基因的表达一轮复习教学案(教师版).doc

1、1基因的表达基因的功能：传递遗传信（DNA 的复制）、表达 遗传信息（转录和翻译）知识点 1：RNA 的结构1、基本单位：核糖核苷酸。核糖2、元素组成：、3、结构：一般是单链，且比短，不稳定，变异频率高。4、种类 种类 作用信使 RNA（mRNA） 蛋白质合成的直接模板转运 RNA（tRNA） 识别并转运氨基酸（一种 tRNA 只能转运一种氨基酸）核糖体 RNA（rRNA） 核糖体的组成成分有些 RNA 可作为酶，催化某些化学反应的完成在 RNA 病毒中，RNA 可作为遗传物质6、存在部位：主要在细胞质注：1 tRNA、mRNA、rRNA 均是转录产 生的，在翻 译过程中共同发挥作用。2若核酸

2、中出现 碱基 T 或五碳糖为脱氧核糖， 则必为 DNA。3若 AT、CG，则为单链 DNA；若 A=T、C=G，则一般认为是双链 DNA。4若出现 碱基 U 或五碳糖为核糖，则必为 RNA。5要确定是 DNA 还是 RNA，必 须知道碱基的种类或五碳糖的种类 ，是 单链还是双链，还必须知道碱基比率。知识点 2：基因指导蛋白质的合成过程1、DNA 复制、转录、翻译的比较表达遗传信息DNA 功能 传递遗传信息(复制)转录 翻译时间 有丝分裂间期；减前的间期 生长发育的连续过程中场所 真核细胞主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体； 原核细胞主要在拟核 核糖体条件原料：四种脱氧核苷酸模板：DNA 的两条

3、链酶：解旋酶、DNA 聚合酶等能量：ATP原料：4 种核糖核苷酸模板：的一条链酶：聚合酶能量：原料：20 种氨基酸模板：mRNA能量：ATP有关酶核糖体、tRNA（工具）等过程DNA 边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化DNA 解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA(单链)，mRNA 进入细胞质与核糖体结合以 mRNA 为模板，tRNA 一端的碱基与 mRNA 上的密码子配对，另一端携带相应氨基酸，在核糖体合成有一定氨基酸序列的蛋白质（核糖体沿 mRNA 移动）P 含氮碱基A 腺嘌呤G 鸟嘌呤C 胞嘧啶U 尿嘧啶2模板去向分别进入两个子代

4、 DNA 分子中恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构 分解成单个核苷酸碱基配对 A-T、T-A、G-C、C-G A-U、 T-A、G-C、C-G A-U、 U-A、 G-C、C-G特点 边解旋边复制；半保留复制 边解旋边转录（DNA 双链全保留） 一个 mRNA 上可连续结合多个核糖体，依次合成多肽链产物 两个双链 DNA 分子 mRNA（主要）（tRNA、rRNA） 有一定氨基酸序列的蛋白质意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状2、氨基酸与密码子、反密码子的关系（1）遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序(碱基对的排列顺序）（2）密码子存在于

5、mRNA 上，共有 64 种。决定氨基酸的密码子有 61 种；终止密码子有 3 种（UAA、UGA、UAG）,不决定氨基酸；起始密码子有 2 种（AUG 甲硫氨酸、GUG 缬氨酸），决定氨基酸。三个特点：专一性（一种密码子只决定一种氨基酸）简并性（一种氨基酸可以由几种密码子决定）（作用：增强了密码子的容错性）通用性（生物界共用一套遗传密码）（3）反密码子存在于 tRNA 上，共有 61 种。tRNA 为 61 种提醒：一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。一种氨基酸可由一种或几种 tRNA 搬运，但一种 tRNA 只能 搬运一种氨基酸。补充：比较启动子、起始密码子、

6、终止子、终止密码子的区别。3、mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系图（多聚核糖体）数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，（同时进行多条多肽链的合成）目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从左向右（见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。注意：图示中 4 个核糖体合成的 4 条多肽链因为模板 mRNA 相同，所以合成了 4 条相同的肽链，而不是 4 个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出 4 条不同的肽链。【典例 1】关于图示生理过程的说法，正确的是( )

7、A能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核BmRNA 上所含有的密码子均能在 tRNA 上找到与其相对应的反密码子C该图表示的是转录和翻译D该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供【典例 2】关于转录和翻译的叙述，错误的是( )3A转录时以核糖核苷酸为原料 B转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中的特定碱基序列CmRNA 在核糖体上移动 翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨 基酸可增强密码的容错性【典例 3】甲、乙图表示真核细胞内两种 物质的合成过程，下列叙述正确的是(双选)( )A甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子B甲、乙所示过程均可在细胞核内进行CDNA 分子解

8、旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次【典例 4】下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：（1）甲图表示的过程是翻译，乙图表示的过程是转录（2）乙过程的模板是DNA 中的 A 链，进行的场所是细胞核，所需要的原料是 4 种核糖核苷酸。（3）甲过程的场所是核糖体，需要的模板是 mRNA，运载氨基酸的工具是 tRNA，以中已知序列为模板翻译后的产物是四肽，翻译过程中需要 4 个 tRNA 来运载。（4）DNA 分子复制需要解旋酶和 DNA 聚合酶，转录需要 RNA 聚合酶。（5）甲、乙表示的过程的意义是表达遗传信

9、息，使生物体表现出各种遗传性状。知识点 3：中心法则的提出及发展1.提出人：1957 年，克里克。（1965 年，发现 RNA 复制；1970 年，发现逆转录。）2.完善的中心法则内容（用简式表示）注：RNA 的自我复制和逆转录只发生在某些 RNA 病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与，该酶 在基因工程中常用于催化合成目的基因。中心法 则的 5 个 过程都遵循碱基互补配对原则。对中心法则的理解：(1)以 DNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以 RNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递无逆转录功能的（如烟草花叶病毒等）：4有逆转录功能的（如 HIV 等）：【典例

10、3】如图为中心法则图解。下列有关叙述中，错误的是()A过程 a 只发生在有丝分裂的间期B过程 b 和 c 为基因的表达，具有选择性C过程 a、b、 c、d、e 都能发生碱基互补配对D过程 d、e 只发生在某些病毒体内【典例 4】已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是()ADNADNARNA蛋白质 BRNARNA蛋白质 CDNARNA蛋白质 D蛋白质RNA知识点 4：基因对性状的控制基因是控制生物性状的结构单位和功能单位（决定生物性状的基本单位）。1、基因对性状控制的方式(1)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，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接途径：基因通过控

11、制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状，如白化病。2、基因与性状的对应关系（1）一般而言，一个（对）基因只决定一种性状（2）生物体的一种性状有时受多个（对）基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与 50 多个不同基因有关（3）有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。所以，基因与性状并不是简单 的线性关系。（考 题中常考两 对基因控制一种性状）3、性状（表现型）是由基因和环境共同作用的结果。【典例 5】 下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中不正确的是 ()A生物体的性状完全由基因控制 B蛋白质的功能可以体现生物性状C蛋白质的结构可直接影响生物性状 D基因与性状不

12、都是简单的线性关系【典例 6】香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对等位基因（A 和 a、B 和 b）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示。（1）从图可见，紫花植株必需同时具有和基因，方可产生紫色物质。（2）基因型为 AaBb 和 aaBb 的个体，其表现型分别是紫花和白花。（3）AaBbAaBb 的子代中，紫花植株与白花植株的比例分别为 9/16 和 7/16。（4）本图解说明，基因与其控制的性状之间的数量对应关系是两对基因控制一种性状。基因对性状的控制方式是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。知识点 5：基因指导蛋白质合成的有关计算1、DNA（基因）、mRNA

13、 中碱基与肽链中氨基酸个数关系（ 6：3：1）【典例 7】一个 mRNA 分子有 m 个碱基，其中 GC 有 n 个；由该 mRNA 合成的蛋白质有两条肽链。则其模板 DNA 分子的 AT 数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(D)Am、 1 Bm、 2 C2(mn)、m3 m31 m3D2(mn) 、 2m352、蛋白质的有关计算蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数。（肽键数= 水分子数）蛋白质平均相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量氨基酸数-(氨基酸数肽链数）18若基因中有 n 个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为 a，合成含 m 条多肽链的蛋白质的相对分子质量= n/6 a-18（ n/6 -m），若改为 n 个碱基对，则公式为 n/3a-18（n/3-m）。3、碱基数值和比例的计算：mRNA 上 A+U 的数值和比例 =模板链上 A+T 的数值和比例。提醒：解题时应看清是 DNA 上（或基因中）的碱基对数还是个数；是 mRNA 上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。