4.1基因指导蛋白质的合成知识点2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 一、遗传信息的转录 1、RNA的组成及分类： ⑴基本单位：核糖核苷酸（4种）。 ⑵结构：单链，比DNA短，能够通过核孔，穿膜0层。 mRNA（信使RNA）：遗传信息传递的使者 ⑶种类： tRNA（转运RNA）：①识别密码子；②转运氨基酸。 rRNA（核糖体RNA）：与蛋白质构成核糖体 ※三种RNA都是DNA转录形成的，即DNA转录产物并非只有mRNA。 ※DNA和RNA的区别：①五碳糖不同；②碱基不完全相同；③单双链及长短不同。 2、遗传信息的转录： ⑴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。 ⑵场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。 ⑶过程：解旋→配对（形成氢键）→连接（形成磷酸二酯键）→释放→恢复。 ※基因表达的产物除了蛋白质，也可能是tRNA、rRNA等。 ⑷条件： ①模板：DNA的一条链（转录只以DNA的一条链为模板）。 ②原料：4种游离的核糖核苷酸。 ③酶：RNA聚合酶（识别DNA上的启动子，作用：①解旋；②催化形成RNA）。 ④能量：ATP。 ⑸产物：mRNA（碱基排列几乎与非模板链相同，只是T被U代替）。 ⑹遗传信息的流动：DNA→mRNA（DNA的碱基排列顺序→RNA的碱基排列循序）。 ※四膜虫rRNA、核酶（RNA），都有催化作用。 二、遗传信息的翻译（mRNA的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列） 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：细胞质中核糖体。（线粒体、叶绿体中的核糖体也能合成蛋白质） 3、过程：（mRNA与核糖体）结合→（碱基）配对→连接（形成肽键）→（核糖体移动）延伸 ※翻译时是核糖体在mRNA上移动进行翻译的，不是mRNA在核糖体上移动。 ( 增大了生物对不良环境的适应能力，有利于生物的生存与发展 共有64种密码子，其中起始密码子2种，分别为AUG（甲硫氨酸）GUG（缬氨酸）终止密码子3种且不决定氨基酸，分别为UAA、UAG、UGA，故决定氨基酸的密码子共61种，tRNA也是61种。 ) 4、条件： ⑴模板：mRNA。 概念：mRNA上，决定一个氨基酸的三个相邻碱基。 密码子 专一性：一种密码子只决定一种氨基酸 特点： 简并性：一种氨基酸可以由几种密码子决定 （增加了密码子的容错性，保证了翻译的速度） 通用性：生物界共用同一套遗传密码（有特例） ⑵原料：21种游离的氨基酸。 ⑶工具：tRNA（其上有反密码子，能与密码子碱基互补配对）。 ⑷酶：蛋白质合成酶。 ⑸能量：ATP。 ※不存在与终止密码子对应的反密码子和tRNA。 ※一种tRNA只能转运一种氨基酸；一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。RNA也有氢键。 ( 碱基配对 （ 氢键 ） )5、产物：具有一定氨基酸顺序的多肽链。 ①密码子决定氨基酸；及两者与反密码子的关系； ②核糖体运动方向及密码子阅读方向； ③碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。 6、遗传信息的流动：mRNA→蛋白质（RNA的碱基排列顺序→蛋白质的氨基酸排列顺序）。 ①翻译时会出现多聚核糖体（一条mRNA上可以相继结合多个核糖体同时合成多条肽链）。 意义：少量mRNA短时间内可以合成大量蛋白质，提高翻译的效率。 ②真核细胞基因是先转录后翻译，转录的主要场所：细胞核。翻译的场所：细胞质中的核糖体；原核细胞基因是边转录边翻译。 ③几乎所有活细胞（除哺成红）都能进行转录和翻译。DNA复制发生在细胞分裂的过程中，转录、翻译在细胞分裂、分化过程均能进行。同一个体不同细胞的核基因相同，但由于细胞分化所表达的基因不一定相同，所以不同细胞中的mRNA和蛋白质种类不一定相同，最终导致性状（形态、结构）不同。 ④核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还需要内质网、高尔基体加工形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。 ⑤DNA的复制、转录、翻译都遵循碱基互补配对原则。 ⑥遗传信息：DNA上脱氧核苷酸排列顺序→遗传密码：mRNA上核糖核苷酸排列顺序。 ( 起始密码子 放大 C C G A U G C C U A G C C G G DNA 前体RNA mRNA a b c 外显子 内显子 转录 剪接 可变剪接 b a a c 启动子 终止子 翻译 加工 成熟蛋白质 多肽 终止密码子 甲硫氨酸 翻译出其 它蛋白质 RNA聚合酶 结合位点 ) ( 一因多效 ) ⑦启动子（DNA上）与