一轮复习---基因的表达

基因对性状的控制
① 基因通过控制 酶的合成 来控制代谢过程，进而 间接 性状 控制生物体的_____ 控制酪氨酸酶的 基因异常
.
酪氨酸酶不能 正常合成 酪氨酸不能正常 转化为黑色素 缺乏黑色素表现 为白化病
② 基因还能通过控制蛋白质的______而_____ 结构 直接 控制生物体的_______ 性状 编码血红蛋白的 基因中一个碱基对变化
含
义：遗传信息传递的规律
DNA
复制
转录
逆转录
RNA
复制
翻译
蛋白质
各类生物遗传信息的传递过程：
1、真核生物： （遗传物质为DNA的生物）
转录
2、原核生物： DNA 3、DNA病毒： 4、RNA病毒： 5、逆转录病毒：
RNA
翻译
蛋白质
RNA
翻译
蛋白质
RNA
逆转录
DNA
转录
RNA
翻译
蛋白质
思考1：中心法则中几个生理过程准确进行的原因是什么？ ①前者为后者的产生提供了一个精确模板。 ②严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供 的模板为依据形成的。
碱基
A、G、C、T 核DNA、 质DNA
细胞核、线粒体、叶绿体
分类 存在部位 结构 功能 鉴别
通常是双链结构 主要的遗传物质 二苯胺
吡罗红
思考1：比较DNA、RNA组成成分，有何异同？
异：
五碳糖
DNA： 脱氧核糖 RNA： 核糖
碱基
T U
同：DNA和RNA都有磷酸和碱基A、C、G。
1、在人体中，由A、T、G 3种碱基参与构成的 核苷酸共有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 变式训练： 在人体中，由A、 T 、U、G 4种碱基参与构 成的核苷酸共有多少种？
二、转录
转录
场所： 细胞核（主要) 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸 能量： ATP、酶 酶： 解旋酶、RNA聚合酶 mRNA 产物： 碱基互补配对： G－C、C－G、T－A、A－U mRNA 遗传信息流动： DNA 碱基互补配对的原则 原则： 特点： 边解旋边转录
思考2：转录与DNA复制相比较，相同之处 有哪些？差异有哪些？
2.转运RNA(tRNA)
一种tRNA只能携带一种氨基酸?
一种氨基酸只能由一种tRNA携带? 亮氨酸 天冬 氨酸
异亮氨酸
A A U
C U A
U A G
3、翻译
场所： 细胞质（核糖体） 模板： mRNA 原料： 氨基酸 条件： ATP、酶 转运RNA（tRNA）
产物：蛋白质
碱基互 G－C、C－G、 补配对： U－A、A－U
产 原
物 则
碱基配对 信息传递
特 点
DNA
DNA
半保留复制、边解旋边复制
DNA RNA 边解旋边转录
思考3：一个DNA分子上有许多个基因，则 一个DNA分子可以转录出几种mRNA？几个 mRNA？
因为DNA上有许多个基因，基因指导蛋白质 合成，所以一个DNA可以转录出许多种，许 多个mRNA。
完成诊断检测
含
义
生理作用 直接决定mRNA中碱 基排列顺序，间接 决定氨基酸的排列 顺序 直接决定氨基酸的 排列顺序
脱氧核苷酸(碱基 对)的排列顺序
mRNA上3个相邻的 密码子 mRNA 碱基 反密码 与密码子互补的三 tRNA 识别密码子 子 个碱基
对应关系
密码子、tRNA与氨基酸的数量对应关系为： 一种氨基酸可有多种密码子，可由多种tRNA来运输， 一种密码子只决定一种氨基酸，一种tRNA只运输一种氨 基酸。
2.RNA的自我复制和逆转录只发生在RNA病毒在宿主细胞 内的增殖过程中。 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。
(3)中心法则与基因表达的关系
①DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞 增殖或产生子代的生殖过程中。 ②DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能， 发生在个体发育的过程中。
三、遗传信息的翻译 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。
1、密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
密码子
密码子
密码子
U U A G A U A U C
mRNA
a、一种氨基酸可以 与一个或多个密码子 相对应 b、一个密码子只和 一种氨基酸相对应 （终止密码子除外） c、2个起始，3个终 止密码子 d、氨基酸：20种 密码子共有：64种 能决定氨基酸的密 码子：61种 e、通用性：地球上 几乎所有的生物共用 一套密码子表。
复 场 所 模板 条 件
制
转 DNA的一条链
录
细 胞 核 亲代DNA的双链
细 胞 核
原料
酶 能量 工具
4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶等 ATP / 子代DNA
碱基互补配对原则 A-T、T-A、G-C、C-G
4种核糖核苷酸
解旋酶、RNA聚合酶等 ATP /
mRNA、tRNA、rRNA 碱基互补配对原则 A-U、T-A、G-C、C-G
基因指导蛋白质的合成
考纲要求
遗传信息的转录和翻译（B)
一、DNA与RNA 的区别
DNA
基本单位 脱氧核苷酸（4种） 基本 无机酸 Pi 单位 五碳糖 脱氧核糖 组成
成分
RNA
核糖核苷酸（4种）
Pi
核糖 A、G、C、U mRNA、tRNA、rRNA 主要存在与细胞质中 通常是单链结构 遗传物质、运输工具、组分
多聚核糖体的理解 1．概念：1条mRNA分子中同时连接多个核糖体的现象。 2．翻译方向的判断：依多聚核糖体上翻译出来的肽链长 度进行判断。 3．意义：经多聚核糖体合成的多条肽链最终相同，因此， 在单位时间内可以合成大量的多肽，提高了翻译的速率。
下图为细胞中多聚核糖体合成分泌蛋白的示意图， 已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内 质网的特殊序列(图中P肽段)。下列相关说法正确的 答案：A
血红蛋白的结构发生变化
红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血 镰刀型细胞贫血症
小结：生物的基因组成即基因型是生物性 状表现的内在因素，它通过控制蛋白质的 合成来控制生物的性状，在很大程度上决 定着生物的表现型。 1、 但是表现型相同基因型一定相同吗？ 不一定 2、基因型相同表现型 一定相同吗？不一定
答案：C
下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成 的叙述中，正确的是 ( ) A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成 相同 B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA 上，碱基构成相同 C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同 D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成 不同 答案：D
复 场 所
制
转
录
翻 mRNA
译
细 胞 核
细 胞 核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸
细胞பைடு நூலகம்（核糖体中）
模板 亲代DNA的双链 条 原料 4种脱氧核苷酸 酶
20种氨基酸
件
解旋酶、DNA聚合 解旋酶、RNA聚合 ATP水解酶等 酶等 酶等
能量
工具 / 物 则
ATP
/ 子代DNA
碱基互补配对原则
ATP
mRNA、tRNA、rRNA 碱基互补配对原则
根据下列图解回答下列问题：
中心法则及其扩展 ⑴此图解全过程叫_________________。 ⑵ 图中①的生理过程叫_____________，进行的场所是细胞的 DNA的复制 间 细胞核 _______________内，进行的时间是细胞分裂的__________期。 转录 ⑶ 图中②的生理过程叫_____________，进行的场所是细胞的 细胞核 _______________内。 逆转录 逆转录酶 ⑷ 图中③的生理过程叫_____________，该过程需要在_________ 作用下才能进行。 RNA的复制 ⑸ 图中④的生理过程叫_____________，该过程的发现，说明RNA 遗传物质 也可作为生物的_____________。 翻译 ⑹ 图中⑤的生理过程叫______________，进行的场所是细胞内的 核糖体（或细胞质） _______________。 遗传信息的传递 ⑺ 从DNA的功能看，图中①过程属于DNA的___________________ 遗传信息的表达 功能，图中②和⑤过程属于DNA的____________________功能。
P107考向(3).下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。 据图判断，下列描述中正确的是( ) 答案：B
①图中表示4条多肽链正在合成 ②转录尚未结束，翻 译即已开始 ③多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 ④一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
四、中心法则
提出者：克里克
表现型 = 基因型 + 外界环境
人的身高、血压、智力、长相、 记忆力、性格、自尊、对社会的 态度等
下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图：
C 从图中不可得出 A. 精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达 D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能 是基因①发生突变
1、一种氨基酸对应一种或几种密码子（简并性 2、一种密码子只能决定一种氨基酸 (特例：终止密码子无对应的氨基酸) 3、在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密 码子只有61个，另外3个为终止密码。 4、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码 子表。 思考4：若一个基因在复制过程中发生碱基对的替 换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？ 不一定，因为密码子有简并性。
基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系：
基因中编码蛋白质的碱基数量： mRNA上的碱基数量：
mRNA上的密码子数量：
合成的蛋白质中的氨基酸数量： 参与转运氨基酸的tRNA数量：
6m 3m m
m
m 肽链数 合成的蛋白质中含有的肽键数： m-n 合成蛋白质过程中脱去的水分子数：m-n
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 ＝6 ：3 ： 1
在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是 A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则 B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行 翻译过程 C．DNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则 是以mRNA为模板 D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核 糖核苷酸、氨基酸
ATP
tRNA 多肽或蛋白质
碱基互补配对原则
产 原
碱基配对
信息传递
特 点
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
A-U、U-A、G-C、C-G
DNA DNA
半保留复制、边解旋
DNA RNA
RNA 质
蛋白
边解旋边转录
多个核糖体同时
4．遗传信息、密码子和反密码子的比较
存在 位置 遗传信 息 DNA