基本的基因表达
基因的表达知识点总结
基因的表达知识点总结基因的表达是指基因在细胞内转录成RNA，然后被翻译成蛋白质的过程。
这个过程是生命体系中最基本的过程之一，是细胞和生物体发育、生长和适应环境的关键。
以下是基因表达的知识点总结：1. 基因的转录：基因的转录是指DNA的信息被转录成RNA的过程。
这个过程由RNA聚合酶（RNA polymerase）催化完成。
RNA聚合酶在DNA上找到启动子区域，开始合成RNA分子。
RNA分子与DNA模板链互补配对，形成RNA-DNA杂交体，RNA聚合酶沿着DNA模板链向前移动，合成RNA分子，直到遇到终止子区域。
2. 基因的剪接：基因的剪接是指在RNA合成过程中，将RNA前体分子的内含子（intron）切除，将外显子（exon）连接起来的过程。
这个过程由剪接体（spliceosome）完成。
剪接体是由RNA和蛋白质组成的复杂体系，能够识别内含子和外显子的边界，将内含子切除，将外显子连接起来，形成成熟的RNA 分子。
3. RNA的翻译：RNA的翻译是指RNA分子被翻译成蛋白质的过程。
这个过程由核糖体（ribosome）完成。
核糖体由RNA和蛋白质组成的复杂体系，能够识别RNA分子上的密码子（codon），将其翻译成氨基酸序列，形成蛋白质分子。
4. 转录因子：转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质，能够调控基因的转录。
转录因子能够识别DNA上的特定序列，将RNA聚合酶引导到启动子区域，促进基因的转录。
转录因子的表达受到多种因素的调控，包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。
5. miRNA：miRNA是一类长度约为22个核苷酸的小分子RNA，能够调控基因的表达。
miRNA通过与靶基因的mRNA结合，抑制其翻译或降解mRNA分子。
miRNA的表达受到多种因素的调控，包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。
6. RNA编辑：RNA编辑是指RNA分子在转录或剪接过程中，发生碱基替换、插入或删除的现象。
RNA编辑能够改变RNA分子的序列，进而影响蛋白质的翻译。
基因的表达——精选推荐
基因的表达●教材分析1．本小节主要讲述了基因的本质，基因控制蛋白质的合成，基因对性状的控制等内容，本小节的引言指出了DNA是联系子代与亲代的物质，简要地交代了DNA与基因，以及基因与性状的关系。
在讲述基因的本质时，首先以果蝇的某些基因在染色体上排列的图做为范例，交代了基因与染色体的关系——染色体是基因的载体，然后，阐述基因的本质——基因是具有遗传效应的DNA片段。
在此基础上，教材又讲述了DNA的另一个重要功能，即通过基因控制蛋白质的合成。
首先通过讲述两种RNA在蛋白质合成过程中的作用，阐明了遗传信息的“转录”和“翻译”的过程。
然后，用遗传学的中心法则对遗传信息的传递（DNA分子的复制）和表达（基因控制蛋白质合成）的功能进行小结。
由于课时所限，中心法则的内容处理为小字。
关于基因对性状的控制，是使学生在对基因控制蛋白质合成过程理解的基础上，进一步了解蛋白质是如何决定生物性状的。
这部分内容主要是通过实例让学生明确两点：第一，基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程的；第二，基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。
本小节的教学内容是本节教材的教学难点。
2．本小节与其他章节的联系：（1）与“生物的遗传定律”紧密联系；（2）与“生物的变异”紧密联系；（3）与高三教材《基因的结构》及《基因表达的调控》紧密联系。
本节内容的掌握为后面内容的学习打下一定的基础。
●教学目标知识目标知道：“中心法则”的概念及发展识记：（1）DNA与RNA的异同；（2）染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质；（3）基因控制蛋白质合成的过程和原理；（4）基因控制性状的原理。
理解：遗传信息和“密码子”的概念。
能力目标1．通过学习基因概念培养学生抽象思维能力。
2．通过基因控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力。
情感目标1．初步学会用辩证唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步树立科学的世界观。
2．利用我国研究遗传基因所取得的成就进行爱国主义教育。
基因的表示方法
基因的表示方法主要包括以下几种：
1. DNA序列：基因的基本表示方法是通过其DNA序列，它由四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C）组成。
不同的碱基排列顺序决定了基因的特性和功能。
2. RNA序列：在基因表达过程中，DNA首先被转录成信使RNA(mRNA)。
mRNA包含的四种碱基为腺嘌呤A、尿嘧啶U、鸟嘌呤G和胞嘧啶C。
其序列与DNA的序列相似，但U 代替了T。
3. 氨基酸序列：mRNA序列会被翻译成蛋白质，由氨基酸组成。
氨基酸以3个碱基为一个密码子进行表示，这样的密码子一共有64种。
共有20种氨基酸构成蛋白质，每种氨基酸有特定的符号表示，例如丙氨酸（P）、赖氨酸（K）等。
4. 基因符号：为了方便科学家描述和研究基因，基因通常用字母和数字组合的符号表示。
例如，人类的胰岛素基因被称为INS，血型基因称为ABO，抗坏血酸合成酶基因称为GULO等。
5. 基因图谱：基因图谱是一种将基因位置和功能可视化的表示方法，可以帮助研究者了解基因在染色体上的相对位置和与其他基因之间的关系。
什么是基因表达
什么是基因表达基因表达是指基因中的信息被转化为功能性产物的过程，包括从DNA到RNA的转录（transcription）和从RNA到蛋白质的翻译（translation）两个主要步骤。
这一过程是生物体中基因信息转化为生物功能的关键步骤。
基本的基因表达过程包括以下几个步骤：1. 转录（Transcription）：在细胞核内，DNA的双螺旋结构被RNA聚合酶酶解为单链RNA，形成称为mRNA（信使RNA）的分子。
这个过程是DNA信息的复制，生成一个与特定基因相对应的RNA分子。
2. RNA剪接（RNA Splicing）：在一些基因表达过程中，mRNA 分子可能会经历剪接，即非编码的区域（内含子）被剪除，而编码蛋白质的区域（外显子）被保留。
这是通过剪接体（spliceosome）等细胞器负责的。
3. RNA修饰（RNA Modification）：在转录过程中，RNA分子可能会经历一些修饰，例如加上帽子（5'端）和尾巴（3'端），以提高mRNA的稳定性、传递性和翻译的有效性。
4. 翻译（Translation）：在细胞的核糖体（ribosome）中，mRNA上的信息被读取，并翻译成氨基酸序列，从而合成蛋白质。
翻译的过程涉及到tRNA（转运RNA）和蛋白质合成机器。
5. 蛋白质折叠与修饰：合成的蛋白质在细胞中会经历折叠和修饰过程，确保它们具有正确的结构和功能。
6. 蛋白质功能表达：最终，合成的蛋白质在细胞中执行特定的功能，例如在细胞结构中提供支持、作为酶催化生化反应、参与细胞信号传导等。
基因表达的调控对于维持生物体的正常功能和适应环境变化非常重要。
这涉及到复杂的调节网络，包括启动子、转录因子、RNA干扰等分子机制。
基因表达的失调可能导致细胞功能紊乱，甚至引起疾病。
【新教材生物一轮复习】必修2 第6单元 第3讲 基因的表达
提示：(1)抑制酶 b 合成(活性)，促进酶 a 合成(活性)。 (2)基因 B 的 β 链转录的 mRNA 与 α 链转录的 mRNA 互补配对 成双链 RNA，双链 RNA 不能与核糖体结合，不能翻译成酶 b，而酶 a 正常合成，因此生成油脂的量增多。
2．为了研究线粒体内 RNA 聚合酶的合成，科学家采用溴化乙
高中生物新课标一轮复习
必修2 遗传与进化
第六单元 遗传的分子基础 第3讲 基因的表达
1．概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合 [课标 成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状 要求] 主要通过蛋白质表现
2．概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象
01 考点1 基因指导蛋白质合
成
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一、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RNAmRNA：蛋白质 合成的模板 转运RNAtRNA：识别并转运氨基酸 核糖体RNArRNA：核糖体 的组成成分
四、中心法则 1．图解
2．遗传信息传递的途径
途径 ①DNABiblioteka 复制②转录遗传信息的传递
举例
从 DNA 流向_D_N__A_
细胞生物、DNA 病毒、逆 转录病毒
从 DNA 流向R__N_A__ 细胞生物、DNA 病毒、逆
转录病毒
途径 ③翻译
④RNA 自我复制
⑤RNA_逆__转__录__
遗传信息的传递
A．RNA 与 DNA 只有一种核苷酸有差异 B．与 RNA 序列一致的链是模板链 C．RNA 聚合酶是结构复杂的 RNA 大分子 D．转录时 RNA 的延伸方向总是 5′→3′ D [RNA 与 DNA 的四种核苷酸都不同，A 项错误；与 RNA 序 列一致的链是非模板链，B 项错误；RNA 聚合酶是结构复杂的蛋白 质，C 项错误；RNA 的延伸方向总是 5′→3′，D 项正确。]
基因的表达
A．390 B．195 C．65 D．260
14．已知某蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋
白质的mRNA中有碱基 个，基因中有碱基
对。
A
600 600
课堂练习
1.对一个基因的正确描述是（ ） A.是有遗传效应的染色体片段 B.其化学成分是碱基、核糖和磷酸 C.每个基因含有一个DNA分子 D.是决定生物性状的基本单位
1、指出各部分的名称。 2、指出RNA聚合酶沿RNA的移动方向。
RNA
编码链 模板链
RNA聚合酶 酶移动方向
DNA
核糖核苷酸
DNA双螺旋 重新形成
RNA聚合酶 编码链
RNA聚合酶移动方向 DNA双螺旋解开
模板链
RNA RNA-DNA 杂交区域
思考：1、RNA聚合酶是否将整个DNA进行转录？
解开双螺旋的DNA片段包括一个或几个基因。 2、转录合成的RNA可以直接作为合成相应蛋白质的
G
C
T
G
C
U
C
G
A
G
C
U
丙氨酸
模板链
多肽中氨基酸数与 mRNA、DNA中碱基数的关系
如果某细菌多肽中有 n 个氨基酸，则指导该
多肽链合成的 mRNA的碱基数目至少为
，
控制该多肽合成的DNA(基因)中的碱基数目至少
3n
为
。
6n
5、水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因的碱基数至少应是( )
模板吗 ？
核苷酸加到RNA末端 游离核苷酸
真核细胞中，细胞核内转录合成的RNA必须经过加工 成为成熟的mRNA后，才能转移到细胞质中。
基因的表达
中心法则
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
逆转录
附注：只有在极少数的病毒中，才有逆转录的过程
中心法则的5个过程全都运用了碱基互补配对原则
基因 基因对性状的控制
酶
DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
特定的酶等
能量 原则 特点 产物
ATP
A-T、G-C
半保留复制 边解旋边复制 2个子代DNA分子
ATP A-U、T-A G-C ，C-G 边解旋边转录
1个信使RNA
ATP
mRNA与tRNA配对 A-U, G-C
多个特定氨基酸顺 序的蛋白质
DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基 酸数三者之家有何数量关系？
转录时也要解旋， 但只解有遗传效应的部分。 并按照碱基互补配对原则， 合成mRNA
解螺旋 互补配对 合成mRNA 释放mRNA
……A－T－T－C－A－G－A－T－G…a…链 DNA ……T－A－A－G－T－C－T－A－C…b…链
……A－U－U－C－A－G－A－U－ G……
假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为？
酸的DNA上的碱基是 CGT 。
2、第二个氨基酸密码子是 UGC
，
3、 A 链为转录的模板链，遗传密码子存
在于 C 链上。
三、中心法则的提出及发展 1.提出人： 克里克。 2.完善的中心法则内容（用简式表示）
3.最初提出的内容包括 DNA复制、转录和翻译 ，补充 完善的内容为RNA复制和 逆转录。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所 是 细胞核 。
遗传信息的表达—基因表达
遗传信息的表达—基因表达基因表达是指遗传信息在生物体内通过特定的分子机制转化为蛋白质的过程。
它是生物学中最基本和关键的过程之一，对于维持生物体的正常功能和发展具有重要意义。
基因表达的概念和过程基因是生物体内特定的DNA片段，携带着编码特定蛋白质的遗传信息。
基因表达包括两个主要过程：转录和翻译。
转录是指在细胞核内，DNA的DNA链被RNA聚合酶酶解，产生与DNA反义链互补的mRNA分子。
这个过程将DNA的遗传信息转录为可移动的mRNA分子。
翻译是指mRNA分子通过核糖体（ribosome）的作用，在细胞质中将mRNA的遗传信息转化为蛋白质。
翻译过程需要tRNA和特定的氨基酸参与。
tRNA根据mRNA的编码决定正确的氨基酸序列，从而合成特定的蛋白质。
基因表达调控是指细胞根据生理需要和外界环境对基因表达的调节。
调控因子可以使得特定基因的转录和翻译过程被促进或抑制。
这种调控机制保证了生物体对外界环境变化做出适应或应答。
基因表达的重要性基因表达是维持生物体正常功能和发展的关键过程。
通过基因表达，细胞可以合成需要的蛋白质，从而完成各种细胞代谢活动。
基因表达的异常会导致蛋白质合成失衡，进而引发各种疾病和病理变化。
在发育过程中，基因表达的精确调控决定了细胞定位、分化和形态发生的正确性。
基因表达异常可能导致胚胎发育缺陷和先天性疾病。
在生物体对外界环境变化做出应答时，基因表达的调控起到关键作用。
细胞可以通过增加或减少特定基因的表达来应对环境刺激，提高生存能力和适应性。
基因表达的研究方法为了深入了解基因表达的机制和调控过程，科学家们开发了许多研究方法和技术。
其中一种常用的方法是RT-PCR，通过扩增mRNA的反转录产物来定性和定量基因表达水平。
近年来，高通量测序技术的发展使得基因表达研究更加便捷和准确。
通过测序和分析组织或细胞中的mRNA序列，可以全面了解基因表达的水平和模式。
基因表达的研究对于深入理解生物体的生物学过程、揭示疾病发生机制以及开发新的治疗方法具有重要意义。
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基本的基因表达
基因表达是指基因转录成RNA以及RNA进一步转化成蛋白
质的过程。
基本的基因表达包括以下几个步骤：
1. 转录：基因的DNA序列被RNA聚合酶酶解，产生与DNA
模板相互互补的RNA。
这个过程形成的RNA被称为转录本。
2. RNA剪接：在转录过程中，一些区域的RNA序列（称为内含子）可能不参与蛋白质合成，因此需要被切除，并将剩余的外显子连接起来。
这个过程叫做RNA剪接。
3. RNA修饰：转录本可能会经历一些化学修饰，如添加甲基
或糖基化等，以改变其稳定性、功能或定位。
4. 转译：修饰过的RNA被翻译成蛋白质。
这个过程是通过核
糖体读取RNA上的密码子（三个碱基）并将其翻译成相应的
氨基酸序列。
5. 蛋白质修饰：新合成的蛋白质可能会经历一些修饰，如磷酸化、乙酰化或酶解等，以改变其功能或稳定性。
6. 蛋白质折叠：蛋白质在合成后会通过一系列的折叠和转运过程来获得正确的立体结构和位置定位。
7. 蛋白质功能：最终的蛋白质会参与生物体的各种生物学功能，如催化化学反应、调节基因表达、构建细胞结构等。
基因表达对维持生命活动非常重要，它控制了细胞和生物个体的正常发育和功能。
异常的基因表达可能导致疾病的发生和发展。
因此，研究基因表达是理解生物学过程、疾病机制以及开发新的治疗方法的关键一步。