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基因的表达(二)

  

一、一周知识概述

(一)基因控制蛋白质的过程——转录和翻译;

(二)遗传学的中心法则;

(三)遗传密码;

(四)基因对性状的控制;

(五)DNA复制和转录、翻译的比较;

(六)碱基与氨基酸的数量关系。

二、重难点知识归纳

(一)重点

  1、基因控制蛋白质的过程——转录和翻译;

  2、遗传学的中心法则;

  3、基因对性状的控制。

(二)难点

  1、转录和翻译的过程;

  2、遗传信息、遗传密码和遗传性状的区别;

  3、基因控制蛋白质合成过程的应用。

三、重难点讲解

(一)基因控制蛋白质合成的过程——转录和翻译

  基因控制蛋白质合成的过程包括两个阶段——“转录”和“翻译”。

1、转录

(1)转录的概念:

  转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则(A—U、T—A.G—C.C—G),合成RNA的过程。

(2)场所:

  细胞核内。

(3)信息传递方向:

  DNA →信使RNA

(4)转录方向

  5'——3'

2、翻译

(1)概念:

  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:

  mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合,在核糖体中进行。

(3)信息传递方向:

  mRNA →一定结构的蛋白质

(4)RNA与密码子

  科学家已经发现、信使RNA在细胞中能决定蛋白质分子中的氨基酸种类和排列次序。也就是说,信使RNA分子中的四种核苷酸(碱基)的序列能决定蛋白质分子中的20种氨基酸的序列。碱基数目与氨基酸种类、数目的对应关系是怎样的呢?为了确定这种关系,研究人员在试管中加入一个有120个碱基的信使RNA分子和合成蛋白质所需的一切物质,结果产生出一个含40个氨基酸的多肽分子。可见、信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸。科学家把信使RNA链上决定一个氨基酸的相邻的三个碱基叫做一个“密码子”,亦称三联体密码。1967年,科学家们破译了全部遗传密码子,并编制出了密码子表。

  信使RNA(mRNA):上面相邻的三个碱基(核糖核苷酸)构成一个“密码子”(也称三联体密码),决定蛋白质合成时一个特定的氨基酸。

  转运RNA(tRNA):分子结构呈三叶草形,其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合,“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”,能与mRNA上的“密码子”相识别。

[思考]转运RNA有多少个碱基?

3、蛋白质合成过程中转录和翻译的比较

(二)中心法则

表示遗传信息的流动方向(信息流)

  以DNA自身为模板合成子代DNA,以DNA的一条链为模板合成RNA,以mRNA为模板合成蛋白质从而决定生物性状。人和动植物及绝大多数微生物的遗传信息传递都遵循这一法则。

1、RNA的复制

  20世纪70年代,科学家发现烟草花叶病毒在环境条件适宜的夏季没有DNA只有RNA!烟草花叶病毒是以RNA为遗传物质的!烟草花叶病病毒能够正常繁殖,说明RNA也是可以进行复制的。那么复制几次才能得到完全一样的RNA呢?

2、RNA逆转录

  科学家们同时还发现,在夏季只有RNA的烟草花叶病毒到了环境严酷的冬季,又具有DNA了。显然这些DNA是以RNA为模板合成的。以RNA为模板合成DNA的过程叫“逆转录”,这需要逆转录酶来催化它。

3、补充修正的中心法则

  绝大多数生物的遗传物质是DNA,极少数生物的遗传物质是RNA。遗传物质都能通过复制将遗传信息遗传给后代,并通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状表现。

(三)基因对性状的控制

基因→酶→代谢过程→性状

基因→蛋白质分子结构→性状

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