子具有

两个作用，①与信使RNA上的密

码子配对②与转运RNA转运那

一种氨基酸有关。

转运RNA

在这里请同学们注意：

密码子具有简并性，大多数的氨基酸都可以具有几组不同的密码子。

（2）核糖体：核糖体是氨基酸合成蛋白质的场所。

①核糖体由大小两个亚基和信使RNA构

成。

②核糖体只有容纳两个转运RNA的位置。

③核糖体内具有缩合酶，可以催化两个转运RNA转运来的氨基酸之间脱水缩合形成

肽键。

④每形成一个肽键，核糖体沿信使RNA向后移动三个碱基的位置。

（3）基因控制蛋白质合成的过程：

①转录：

A. 转录的概念：以DNA的一条链为模板，合成信使RNA的过程。

B. 转录的意义：使遗传信息由细胞核传递到细胞质（核糖体）中。

C. 转录的地点：主要是细胞核。细胞质中的线粒体和叶绿体也可以进行。

D. 转录的过程

解旋：解旋酶的作用下，氢键断裂，DNA分子的一部分解旋。

转录：模板：以解旋后的DNA的一条链为模板。

原料：细胞核中游离核糖核苷酸。

能量：ATP

酶：RNA聚合酶等

原则：A与U，G与C的碱基互补配对原则。

信使RNA合成后脱离模板，通过核孔出细胞核进入细胞质；DNA恢复成双螺旋结构。

②翻译：

A. 翻译的概念：以信使RNA为模板，控制合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的

过程。

B. 翻译的意义：使遗传信息传递到蛋白质的分子结构上。

C. 翻译的地点：细胞质（核糖体）

D. 翻译的过程：

a. 信使RNA从核孔进入细胞质，核糖体与信使RNA起始端结合。

b. 转运RNA携带氨基酸，通过反密码子与信使RNA上的密码子配对决定正确的氨基酸顺序。

c. 氨基酸放在正确的位置，tRNA离开核糖体，去转运下一个氨基酸，由另一个转运