高中生物必修二第四章基因的表达
一、基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，将这一过程称为基因的表达。
二、RNA
1、元素组成：C、H、O、N、P
2、基本单位：4种核糖核苷酸
3、含氮碱基种类：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
4、种类：①信使RNA（mRNA）：蛋白质的合成模板
②转运RNA（tRNA）：识别并转运氨基酸【右图为tRNA结构图】
③核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分
（注：tRNA中的碱基不止反密码子的三个碱基）
5、与DNA的区别：①五碳糖的不同，DNA是脱氧核糖，RNA是核糖
②含氮碱基的不同，DNA中特有胸腺嘧啶（T），RNA中特有尿嘧啶（U）
三、遗传信息的转录
1、定义：以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，叫做转录。
2、转录过程：
（1）解旋：在RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，DNA双链的碱基暴露。
（2）配对：①根据碱基互补配对原则；
②以解开的DNA双链中的一条链为模板；
③以游离的4种核糖核苷酸为原料
④游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，互补时，两者以氢键结合（3）连接：在RNA聚合酶作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
（4）释放：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。
3、转录不一定发生在细胞核中，也可以在叶绿体、线粒体中
4、转录的产物不一定是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息。
四、遗传信息的翻译
1、定义：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，叫做翻译。
2、场所：核糖体
原料：游离在细胞质中的各种氨基酸
3、运输工具：tRNA
4、模板：mRNA
5、能量供应：由ATP供能，有酶的参与
6、产物：多肽
7、注意事项：
（1）翻译过程中mRNA不移动，移动的是核糖体，核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子，肽链随之加长。
（2）转录和翻译过程中的碱基配对不是A—T而是A—U
（3）不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。
（4）多肽的合成都是从-NH2的一端的氨基酸开始，终止于最后氨基酸的-COOH端
（5）第一个合成的氨基酸总是甲硫氨酸（但在多肽合成之后可被切除）
（6）一个mRNA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mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。（37°时，细菌细胞内合成肽链的速度
约为15个每秒）
（7）右图中，右端的多肽链比左端长，故核糖体由左向右移动。
9、①在真核细胞中：先转录后翻译
②在原核细胞中：边转录边翻译
五、密码子与反密码子
密码子反密码子
位置mRNA tRNA
作用直接决定蛋白质中的氨基酸的序列识别密码子，从而转运氨基酸
互补关系与DNA模板链上的碱基互补与mRNA上的碱基互补
1、密码子表：
（1）一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸（2）一种氨基酸可以由多种密码子来决定，可由多种tRNA转运
（2）决定氨基酸的密码子只有61个，有3个终止密码子。
（3）具体密码子表（共有64个密码子）
（4）密码子表的特性：
①通用性：地球上几乎所有生物都共用一套密码子表。
②简并性：一种氨基酸有可能有多个密码子。——提高遗传的容错率六、DNA复制、转录和翻译的比较：
信息传递DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
七、中心法则（克里克提出）：
①DNA半保留复制②转录③翻译
④RNA复制（存在于自我复制型RNA病毒，需要RNA聚合酶）
⑤逆转录（存在于逆转录型RNA病毒，需要逆转录酶）
1、不同类型生物遗传信息的传递方式不同:
八、基因对性状的控制
1、表现型是基因型和环境相互作用调控性状。
2、基因控制生物体性状的两种途径：
①间接控制：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状。
例如：豌豆的粒型、
人的白化病（控制酪氨酸酶的基因异常，缺少酪氨酸酶则不能将酪氨酸转变为黑色素）
②直接控制：基因通过控制蛋白质的结构（结构蛋白）直接控制生物体性状。
例如：囊性纤维病（编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白结构异常）镰刀型细胞贫血症
3、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因叫做细胞质基因
（1）细胞质基因能够进行半自主的自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。（2）线粒体DNA的缺陷会导致遗传病：
线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调、眼视网膜炎等
特点：只能通过母亲遗传给后代，母患子女患。
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