必修2第4章 基因的表达-备战2022年高考生物一轮复习知识清单

5、 基因的表达： 1.概念：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。 2..RNA 的结构与功能： 遗传信息的转录 （1）概念：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(以真核细胞为例)：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。 (3)条件： ①模板：DNA 的一条链。②原料：4 种游离的核糖核苷酸。③酶：RNA 聚合酶。 ④能量：ATP 提供。 (4)产物：mRNA(信使 RNA)、tRNA(转运 RNA)、rRNA(核糖体 RNA)。 (6)遗传信息的流动：DNA 上的碱基排 列顺序 → mRNA 上的碱基排列顺序。 注意：转录得到的 RNA 上的碱基序列几乎与非模板链相同，只是 T 被 U 代替 3.遗传信息的翻译 (1)翻译的概念：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。 (2)场所或装配机器：核糖体。 (3)条件： ①模板：mRNA。 ②原料：游离的氨基酸。 ③酶：多种酶。 ④能量：ATP 提供。 ⑤搬运工具：tRNA。 （4）过程：如右图所示。 （5）碱基互补配对原则：A-U、G-C、C-G、U-A。 （6）产物：多肽 （7）遗传信息的流动：mRNA 上的碱基排列顺序 → 多肽中的氨基酸排列顺序。 盘曲折叠 ――→ 蛋白质 4.：辨析遗传信息、密码子与反密码子 （1）界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子 （2）明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 ①一种氨基酸可对应一种或几种密码子，可由一种或几种 tRNA 转运。 一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。其意义主要表现为以下两方面：增强容错性，当密 码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳 定；保证翻译速度，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。 ②除终止密码子外，一种密码子决定一种氨基酸，一种 tRNA 转运一种氨基酸。 ③密码子有 64 种(3 种终止密码子：UAA、UAG、UGA，61 种决定氨基酸的密码子)，反密码子理论上有 61 种(3 种终止密码子无与之对应的 tRNA)。地球上几乎所有的生物体都共用 20 种氨基酸的密码子表。 5.基因表达过程图的分析方法 （1）分析此类问题要分清 mRNA 链和多肽链的关系。DNA 模板链在 RNA 聚合酶的作用下产生的是 mRNA，一个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的 mRNA 分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。 （2）用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图 6.DNA 复制、转录和翻译的比较 比较项目 DNA 复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 核糖体 模板 DNA 的两条链 DNA 的一条链 mRNA 原料 4 种游离的脱氧核苷酸 4 种游离的核糖核苷酸 20 种游离的氨基酸 模板去向 子代 DNA 分子中 DNA 链重新聚合 降解成核糖核苷酸 产物 完全相同的两个 DNA 分子 RNA 多肽(蛋白质) 碱基配对原则 A—T、G—C、C—G、T—A A—U、G—C、C—G、T—A A—U、G—C、C—G、U—A 特点 半保留复制、边解旋边复制 边解旋边转录 一个 mRNA 分子上可以相继结合多个 核糖体，同时进行多条肽链的合成 信息传递 DNA → DNA DNA → mRNA mRNA → 蛋白质 意义 传递遗传信息 表达遗传信息 注意： ①转录的产物不只是 mRNA，还有 tRNA、rRNA，但只有 mRNA 携带遗传信息，3 种 RNA 都参与翻译过程，只是作用不同。 ②翻译过程中 mRNA 并不移动，而是核糖体沿着 mRNA 移动，进而读取下一个密码子。 ③由于基因的选择性表达，同一个个体不同体细胞中的 mRNA 和蛋白质种类不一定相同。 7.基因表达中相关计算 DNA 模板链中 A＋T(或 C＋G)与 mRNA 中 A＋U(或 C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。 DNA(基因)、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：由于 mRNA 中有终止密码子等原因，下图关系应理解为每合成 n 个氨基酸形成的多肽至少需要 mRNA 上 3n 个碱基和 DNA(基因)上的 6n 个碱基。 8.“三步法”解答关于基因表达中的计算题 第一步：作图，如右上图所示。第二步：转换。根据第一步作出的图，把题干给出的条件转换成数学等式。 第三步：计算。根据题干要求，结合第二步中的数学等式