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1、必修二第必修二第4 4章章 基因的表达基因的表达第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成一、考纲要求一、考纲要求知识内容知识内容考纲要求考纲要求遗传信息的转录与翻译遗传信息的转录与翻译基因与性状的关系基因与性状的关系【命题特点【命题特点】（1）重点考查转录与翻译过程。）重点考查转录与翻译过程。（2）常与）常与DNA复制、基因突变等联系。复制、基因突变等联系。（3）多以选择题形式呈现。）多以选择题形式呈现。【本课重点【本课重点】转录与翻译过程转录与翻译过程DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体每条染色体上有一个每条染色体上有一个DNA分子分子每个每个DNA分子上分子上含有许多
2、基因含有许多基因每个基因含有许每个基因含有许多脱氧核苷酸多脱氧核苷酸染色体是染色体是DNA的的主要载体主要载体基因是有遗传效基因是有遗传效应的应的DNA片段片段基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着的排列顺序代表着遗传信息遗传信息是主要的遗传物质是主要的遗传物质是遗传物质的结构和功能单位是遗传物质的结构和功能单位考点考点1：DNA与与RNA比较比较二、考点探究二、考点探究考点考点2：DNA复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较（1）考点考点2：DNA复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较【特别提醒【特别提醒】（1）DNA复制、转录的场所：复制、转录的场所：主要场所是细胞核
3、（拟核），其次还有线粒体、叶绿体、质粒主要场所是细胞核（拟核），其次还有线粒体、叶绿体、质粒。转录的产物是转录的产物是RNA，有，有3种：种：tRNA、rRNA、mRNA。蛋白质或肽类蛋白质或肽类转录的产物转录的产物（3）翻译的产物：）翻译的产物：v(2)同一个体不同体细胞的细胞核所含的基同一个体不同体细胞的细胞核所含的基因是相同的，但是所表达的基因不同，所因是相同的，但是所表达的基因不同，所以不同细胞中的以不同细胞中的mRNA和蛋白质种类不同。和蛋白质种类不同。 (3)一个一个mRNA分子上可相继结合多个分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链。核糖体，同时合成多条相同的肽链。(4
4、)(4)从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器在相应的细胞器( (内质网、高尔基体内质网、高尔基体) )内加工，最后才形内加工，最后才形成具有一定空间结构的蛋白质，但不能认为原核生物缺成具有一定空间结构的蛋白质，但不能认为原核生物缺少上述两种细胞器就不能进行对多肽的加工少上述两种细胞器就不能进行对多肽的加工( (例如糖蛋例如糖蛋白的合成白的合成) )。(5)(5)真核生物由于核膜，核膜将细胞与细胞质分隔开真核生物由于核膜，核膜将细胞与细胞质分隔开来，因此，转录是在细胞核中进行的，翻译则是在细胞来，因此，转录是在细胞核中进行的，翻译则是
5、在细胞质中进行的。可见，真核生物基因的转录和翻译具有时质中进行的。可见，真核生物基因的转录和翻译具有时间和空间上的分隔。而原核生物没有核膜，原核生物基间和空间上的分隔。而原核生物没有核膜，原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时同一地点进行的，即在因的转录和翻译通常是在同一时同一地点进行的，即在转录未完成之前翻译便开始进行。转录未完成之前翻译便开始进行。（2） 密码子与反密码子密码子与反密码子位于位于mRNAmRNA上决定上决定1 1个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻的碱基称为一个相邻的碱基称为一个密码子。个密码子。位于位于tRNA上可以与上可以与mRNA上的密码子碱基互补配上的密码子碱基互补配对
6、的对的3个碱基，称为反密码子。个碱基，称为反密码子。密码子：密码子：反密码子：反密码子：相关数据：相关数据：密码子有密码子有_种，其中终止密码种，其中终止密码子有子有_种，剩余的密码子对应种，剩余的密码子对应_种氨基酸。种氨基酸。tRNA有有_种。种。密码子的特点：密码子的特点：连续性：从连续性：从起始密码子起始密码子开始，到开始，到终止密码子终止密码子结束。结束。简并性：大多数氨基酸可以具有几组不同的密码子。简并性：大多数氨基酸可以具有几组不同的密码子。通用性：不同生物共用一套密码子。通用性：不同生物共用一套密码子。6432061遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概概念念基因中脱氧
7、基因中脱氧核苷酸的排列核苷酸的排列顺序顺序mRNAmRNA中决定一中决定一个氨基酸的三个氨基酸的三个相邻碱基个相邻碱基tRNAtRNA中与中与mRNAmRNA密码子互密码子互补配对的三个补配对的三个碱基碱基位位置置在在DNADNA上上在在mRNAmRNA上上在在tRNAtRNA上上作作用用控制生物的控制生物的遗传性状遗传性状直接决定蛋直接决定蛋白质中的氨基白质中的氨基酸序列酸序列识别密码子，识别密码子，转运氨基酸转运氨基酸2遗传信息、密码子和反密码子遗传信息、密码子和反密码子DNA、mRNA、AA相关计算相关计算1、转录时、组成基因的两条链只有一条链有意义，能转录，、转录时、组成基因的两条链只
8、有一条链有意义，能转录，称为有义链或模板链。称为有义链或模板链。2、翻译时，、翻译时，mRNA中中3个碱基决定个碱基决定1个个AA，所以经翻译合成的，所以经翻译合成的蛋白质中蛋白质中AA数目是数目是mRNA中碱基数目的中碱基数目的 1/3mRNA中碱基数目是基因中碱基数目的中碱基数目是基因中碱基数目的 1/2基因中碱基数：基因中碱基数： mRNA中碱基数：中碱基数：Pr中中AA数：数： 6 ：3 ：1推断过程：推断过程：AA数目数目密码子个数密码子个数 1/3 mRNA中碱基数目中碱基数目 1/6 基因中碱基数基因中碱基数 说明说明 计算中计算中“最多最多”和和“最少最少”的分析的分析(1)(
9、1)翻译时，翻译时，mRNAmRNA上的终止密码不决定氨基酸，因上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，此准确地说，mRNAmRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的目的3 3倍还要多一些，即倍还要多一些，即mRNAmRNA上的碱基数目最少是蛋上的碱基数目最少是蛋白质中氨基酸数目的白质中氨基酸数目的3 3倍。倍。(2)(2)在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：如：mRNAmRNA上有上有n n个碱基，转录产生此个碱基，转录产生此mRNAmRNA的基因中的基因中至少有至少有2n2n个碱基，该个碱基，该mRNAmRNA指
10、导合成的蛋白质中最多有指导合成的蛋白质中最多有n/3n/3个氨基酸。个氨基酸。(3)(3)做题时应看清是做题时应看清是DNADNA上上( (或基因中或基因中) )的碱基对数还的碱基对数还是个数，是是个数，是mRNAmRNA上密码子的个数还是碱基个数。上密码子的个数还是碱基个数。DNA、mRNA、AA相关计算相关计算a链碱基数链碱基数b链碱基数链碱基数r链碱基数链碱基数1/2 DNA分子总碱基数分子总碱基数A1+T1A2+T2Ar+UrG1+C1G2+C2Gr+Cr(A1+T1)%(A2+T2)%(ADNA+TDNA)% (Ar+Ur)%(G1+C1)%(G2+C2)%(GDNA+CDNA)%(
11、Gr+Cr)%考点二、中心法则DNADNARNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译逆转录逆转录基因基因酶合成酶合成代谢代谢性状性状基因基因蛋白质结构蛋白质结构性状性状基因对性状的控制基因对性状的控制附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程中心法则的中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则个过程全都运用了碱基互补配对原则 考点三相关基因对性状的控制考点三相关基因对性状的控制2 2中心法则与基因表达的关系中心法则与基因表达的关系3 3基因与生物性状的关系基因与生物性状的关系(1)(1)基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。基因是控制生物性
12、状的遗传物质的功能和结构单位。(2)(2)基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的。(3)(3)基因控制性状的两种方式基因控制性状的两种方式直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状。物体性状。基因控制基因控制, ,结构蛋白质控制结构蛋白质控制, ,细胞结构控制细胞结构控制, ,生物性状生物性状例如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。例如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。间接途径：间接途径： 基因通过控制酶或激素来控制细胞代基因通过控制酶或激素来控制细胞代谢，进而控制生物体性状。谢，进而控制生物体性状
13、。基因控制基因控制, ,酶或激素控制酶或激素控制, ,细胞代谢控制细胞代谢控制, ,生物性状生物性状例如白化病、豌豆的粒型。例如白化病、豌豆的粒型。 说明说明 (1)(1)生物的有些性状是受单对基因控制的生物的有些性状是受单对基因控制的( (如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制) )，而，而有些性状是由多对基因来决定的有些性状是由多对基因来决定的( (如人的身高如人的身高) )。(2)(2)生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型基因型环境条件。基因型环境条件。