内容正文:
第16讲 基因控制蛋白质合成与表观遗传
[新课标要求]
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。
考点一 基因控制蛋白质合成
1.基因通常是DNA分子的功能片段
(1)基因概念:基因是具有遗传效应的DNA片段(包括部分病毒的RNA片段),是遗传物质结构和功能的基本单位,是DNA(部分生物是RNA)分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称。
(2)本质:大多数生物中是一段DNA,RNA病毒中是一段RNA。
(3)功能:通过控制蛋白质的合成来控制细胞的生命活动,即性状的表现。
2.比较RNA的种类和功能
种类
信使RNA
转运RNA
核糖体RNA
简称
mRNA
tRNA
rRNA
功能
传达DNA上遗传信息
把氨基酸运送到核糖体上,使之按照mRNA的指令连接起来,形成蛋白质
核糖体的重要成分,是核糖体行使其功能所必需的
共同点
(1)均是以DNA上的基因区域为模板转录来的;(2)真核生物细胞中,其合成场所在细胞核;(3)通常是单链
3.转录和翻译
项目
转录
翻译
概念
以DNA的一条链为模板,依据碱基互补配对原则,合成RNA的过程
以mRNA为模板,合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所
主要在细胞核,转录而来的mRNA经过加工才能成为成熟的mRNA
核糖体
模板
以DNA的一条链为模板
mRNA
原料
四种游离的核糖核苷酸
氨基酸
酶和
能量
RNA聚合酶兼有解旋的作用
RNA聚合酶、ATP供能
多种酶、ATP供能
过程
产物
①mRNA;②tRNA;③rRNA
单链中部分碱基互
补配对,存在氢键
蛋白质或多肽链
特点
边解旋边转录,DNA双链全保留
①当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束,核糖体脱离mRNA并进入下一个循环。②在一个mRNA上通常有若干个(填“一个”或“若干个”)核糖体
4.基因控制生物性状
(1)基因控制生物性状的复杂性。
①多对基因共同控制生物的某个性状,基因之间存在复杂的相互作用。
②基因的表达受到环境的影响,生物的性状是基因与环境共同作用的结果。
(2)多种功能性RNA分子参与性状表现。
①转运RNA、核糖体RNA直接参与蛋白质的合成。
②一些RNA具有催化功能,即核酶。
③一些RNA具有调控基因表达的功能。
5.遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质
(1)中心法则要点:遗传信息通过复制从DNA传递到DNA,由DNA通过转录传递到RNA,然后由RNA通过翻译合成蛋白质,决定蛋白质的特异性。部分病毒能够自我复制,也能由RNA通过逆转录产生DNA。
(2)内容图解:
(1)一条染色体只含有1个DNA分子,其上有多个基因。( × )
提示:一条染色体含有1个或2个DNA分子。
(2)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则,且配对方式相同。( × )
提示:转录有A与U配对,复制有A与T配对,二者配对方式不完全相同。
(3)DNA的编码链与mRNA互补,DNA的编码链与模板链互补,mRNA的密码子与tRNA的反密码子互补。( × )
提示:DNA的模板链与mRNA的碱基互补。
(4)成熟叶肉细胞无核DNA复制过程,只有转录和翻译过程;哺乳动物成熟的红细胞无中心法则的信息传递。( √ )
(5)多数情况下生物的某种性状由单个基因决定。( × )
提示:多数情况下生物的某种性状由多个基因共同决定。
(6)RNA聚合酶与DNA分子上的起始密码子结合后,包括一个或者多个基因的DNA片段的双螺旋解旋,形成的RNA链是合成一个或者多个多肽链的模板。( × )
提示:RNA聚合酶结合的是DNA分子上的某一启动子,起始密码子在mRNA上,是翻译的起始信号。
(7)RNA病毒产生的RNA,都是RNA复制的结果。逆转录过程和转录过程中遵循的碱基互补配对方式相同。( × )
提示:逆转录病毒(一种RNA病毒)产生RNA的途径为:经过逆转录过程产生DNA,DNA经过转录产生RNA。逆转录过程碱基互补配对方式存在U—A,转录不存在U—A配对方式。
(8)尿黑症患者的肝细胞内不能合成有活性的尿黑酸氧化酶,导致酪氨酸无法分解,随尿液排出的酪氨酸会变黑。( × )
提示:尿黑症患者的肝细胞内不能合成有活性的尿黑酸氧化酶,导致酪氨酸分解代谢产生的尿黑酸不能被分解,随尿液排出,含有尿黑酸的尿液在空气中放置一段时间就会变黑。
(1)真核生物翻译时少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质的原因是一个mRNA分子可结合多个核糖体同时进行翻译。
(2)某种RNA病毒在增殖过程