第4章 基因的表达（知识清单）-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2019）

第四章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成 知识点1遗传信息的转录 1.DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组 ① 核糖核苷酸 成单位 五碳糖 脱氧核糖 核糖 特有的 ② ③ 碱基 结构不同 规则的双螺旋结构，较长 一般为④ ,较短 存在部位 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中 联系 RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的 2.RNA的种类及功能 项目 mRNA tRNA rRNA 结构山山山山 2 rRNA ·24· 续表 项目 mRNA tRNA rRNA RNA链经过折叠，像 携带从DNA 三叶草的叶形，其一 上转录来的遗 端是携带⑤ 传信息，将遗传 的部位，另一端携带 功能 核糖体的组成成分之一 信息由细胞核 与mRNA上的密码 传到细胞质；作 子互补的反密码子； 为翻译的模板 识别密码子，转运特 定的氨基酸 注意tRNA内部含有氢键。 3.遗传信息的转录 (1)概念：⑥ 是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链 为模板合成的，这一过程为转录。 (2)过程 在⑦ 作用下，解开DNA双链， 解旋 暴露碱基 原则：⑧ 配对 模板：解开的DNA分子的⑨ 原料：游离的4种① 酶：① 连接 结果：形成一个2 分子 合成的RNA从DNA链上释放，DNA恢复 释放 3 结构 特别提醒 (1)转录过程中DNA的解旋是在RNA聚合酶的作用下进行的，不需要解 旋酶。 (2)RNA聚合酶的作用是破坏氢键（解旋）和形成磷酸二酯键。 (3)mRNA、tRNA、rRNA都是转录产物。 ·25· 知识点2遗传信息的翻译 1.密码子与反密码子 3 结合氨基 OH 酸的部位 5 碱基配对 U UU Aa AAU mRNA (1)密码子：位于四 上决定一个氨基酸的⑤ 如图中b。 (2)反密码子：位于⑥ 上与⑦ 发生碱基互补配对的3个 相邻的碱基，如图中a。 (3)密码子的种类为64种，AUG是真核细胞唯一的起始密码子，编码甲 硫氨酸，在原核生物中，GUG也可作为起始密码子，此时它编码甲硫氨 酸；终止密码子有3种，分别为UAA、UGA、UAG,正常情况下不编码任 何氨基酸，是肽链终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编 码硒代半胱氨酸。 特别提醒 (1)1种密码子决定1种氨基酸（密码子的专一性）：1种氨基酸可以由多种 密码子决定（密码子的简并性）；地球上几乎所有的生物都共用一套遗传 密码（密码子的通用性）。 (2)1种tRNA识别并转运1种氨基酸，而1种氨基酸可由1种或多种 tRNA转运。 (3)tRNA为单链分子，其3'端是结合氨基酸的部位。 2.翻译 (1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以⑧ 为模板合成具有 一定氨基酸顺序的© 的过程。 ·26· (2)过程 起始一mRNA与核糖体结合 运输②① 携带氨基酸置于特定位置 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应 延伸 tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上 终止-当核糖体遇到mRNA的2D 时，合成停止 肽链合成后，就从核糖体与② 上脱离， 脱离 盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 特别提醒 (1)1个mRNA上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链，这些肤链结构 相同。 (2)翻译过程的实质是氨基酸脱水缩合。 知识点3中心法则 b a DNA d RNA 一蛋白质 e 1.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。图中a、b、c、d、e分别表示 8 、@ 、⑤ 、西 逆转录。 2.在遗传信息的流动过程中，@ 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。 温馨提示并不是所有的生物都能进行中心法则的所有过程，如RNA的 复制和逆转录只发生在某些RNA病毒的增殖过程中。 自我校对： ①脱氧核糖核苷酸②胸腺嘧啶(T)③尿嘧啶(U)④单链⑤氨基 酸⑥RNA⑦RNA聚合酶⑧碱基互补配对⑨一条链⑩核糖核 苷酸①RNA聚合酶②RNA⑧双螺旋@mRNA⑤3个相邻的 碱基⑥tRNA⑦密码子®mRNA©蛋白质( @tRNA④终止 密码子 ②mRNA复合物⑧DNA复制 ④转录⑤翻译 ④RNA 复制⑦DNA、RNA 第2节基因表达与性状的关系 知识点1基因表达产物与性状的关系 1.间接途径：基因通过控制① 来控制代谢过程，进而控制生物体的 性状。 ·27· (1)豌豆的圆粒与皱粒形成机制 a.圆粒豌豆：② 含量高→成熟时能有效地保留水分。 b.皱粒豌豆：编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱→③ 异 常，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低→成熟时失水皱缩。 (2)人的白化病的形成机制 编码酪氨酸酶的基因异常→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能转变为④ 表现白化症状。 2.直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 举例：囊性纤维化的形成机制 编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基对→CFTR蛋白 在第508位缺少⑤ →CFTR蛋白结构与功能异常→支气管中黏 液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。 知识点2基因的选择性表达与细胞分化 1.基因类型 (1)在所有细胞中都能表达的基因：指导合成的蛋白质是维持细胞基本生 命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。 (2)只在某类细胞中⑥ 的基因：如卵清蛋白基因、胰岛素基因。 2.细胞分化的本质及结果 (1)本质：基因的⑦ (2)结果：该过程导致同一个体的体细胞中⑧ 不完全相同，从而 导致细胞具有不同的形态、结构和功能。 知识点3表观遗传及基因与性状间的对应关系 1.表观遗传 (1)概念：生物体基因的碱基序列保持⑨ ,但基因表达和表型发 生0 变化的现象。 温馨提示 表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 (2)原因：① 甲基化或构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰 化等。 2.基因与性状间的对应关系 (1)基因通过其表达产物—蛋白质来控制性状。 (2)在大多数情况下，基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系。一 个性状可以受多个基因影响，一个基因也可以影响多个性状。 (3)基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相 互作用，这种相互作用形成了一个复杂网络，精细地调控着生物性状。 自我校对： ①酶的合成②淀粉③淀粉分支酶④黑色素⑤苯丙氨酸⑥特异性 表达⑦选择性表达⑧mRNA和蛋白质⑨不变⑩可遗传①DNA ·28·