第三讲 基因的表达

第三讲基因的表达考点一遗传信息的转录和翻译基因是如何起作用的？基因通过指导蛋白质的合成来控制性状→基因的表达遗传信息：指基因中脱氧核苷酸的排列顺序基因（细胞核）→转录→RNA（媒介）→翻译→蛋白质（细胞质）一、转录1.RNA的分类信使RNA（mRNA）：单链，携带遗传信息，翻译时做模板，其上含密码子转运RNA（tRNA）：单链，三叶草结构，搬运氨基酸到核糖体上，其上含反密码子核糖体RNA（rRNA）：单链，由核仁组织区的DNA转录而来，兼有酶的功能，又称核酶，核糖体的成分注：不同细胞中由于基因的选择性表达，mRNA种类和数量不同，但tRNA、rRNA 种类没有差别（RNA还有催化和作为某些生物遗传物质的功能）2.mRNA适于作DNA信使的原因（1）也能储存遗传信息（2）遵循碱基互补配对原则（3）RNA一般是单链，短，可通过核孔从细胞核到细胞质（穿过0层膜）【单链不稳定，完成使命后（即翻译结束后）的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行】3.转录定义：以DNA的一条链为模板合成RNA（产物）【包括mRNA、tRNA、rRNA】场所：细胞核（主）、线粒体、叶绿体、（原核细胞：拟核（主）、质粒）过程：解旋→配对→连接→释放①解旋：RNA聚合酶识别并结合DNA分子上特定的转录开始区域（启动子），解旋，碱基暴露。

注意：转录不需要节解旋酶，RNA聚合酶具有解旋的功能②配对：游离的核糖核苷酸与DNA链上碱基碰撞互补时，以氢键结合③连接：RNA聚合酶把新配对的核糖核苷酸连接到RNA上，形成磷酸二酯键④释放：mRNA从DNA链上释放，DNA恢复双螺旋4.条件：模板：DNA的一条链原料：4种游离的核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶等5.原则碱基互补配对原则（A-U T-A G-C C-G）【与DNA复制不完全相同】6.转录方向：从mRNA的5’→3’7.时间：发生在个体生长发育整个过程8.特点：边解旋边转录，多个起点。

第3讲基因的表达遗传信息的转录和翻译授课提示：对应学生用书第84页[基础突破——抓基础，自主学习] 1．RNA的结构与功能2．遗传信息的转录(1)转录的定义：以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。

(2)主要发生在细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

(3)转录的条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：DNA的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶(4)转录过程：(5)转录的产物：信使RNA 、核糖体RNA 、转运RNA 。

3．遗传信息的翻译(1)翻译的场所：细胞质中的核糖体上。

(2)翻译的条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP酶：多种酶搬运工具：tRNA(3)翻译的过程(4)翻译的产物：多肽――――→盘曲折叠蛋白质[重难突破——攻重难，名师点拨]1．DNA 复制、转录和翻译的比较2.遗传信息、密码子与反密码子的比较3.“图示法〞解读复制、转录、翻译的过程(1)图甲、图乙的过程判断①图甲DNA两条链都作为模板⇒复制。

②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。

(2)图丙的过程解读①一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。

②翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。

③翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。

④翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。

(3)图丁的过程解读①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。

②目的与意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

③方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板mRNA相同。

4．转录、翻译过程中的4个易错点(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。

(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。

《基因的表达》讲义一、基因是什么要理解基因的表达，首先得知道基因是什么。

基因呀，就像是生命的“密码本”。

它存在于我们身体的每一个细胞里，是一段具有特定核苷酸序列的 DNA 片段。

我们可以把基因想象成一串长长的编码，这些编码包含了制造各种蛋白质的指令。

就好像一个菜谱，告诉细胞该怎么做才能生产出我们身体所需的各种物质。

基因并不是孤立存在的，它们在染色体上按照一定的顺序排列着。

而染色体就像是一个装着基因的大包裹，在细胞核里存放着。

二、基因的表达过程基因的表达，简单来说，就是基因里的信息被“读取”并转化为具有功能的蛋白质的过程。

这个过程可以分为转录和翻译两个主要步骤。

1、转录转录是基因表达的第一步。

在这一步中，DNA 上的基因作为模板，合成出一种叫做 RNA 的分子。

想象一下，DNA 就像是一本厚厚的原著，而 RNA 则是根据这本原著复制出来的简化版“抄本”。

RNA 有几种不同的类型，其中和基因表达关系最密切的是信使RNA（mRNA）。

在细胞核里，一种叫做 RNA 聚合酶的“小机器”会沿着 DNA 链移动，把基因中的碱基序列按照互补配对的原则转录成mRNA。

2、翻译有了 mRNA 这个“抄本”，接下来就要进行翻译，把它变成蛋白质。

翻译的过程发生在细胞质中的核糖体上。

核糖体就像是一个小小的“加工厂”。

mRNA 上的每三个相邻的碱基组成一个密码子，每个密码子对应着一种特定的氨基酸。

在细胞质里，还有一种叫做转运 RNA（tRNA）的分子，它们就像是一辆辆“小货车”，装载着各种氨基酸。

tRNA 一端携带特定的氨基酸，另一端有一个反密码子，能够与mRNA 上的密码子互补配对。

当 mRNA 与核糖体结合后，tRNA 就根据密码子的指令，把对应的氨基酸运送到核糖体上，然后这些氨基酸在核糖体中依次连接起来，形成多肽链。

多肽链经过一系列的折叠、修饰等加工过程，最终变成具有特定结构和功能的蛋白质。

三、基因表达的调控基因的表达可不是随意进行的，而是受到严格的调控。

第3讲 基因的表达1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)2.基因与性状的关系(Ⅱ)1.结合DNA 双螺旋结构模型，阐明DNA 分子转录、翻译的过程(生命观念)2.运用中心法则，阐明DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质合成的过程(科学思维)3.结合实例分析基因表达的异常情况(社会责任)考点一 遗传信息的转录和翻译1．RNA 的结构和种类 (1)基本单位：核糖核苷酸。

(2)组成成分：(3)结构：一般是单链，长度比DNA 短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。

(4)种类及功能：⎩⎪⎨⎪⎧信使RNA mRNA ：蛋白质合成的模板转运RNA tRNA ：识别并转运氨基酸核糖体RNA rRNA ：核糖体的组成成分(5)DNA 与RNA 的区别：物质组成结构特点五碳糖特有碱基 DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链 RNA核糖U(尿嘧啶)通常是单链2.遗传信息的转录(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)转录过程(见图)：3．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)密码子①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。

②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。

③密码子的统一性：地球上几乎所有的生物体共用一套遗传密码。

密码子的统一性说明了各种生物都有一定的亲缘关系。

④密码子的简并性：多种密码子编码同一种氨基酸的现象。

密码子简并性的意义：一方面增强了容错性，减少蛋白质或性状的差错，另一方面有利于提高翻译的效率。

(3)翻译过程起始核糖体与mRNA结合↓运输tRNA识别mRNA上的密码子，并将携带的氨基酸置于特定位置↓延伸—核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上一个mRNA可以结合多个核糖体↓停止—当核糖体到达mRNA上的终止密码时，合成停止↓脱离—肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离总结：翻译需要的6个条件：模板(mRNA)、原料(20种氨基酸)、能量(ATP)、酶、 tRNA、核糖体。

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第3讲　基因的表达[思维导图·成一统］［基础速练·固根基］1．判断下列叙述的正误(1）少数RNA具有生物催化作用(√）（2)真核生物的tRNA呈三叶草结构（√)(3）与DNA相比，RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶（√)（4)每种tRNA只转运一种氨基酸(√）（5）一个tRNA分子中只有一个反密码子(√）（6）一个tRNA分子中只有三个碱基(×）（7）细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率(×）(8)一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个（×）（9）反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基（×)(10）转录和翻译都可在细胞核中发生(×)(11）转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料（×）（12）tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×)(13)每种氨基酸仅由一种密码子编程(×）(14）转录和翻译过程都存在T－A、A－U、G－C碱基配对方式(×) 2．填表比较密码子与反密码子项目密码子反密码子位置mRNA tRNA作用直接决定蛋白质中氨基酸的序列识别密码子，转运氨基酸特点与DNA模板链上的碱基互补与mRNA中密码子的碱基互补3。

填表比较复制、转录、翻译项目复制转录翻译时间细胞分裂的间期生物个体发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体模板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种氨基酸条件解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复原样，重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸碱基配对A－T,T－A,C－G，G－CA－U,T－A，C－G，G－CA－U,U－A，C－G,G－C意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状［师说考点·解疑难]1．遗传信息、密码子与反密码子2．氨基酸、密码子和反密码子的对应关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。