(2018上课)基因的表达(一轮复习)

一轮复习2018-12-17一、什么是基因？基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。1.基因和染色体的关系基因在染色体上，并且在染色体呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体上的几个基因2.基因与DNA的关系：整个DNA分子中都是由基因构成的吗？基因是有遗传效应的DNA片段。基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系染色体基因1基因2非编码区编码区非编码区下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点终止子原核基因编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点外显子内含子终止子真核基因3.基因和性状的关系基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位——结构单位和功能单位。4.基因和脱氧核苷酸的关系每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。5.基因和遗传信息的关系基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。DNA的基本组成单位是什么？基因的基本组成单位是什么？二、基因控制蛋白质合成1.基因的基本功能1).通过自我复制，在传种接代中传递遗传信息。2).通过转录、翻译，在后代个体发育过程中，表达遗传信息。2.什么是表达遗传信息？DNARNA蛋白质转录翻译为什么RNA适于作DNA的信使？RNA也是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则。RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA的种类、结构和功能考点一1、基本单位：核糖核苷酸2、结构：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、种类和功能：①信使RNA（mRNA）：遗传信息转录的产物，翻译的直接模板；②转运RNA（tRNA)：运载特定氨基酸的工具，可识别密码子；③核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。一端为氨基酸结合的部位，另一端为反密码子，能与密码子碱基互补配对。二、转录解旋酶RNA第一步：解旋第二步：互补配对第三步：RNA合成第四步：释放DNA片段（基因）遗传信息的转录考点二遗传信息的转录以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程主要在细胞核（线粒体、叶绿体中也有转录）DNA分子的一条链（不同基因的模板链可能不同）四种游离的核糖核苷酸ATPG－C、C－G、T－A、A－URNA（三种）DNA→mRNA解旋---互补配对----RNA合成---释放RNA聚合酶10.过程：9.遗传信息传递的方向：8.产物：7.转录时的碱基配对：6.酶：5.能量：4.原料：3.模板：1.定义：2.场所：mRNA蛋白质碱基的数量氨基酸的数量决定排列顺序氨基酸排列顺序决定种类种类决定4种20种UCAUGAUUAmRNA密码子密码子密码子7、密码子：①概念：②密码子种类：③决定氨基酸的密码子共有___种6164种④密码子的特点：简并性：专一性：通用性：一种氨基酸对应一种或几种密码子一种密码子只对应一种氨基酸自然界中的生物都共用一套密码子信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基核糖体AAGUGAAAGmRNAAAGUGAAAGmRNA脱水缩合①场所：核糖体②模板：mRNA③原料：游离的20种氨基酸④工具：tRNA⑥碱基配对：⑦产物：多肽链（蛋白质）2.翻译的过程：G－C、C－G、U－A、A－U⑤条件：ATP、酶、转运RNA、mRNA、氨基酸⑧遗传信息流动：mRNA蛋白质遗传信息的翻译考点三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的过程。1.概念：编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点终止子原核基因编码区非编码区非编码区启动子与RNA聚合酶结合位点外显子内含子终止子真核基因3、遗传信息、密码子、反密码子区别：遗传信息位于DNA分子的基因上面密码子位于mRNA上面反密码子位于tRNA上面考点四基因表达过程中相关数量的计算1、蛋白质中氨基酸数与mRNA、DNA中碱基数的关系：CTACCACTGGATGGTGACGAUGGUGACDNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译氨基酸n3n6n氨基酸:mRNA碱基数:DNA碱基数＝1:3:6氨基酸数目＝tRNA数目注意：无特别说明，不考虑终止密码2、计算中“最多”和“最少”的分析：①翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。③在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。例.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是()A.198个B.199个C.200个D.201个B2．DNA分子的复制、转录和翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶(RNA聚合酶等)、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA一个单链RNA(mRNA、tRNA，rRNA)多肽链复制转录翻译模板去向分别进入2个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链碱基配对A－T，T－A，C－G，G－CA－U，T－A，C－G，G－CA－U，U－A，C－G，G－C遗传信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义使遗传信息从亲代传递给子代使遗传信息从DNA传递到RNA表达遗传信息，使生物表现出各种性状RNADNA蛋白质转录翻译复制1、提出：克里克、1957一、中心法则的提出及其发展概括了生物遗传信息的主要传递方向2、发展：①RNARNARNA复制酶②RNADNA逆转录酶③蛋白质蛋白质3、对中心法则的理解：蛋白质DNARNA逆转录转录翻译复制①②③④⑤①DNA→DNA②DNA→RNA③RNA→蛋白质⑤RNA→DNA④RNA→RNADNA的复制遗传信息从DNA传递给mRNA的转录以mRNA为模板合成蛋白质，体现生物性状RNA也可以自我复制在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成DNA。其中④⑤只发生在RNA病毒在宿主细胞内进行增殖的过程中；高等动植物体内只能发生①②③。各类生物遗传信息的传递过程：1、真核生物：2、原核生物：3、DNA病毒：4、RNA病毒：5、逆转录病毒：转录DNARNA翻译蛋白质RNA翻译蛋白质转录DNARNA翻译蛋白质RNA逆转录（遗传物质为DNA的生物）5、有碱基互补配对原则阶段：①对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。蛋白质DNARNA逆转录转录翻译复制①②③④⑤4、中心法则体现了DNA的两大基本功能②对遗传信息的表达功能,它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。①DNA复制②转录③翻译④RNA复制⑤逆转录①DNA复制②转录③翻译④RNA复制⑤逆转录原料模板产物脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸DNA两母链DNA模板链RNA链RNA链mRNA链DNAmRNADNARNA多肽链6、上述①②③④⑤过程有何区别蛋白质DNARNA逆转录转录翻译复制①②③④⑤二、基因、蛋白质与性状的关系基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？（1）豌豆的圆粒与皱粒（2）人的白化病（3）囊性纤维病（4）镰刀型贫血症基因结构蛋白细胞结构生物性状酶或激素细胞代谢生物性状蛋白质直接作用间接作用总之：a.生物性状主要是由蛋白质体现b.蛋白质的合成又受基因的控制所以：生物的性状是由基因控制的以上实例可知：小结：基因对性状的控制1.通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状。2.通过控制蛋白质分子的结构直接控制性状。DNA—蛋白质—性状的关系：DNA的多样性蛋白质的多样性生物界的多样性决定导致根本原因直接原因表现形式37基因与性状的关系结论：基因和性状的关系并不都是简单的线性关系。表现型（性状）=基因型（基因）+环境一个性状可能是由多个基因决定的，反之，一个基因也可以影响多个性状。温故知新一、关于基因：肤色眼皮单双血型基因非基因区1、有遗传效应的DNA片段2、控制生物的性状3、在染色体上呈线性排列4.基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位。DNA