2022届高三一轮复习生物：专题十七 基因的表达 知识总结

基因的表达 一、DNA与基因的关系：基因通常是有遗传效应的DNA片段 二、基因的表达 1、RNA的组成 元素组成：C、H、O、N、P 组成物质：磷酸、核糖、含氮碱基（A/ U/C /G 4种）。 基本单位（单体）：4种核糖核苷酸 空间结构：通常是单链，长度比DNA短， 能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中。 存在部位：主要在细胞质基质中 2、RNA的分类 项目 mRNA tRNA rRNA 结构 单链 单链，常有部分碱基配对形成三叶草型结构（局部双链） 单链 分布部位 常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体 特点 带有从DNA上转录下来的遗传信息 一端（3'端）能与氨基酸结合，另一端有反密码子与mRNA上遗传密码子配对 由核仁组织区的DNA转录而来，是核糖体的组成物质 功能 翻译时作模板 翻译时识别密码子和搬运氨基酸 参与构成合成蛋白质的场所 共同点 都是经转录产生；基本组成单位相同；都与翻译过程有关。某些RNA是病毒的遗传物质，还有一些RNA具有催化作用，另一些具有调控作用。 3、遗传信息的转录 （1）概念：在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA 的过程。 （2）场所: 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 （3）条件： 模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶（作用于：磷酸二酯键和氢键） （4）过程： （5）产物： mRNA、tRNA、rRNA （6）特点：边解旋边转录 （7）注意：①RNA链的合成方向：5'→3'，与RNA聚合酶的 移动方向一致 ②不同基因转录所用的DNA模板链不同，但某个基因转录的模板链是确定的。 ③转录不是转录整个DNA，转录以基因为单位进行。 ④一个DNA分子中的两个基因，不一定同时进行转录。 ⑤同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA和rRNA的种类一般没有差异。 ⑥转录形成的RNA还需进行剪切加工才能成为有特定功能的RNA。 ⑦一次转录形成的mRNA通过剪切可以形成1个或多个翻译的模板。 4、基因的结构 启动子：一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游， 是RNA聚合酶识别和结合的位点，决定了基因转录的 起始位点。 终止子：一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的下游， 终止转录。 5、遗传信息的翻译 （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多肽的过程。 （2）实质：mRNA的碱基序列翻译为多肽的氨基酸序列。 （3）场所: 核糖体（细胞质基质中的和线粒体、叶绿体中的） （4）条件： 模板：mRNA 原料：21种游离的氨基酸 能量：ATP 酶：多种酶（rRNA催化肽键的形成） 搬运工具：tRNA （5）密码子与反密码子 1）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 这样的碱基称为1个密码子。（从mRNA上5'开始阅读） ②种类：密码子共有64种。其中决定氨基酸的密码子有61 （62）种，终止密码子有3种UAA，UAG，UGA（特殊情 况下可编码硒代半胱氨酸），终止密码子只是翻译终止的信 号，不决定氨基酸，因此终止密码子无对应的反密码子。 起始密码子：翻译开始的信号，2种：AUG、GUG ③数量关系：1种密码子（除终止密码子）只对应1种氨基 酸；而1种氨基酸却可对应1种或多种密码子。 ④密码子的特点 简并性：一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象叫密 码子的简并性。意义: 增强密码子的容错性；几种密码子编 码同一种氨基酸有利于提高翻译的效率。 通用性：地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子。密 码子的通用性证明生物是由共同的祖先进化来的，生物彼 此之间存在或近或远的亲缘关系。 2）反密码子 ①概念：反密码子是tRNA上与mRNA上对应密码子相配 对的3个碱基。 ②种类：61（62）种（决定氨基酸的密码子有61或62种， 所以反密码子有61（62）种；tRNA有61（62）种。） ③数量关系：1种tRNA只能转运1种氨基酸；1种氨基酸可 由1种或多种tRNA转运。 ④遗传信息、密码子、反密码子的关系 比较项目 遗传信息 密码子 反密码子 概念 DNA上脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上决定一个氨基酸或提供翻译终止信号的3个相邻的碱