第4章 基因的表达-【回归教材】备战2024年高考生物总复习知识挖空练（新教材新高考）

第4章 基因的表达

4.1 基因指导蛋白质的合成

 

 

 

1.细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成？科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质，它就是RNA。

2.RNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似：它也是由基本单位——核苷酸连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。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。

3.这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA,也叫mRNA。此外还有转运RNA,也叫tRNA,以及核糖体RNA,也叫rRNA。

4.科学家通过研究发现，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.当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，然后形成一个mRNA分子。

6.mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，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。

7. 核酸的碱基序列蕴含着遗传信息。翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。

8.DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有21种。如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定64（即43）种氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。

9.mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”，是另一种RNA-tRNA。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，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，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。        

10.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。

11.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。

12.从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的过程。在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前，科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于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。随着研究的不断深人，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。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。

 

 

 

 

 

 

1.RNA有三类：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。

2.转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。

3.翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、“搬运工”(tRNA)、原料(21种氨基酸)、酶和能量。

4.中心法则图解：