第20讲 基因的表达 长阳一中 黄家国

基因的表达： 基因通过指导蛋白质的合成来控制 性状的过程。 基因指导蛋白质的合成 基因对性状的控制 遗传信息的翻译 遗传信息的转录 包括

考纲要求 知识内容 考纲要求 （1）遗传信息的转录和翻译 （2）基因与形状的关系 Ⅱ Ⅰ：了解 Ⅱ：理解 Ⅲ ：应用

一、DNA与RNA的区别 DNA RNA 基本单位 基本单位组成成分 无机酸 五碳糖 碱基 分类 分布 结构 功能 鉴别 脱氧核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种） 磷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 A、G、C、 T A、G、C、 U 核DNA、 质DNA mRNA、 tRNA、 rRNA 细胞核、线粒体、叶绿体 主要存在与细胞质中 通常是规则的双螺旋结构 通常是单链结构 主要的遗传物质 遗传物质、运输工具、组分、酶 二苯胺、甲基绿 吡罗红

一、DNA与RNA的区别 问题探究一：为什么RNA适于作DNA的信使呢？ RNA是由核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。 细胞核转移到细胞质中。 问题探究二 ：DNA的遗传信息是怎么传给 mRNA的？ 在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA。

二、遗传信息的转录

D 【例1】【2014年高考海南卷24题】在其他条件具备情况下，在试管中加入物质X和物质Z可得到相应产物Y。下列叙述正确的是 ( ) A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶 B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷 C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶 D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分 子，则Z是氨基酸 D

三、遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种氨基酸以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

问题探究三：游离在细胞质中的氨基酸，如何运送到核糖体上的？ 1、tRNA 一种tRNA只可以转运一种氨基酸。 一种氨基酸可由不同的tRNA转运。 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 A U A C U A G 反密码子 反密码子 反密码子

U C A G mRNA 2、密码子： mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 密码子 思考：若一个基因在复制过程中发生碱基对的替换，这种变化是否一定反映到蛋白质的结构上？ a、简并性（一种氨基酸可以与一个或多个密码子相对） b、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表 c、一个密码子只和一种氨基酸相对应（终止密码子除外） d、不重叠性及连续性 e、密码子共有：64种 能决定氨基酸的密码子：61种 2个起始密码，3个终止密码

生理作用 DNA mRNA tRNA 3、遗传信息、密码子和反密码子的比较 存在 含 义 位置 遗传信息 密码子 反密码子 含　义 生理作用 遗传信息 密码子 反密码子 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 DNA mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 直接决定氨基酸的排列顺序 mRNA 与密码子互补的三个碱基 识别密码子 tRNA

图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题。 【例2】 图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题。 (1)图示甲、乙、丙过程分别表示 _______、_____和______的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在 _______ 及_______ 中。 (2)生物学中，经常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究甲过程的物质合成情况，原因是 ______________________________________________________________________________ 。 DNA复制 转录 翻译 线粒体 叶绿体 3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况

(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是_______ 。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，而细胞核中的甲过程在每个起点一般起始_____ 次。 (4)丙过程在核糖体上进行，通过 _______ 上的反密码子来识别mRNA上的碱基，将氨基酸转移到相应位点上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经_______ 和 _______加工修饰的结果。 RNA聚合酶 一 tRNA 内质网 高尔基体

四、复制、转录、翻译比较 DNA复制 转录 翻译 时间 场所 模板 原料 酶 能量 原则 特点 产物 细胞分裂间期 生长发育过程 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 DNA的两条链 基因的一条链 mRNA为模板 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 二十种氨基酸 DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 特定的酶等 都需要消耗能量 A-U T-A G-C C-G mRNA与tRNA配对 A-U, G-C A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 原核生物：边转录边翻译 结束后mRNA降解成单体 边解旋边转录 2个子代DNA分子 特定氨基酸顺序的多肽 3种RNA

五、中心法则 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 复制 逆转录 问题探究四： 如何理解中心法测？

各类生物遗传信息的传递过程： （遗传物质为DNA的生物） 1、真核生物： 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 2、原核生物： 5、HIV等逆转录病毒： 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 逆转录

(2013湖北武汉联考)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列叙述有误的是( ) 【例3】 (2013湖北武汉联考)如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列叙述有误的是(　　) B A. ②④过程分别需要RNA聚合酶、逆转录酶 B. RNA聚合酶可来源于进行⑤过程的生物 C. 把DNA放在含15N的培养液中进行①过程,子一代含15N的DNA占100% D. ①②③均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同

六、基因对性状的控制 ①基因通过控制 来控制代谢过程， 进而 .控制生物体的_____ 酶的合成 间接 性状 控制酪氨酸酶的基因异常 ①基因通过控制 来控制代谢过程， 进而 .控制生物体的_____ 酶的合成 间接 性状 控制酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸酶不能正常合成 酪氨酸不能正常转化为黑色素 缺乏黑色素表现为白化病

六、基因对性状的控制 ②基因还能通过控制蛋白质的______而_____ 控制生物体的_______ 结构 直接 性状 编码血红蛋白的基因 中一个碱基对被替换 血红蛋白的结构发生变化 红细胞成镰刀型 容易破裂，患溶血性贫血

思考： 1、 表现型相同基因型一定相同吗？ 不一定 2、基因型相同表现型一定相同吗？ 不一定 表现型 = 基因型 + 外界环境

[专题小结] DNA 密码子 mRNA tRNA 多肽 (或蛋白质)