第6单元 第3讲 基因的表达及其与性状的关系 (概念理清课)（Word教参）-【新高考方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第3讲　基因的表达及其与性状的关系 (概念理清课) 课标要求 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 2．概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 　　　　　　　　　　　[建知识体系]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [记核心语句] 1．RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。 2．基因的表达 (1)转录是以DNA的一条链作为模板，主要发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。 (2)密码子位于mRNA上，由决定一个氨基酸的三个相邻碱基组成。 (3)一种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种密码子来决定。 3．基因控制性状的两条途径：一是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(间接途径)；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(直接途径)。 4．表观遗传是指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。 系统学习(一)　遗传信息的转录和翻译 主干知识·系统成 1．RNA的结构与功能 2．遗传信息的转录 (1)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。 (2)条件 模板 原料 能量 酶 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 ATP RNA聚合酶 (3)过程(以mRNA为例) (4)产物：信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)。 3．遗传信息的翻译 (1)场所或装配机器：核糖体。 (2)条件 模板 原料 能量 酶 搬运工具 mRNA 氨基酸 ATP 多种酶 tRNA (3)过程 (4)产物：多肽蛋白质。 4．遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 (1)相关概念及联系 (2)明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 ①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)，可由一种或几种tRNA转运，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 ②终止密码子并非不能编码氨基酸，如UGA在特殊情况下，可以编码硒代半胱氨酸。 ③在原核生物中，GUG作为起始密码子时编码甲硫氨酸。 [澄清概念微练] 一、判断叙述正误 (1)少数RNA具有生物催化作用。(√) (2)与DNA相比，RNA中特有的物质是核糖和尿嘧啶。(√) (3)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基。(×) (4)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。(×) (5)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C碱基配对方式。(×) (6)mRNA沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动，完成肽链的翻译。(×) (7)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。(×) 二、教材情境思考 (1)(必修2 P67表4­1)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是翻译生成的多肽链需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。 (2)(必修2 P67思考·讨论)密码子简并性的生物学意义是什么？ 提示：可以从增强密码子容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 (3)(必修2 P68图4­7)从核糖体上脱落下来的往往是没有特定功能的蛋白质，其原因是刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。 科学思维·逻辑成 1．对比分析真核生物中的DNA复制、转录和翻译 项目 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种氨基酸 模板 去向 子代DNA分子中 DNA链重新聚合 降解成核糖核苷酸 产物 完全相同的两个DNA分子 RNA 蛋白质(多肽) 碱基 配对 A—T、T—A、 C—G、G—C A—U、T—A、 A—U、U—A、 C—G、G—C C—G、G—C 特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链 信息流 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 联系 2.“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程 3．基因表达中的相关数量关系 (1)三种数量关系 DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。 (2)实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因 ①DNA