专题04 基因的表达（知识梳理）-【学考复习】2024年高中生物学业水平考试必备考点归纳与测试（新教材专用）

专题04 基因的表达 考点01 基因指导蛋白质的合成 考点02 基因表达与性状的关系 考点01 基因指导蛋白质的合成 一、RNA的结构、种类和功能 1.DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核苷酸 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 结 构 通常呈双螺旋结构 多为单链结构 主要存在部位 细胞核 细胞质 2.RNA作为DNA的信使传递信息的原因： （1）RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，具备准确传递遗传信息的可能。 （2）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。 （3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 （4）RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 3.RNA的结构与功能 mRNA(信使RNA）蛋白质合成的模板 rRNA (核糖体RNA）核糖体的组成部分 tRNA (转运RNA）氨基酸的运载工具 二、遗传信息的转录和翻译 （一）转录 1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。 3.条件： （1）模板：DNA的一条链（模板链）； （2）原料：4种核糖核苷酸； （3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）； （4）酶：RNA聚合酶。 4.过程： 5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 6.DNA复制与DNA转录的比较 比较项目 DNA复制 DNA转录 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 碱基互补配对原则 A-T；G-C A-U；T-A；G-C 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 产物 DNA RNA （二）遗传信息的翻译 1.概念：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的过程。 2.场所或装配机器：核糖体。 3.条件：模版：mRNA 原料：氨基酸 酶：多种酶 能量：ATP 搬运工具：tRNA 4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 比较项目 实质 联系 遗传信息 DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； 密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 反密码子 位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基 5. 密码子 （1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 （2）特点 ①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。 A. 通常一种密码子决定1种氨基酸，一种tRNA只能转运1种氨基酸。 B.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。 6. 过程 起始→mRNA与核糖体结合 运输→tRNA携带氨基酸进入特定位置 延伸→核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止→当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止 脱离→肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 7.翻译过程的三种模型图解读 （1）模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成2个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向是由左往右。 （2）在细胞质中翻译是一个快速高效的过程。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大量的蛋白质。 （3）模型丙是原核细胞内发生的转录和翻译过程，特点是边转录边翻译，与真核细胞不同的原因是原核细胞无以核膜为界限的细胞核，原核细胞的基因中无内含子，转录形成的mRNA不需要加工即可作为翻译的模板。 三、中心法则 1.提出者:克里克。 2.过程 3.各种生物遗传信息的传递途径 （1）能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递： （2）具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递 （3）具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递 （4） 高度分化的细胞遗传信息的传递 4.生命是物质、能量和信息的统一体 （1）DNA、RNA是信息的载体。 （2）蛋