第四章基因的表達(dá)（課件）高一下學(xué)期生物期末復(fù)習(xí)（人教版2019必修二）

期末復(fù)習(xí)基因的表達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo)(一)生命觀念本章引導(dǎo)學(xué)生建立生命的信息觀，使學(xué)生形成生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體的生命觀念。(二)科學(xué)思維基因的選擇性表達(dá)、表觀遺傳等內(nèi)容，體現(xiàn)了基因與性狀之間的復(fù)雜關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)同生物學(xué)中因果關(guān)系的復(fù)雜性，同時(shí)提升多角度、多因素分析復(fù)雜事件的方法和能力。提出假說(shuō)是科學(xué)研究中的一種重要方法。假說(shuō)往往是人們從經(jīng)驗(yàn)到形成理論的橋梁，引導(dǎo)著人們開展新實(shí)驗(yàn)，獲得新理論。(三)科學(xué)探究本章設(shè)計(jì)了多個(gè)“思考·討論”和一個(gè)“思維訓(xùn)練”活動(dòng)，旨在提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。課后習(xí)題還針對(duì)查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等能力的提高進(jìn)行設(shè)計(jì)。(四)社會(huì)責(zé)任幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)吸煙的危害，從而選擇健康的生活方式。關(guān)注苯丙酮尿癥的發(fā)病機(jī)制和我國(guó)的應(yīng)對(duì)措施，體現(xiàn)了我國(guó)政府對(duì)特殊人群的關(guān)愛，反映了社會(huì)主義制度的優(yōu)越性?？键c(diǎn)一：RNA——結(jié)構(gòu)（與DNA結(jié)構(gòu)的比較）①堿基不同(只存在于DNA)嘌呤(只存在于RNA)(DNA和RNA共有)RNA有U無(wú)T，DNA中有T無(wú)U嘧啶②五碳糖不同組成RNA的是核糖；組成DNA的是脫氧核糖核糖(C5H10O5)脫氧核糖(C5H10O4)考點(diǎn)一：RNA——結(jié)構(gòu)（與DNA結(jié)構(gòu)的比較）③核苷酸鏈RNA一般是單鏈DNA一般呈雙螺旋結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一：RNA——結(jié)構(gòu)（與DNA結(jié)構(gòu)的比較）④其它區(qū)別長(zhǎng)度不同：RNA比DNA短。能否通過(guò)核孔：RNA能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)；DNA不能通過(guò)核孔?？键c(diǎn)一：RNA——結(jié)構(gòu)（與DNA結(jié)構(gòu)的比較）考點(diǎn)一：RNA——結(jié)構(gòu)（與DNA結(jié)構(gòu)的比較）名稱DNARNA組成元素基本單位五碳糖特有含氮堿基空間結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞中的分布產(chǎn)生途徑功能脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖

規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)多呈單鏈結(jié)構(gòu)主要在細(xì)胞核中,少量在線粒體、葉綠體中主要在細(xì)胞質(zhì)中儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息C、H、O、N、PC、H、O、N、P

DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄①生物體內(nèi)若無(wú)DNA時(shí)，RNA是遺傳物質(zhì)；若有DNA時(shí)，RNA輔助DNA完成功能。②少數(shù)RNA具有催化作用。

轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制考點(diǎn)一：RNA——種類轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（transferRNA,tRNA）核糖體RNA（ribosomalRNA,rRNA）信使RNA（messengerRNA,mRNA）考點(diǎn)一：RNA——種類mRNA

<m></m>

<m></m>

分布部位

結(jié)構(gòu)功能

聯(lián)系信使RNA（messengerRNA,mRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（transferRNA,tRNA）核糖體RNA（ribosomalRNA,rRNA）常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體翻譯時(shí)作為模板翻譯時(shí)作為搬運(yùn)氨基酸的工具參與核糖體的組成

①組成相同：4種核糖核苷酸

②來(lái)源相同：都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生③功能協(xié)同：都與翻譯有關(guān)考點(diǎn)二：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（RNA的合成）定義在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA過(guò)程。條件模板：DNA的一條鏈原料：4種核糖核苷酸能量：ATP（由細(xì)胞呼吸提供）酶：RNA聚合酶等場(chǎng)所：真核：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體

原核：細(xì)胞質(zhì)中③延伸：核糖核苷酸依次連接到mRNA上。①解旋：RNA聚合酶一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開，堿基得以暴露。②配對(duì)：游離的核糖核苷酸與DNA互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶作用下合成mRNA。④釋放：mRNA從DNA鏈上釋放。DNA雙螺旋恢復(fù)。轉(zhuǎn)錄的過(guò)程考點(diǎn)二：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（RNA的合成）RNA與模板鏈?zhǔn)欠聪虻目键c(diǎn)二：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（比較DNA復(fù)制和DNA轉(zhuǎn)錄）比較項(xiàng)目DNA復(fù)制DNA轉(zhuǎn)錄模板原料堿基互補(bǔ)配對(duì)原則酶產(chǎn)物DNARNADNA的兩條鏈DNA的一條鏈四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸A-T；T-A；G-C；C-GA-U；T-A；G-C；C-G解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶模板鏈定義游離在細(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(guò)程。條件模板：mRNA原料：21種氨基酸場(chǎng)所：核糖體（細(xì)胞質(zhì)中）運(yùn)載工具：tRNA能量：ATP（由細(xì)胞呼吸作用提供）產(chǎn)物：具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)酶（多種）考點(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——定義形狀：呈三葉草形結(jié)構(gòu)：一端是攜帶氨基酸的3’羥基端和5’磷酸基團(tuán)端；另一端是反密碼子。定義：tRNA上可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基。作用：決定運(yùn)載的氨基酸的種類；通過(guò)與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，識(shí)別安放氨基酸的部位。tRNA中存在互補(bǔ)堿基對(duì)。特性：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，即具有專一性。反密碼子結(jié)合氨基酸的部位3’羥基端5’磷酸基團(tuán)端考點(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——運(yùn)載工具tRNA（反密碼子61或62種）tRNA（密碼子64種）mRNA氨基酸（21種）運(yùn)輸編碼互補(bǔ)配對(duì)mRNA、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系①一種tRNA只能識(shí)別并運(yùn)輸一種氨基酸。③一種密碼子只能決定1種或0種氨基酸（終止密碼子不決定氨基酸）?？键c(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——mRNA、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系②一種氨基酸可對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子（簡(jiǎn)并），一種氨基酸可能被多種tRNA運(yùn)輸。④密碼子有64種（3種終止密碼子，62種能決定氨基酸）?？键c(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——mRNA、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（1）出核：mRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成后，通過(guò)核孔出來(lái)，到細(xì)胞質(zhì)中。（2）起始：①mRNA在細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合

②攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過(guò)與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1（3）運(yùn)輸：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2（4）合成：甲硫氨酸與組氨酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上（5）延伸：①核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子。原位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，

原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1。②一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成（5）停止：隨著核糖體的移動(dòng)，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過(guò)來(lái)，以合成肽

鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止。翻譯的過(guò)程考點(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——翻譯過(guò)程肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA復(fù)合物上脫離，通常經(jīng)過(guò)一系列步驟盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，然后開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)各項(xiàng)職責(zé)。翻譯的過(guò)程盤曲折疊盤繞聚集考點(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——翻譯過(guò)程定義：多聚核糖體是指合成蛋白質(zhì)時(shí)，多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串聯(lián)附著在一條mRNA分子上，形成的似念珠狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：少量的mRNA可以迅速翻譯出大量的蛋白質(zhì)，提高翻譯的效率。合成方向：肽鏈較短的方向→肽鏈較長(zhǎng)的方向。結(jié)果：合成的所有蛋白質(zhì)的序列均相同（原因：相同的mRNA序列）?？键c(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——多聚核糖體考點(diǎn)三：遺傳信息的翻譯——DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較過(guò)程DNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間主要發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程中信息傳遞方向DNA→DNADNA→RNARNA→多肽鏈場(chǎng)所主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體中核糖體模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料含A、T、C、G>的四種脫氧核糖核苷酸含A、U、C、G的四種核糖核苷酸21種氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶多種酶模板去向分別進(jìn)入兩個(gè)子代DNA中模板鏈與非模板鏈重新組成雙螺旋結(jié)構(gòu)分解成多個(gè)核糖核苷酸特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制，半不連續(xù)復(fù)制、多起點(diǎn)雙向復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA分子可以結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條相同的肽鏈考點(diǎn)四：中心法則1957年提出時(shí)間克里克科學(xué)家遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制，也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。主要內(nèi)容少數(shù)生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA。補(bǔ)充圖解總結(jié)在遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程中DNA、RNA是信息的載體蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物ATP為信息的流動(dòng)提供能量生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體考點(diǎn)四：中心法則復(fù)制考點(diǎn)四：中心法則（1）以DNA為遺傳物質(zhì)的生物(包括原核生物、真核生物和DNA病毒)的遺傳信息流動(dòng)方向：（2）煙草花葉病毒等部分RNA病毒(可以進(jìn)行RNA的復(fù)制)的遺傳信息流動(dòng)方向：

編碼淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打亂皺粒豌豆的形成機(jī)制淀粉分支酶異常，活性大大降低淀粉合成受阻，含量降低淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮基因酶的合成代謝過(guò)程生物性狀控制圓粒豌豆皺粒豌豆控制控制基因控制性狀表達(dá)的方式①？考點(diǎn)五：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼酪氨酸酶的基因發(fā)生基因突變白化病的病因酪氨酸酶合成量大大降低酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素受阻（或不能合成）黑色素不能合成的個(gè)體出現(xiàn)白化基因酶的合成代謝過(guò)程生物性狀控制正?？刂瓶刂苹蚩刂菩誀畋磉_(dá)的方式②白化病患者考點(diǎn)五：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系？編碼CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)的基因缺失3個(gè)堿基囊性纖維化病CFTR蛋白在第508位缺少丙氨酸，空間結(jié)構(gòu)改變CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異?；虻鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)生物性狀控制囊性纖維化病支氣管中黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量生長(zhǎng)繁殖，最終使肺部功能受損直接控制基因控制性狀表達(dá)的方式③癥狀病因70%結(jié)果考點(diǎn)五：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系編碼血紅蛋白的基因中一對(duì)堿基由A-T突變?yōu)門-A鐮刀型細(xì)胞貧血癥血紅蛋白β鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸所替代，形成異常的血紅蛋白S（HbS）氧分壓下降時(shí)HbS相互作用螺旋，使紅細(xì)胞扭曲成鐮狀基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物性狀控制鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮變的紅細(xì)胞可發(fā)生溶血、堵塞毛細(xì)血管等，引起相關(guān)癥狀直接控制基因控制性狀表達(dá)的方式④癥狀病因結(jié)果考點(diǎn)五：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系間接控制直接控制表達(dá)基因結(jié)構(gòu)蛋白酶或激素細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞代謝生物性狀生物性狀例3：囊性纖維化病(CFTR基因缺失3個(gè)堿基對(duì))例4：鐮刀型貧血癥(血紅蛋白基因發(fā)生一個(gè)堿基對(duì)替換)例1：皺粒豌豆(淀粉分支酶基因中插入外來(lái)DNA片段)實(shí)例2：白化病（酪氨酸酶基因突變）考點(diǎn)五：基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系①基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，從而控制生物性狀。（間接控制）②基因能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而控制生物體的性狀。（直接控制）思考、不同細(xì)胞中有沒(méi)有表達(dá)相同的基因？管家基因：在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的。例如：ATP合成酶基因、核糖體蛋白基因等。C基因的表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的，活細(xì)胞中均要表達(dá)細(xì)胞分化：考點(diǎn)六：基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，一個(gè)或一群細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程細(xì)胞分化：考點(diǎn)六：基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化在個(gè)體發(fā)育中，一個(gè)或一群細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程奢侈基因：又稱組織特異性基因，只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，這類基因表達(dá)會(huì)使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生穩(wěn)定的差異。胰島素基因，卵清蛋白基因等；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果考點(diǎn)六：基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同種類相同表達(dá)的類型選擇性表達(dá)的基因（奢侈基因）所有細(xì)胞都表達(dá)的基因（管家基因）核糖體蛋白基因ATP合成