内容正文:
专题14 基因的表达
考 点 链 接
考点1 基因指导蛋白质的合成
1.与DNA不同的是,组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖;RNA的碱基组成中没有碱基T(胸腺嘧啶),而替换成碱基U(尿嘧啶);RNA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。
核糖和脱氧核糖的结构模式图
2.RNA有三种,它们分别是mRNA、tRNA和rRNA;核仁受损会影响rRNA的合成,进而影响核糖体的形成。
3.基因的表达包括转录和翻译过程;细胞分化是基因选择性表达的结果。
4.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。
5.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。
6.tRNA的种类很多,但是,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA比mRNA小得多,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基。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。
7.在正常情况下,UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸。在原核生物中,GUG也可以作起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。
8.核糖体是沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。(P68)
9.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。下面图示中核糖体沿mRNA移动的方向是从左向右移动
10.科学家克里克于1957年提出了中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充:少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。
中心法则图解(虚线表示少数生物的遗传信息的流向)
11.遗传信息、密码子和反密码子的区别
遗传信息指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。
密码子指mRNA上可以决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
反密码子指tRNA上与密码子互补配对的三个碱基。
考点2 基因表达与性状的关系
1.基因、蛋白质与性状的关系
(1)基因控制性状的两条途径
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物性状;基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
(2)基因与性状的数量对应关系:一对一、一对多、多对一。
2.柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰(如下图),抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,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化的现象,叫作表观遗传。
3.除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
真 题 回 顾
1.(2023·湖南·统考高考真题)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细菌glg基因转录时,RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时,核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上,有利于细菌糖原合成
2.(2023·湖南·统考高考真题)基因Bax和Bd-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
3.(2023·海南·高考真题)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同
4.(2023·海南·高考真题)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化