第四章 基因的表达（知识清单）- 2023-2024学年高一下学期生物期末复习（人教版2019必修二）

第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 1.DNA和RNA的比较： 项目 DNA RNA 组成元素 C、H、O、N、P 组成单位 脱氧(核糖)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 空间结构 规则的双螺旋结构 一般是单链 分类 mRNA、tRNA、rRNA 功能 所有细胞生物和DNA病毒的遗传物质 a.mRNA是蛋白质合成的直接模板； b.tRNA能识别mRNA上的密码子并转运特定的氨基酸； c.rRNA与蛋白质一起构成核糖体； d.是RNA病毒的遗传物质； f.少数RNA具有催化作用 分布 (主要)细胞核、细胞质基质（原核细胞）、线粒体、叶绿体 主要分布在细胞质中 2.转录的概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 （1）场所： ①真核：主要在细胞核（还可在线粒体、叶绿体）。 ②原核：细胞质中。 （2）时间：整个生命历程 （3）基本条件： ①模板：基因的一条链。 ②原料：4种游离的核糖核苷酸。 ③能量：ATP（由细胞呼吸作用提供）。 ④酶：RNA聚合酶。 （4）过程： ①解旋：RNA聚合酶一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基得以暴露。 ②配对：游离的核糖核苷酸与DNA互补配对，在RNA聚合酶作用下合成mRNA。 ③延伸：核糖核苷酸依次连接到mRNA上。 ④释放：mRNA从DNA链上释放。DNA双螺旋恢复。 （5）配对原则：碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C。 （6）产物：RNA（RNA通过核孔释放到细胞质）。 （7）遗传信息流动方向：DNA→RNA。 （8）特点：边解旋边转录。 （9）合成方向：mRNA的5’→3’方向。 （10）注意： ①mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。 ②转录的基本单位是基因，而非整个DNA ③转录得到的mRNA需要经过加工才有活性 ④不是所有基因都会转录，转录是有选择的；细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。 （11）DNA复制和转录的比较： 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；T-A；G-C；C-G A-U；T-A；G-C；C-G 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 产物 DNA RNA 3.遗传信息的翻译 （1）翻译的概念：游离胞质中的氨基酸，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。 （2）密码子： a.密码子的概念：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。 b.密码子表： ①起始密码子： 真核生物的起始密码子为AUG，编码甲硫氨酸。 原核生物的起始密码子为AUG或GUG，编码甲硫氨酸。 GUG在真核中编码缬氨酸，在原核中编码甲硫氨酸(作为起始密码子时)或缬氨酸(作为非起始密码子时)。 ②终止密码子： UAA、UAG为终止密码子，提供翻译终止的信号。 UGA正常情况下为终止密码子，特殊情况下，可编码硒代半胱氨酸。 ③只有一种密码子的氨基酸： 色氨酸：UGG 硒代半胱氨酸：UGA（亦可作为终止密码子） 甲硫氨酸：真核中仅一种AUG c.密码子的特点: ①简并性:一种氨基酸可对应一种或多种密码子。 ②通用性:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。 ③密码子的方向性：从5’→3’依次阅读。 ④密码子的连续性：两个密码子之间没有间隔、也不重叠，密码子连续阅读。 ⑤密码子的摆动性：由密码子的简并性决定。 (3)RNA和反密码子： ①tRNA：其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。tRNA中含有氢键。 ②反密码子：tRNA上能够与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。 ③决定氨基酸的密码子有61或62种，所以tRNA有61或62_种，反密码子也有61或62种。 ④一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一至多种tRNA携带。 4.翻译 （1）场所：核糖体（细胞质中） （2）时间：整个生命历程 （3）基本条件： ①模板：mRNA ②原料：21种氨基酸 ③能量：ATP（由细胞呼吸作用提供） ④酶：翻译需要的酶（多种酶） ⑤转运工具：tRNA （4）配对方式：mRNA和tRNA配对（A-U,G-C,C-G,U-A）. （5）产物：蛋白质（肽链） （6）遗传信息流动方向：mRNA→蛋白质 （7）翻译的过程： ①起始：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 ②运输：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 ③合成：甲硫氨酸与这个氨基酸形