【知识清单】必修2 第4章 基因的表达2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成（一） 1. 基因的表达： （1）定义：即基因指导蛋白质的合成。 （2）过程： ① 转录：DNA→（多种）RNA ② 翻译：mRNA→蛋白质 【补充】 DNA不能直接作为模板指导蛋白质合成的原因：DNA无法离开细胞核，核糖体无法进入细胞核，因此必有一种中间物质（mRNA）充当信使，将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 2. RNA的种类： ① mRNA（信使RNA）：单链 功能：将遗传信息从DNA传递给蛋白质 ② tRNA（转运RNA）：单链，折叠成“三叶草型”结构（tRNA有氢键！） 功能：识别并转运特定的氨基酸 ③ rRNA（核糖体RNA）：单链，与蛋白质结合形成核糖体 功能：组成核糖体的成分 【补充】 少数RNA还具有催化作用（酶）；RNA病毒的RNA作为遗传物质存在。 3. 遗传信息的转录---过程：（全程由ATP供能） ① 解旋：在RNA聚合酶的作用下，DNA双螺旋解开，使碱基暴露； ② 合成mRNA：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（5’→3’） ③ 释放与复旋：mRNA释放，DNA双螺旋恢复。 4. 遗传信息的转录：★★★★ （1）时间：活细胞新陈代谢过程中（无特定时期） （2）场所：细胞核（主要），线粒体、叶绿体 （3）条件： ① 模板：DNA的一条链（中的基因片段） ② 原料：4种游离的核糖核苷酸 ③ 能量：ATP ④ 酶：RNA聚合酶（催化氢键断裂、催化磷酸二酯键形成） （4）原则：碱基互补配对（A-U T-A C-G G-C） （5）方向：mRNA的5’→3’（即RNA聚合酶的移动方向） （6）产物：多种RNA（mRNA、tRNA、rRNA等） （7）特点：边解旋边转录 （8）遗传信息的流向：DNA→RNA 【补充】 如右图所示： ① 转录以基因为单位发生（非基因片段 不发生转录）； ② 同一个DNA上存在多个基因片段，不同 的基因在转录时所用模板链不一定相同。 ③ 同一个DNA通过转录可得到多个不同的RNA。 【辨析】 “DNA复制”与“转录”：★★★★ 5. 密码子：共64个（可见教材P67表4-1） （1）定义：指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。 （2）分类： ① 终止密码子：3个（终止密码子通常不编码氨基酸！！） ② 起始密码子； ③ 其他密码子。 （3）特点： ① 专一性：一个密码子只能决定一种氨基酸； ② 简并性：绝大多数氨基酸都有多个密码子； ③ 通用性：几乎所有生物共用同一套密码子。 【注意】 密码子虽然有64个，但决定氨基酸的密码子通常只有61个！！ 【补充】 密码子具有简并性的意义：①增强容错性；②保证翻译的速度。 第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成（二） 1. tRNA——氨基酸的“搬运工”： （1）结构： 单链，折叠成三叶草型（如右图） tRNA的一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基，称为“反密码子”，可与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。 （2）特点： 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸； 绝大多数氨基酸可由多种tRNA识别并转运。 【注意】 ① 密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上 ！！ ② 密码子有64种，反密码子只有61种 ！！ （3个终止密码子不编码氨基酸，故没有对应的反密码子存在） 2. 遗传信息的翻译---过程：（全程由ATP供能） ① mRNA进入细胞质与核糖体结合，结合部位存在2个tRNA的结合位点； ② 核糖体沿mRNA的5’→3’移动，按序读取密码子，tRNA携带对应的 氨基酸进入位点； ③ 上一位点的氨基酸从tRNA上脱离，与新运入的氨基酸发生脱水缩合， 形成多肽，脱离后的tRNA离开核糖体； ④ 直至核糖体读取到终止密码子，多肽链的合成结束并释放。 3. 遗传信息的翻译：★★★★ （1）时间：活细胞新陈代谢过程中（无特定时期） （2）场所：细胞质中的核糖体 （3）条件： ① 模板：mRNA ② 原料：21种游离的氨基酸 ③ 能量和酶：ATP、特殊的酶 ④ 工具：tRNA （4）原则：碱基互补配对 A-U U-A C-G G-C （5）方向：mRNA的5’端→3’端（核糖体的移动方向） （6）产物：多肽链 （7）特点：一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成 （8）遗传信息的流向：mRNA→蛋白质 【补充】 翻译得到的多肽链，还需经过盘曲折叠才能形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。 【辨析】 三大过程比较：★★★★ 【补充】 基因表达过程中，假设最终合成的肽链中的氨基酸数为n，则： （1）不考虑终止密码子： DNA碱基