内容正文:
6.3 基因的表达
遗传信息的转录和翻译
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1.RNA的结构与功能
核糖核苷酸
蛋白质
氨基酸
密码子
核糖体
遗传物质
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2.转录
(1)概念:以______________为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)场所:主要是_________,在__________________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
RNA聚合
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)转录完成后,RNA从DNA上释放,原DNA恢复双螺旋结构。
原核生物基因和真核生物基因的组成(拓展了解即可)
3.翻译
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以___________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
mRNA
密码子:mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基
A.专一性:一种密码子只决定一种氨基酸
B.简并性:一种氨基酸可以由几种密码子决定
C.通用性:生物界共用一套遗传密码
密码子:
64(43)种
3种终止密码
61种编码
20种氨基酸
UAA
UAG
UGA
→在特殊情况下可编码第21种氨基酸:硒代半胱氨酸
AUG
编码甲硫氨酸同时作为起始密码
GUG
编码缬氨酸,在原核生物中作为起始密码时编码甲硫氨酸
甲硫氨酸、色氨酸和硒代半胱氨酸只有1个密码子。
(3)过程
密码子的阅读方向:5´→3´
1.常考图示解读
碱基互补配对
结合氨基酸的部位
反密码子
原核生物的基因表达(边转录边翻译)
mRNA
DNA模板链
RNA聚合酶
遗传信息的转录与翻译
基因表达中的相关计算
1.DNA模板链中A+T(或C+G)与mRNA中A+U(或C+G)相等,则(A+T)总%=(A+U)mRNA%。
2.DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系,如图所示:
可见,蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA(或基因)碱基数目。
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
①DNA中有的片段无遗传效应,不能转录出mRNA
②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不转录
③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸
④转录出的mRNA中有终止密码子,终止密码子不编码氨基酸
中心法则及基因与性状的关系
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1.中心法则
(1)提出者:___________。
(2)补充后的内容图解:
克里克
①DNA的复制;②______;③翻译;④___________;⑤___________。
转录
RNA的复制
RNA逆转录
(3)生命是物质、能量和信息的统一体
①DNA、RNA是_____的载体。
②蛋白质是信息的__________。
③______为信息的流动提供能量。
信息
表达产物
ATP
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(4)分别写出下列生物中心法则表达式
(5)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式
高度分化的细胞
(6)请写出洋葱根尖分生区细胞内遗传信息传递式
2.基因控制性状的途径
(1)直接控制途径
①方式:基因通过控制______________直接控制生物体的性状
实例:镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等
(2)间接控制途径
①方式:基因通过控制___________来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
蛋白质的结构
酶的合成
一般过程
基因
结构蛋白
控制
生物性状
表现
囊性纤维化病
CFTR基因缺失3个碱基
508位缺少苯丙氨酸
蛋白质空间结构变化
CFTR转运氯离子的功能异常
患者支气管内黏液增多,管腔受阻,细菌繁殖,肺部感染
镰刀型细胞贫血症
血红蛋白基因中1个碱基对被替换
血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替换,空间结构改变
红细胞呈镰刀型
红细胞易破裂,使人患贫血
组成
细胞形态、结构
直接控制途径
②间接控制途径实例:
a.白化病:
b.豌豆粒形:
3.基因的选择性表达与细胞分化
②细胞分化的本质: 。
③细胞分化的结果
由于基因的选择性表达,导致来自同一个体的体细胞中 和______
不完全相同,从而导致细胞具有不同的形态和功能。
基因的选择性表达
mRNA
蛋白质
①基因的类型: 在所有细胞中都能表达的基因
只在某类细胞中特异性表达的基因
基因与环境
5.表型模拟
生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,