第20讲 基因的表达 -【一轮优选】备战2023年高考生物一轮复习精品课件（全国通用）

第20讲 基因的表达 1 一、基因指导蛋白质的合成 （一）遗传信息的转录 1、RNA的结构特点 2、RNA与DNA的区别 3、RNA的种类 4、转录 RNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似： 它也是由基本单位——核苷酸连接而成的，核苷酸也有四种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。 1、RNA的结构特点 U C G A G A 5´ 3´ U 磷酸二酯键 H 碱基 H OH H OH H CH2 磷酸基团 1´ 2´ 3´ 4´ 5´ 2、RNA与DNA的区别 与DNA不同的是，组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖； RNA的碱基中没有T，而替换成碱基U； RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质。 3、RNA的种类 ⑴ 信使RNA(mRNA)：翻译的模板。 ⑵ 转运RNA(tRNA)：识别密码子，运输特定氨基酸。 ⑶ 核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分。 4、转录 （1）概念 （2）时期 （3）场所 （4）条件 （5）原则 （6）特点 （7）过程 （8）结果 （1）概念 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 （2）时期 生长发育全过程。 （3）场所 真核生物主要在细胞核，叶绿体和线粒体中也能进行。 原核生物主要在拟核。 （4）条件 模板：DNA的一条链,称为模板连；另一条链称为编码链，序列和转录出的RNA序列相同，只是T和U的区别 原料：4种游离的核糖核苷酸 酶：RNA聚合酶 能量：ATP （5）原则 碱基互补配对原则（A-U、T-A、G-C、C-G） （6）特点 边解旋边转录 A A G C C T T A （7）过程 U U C G G A A RNA聚合酶 01 解旋 RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 04释放 03 延伸 02 起始 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 （8）结果 产生mRNA、tRNA、rRNA。 （二）遗传信息的翻译 1、翻译的概念 2、密码子 3、tRNA 4、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，这一过程叫作翻译。 2、密码子 mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。 概念 2、密码子 种类 密码子一共64种。 起始密码子：2种(AUG、GUG) 同时编码氨基酸 终止密码子：3种(UAG/UAA/UGA）不编码氨基酸，只是终止信号 普通密码子：59种，只编码氨基酸 因此，正常情况下，能编码氨基酸的密码子一共有61种，特殊情况下有62种。 2、密码子 专一性：一种密码子只能决定一种氨基酸 简并性：一种氨基酸可以对应一个或多个的密码子 通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表 读码的连续性 具有起始密码子和终止密码子 特点 3、tRNA 结构 RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端为携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。 这3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子。 3' 5' 结合氨基酸的部位 碱基互补配对 U G A 反密码子 3、tRNA 种类和特点 反密码子与编码氨基酸的密码子相互配对、一一对应，转运的氨基酸由配对的密码子决定。 理论上，细胞中的tRNA有62种。 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但是每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。 4、翻译 （1）时期 （2）场所 （3）条件 （4）原则 （5）过程 （6）结果 （7）特点 （1）时期 生长发育全过程。 （2）场所 核糖体。 （3）条件 模板：mRNA 原料：21种游离的氨基酸 酶：多种与翻译有关的酶 能量：ATP 工具：tRNA （4）原则 碱基互补配对原则（A-U、U-A、G-C、C-G） （5）过程 5´ 3´ 位点1 位点2 第一步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。 反密码子为UAC的tRNA携带甲硫氨酸，与起始密码AUG互补配对，进入位点1。 （5）过程 第二步：携带组氨酸的tRNA（反密码子GUG）以同样的方式进入位点2。 （5）过程 5´ 3´ 位点1 位点2 第三步：甲硫氨酸与组氨酸缩合成二肽，转移到占据位点2的tRNA上。 （5）过程 第四步：核糖体读取下一个密码子， 原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。 位点1 位点2 （6）结果 形成一条多肽链。 肽