第四章 基因的表达-【期末冲刺】2022-2023学年高一生物下学期期末抓重点考典型（人教版2019必修2）

第四章 基因的表达 ( 基因指导蛋白质的合成 人人 类 的起源和进化人类的起源和进化 人类人类的起源和进化的起源和进化 ) 1．基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状的过程称为基因的表达 2．RNA的组成及分类 (1)基本元素组成：C、H、O、N、P。 (2)基本单位的组成 (3)结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。RNA单链不稳定，完成使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。 (4)RNA的分类 信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA) 示意图 分布部位 主要分布于细胞质，常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体 特点 信使RNA上带有从DNA转录的遗传信。mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基构成1个遗传密码子 一端能与氨基酸结合，另一端能与mRNA上的遗传密码子互相配对 由核仁区的DNA转录而来，是核糖体的组成成分 功能 携带特定碱基序列的遗传信息翻译时作为模板 转运特定的氨基酸，识别信使RNA上的遗传密码子，在翻译时作搬运氨基酸的工具 与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。兼有酶的功能，又称为核酶 结构 单链 单链，呈三叶草状 单链 共同点 都是由转录产生；基本组成单位相同；都与翻译过程有关 2．遗传信息的转录 (1)概念：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程称为转录。 (2)转录的场所：真核生物的转录主要发生在细胞核内，原核生物的转录发生在细胞质内。 (3)转录过程 (4)结果：通过转录，DNA携带的遗传信息传递到mRNA上，mRNA通过核孔进入细胞质，指导蛋白质的合成。这样，遗传信息便由细胞核传递到细胞质。转录形成的RNA并非只有mRNA，还有tRNA和rRNA。tRNA携带氨基酸，参与合成多肽(含量相对稳定)；rRNA是核糖体的结构成分(含量相对稳定)。 3．遗传信息的翻译 (1)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)翻译的过程 ①mRNA进入细胞质与核糖体结合后，携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 ②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 ③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。 ④核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，核糖体移动，使占据位点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。 ⑤就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。 4．真核细胞和原核细胞基因表达 真核细胞 过程 真核细胞的基因是先转录后翻译的，转录的主要场所是细胞核，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，翻译的场所是细胞质中的核糖体。 原核细胞 过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。 5．中心法则的发展：随着研究的不断深入，科学家对中心法则做出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及RNA流向DNA(新的中心法则图解如下)。 ( 基因表达与性状的关系 人人 类 的起源和进化人类的起源和进 化 人类人类的起源和进化的起源和进化 ) 1．基因对性状的间接控制：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如豌豆种子的形状和人的白化症状。 2．基因对性状的直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如镰刀型细胞贫血症和囊性纤维病。 3．细胞分化 细胞分化的定义 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 细胞分化 的标志 分子水平 转录出特有的mRNA或合成某种细胞特有的蛋白质如唾液淀粉酶、胰岛素等 细胞水平 形成了不同种类的细胞 分化的细胞中表达的基因 管家基因 在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因 奢侈基因 只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因 细胞分化中的“变”与“不变” 不变 基因或DNA的种类等 改变 蛋白质的种类、细胞的形态、结构和生理功能等 细胞分化的本质 基因的选择性表达 4．表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变异的现象叫作表观遗传。 (1)常见的表观遗