专题0 4 基因的表达考点目录考点0 1 基因指导蛋白质的合成考点0 2 基因表达与性状的关系知识梳理考点0 1 基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构、种类和功能1.DNA与 RNA的比较比较项目DNARNA基本单位脱氧核甘酸核糖核甘酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A TCGA U C G结 构通常呈双螺旋结构多为单链结构主要存在部位细胞核细胞质2.RNA作为DNA的信使传递信息的原因：(1)RNA也是由核昔酸组成，含氮碱基有A、G、C、U,具备准确传递遗传信息的可能2)R N A 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)RNA与 DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中4)R N A 为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行3.RNA的结构与功能1mRNA（信 使 RNA）蛋白质合成的模板rRNA（核糖体RNA）核糖体的组成部分tRNA（转运RNA）氨基酸的运载工具二、遗传信息的转录和翻译（一）转录1.概念：以 DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程3.条件：（1）模板：DNA的一条链（模板链）；（2）原料：4 种核糖核甘酸;（3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）；（4）酶：RNA聚合酶RNA湘gs解旋：打开氢键，双链解开，暴露碱基酶：RNA聚合前结果:形成一个RNA一原则:碱基互补配对原则（A U,T A,G C,C G）配对（模板：解开的DNA双链中的一条链.原料：游离的4种核糖核甘酸多释放:合成的RNA从DNA链上释放，DNA双链恢复5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA6.DNA复制与DNA转录的比较比较项目DNA复制DNA转录模板DNA的两条链DNA的一条链原料四种脱氧核甘酸四种核糖核甘酸碱基互补配对原则A-T；G-CA-U；T-A；G-C2酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶产物DNARNA（二）遗传信息的翻译1.概念：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2.场所或装配机器：核糖体3.条件：模版：m R N A 原料：氨 基 酸 酶：多 种 酶 能 量：A T P 搬运工具：tRNA4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子比较项目实质联系遗传信息DNA中脱氧核昔酸的排列顺序TUA 卜ULA八AHT AUSSJ(J7 士y a 悠皈微密码子mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基卜 0 21fM。
卜 cj.G 人/Oi rC MA rGi y f CAi FT 卜 A岸工大为JR发T仆 A 卜 Uj IAL*ap反密码子位 于 tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基DNA tnRN A（RNA（看因）（密码不）（）遗传信息是基因中脱氧核昔酸的排列顺序通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核甘酸的排列顺序上；密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子5.密码子（1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3 种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但 UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸2）特点简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定A.通常一种密码子决定L 种氨基酸，一 种 tRNA只能转运L 种氨基酸B.每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子的简并性），可由一种或几种tRNA转运通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子6.过程3（核整体面 而 京上的移动方向）起始mRNA与核糖体结合运输-tR N A 携带氨基酸进入特定位置延伸一核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体）停止一当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止脱离一肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离7.翻译过程的三种模型图解读（1）模型甲中一个核糖体与mRNA的结合位点形成复个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向是由左往右。
2）在细胞质中翻译是一个快速高效的过程通常一个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3）模型丙是原核细胞内发生的转录和翻译过程,特点是边转录边翻译,与真核细胞不同的原因是原核细胞无以核膜为界限的细胞核,原核细胞的基因中无内含子，转录形成的mRNA不需要加工即可作为翻译的模板三、中心法则1.提出者:克里克2.过程复 公 制5转 录 复,、-%RNA逆转成利;翻 译 蛋 白 质（性状）3.各种生物遗传信息的传递途径（1）能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递：:A皿R N A 蛋白质4(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递尔A 3重白质H rJ ,(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递RNA些 生 刊：DNA四&R N A史匕强白质(4)高度分化的细胞遗传信息的传递DNA*R N A N*最白庾4.生命是物质、能量和信息的统一体(1)DNA、RNA是信息的载体2)蛋白质是信息的表达产物3)ATP为信息的流动提供能量考点0 2基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系1.直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
例子：镰刀型细胞贫血症编码血红蛋白的基因中一个碱基变化-血红蛋白结构发生变化-红细胞形态呈镰刀状一红细胞容易破裂，患溶血性贫2.间接控制：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例子：白化病酪氨酸酶基因异常一酪氨酸酶不能合成一酪氨酸不能转为黑色素 白化病5二、基因的选择性表达与细胞分化1.细胞中表达的基因分类:(1)管家基因:在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的如:ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等2)奢侈基因:只 在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异如：胰岛素基因、血红蛋白基因等2.细胞分化的实质：(1)细胞分化是基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同2)细胞分化的“不变”与“变”不变：DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目；变：mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能未 裳 达 凄达 ；口 0 ：SSK9 口r曲题曲匚I3.基因的选择性表达的结果(1)细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等2)细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。
3)细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等4)特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等三、表观遗传1.概念：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.特点可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代不变性：基因的碱基序列保持不变可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，3.常见的调控机制(1)DNA甲基化修饰(主要抑制转录)启动子：是 RNA聚合酶识别和结合的位点；DNA的甲基化可以引起基因的失活，基因不能表达虫 _ 笫相反即被修饰的DNA可能发生去甲基化a”王京.求.马区(2)染色体组蛋白甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因6表 达（乙酰化主要是激活转录）（3）非编码RNA（主要抑制翻译）非编码RNA：不编码蛋白质的RNA除 tRNA和 rRNA）如下图所示的种非揄码RNADNADNAmRNA非蝮码RNA 一余白质卜互补配对阻止H 附抑制法因去达）【注意】表观遗传不遵循孟德尔遗传规律表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成四、基因和性状的关系1.基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响性状的形成往往是内因（基因）与 外 因（环境）相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。
2.环境因素可使生物体的性状发生改变环境因素可以通过表观遗传使生物体的性状发生改变，也可以通过改变遗传物质，使生物体的性状发生改变3.多数情况下，基因与性状不是简单的一一对应关系（1）一个性状可以受到多个基因的影响例如，人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用2）一个基因也可以影响多个性状例如，我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、7发育和产量都有重要作用3)生物体的性状不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要的影响例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。