基因的表达(转录与翻译,中心法则)-文档资料
高考生物专题知识点归纳总结—基因的表达
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。
2021届高考生物一轮复习知识点专题25 基因的表达【含解析】
2021届高考生物一轮复习知识点专题25 基因的表达一、基础知识必备（一）遗传信息的转录和翻译1、遗传信息的转录（1）概念在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
（2）过程DNA解旋→原料与DNA碱基互补并通过氢键结合→RNA新链的延伸→合成的RNA从DNA链上释放→DNA复旋。
2、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）过程①mRNA进入细胞质与核糖体结合后,携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子,原占据位点1的tRNA离开核糖体,核糖体移动,使占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
⑤重复步骤2、3、4,直至核糖体读取到mRNA的终止密码子,翻译才终止。
（二）染色体、基因、DNA和脱氧核苷酸相互之间的关系1.四者关系图2、四者关系分析关系内容基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸,这些脱基因与脱氧核苷酸氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息基因与DNA 基因是具有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有很多个基因基因与染色体基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体基因与生物性状基因是遗传物质结构和功能的基本单位,特定的基因控制相应的性状染色体主要由DNA和蛋白质构成。
通常情况下一条染色体上含有1个DNA分子, DNA与染色体染色体是DNA的主要载体四者之间数量关系1条染色体→1个或2个DNA分子→许多个基因→成百上千个脱氧核苷酸四者之间层次关系脱氧核苷酸→基因→DNA分子→染色体（三）基因的功能1、基因的功能:通过复制传递遗传信息;通过控制蛋白质的合成表达遗传信息。
2.中心法则(1)提出者:克里克。
专题10 基因的表达：备战2023年高考生物必备知识大串讲
专题10 基因的表达【考点梳理.逐个击破】1. 转录和翻译过程的比较项目转录翻译图例概念以DNA 为模板合成RNA 的过程以mRNA 为模板合成蛋白质的过程场所细胞核 (主要)、线粒体、叶绿体细胞质中的核糖体上条件①模板：DNA的一条链②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶①模板：mRNA ②原料：氨基酸③能量：ATP ④酶：多种酶⑤搬运工：tRNA碱基互补配对方式DNA A T G C配对方式3 种mRNA A U G C配对方式2 种↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓mRNA U A C G tRNA U A C G方向0图例中转录方向：从右向左0(技巧：mRNA伸出的一端为转录起点)0图例中翻译方向：从左向右0(注：核糖体沿着mRNA 移动，mRNA与核糖体结合部位有2 个tRNA结合位点)特点①边解旋边转录；②转录结束DNA恢复双螺旋结构(DNA全保留)一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链，因此，少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(意义)图中翻译方向从左向右(肽链短→长)产物RNA (包括mRNA、tRNA、rRNA )0具一定氨基酸排列顺序的蛋白质0 (需在内质网和高尔基体中加工成蛋白质)数量关系DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数＝ 6 : 3 : 1例1：下列叙述正确的是()。
A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中C.mRNA合成于细胞核并在细胞核中传递遗传信息D.DNA都是双螺旋结构而RNA是单链结构2. 密码子(遗传密码)（1）概念：mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
（2）种类：共64 种，其中能决定氨基酸的密码子有61/62 种。
①起始密码子：翻译的起始信号，有 2 种，能决定氨基酸。
②终止密码子：翻译的终止信号，有 3 种，不能决定氨基酸。
（3）特点：①除终止密码子外，每种密码子都只能决定1种氨基酸。
高三生物一轮复习：第19讲 基因的表达
图6-19-3
(2)图乙翻译模型分析 ①图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。 ②数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。 ③意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 ④方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。 ⑤结果:因为模板mRNA相同,故合成多个氨基酸序列完全相同的多肽。
如终止密码子。
(3)一个mRNA中含有多个密码子,一个tRNA中只含有一个反密码子。 ( √ )
[解析]一个mRNA中决定一个氨基酸的相邻的3个碱基组成一个密码子,一个
mRNA中含有多个密码子。一个tRNA 中只含有一个反密码子。
【易错辨析】
(4)结合在同一条mRNA上的核糖体,最终合成的肽链在结构上各不相同。( × )
2.DNA复制、转录和翻译的比较 (1)区别
比较项目
DNA复制
转录
翻译
图示
时间
有丝分裂的间期和减 生物个体发育的整个过程(分裂 数第一次分裂前的间期 期不能进行转录)
真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体 场所
和叶绿体;原核细胞在细胞质或拟核
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链
原料 4种脱氧核苷酸 条
两条子链,子链与对 rRNA、tRNA,mRNA进 合成有一定氨基酸序列
应母链螺旋化
入细胞质与核糖体结合 的多肽链
产物 2个双链DNA
1个单链RNA
多肽链
（续表）
模板 分别进入两个子代 恢复原样,重新组
去向 DNA分子中
成双螺旋结构
水解成单个核糖核苷酸
产物 两个子代DNA在细 胞分裂过程中分别进
转录产物mRNA
[解析]题图中所示的生理过程中涉及的RNA有3种,即mRNA、tRNA和rRNA,A 正确; DNA的双链解开除了能发生在题图所示的过程外,还会发生在DNA分子的复 制过程中,B错误; 题图中③为多肽链,形成③的模板是mRNA,原料是氨基酸,C错误; 题图所示转录过程不一定发生在大肠杆菌等的拟核中,也可以发生在大肠杆 菌的细胞质中,D错误。
第4章基因的表达(复习课件)-高一生物下学期期中期末考点大串讲(人教版2019必修2)
2）1种氨基酸可能由__1__种__或__几__种___密码子决定 ——简并性
3）所有生物共用上述密码 ——通用性
3.所有的密码子都能决定氨基酸？ 1）正常情况下，能编码氨基酸的遗传密码子：61种
说明当今生物可能有着 共同的起源。或说明生 命在本质上是统一的。
2）正常情况下，3种终止密码子：UAA、UAG、UGA（不编码氨基酸）
单链构成的。 （√ ）
4.翻译过程
第1步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的 tRNA ，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
第2步 携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 。
第3步 甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2 的tRNA上。
4.翻译过程
第4步 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1 的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携 带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成
1.翻译的概念(默写），翻译的场所？ 2.密码子共有多少种？密码子与氨基酸有什么关系（3 条） 3.所有密码子都能决定氨基酸吗？正常情况下，能编码氨基酸的密
码子有多少种？特殊情况下能够决定氨基酸的密码子最多有多少种？ 4.信使RNA结构（3条），特点（3 条） ？ 5.翻译的过程（重点掌握）？ 6.翻译的条件（5条），翻译的特点（3 条），翻译的意义？ 7.翻译能精确进行的原因？翻译能高效进行的原因？ 8.翻译过程中要求会判断核糖体移动方向？ 9.遗传信息、密码子、反密码子的比较？
3.翻译的意义 使mRNA上的遗传信息反映到蛋白质结构上
4.翻译能精确进行的原因
1）mRNA为翻译提供了精确的模板。 2）通过碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。
基因的表达
基因的表达、基因与性状的关系1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。
2、密码子是mRNA上相邻的3个碱基。
一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
3、中心法则的证内容：信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA 流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。
中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA 流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
1. 人体中的促红细胞生成素（EPO）是由肾皮质、肾小管周围间质细胞和肝脏分泌的一种激素样物质，能够促进红细胞生成。
服用促红细胞生成素可以使患肾病贫血的病人增加血流比溶度（即增加血液中红细胞百分比）。
EPO兴奋剂正是根据促红细胞生成素的原理人工合成，它能促进肌肉中氧气生成，从而使肌肉更有劲、工作时间更长。
当机体缺氧时，低氧诱导因子（HIF）与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图1所示。
研究发现癌细胞因迅速增殖（1）图1过程①，需要RNA聚合酶结合在HIF基因的启动子上驱动转录（2）HIF从转录水平调控EPO基因的表达，进而影响红细胞生成（3）骨髓造血功能不全患者，EPO表达水平较正常人低（4）肿瘤细胞HIF基因的表达可能比较活跃，产生比较多的HIF（5）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中（6）转录过程中，形成了蛋白质-核酸复合物（7）翻译过程中，没有氢键的形成和断裂过程（8）转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不完全相同（9）几乎所有的生物都共用一套密码子（10）mRNA沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动，完成肽链的翻译（11）一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，迅速合成大量的多肽链（12）tRNA上存在与密码子互补配对的反密码子（13）细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和相等（14）细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽（15）遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向DNA（16）染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子（17）图2中X表示DNA聚合酶，能识别DNA特定序列，移动方向是由左向右（18）核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，移动方向是由左向右（19）图2过程Ⅱ中有多个核糖体和mRNA结合，每个核糖体上形成的肽链是不同的（20）图2过程I还未完成，过程Ⅱ即已开始，该现象可能发生在真核细胞中（21）基因中碱基对的改变不一定会导致遗传信息的改变（22）翻译过程中需要3种RNA参与（23）tRNA 比mRNA大得多，其羟基端是结合氨基酸的部位（24）同一细胞中两种RNA的合成不可能同时发生[知识点]基因是有遗传效应的DNA片段，基因指导蛋白质的合成[答案]（3）（7）（10）（13）（14）（15）（17）（18）（19）（21）（23）（24）[解析]图1结合题干信息表示HIF基因表达出低氧诱导因子（HIF）与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成；图2表示基因的转录和RNA的翻译过程，而且转录还未结束翻译就已经开始了。
《第二节 基因的表达--翻译》的教学设计
第二节基因的表达--翻译陈娟2011/9/23 18:01:21石嘴山市光明中学6315《第二节基因的表达--翻译》的教学设计一课标分析<< 课程标准>>中有关的具体内容要求：概述遗传信息的转录和翻译。
使用的知识性目标行为动词是“概述”，属于理解水平，要求学生通过学习，能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。
二教材分析（一）教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。
讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。
本节是从本质上阐述生命现象的理论，是分子遗传学的核心。
本节教材是本册教材的重点之一，有承上启下的作用。
（二）教材前后联系“基因的表达”这部分内容，（1）从物质上看，讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。
学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础，其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成，核酸的结构和功能等。
（2）从结构上看，基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，因此，还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。
（3）从功能上看，细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，从这一点上说，本节内容有有助于对生命最基本特征的理解，这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中，关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。
另外，本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。
因为生命许多特有的调节活动都是基因——酶——性状或基因——蛋白质——性状的具体体现。
就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系；同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。
三教学建议基因的表达中的翻译过程比较抽象，学生接受起来比较困难。
我认为可以1、利用活动教具，将翻译过程直观化，突破重难点。
中心法则 Microsoft Word 文档 (3)
中心法则：RNA的自我修复和逆转录RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。
逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。
在基因工程中是获得目的基因的重要手段。
生物遗传中心法则最早是由Crick于1958年提出的，用以表示生命遗传信息的流动方向或传递规律。
由于当时对转录、翻译、遗传密码、肽链折叠等都还了解不多，在那个时候中心法则带有一定的假设性质。
随着生物遗传规律的进一步探索，中心法则也逐步得到完善和证实，其法则见图1。
作用中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一，其在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用，极大地推动了现代生物学的发展，是现代生物学的理论基石，并为生物学基础理论的统一指明了方向，在生物科学发展过程中占有重要地位。
遗传物质可以是DNA，也可以是RNA。
细胞的遗传物质都是DNA，只有一些病毒的遗传物质是RNA。
这种以RNA为遗传物质的病毒称为反转录病毒(retrovirus)，在这种病毒的感染周期中，单链的RNA分子在反转录酶(reverse transcriptase)的作用下，可以反转录成单链的DNA，然后再以单链的DNA为模板生成双链DNA。
双链DNA可以成为宿主细胞基因组的一部分，并同宿主细胞的基因组一起传递给子细胞。
在反转录酶催化下，RNA分子产生与其序列互补的DNA分子，这种DNA分子称为互补DNA(complementary DNA)，简写为cDNA，这个过程即为反转录(reverse transcription)。
意义由此可见，遗传信息并不一定是从DNA单向地流向RNA，RNA携带的遗传信息同样也可以流向DNA。
但是DNA和RNA中包含的遗传信息只是单向地流向蛋白质，迄今为止还没有发现蛋白质的信息逆向地流向核酸。
这种遗传信息的流向，就是克里克概括的中心法则(central dogma)的遗传学意义。
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基因的表达
（1）基因转录时，遗传信息通过模板链传递给Mrna
（2）真核生物细胞核中转录出的mRNA必须通过核孔后才能翻译
（3）线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
（4）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（5）核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
（6）编码蛋白质的基因含遗传物质相同的两条单链
（7）细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
（8）不同基因在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码
（9）mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
（10）在基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与
（11）反密码子是处于mRNA上相邻的3个碱基
（12）一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基是n/2 （13）真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子
（14）一个tRNA分子中只有一个反密码子
（15）每个氨基酸对应多个密码子，但只能由一种tRNA转运
（16）一个密码子决定一个氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸
（17）密码子和终止密码子的个数相同
（18）DNA自我复制和转录所需的模板链相同
（19）根据一条mRNA上的核糖体多肽链的长短，可知翻译的方向为长在前（20）转录过程中需要DNA解旋酶和RNA聚合酶的双重参与
（21）终止密码子有对应的氨基酸表达
（22）RNA合成DNA的过程称之为逆转录，需要DNA聚合酶
（23）生物的遗传物质储存在DNA或RNA的核苷酸序列中。