1、壹佰工作室壹佰工作室 第第4章章 基因的表达基因的表达四四明确目标，把握方向明确目标，把握方向概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现3.1.5 概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础一、基因指导蛋白质的合成一、基因指导蛋白质的合成C、H、O、N、P核糖核苷酸核糖核苷酸A、U、C、G蛋白质蛋白质识别识别转运转运核糖体核糖体2.转录2.1 概念：在_ 中，通过 酶以_为模板合成_的过程。2.2 过程：解旋：在_的作
2、用下，DNA双链解开，碱基暴露出来；合成：细胞中游离的_与模板链上暴露的碱基进行互补配对（A-U、T-A、G-C、C-G），与模板链配对的核糖核苷酸在_的作用下依次连接，形成一个RNA；释放：RNA从模板链上释放，DNA恢复双链。四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础一、基因指导蛋白质的合成一、基因指导蛋白质的合成细胞核细胞核（主要）（主要）RNA聚合聚合DNA的一条链的一条链RNARNA聚合酶聚合酶核糖核苷酸核糖核苷酸RNA聚合酶聚合酶3.翻译3.1 概念：在细胞质的_中，以_为模板，以游离在细胞质中的_为原料，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。场所为 ，搬运氨基酸的工具为 ，信息传递
3、方向为mRNA一定氨基酸顺序的蛋白质。3.2 密码子：_上决定1个氨基酸的_。密码子共有_种，其中决定氨基酸的密码子有_种。密码子特点：（一个密码子只能决定一种氨基酸）、（一种氨基酸一般可以对应几种密码子）、（所有生物共用一套密码子）。3.3 tRNA：每种tRNA只能识别并转运_种氨基酸，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，叫_，理论上tRNA共有_种。四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础一、基因指导蛋白质的合成一、基因指导蛋白质的合成核糖体核糖体mRNA各种氨基酸各种氨基酸核糖体核糖体tRNAmRNA 3个相邻的碱基个相邻的碱基64 62 专一性专一性 简并性简并性 通用性通
4、用性 1 反密码子反密码子62（1）各过程名称：；。其中过程需要 酶。（2）在正常细胞中能发生 过程，过程只能发生在被 感染的宿主细胞中。由遗传信息的流动过程可知，生命是 的统一体。（3）中心法则各过程都遵循 原则。1.由 提出，总结了 传递的一般规律。之后科学家又对其进行了补充，中心法则图解如下：四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础二、中心法则二、中心法则克里克克里克遗传信息遗传信息DNA复制复制 转录转录翻译翻译 逆转录逆转录 RNA复制复制 逆转录逆转录 RNA病毒病毒 物质、能量和信息物质、能量和信息 碱基互补配对碱基互补配对四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础二、中心法则二、
5、中心法则过程信息流动方向条件场所模板原料能量酶其他DNA复制DNADNADNA的两条链 ATP解旋酶DNA聚合酶 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体转录DNARNA 核糖核苷酸ATPRNA聚合酶 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体翻译mRNA蛋白质mRNA氨基酸ATP多种酶tRNA核糖体核糖体RNA复制RNARNARNA核糖核苷酸ATPRNA复制酶 RNA病毒感染的 逆转录RNADNARNA ATP逆转录酶 DNA的的一条链一条链脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸宿主细胞宿主细胞2.中心法则各过程比较1.基因对性状的控制：基因控制生物体性状是通过控制 的合成来实现的，有两条途径：
6、（1）间接控制：基因通过控制基因通过控制 来控制来控制 过程，进而控制生物体的性状。过程，进而控制生物体的性状。实例：皱粒豌豆的形成机制、白化病症状的形成。（2）直接控制：基因通过控制基因通过控制 直接控制生物体直接控制生物体的性状。的性状。实例：囊性纤维化疾病四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础三、基因表达产物与性状的关系三、基因表达产物与性状的关系酶的合成酶的合成蛋白质蛋白质蛋白质的结构蛋白质的结构代谢代谢1.细胞分化的本质就是 。2.表观遗传是生物体基因的 ，但 的现象。3.基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞内的基因 以及 都是受到调控的。4.基因与 、基因与 、基因与 之间存
7、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。四四梳理核心，夯实基础梳理核心，夯实基础四、基因的选择性表达与表观遗传四、基因的选择性表达与表观遗传碱基序列保持不变碱基序列保持不变基因的选择性表达基因的选择性表达表达与否表达与否基因表达和表型发生基因表达和表型发生可遗传变化可遗传变化表达水平的高低表达水平的高低基因基因基因表达产物基因表达产物环境环境四四1.教材必修2 P70生物科学史话“遗传密码的破译”:为什么要去除细胞提取液中的DNA和mRNA?深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力【提示】细胞中原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果，细胞中原有
8、的DNA可能作为mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也会干扰实验结果，因此需要去除细胞提取液中的DNA和mRNA。四四深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力2.转录生成的产物只有mRNA吗?如何快速高效地进行翻译呢？多聚核糖体出现的意义？【提示】转录合成的RNA主要有三种类型：mRNA、tRNA、rRNA。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。多聚核糖体的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。四四深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力3.原核细胞与真核细胞基因表达有何不同？【提示】原核生物没有核膜，因此转录和翻译在同一空间进行，两个过程常紧密偶联，同时发生
9、(边转录边翻译)；而真核生物的核基因主要在细胞核中进行转录，然后在细胞质中进行翻译(在线粒体、叶绿体中也可边转录边翻译)。四四深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力4.教材必修2 P69拓展应用：红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，从基因表达角度说出这些抗菌药物的抗菌原因。【提示】三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达，来干扰 细菌蛋白质的合成，进而抑制细菌生长的。红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。四四深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力5.已知基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。DNA甲基化导致基因控制的性状发生改变。这种现象属于基因突变吗？请说明理由。【提示】不属于，DNA甲基化不改变基因的碱基序列。四四深挖教材，提升能力深挖教材，提升能力6.你是如何评价基因决定生物体的性状这一观点的？【提示】性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境）相互作用的结果，并且环境可能会通过基因或染色体上的其他成分修饰，调控基因的表达，进而影响生物体性状。
