内容正文:
第26讲 基因的表达
[课标解读] 1.概述遗传信息的转录和翻译。 2.举例说明基因与性状的关系。
考点一 遗传信息的表达与中心法则
1.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。
(3)过程
(4)产物
种类
功能
mRNA
翻译时作为模板
tRNA
一端携带氨基酸,另一端的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
rRNA
核糖体的组成成分
特别提醒
1.一个DNA分子上有许多个基因,转录是以基因为单位进行的,在同一个细胞内的不同基因可以选择转录,即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RNA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.转录完成后,RNA从DNA上释放,原DNA恢复双螺旋结构。
2.遗传信息的翻译
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子与反密码子
项目
密码子
反密码子
概念
mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基
tRNA上能与密码子结合的3个相邻碱基
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
(3)过程
学生用书第162页
特别提醒
1.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。
2.一个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,提高了翻译的效率,核糖体沿着mRNA移动的方向是5′→3′。
3.中心法则
(1)提出者:克里克。
(2)补充后的内容图解:
①DNA的复制;②转录;③翻译;④RNA的复制;⑤RNA逆转录。
[正误判断]
1.rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。( × )
2.RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能。( √ )
3.mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸。( √ )
4.转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式。( × )
5.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。( × )
6.中心法则的各个过程中都存在碱基互补配对。( √ )
[要语表达]
1.RNA适合做信使的原因是RNA由核糖核苷酸连接而成,可以储存遗传信息;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中。
2.图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体,其意义是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
1.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系
(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系
①一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性),可由一种或几种tRNA转运。
2.真核细胞和原核细胞基因表达过程的区别
真核生物的核基因表达时,细胞核中转录,细胞质中翻译,原核生物边转录边翻译。
3.DNA复制、转录和翻译的区别
项目
复制
转录
翻译
作用
传递遗传信息
表达遗传信息
时间
细胞分裂前的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
能量
都需要
酶
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
多种酶
产物
2个双链DNA分子
一个单链RNA分子
多肽链(或蛋白质)
产物
去向
传递到2个细胞或子代
通过核孔进入细胞质
组成细胞结构蛋白或功能蛋白
特点
边解旋边复制,半保留复制
边解旋边转录,转录后DNA恢复原状
翻译结束后,mRNA被降解成单体
碱基
配对
A—T、T—A、
C—G、G—C
A—U、T—A、
C—G、G—C
A—U、U—A、
C—G、G—C
学生用书第163页
4.基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
特别提醒
实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
1.DNA中有的片段无遗传效应,不能转录出mRNA。
2.在基因中,有的片段起调控作用,不转录。
3.合成的肽链在加工过程中可能会