内容正文:
生 物
第18讲 基因的表达
第六单元 遗传的分子基础
1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的实质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现。
2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
[对应学生用书P175]
考点1 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与功能
(1)RNA的基本单位及组成。
① 磷酸 ② 核糖 ③碱基: A、U、G、C
磷酸
核糖
A、U、G、C
④ 核糖核苷酸
核糖核苷酸
(2)RNA的种类及功能:
类型 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
结构 单 链 单 链,呈三叶草形 单链
功能 传递遗传信息,蛋白质合成的模板 识别密码子,转运氨基酸 参与构成核糖体
信使RNA
核糖体
RNA
单
单
识别密码子,转运
氨基酸
参与构成核
糖体
2.遗传信息的转录
(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以 DNA的一条链 为模板合成的,这一过程叫作转录。
(2)场所:主要是 细胞核 ,在 叶绿体 、 线粒体 中也能发生转录过程。
DNA的一条链
细胞核
叶绿体
线粒体
(3)过程
游离的核糖核苷酸
RNA
mRNA
[提醒] (1)一个DNA分子上有许多个基因,其中某个基因进行转录时,其他基因可能转录也可能不转录,它们之间互不影响。
(2)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
3.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蛋白质 的过程。
(2)场所或装配机器:核糖体。 (唯一场所)
(3)密码子和反密码子
①概念: mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子。
mRNA
具有
一定氨基酸顺序的蛋白质
mRNA
②密码子的种类为 64 种,其中AUG既可以编码 甲硫氨酸 ,又是起始密码子;GUG在 原核生物 中,可以作为 起始 密码子,此时它编码 甲硫氨酸 ;在其他情况下,它编码 缬氨酸 。UGA在正常情况下是 终止 密码子,在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。
64
甲硫氨酸
原核生物
起始
甲硫氨酸
缬氨酸
终
止
③密码子与反密码子的比较
项目 密码子 反密码子
位置 mRNA tRNA
作用 直接决定蛋白质中 氨基酸 的序列 识别 密码子 ,转运 氨基酸
特点 与 DNA模板链 上的碱基互补 与 mRNA中密码子 的碱基互补
mRNA
tRNA
氨基酸
密码子
氨
基酸
DNA模板链
mRNA中密码子
(4)过程
(5)产物:多肽蛋白质。
mRNA
tRNA
mRNA
tRNA
终止密
码子
脱离
4.中心法则
(1)提出者: 克里克 。
(2)补充后的内容图解
①能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递
②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
克里克
③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
④高度分化的细胞遗传信息的传递
DNARNA蛋白质
(3)生命是物质、能量和信息的统一体
①DNA、RNA是 信息 的载体。
②蛋白质是信息的 表达产物 。
③ ATP 为信息的流动提供能量。
信息
表达产物
ATP
基础诊断
(1)与DNA相比,RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶 ( √ )
(2)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 ( × )
(3)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程 ( × )
(4)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则 ( × )
(5)一个DNA只能控制合成一种蛋白质 ( × )
√
×
×
×
×
教材拓展
1.(必修2 P64正文拓展)“在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质,它就是RNA。”为什么RNA适于作DNA的信使呢?
提示:①RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,含有4种碱基,可以储存遗传信息。②RNA一般是单链,比DNA短,能通过核孔,从细胞核进入细胞质。③组成RNA的碱基也严格遵循碱基互补配对原则。
2.(必修2 P67“表4-1”密码子表拓展)起始密码子AUG决定甲硫氨酸,为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸?翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸的?