第4章 主干知识排查（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2教师用书（人教版 苏冀）

主干知识排查 一、基因指导蛋白质的合成 1．RNA适于作DNA信使的原因 (1)RNA的分子组成与DNA的很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，也能储存传递遗传信息。 (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。 2．RNA的种类和作用 (1)mRNA：作为DNA信使，是蛋白质合成的模板。 (2)rRNA：核糖体的组成成分。 (3)tRNA：转运氨基酸，识别密码子。 3．密码子的种类和特点 (1)种类 ①密码子的种类：64种。 ②起始密码子：2种，包括AUG和GUG，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码缬氨酸。 ③终止密码子：共3种，包括UAA、UAG和UGA；不编码氨基酸，是翻译终止的信号，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 (2)特点 ①专一性：一种密码子只决定一种氨基酸； ②简并：一种氨基酸可对应一种或多种密码子； ③通用性：地球上几乎所有生物体都共用一套密码子。 4．tRNA的功能和特点 (1)作用：识别mRNA上的密码子，转运特定氨基酸到核糖体中。 (2)特点：①每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 ②一种氨基酸可对应一种或多种tRNA。 5．细胞生物中遗传信息在DNA上，密码子(遗传密码)在mRNA上，反密码子在tRNA上。 6．转录和翻译过程的比较(基因表达，包括转录和翻译两个过程) 项目 转录 翻译 概念 以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 以mRNA为模板合成蛋白质的过程 场所 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 细胞质中的核糖体上 条件 ①模板：DNA的一条链； ②原料：4种游离的核糖核苷酸； ③能量：ATP； ④酶：RNA聚合酶 ①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③能量：ATP； ④酶：多种酶； ⑤搬运工：tRNA 碱基互补配对方式 A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 方向 5′端到3′端 核糖体沿mRNA由5′端向3′端移动 特点 ①边解旋边转录； ②转录结束，DNA恢复双螺旋结构 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 产物 RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA) 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 数量关系 DNA中碱基数∶mRNA中碱基数∶蛋白质中氨基酸数＝6∶3∶1 7.(1)真核细胞核DNA转录、翻译特点：先转录后翻译。 (2)原核细胞DNA转录、翻译特点：边转录边翻译。 8．中心法则的内容 ①DNA复制，②转录，③RNA复制，④翻译，⑤逆转录。 二、基因表达与性状的关系 1．基因控制性状的途径 (1)基因间接控制性状：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 (2)基因直接控制性状：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 2．细胞分化 (1)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 (2)细胞分化的表现 ①分子水平：mRNA、蛋白质的种类和数量等不同。 ②细胞器水平：细胞器的种类和数量有较大差异。 ③细胞水平：细胞形态、结构和功能发生改变。 3．表观遗传 (1)定义：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)类型：表观遗传的类型有DNA的甲基化，构成染色体的组蛋白的甲基化、乙酰化等。 4．基因与性状的关系 (1)大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。 (2)生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。 (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错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 1．RNA适于作DNA信使的原因：(1)RNA的分子组成与DNA的很相似，是由四种核糖核苷酸连接而成的，可以储存遗传信息，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。 2．多聚核糖体的意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 3．为什么说生命是物质、能量和信息的统一体？ 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。 4．基因控制性状的途径 (1)囊性纤维化患者的CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常。这表明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (2)某人由于控制合成酪氨酸酶的基因异常不能合成酪氨酸酶，进而不能将酪氨酸转变为黑色素，结果表现为白化病。这表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。 学科网（北京）股份有限公司 $ 主干知识排查 第4章 基因的表达 <<< 一、基因指导蛋白质的合成 1.RNA适于作DNA信使的原因 (1)RNA的分子组成与DNA的很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，也能储存传递 。 (2)RNA一般是 ，而且比DNA ，因此能够通过 ，从细胞核转移到细胞质中。 知识梳理 遗传信息 单链 短 核孔 2.RNA的种类和作用 (1)mRNA：作为DNA ，是 合成的模板。 (2)rRNA： 的组成成分。 (3)tRNA：转运 ，识别密码子。 信使 蛋白质 核糖体 氨基酸 3.密码子的种类和特点 (1)种类 ①密码子的种类： 种。 ②起始密码子：2种，包括AUG和 ，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码 。 ③终止密码子：共3种，包括UAA、 和UGA；不编码氨基酸，是翻译 的信号，但在特殊情况下，UGA可以编码 。 64 GUG 缬氨酸 UAG 终止 硒代半胱氨酸 (2)特点 ①专一性：一种密码子只决定 氨基酸； ②简并：一种氨基酸可对应 密码子； ③ ：地球上几乎所有生物体都共用一套密码子。 一种 一种或多种 通用性 4.tRNA的功能和特点 (1)作用：识别mRNA上的密码子，转运特定 到 中。 (2)特点：①每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。 ②一种氨基酸可对应 种tRNA。 5.细胞生物中遗传信息在 上，密码子(遗传密码)在 上，反密码子在 上。 氨基酸 核糖体 一 一种或多 DNA mRNA tRNA 6.转录和翻译过程的比较(基因表达，包括转录和翻译两个过程) 项目 转录 翻译 概念 以______的一条链为模板合成______的过程 以_______为模板合成_______的过程 场所 _______(主要)、线粒体、叶绿体 细胞质中的________上 条件 ①模板：______________； ②原料：4种游离的__________； ③能量：______； ④酶：____________ ①模板：________； ②原料：________； ③能量：_____； ④酶：多种酶； ⑤搬运工：_______ DNA RNA mRNA 蛋白质 细胞核 核糖体 DNA的一条链 核糖核苷酸 ATP RNA聚合酶 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 项目 转录 翻译 碱基互补配对方式 A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 方向 5′端到3′端 核糖体沿mRNA由_____端向_____端移动 特点 ①_____________； ②转录结束，DNA恢复_______结构 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，_________ _______________________________________ 5′ 3′ 边解旋边转录 双螺旋 少量的 mRNA分子就可以迅速合成大 量的蛋白质 项目 转录 翻译 产物 RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA) 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 数量关系 DNA中碱基数∶mRNA中碱基数∶蛋白质中氨基酸数＝___________ 6∶3∶1 7.(1)真核细胞核DNA转录、翻译特点： 。 (2)原核细胞DNA转录、翻译特点： 。 8.中心法则的内容 先转录后翻译 ① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。 边转录边翻译 DNA复制 转录 RNA复制 翻译 逆转录 二、基因表达与性状的关系 1.基因控制性状的途径 (1)基因间接控制性状：基因通过控制 来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 (2)基因直接控制性状：基因通过控制 直接控制生物体的性状。 酶的合成 蛋白质的结构 2.细胞分化 (1)细胞分化的本质就是 。 (2)细胞分化的表现 ①分子水平： 的种类和数量等不同。 ②细胞器水平： 的种类和数量有较大差异。 ③细胞水平： 发生改变。 3.表观遗传 (1)定义：生物体 保持不变，但基因表达和表型发生 的现象。 (2)类型：表观遗传的类型有DNA的 ，构成染色体的 的甲基化、乙酰化等。 基因的选择性表达 mRNA、蛋白质 细胞器 细胞形态、结构和功能 基因的碱基序列 可遗传变化 甲基化 组蛋白 4.基因与性状的关系 (1)大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的 的关系。一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。 (2)生物体的性状也不完全是由基因决定的， 对性状也有着重要影响。 (3)基因与 、基因与 、基因与 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 一一对应 环境 基因 基因表达产物 环境 1.RNA适于作DNA信使的原因：(1)_________________________________ ____________________________________________________________________________；(2)______________________________________________ ______________________________。 2.多聚核糖体的意义是 。 3.为什么说生命是物质、能量和信息的统一体？ _______________________________________________________________ ____________________________________。 长句表达 RNA的分子组成与DNA的很相似，是由四种核糖核苷酸连接而成的，可以储存遗传信息，具备准确传递遗传信息的可能 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 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 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 4.基因控制性状的途径 (1)囊性纤维化患者的CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常。这表明基因可以通过_______ ____________直接控制生物体的性状。 (2)某人由于控制合成酪氨酸酶的基因异常不能合成酪氨酸酶，进而不能将酪氨酸转变为黑色素，结果表现为白化病。这表明基因通过_________ ______________________，进而间接控制生物体的性状。 白质的结构 控制蛋 控制酶 的合成来控制代谢过程 $