基因的表达
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高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达课标要求概述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体现。
考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与功能2.遗传信息的转录(1)源于必修2 P65“图4-4”:①遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程,该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
②一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA 分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。
③转录方向的判定方法:已合成的mRNA 释放的一端(5′-端)为转录的起始方向。
(2)源于必修2 P 64~65“正文”:RNA 适合做信使的原因是RNA 由核糖核苷酸连接而成,可以携带遗传信息;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.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)易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 ①概念辨析 比较项目 实质联系遗传信息 DNA 中脱氧核苷酸的排列顺序遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。
通过转录,使遗传信息传递到mRNA 的核糖核苷酸的排列顺序上;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密码子mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基反密码子位于tRNA 上的能与mRNA 上对应密码子互补配对的三个相邻碱基②数量关系 Ⅰ.密码子有64种a .有2种起始密码子:在真核生物中AUG 作为起始密码子;在原核生物中,GUG 也可以作为起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。
b .有3种终止密码子:UAA 、UAG 、UGA 。
正常情况下,终止密码子不编码氨基酸,仅作为翻译终止的信号,但在特殊情况下,终止密码子UGA 可以编码硒代半胱氨酸;不同生物共用一套遗传密码。
Ⅱ.通常一种密码子决定一种氨基酸,一种tRNA 只能转运一种氨基酸。
名词解释基因的表达基因的表达是生物体在其基因组中所拥有的基因在蛋白质合成过程中被转录和翻译的过程。
在这个过程中,基因的信息从DNA分子转录成RNA分子,然后翻译成蛋白质分子。
基因表达是生物体发展、生长和功能运行的基础,对于进化和适应环境起着至关重要的作用。
基因的表达是一个高度调控的过程,包括转录和翻译两个主要步骤。
转录是指DNA中的一段基因被复制成RNA的过程,通过RNA聚合酶酶的催化作用,DNA 的信息被转录成一条RNA链。
这一过程是基因表达的第一步,而转录后的RNA 被称为信使RNA(mRNA)。
转录完成后,mRNA会通过核膜离开细胞核,进入到细胞质中,接下来就是翻译的过程。
翻译是指mRNA上的信息通过核糖体来转译成蛋白质的序列。
核糖体是一种包含多种蛋白质和rRNA(核糖体RNA)的复合物,它根据mRNA的编码序列来合成具有特定功能的蛋白质链。
在基因的表达过程中,除了转录和翻译,还有一系列复杂而精细的调控机制。
这些调控机制可以使细胞在不同的发育阶段、不同环境条件下产生不同的蛋白质,从而实现细胞的分化和特化。
基因表达的调控可以通过多种方式进行,包括转录因子的结合、DNA甲基化和组蛋白修饰等。
转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上的蛋白质,它们能够促进或抑制基因的转录过程。
DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式,通过在DNA上加上一个甲基基团来影响基因的表达。
组蛋白修饰是指组蛋白上发生的一系列化学修饰,例如酶促的乙酰化、甲基化和磷酸化等,这些化学修饰可以影响染色质的结构和基因的可访问性。
基因表达的调控不仅限于单个基因,还可以通过基因组上的相互作用、基因网络和转录调控元件等方式进行。
例如,转录因子可以相互作用形成互作网络,不同的转录因子可以共同调控一组基因的表达。
转录调控元件是一种特殊的DNA序列,在特定的基因表达调控过程中起到重要的作用。
基因表达的异常往往与多种疾病的发生和发展相关。
例如,某些癌症可能由于基因表达调控失常而导致癌基因的过度表达,进而导致细胞的异常增殖和恶性转化。
《基因的表达》教案设计一、教学目标:1. 理解基因表达的概念和过程。
2. 掌握转录和翻译的基本原理。
3. 了解遗传信息的传递过程及其在生物体内的应用。
二、教学内容:1. 基因表达的概念:基因表达是指基因信息在生物体内转化为蛋白质的过程。
2. 转录:转录是指DNA模板上的遗传信息被复制成mRNA的过程。
3. 翻译:翻译是指mRNA上的遗传信息被翻译成蛋白质的过程。
4. 遗传信息的传递过程:DNA复制、转录、翻译和蛋白质的功能。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:基因表达的概念、转录和翻译的过程及其意义。
2. 教学难点:转录和翻译的详细机制及其调控。
四、教学方法:1. 讲授法:讲解基因表达的概念、转录和翻译的过程。
2. 案例分析法:分析具体的遗传信息传递实例,加深学生对基因表达的理解。
3. 小组讨论法:分组讨论基因表达在实际应用中的例子,促进学生的思考和交流。
五、教学准备:1. 教学PPT:制作包含图文并茂的PPT,直观展示基因表达的过程。
2. 案例材料:收集相关的遗传信息传递实例,用于课堂分析和讨论。
3. 教学视频:准备相关的教学视频,用于辅助讲解和展示。
六、教学过程:1. 导入新课:通过一个简单的例子,如“为什么眼睛的颜色是由基因决定的?”引发学生对基因表达的兴趣。
2. 讲解基因表达的概念:介绍基因表达的定义和意义。
3. 讲解转录过程:详细解释DNA复制成mRNA的过程,包括启动、延伸和终止阶段。
4. 讲解翻译过程:详细解释mRNA被翻译成蛋白质的过程,包括起始、延长和终止阶段。
5. 分析遗传信息的传递过程:通过具体的实例,讲解DNA、mRNA和蛋白质之间的关系。
七、课堂互动:1. 提问环节:在讲解过程中,适时提问,检查学生对知识点的理解。
2. 小组讨论:分组讨论基因表达在实际应用中的例子,如基因编辑、基因治疗等。
3. 回答问题:鼓励学生积极回答问题,增强课堂互动。
八、课堂练习:1. 完成练习题:布置一些有关基因表达的练习题,让学生课后巩固所学知识。
DNA甲基化、组蛋白修饰及RNA分子的作用可在不同层面影响DNA分子的表达,其中任何环节出现错误都会导致不同的表达错误,从而引发人类疾病。
如果我们能控制DNA的表达,将可以使癌症、病毒引发的疾病(如肝炎、艾滋病)、血液疾病等得到治愈。
首先,简单谈下基因表达。
基因表达指的是基因转录及翻译的过程。
基因表达有两种方式:一种是组成性表达,指不大受环境变动而变化的一类基因表达。
另外一种是适应性表达,指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
那么基因的表达有何规律呢?时间和空间的特异性是基因表达规律两大特点。
时间特异性指的是按功能需要,某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。
空间特异性指的是在个体生长全过程,某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现。
基因的表达调控无论是对真核生物还是原核生物都有着重要的作用,它能维持个体发育和分化,让个体更好的适应环境。
在基因表达里有个在存在于DNA分子中,RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列称为启动子。
真核生物根据转录的方式可将启动子分三类。
1、RNA聚合酶I的启动子主要由两部分组成。
目前了解较清楚的是人的RNA聚合酶I的启动子。
在转录起始位点的上游有两部分序列。
核心启动子(core promoter)位于-45至+20的区域内,这段序列就足以使转录起始。
在其上游有一序列,从-180至-107,称为上游调控元件(upstream control element,UCE),可以大大的提高核心启动子的转录起始效率。
两个区域内的碱基组成和一般的启动子结构有所差异,均富含G.C对,两者有85%的同源性。
2、RNA聚合酶Ⅱ的启动子位于转录起始点的上游,由多个短序列元件组成。
该类启动子属于通用型启动子,即在各种组织中均可被RNA聚合酶n所识别,没有组织特异性。
经过比较多种启动子,发现RNA聚合酶II的启动子有一些共同的特点,在转录起始点的上游有几个保守序列,又称为元件(elememt)。