第4章 基因的表达-【晨读晚默】备战2024年高考生物必背知识清单

第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 一、DNA和RNA的比较： 项目 DNA RNA 组成元素 C、H、O、N、P 组成单位 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、T、C、G A、U、C、G 空间结构 规则的双螺旋结构 一般是单链 分类 mRNA、tRNA、rRNA 功能 所有细胞生物和DNA病毒的遗传物质(DNA是主要的遗传物质) a.mRNA是蛋白质合成的直接模板； b.tRNA 能识别 mRNA 上的密码子并转运特定的氨基酸； c.rRNA与蛋白质一起构成核糖体； d. 是RNA病毒的遗传物质； f.少数 RNA 具有催化作用 分布 (主要)细胞核、线粒体、叶绿体。（真核） 主要分布在细胞质中 二、遗传信息的转录 1.转录的概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.转录场所： 主要在细胞核（还可在线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质中） 3.转录时间：整个生命历程 4.转录基本条件： ①模板：基因的一条链 ②原料：4种游离的核糖核苷酸 ③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶（起到解旋和聚合的作用） 5.配对原则：碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C 6.转录产物： RNA（RNA通过核孔释放到细胞质） 7.转录遗传信息流动方向：DNA→RNA 8.转录特点：边解旋边转录 三、遗传信息的翻译 1.翻译的概念：游离胞质中的氨基酸 ，就以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。mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。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，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是遗传信息。翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 2.密码子： a.密码子的概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 b.密码子的特点:①专一性:一种密码子只决定一种 氨基酸（除终止密码子外）； ②简并性:一种氨基酸可对应一种或多种密码子； ③通用性:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。 3.tRNA和反密码子： ①tRNA：tRNA分子比mRNA小得多，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，即下图中序号①处，另一端有3个碱基，既下图中序号③处，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。tRNA中含有氢键。 ②反密码子：tRNA上能够与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。 ③决定氨基酸的密码子有61或62种，所以tRNA有61或62_种，反密码子也有61或62种。 ④一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一至多种tRNA携带。 4.翻译的过程 （1）场所：核糖体 （2）时间：整个生命历程 （3）基本条件： ①模板：mRNA ②原料： 21种氨基酸. ③能量： ATP ④酶： 翻译需要的酶. ⑤转运工具：tRNA （4）配对方式：mRNA和tRNA配对（A-U,G-C,C-G,U-A ）. （5）产物： 蛋白质（肽链）. （6）遗传信息流动方向：mRNA→蛋白质. （7）翻译的过程： ①：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 ②：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 ③：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。 ④：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点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。 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。直至核糖体遇到mRNA的 终止密码子，合成才告终止。 （8） 特点： 真核生物：先转录后翻译.。 原核生物：转录翻译同时 。 转录方向： 从左向右 翻译方向： 从下到上 原核细胞中的转录和翻译 (边转录边翻译，转录翻译同时同地进行) 真核细胞染色体DNA的转录和翻译 (先转录后翻译，时间场所不同) （9）在细胞质中，翻译是一个快速的过程。这是因为通常一个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，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。如右图所示，图中①表示核糖体，②表示mRNA，核糖体的移动方向是由左向右（由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列相同（相同、不