第4章基因的表達(dá)（WORD）

筆記9：基因的表達(dá)1.RNA的結(jié)構(gòu)及組成。（1）基本單位及組成(填寫圖中序號名稱)：①_磷酸_；②_核糖_；③堿基(_AGCU_)；④_核糖核苷酸_。（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一般是_單鏈_，不穩(wěn)定，變異頻率高。（3）RNA的種類及功能：【少數(shù)RNA還有催化功能。P一80】mRNAtRNArRNA分布部位常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體特點(diǎn)帶有從DNA上轉(zhuǎn)錄下來的遺傳信息一端能與氨基酸結(jié)合，另一端有反密碼子與mRNA上的密碼子結(jié)合是核糖體的重要組成成分功能翻譯的模板翻譯，識別密碼子和搬運(yùn)氨基酸參與構(gòu)成合成蛋白質(zhì)的場所結(jié)構(gòu)單鏈單鏈，形成三葉草結(jié)構(gòu)單鏈共同點(diǎn)①都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的②基本組成單位相同③都與翻譯過程有關(guān)2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較：遺傳信息密碼子反密碼子區(qū)別概念通常指_DNA_中脫氧核苷酸的排列順序。（RNA病毒）mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰堿基tRNA中與mRNA中密碼子互補(bǔ)的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸特點(diǎn)DNA兩條鏈上的堿基互補(bǔ)與_DNA_上的堿基互補(bǔ)與mRNA中密碼子的堿基互補(bǔ)種類64種，決定氨基酸的有62種，終止密碼子3種，（特殊情況，UGA：硒代半胱氨酸）62種.并不是所有密碼子都決定氨基酸，如終止密碼子不決定氨基酸。（特殊情況）對應(yīng)關(guān)系一種密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種密碼子決定一種tRNA只運(yùn)輸一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)聯(lián)系①基因中脫氧核苷酸的排列順序_決定_mRNA中核糖核苷酸的排列順序②mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)配對③密碼子和反密碼子的堿基序列互補(bǔ)配對對應(yīng)關(guān)系（1）定義：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。（2）過程:①轉(zhuǎn)錄和②翻譯。①轉(zhuǎn)錄②翻譯定義在細(xì)胞核中，以_DNA的一條鏈_為模板合成_RNA_的過程游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種_氨基酸_，以_mRNA_為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。場所細(xì)胞核，在線粒體、葉綠體也能發(fā)生細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上信息傳遞DNA→RNARNA→蛋白質(zhì)條件模板_DNA的一條鏈_mRNA原料脫氧核苷酸氨基酸能量ATPATP酶RNA聚合酶（識別DNA上的啟動子）多種酶工具（不做要求）tRNA學(xué)生批注：原則堿基互補(bǔ)配對原則，A-T;T-A;G-C;C-G堿基互補(bǔ)配對原則，A-U;T-A;G-C;C-G產(chǎn)物RNA蛋白質(zhì)（多肽）圖示一個DNA分子上有很多基因，轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板，由于基因的選擇性表達(dá)，一個DNA分子在不同細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出的mRNA是不完全相同的。轉(zhuǎn)錄出的mRNA可以通過核孔進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯。起始起始-----_mRNA_與核糖體結(jié)合脫離-----肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復(fù)合物上_脫離__終止-----當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA上的_脫離-----肽鏈合成后從核糖體與mRNA的復(fù)合物上_脫離__終止-----當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA上的_終止密碼子__時，合成停止延伸-----核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，由對應(yīng)tRNA運(yùn)輸相應(yīng)的氨基酸加到延伸中的肽鏈上(一個mRNA可以結(jié)合多個核糖體)-----_mRNA_與核糖體結(jié)合運(yùn)輸-----_tRNA_攜帶氨基酸置于特定位置-----_mRNA_與核糖體結(jié)合總結(jié)：DNA復(fù)制的模板是2條DNA單鏈，轉(zhuǎn)錄的模板是解旋的1條DNA鏈。轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進(jìn)而讀取下一個密碼子。轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的堿基配對不是A-T，而是A-U。解答蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計(jì)算問題時，應(yīng)看清是DNA上的堿基對數(shù)還是個數(shù)，是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基個數(shù)，是合成蛋白質(zhì)所需氨基酸的個數(shù)還是種類數(shù)。mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關(guān)系圖：①數(shù)量關(guān)系：一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體，形成多聚核糖體。②目的意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。③方向：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是多肽鏈的長短，長的翻譯在前。④結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)往往還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。⑤4條肽鏈氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。（7）翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點(diǎn)：識別到終止密碼子(不決定氨基酸)停止。（8）密碼子和反密碼子。①位置：密碼子位于_mRNA_上，反密碼子位于_tRNA_上。②種類：密碼子_64_種，其中3種_終止密碼子_，決定氨基酸的有_62_種。③tRNA上能與mRNA配對的堿基有3個，但整個tRNA上遠(yuǎn)不止這3個堿基。如右圖：④密碼子的特點(diǎn)：A.專一性：一種密碼子只決定一種氨基酸B.簡并性：一種氨基酸可以由幾種密碼子決定C.通用性：生物界共用一套遺傳密碼（9）“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達(dá)過程圖：（1）提出者：克里克（2）根據(jù)中心法則圖解填寫序號的名稱：①_DNA復(fù)制_；②_轉(zhuǎn)錄_；③_翻譯_；④_RNA復(fù)制_；⑤_逆轉(zhuǎn)錄_。（3）各種生物的遺傳信息傳遞。（1）基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系：項(xiàng)目直接途徑間接途徑方式基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀圖解舉例①一般來說，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。水毛茛②多基因效應(yīng)：一個性狀可以受到多個基因的影響。實(shí)例：人的身高后天的營養(yǎng)和鍛煉等對人的身高也有重要作用基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同；③基因的多效性：一個基因可以影響多個性狀實(shí)例：水稻Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)可以參與開花的調(diào)控，也可以對生長發(fā)育和產(chǎn)量有重要作用；④基因的特異性：一個基因只控制一種性狀的表達(dá)，并且不受其他基因的干擾（2）表觀遺傳6.真核細(xì)胞與原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的比較一個基因包含編碼區(qū)和非編碼區(qū)兩部分,真核生物基因的編碼區(qū)既含有編碼氨基酸的堿基序列,稱為外顯子;又含有不編碼氨基酸的堿基序列,稱為內(nèi)含子。內(nèi)含子和外顯子均能被轉(zhuǎn)錄,但是內(nèi)含子不編碼氨基酸,內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄形成的mRNA部分要被切除,使外顯子轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中的部分連接在一起,形成具有翻譯功能的成熟的mRNA。當(dāng)一條完整的RNA分子被合成后,轉(zhuǎn)錄過程便停止了。經(jīng)過遺傳信息的轉(zhuǎn)錄,DNA序列上的遺傳信息傳遞到mRNA。mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。這樣,遺傳信息便由細(xì)胞核傳遞到了細(xì)胞質(zhì)。例：柳穿魚是一種園林花卉，不同株開的花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，其他方面都相同。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，柳穿魚的花形態(tài)結(jié)構(gòu)不同與Lcyc基因的表達(dá)直接