第四章基因的表達人教版（2019）|生物學|必修2|《遺傳與進化》知識框架第一節基因指導蛋白質的合成基因的表達：基因通過指導蛋白質的合成來控制性狀，這一過程稱為基因的表達。轉錄：RNA是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程稱為轉錄。（P65）翻譯：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。（P66）密碼子：mRNA上3個相鄰的堿基決定一個氨基酸，每3個這樣的氨基酸又稱作1個密碼子。（P66）密碼子的簡并性：一種氨基酸，可能有幾個密碼子，這一現象稱作密碼子的簡并性。（P67）回歸教材反密碼子：tRNA上的3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對的。（P67）中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質流向蛋白質，也不能從蛋白質流向DNA或RNA。近些年還發現有遺傳信息從RNA到RNA（即RNA的自我復制），也可以從RNA流向DNA（即逆轉錄）。（P69）第2節基因表達與性狀的關系間接控制：通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀；如白化病等。（P71）直接控制：通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血等（P71）表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。（P74）注意：一個性狀可以受多個基因控制，一種基因也可以影響多種性狀。基因與基因；基因與基因產物；基因與環境之間存在復雜的相互作用，精細的調控著生物體的性狀。（P71）第三節DNA的復制半保留復制：DNA復制時，新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復制方式被稱為半保留復制。（P53）DNA的復制：DNA的復制是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。（P55）DNA的復制基本條件：①模板：解旋的DNA分子的兩條母鏈（即親代DNA的兩條鏈）；②原料：游離在細胞中的4種脫氧核苷酸；③能量：由ATP提供；④酶：DNA解旋酶DNA聚合酶；一、中心法則與基因表達的關系核心知識剖析A．過程①、②共同體現了遺傳信息的表達功能B．基因控制生物的性狀有間接控制和直接控制兩種方式，直接控制是通過控制酶的合成實現的C．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上D．蛋白質結構具有多樣性的根本原因是DNA上的遺傳信息千變萬化解析基因通過控制酶的合成來控制性狀屬于間接控制。答案

B例1.如圖表示基因與性狀之間的關系示意圖，下列相關說法中，錯誤的是

(

)。在這一過程中，生物個體的各種性狀(或表現型)得以逐漸表現。個體發育過程受遺傳物質的控制，發育過程是細胞內基因選擇性表達的結果。生物體內基因的表達有如下特點：①雖然不同的細胞含有相同的基因，但不同的細胞選擇性表達不同的基因，如胰島細胞能表達胰島素基因，但不能表達血紅蛋白基因。②細胞內基因順序性表達。同一細胞不同發育時期表達不同基因。二、基因表達與個體發育的關系A．只有絲蛋白基因B．絲蛋白基因表達而血液蛋白基因不表達C．比受精卵的基因少D．有絲蛋白基因和其他基因，但沒有血液蛋白基因解析生物的體細胞最初來源于同一受精卵的有絲分裂，所含有的核基因是相同的。在個體發育中，不同細胞中選擇表達的基因不同，因而分化成了不同的組織細胞。答案

B例2.蠶的絲腺細胞能產生大量的蛋白質，這種蛋白質叫絲蛋白。而這些細胞不產生其血液中的蛋白質。因此推測絲腺細胞

(

)(1)DNA的堿基數∶mRNA的堿基數∶蛋白質的氨基酸數＝6∶3∶1。①翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數目比蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多。基因或DNA上的堿基數目比蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多。②在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字。三、基因表達中的綜合計算(2)蛋白質中肽鍵數＝脫水縮合失水數＝水解所需要的水分子數＝氨基酸數－肽鏈數。(3)DNA分子(a鏈為模板鏈，b鏈為非模板鏈)與轉錄成的mRNA之間堿基數量的對應關系：例3.一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的(A＋T)數、合成蛋白質時脫去的水分子數分別是(

)。答案

D中心法則各過程比較過程信息流動方向條件場所模板原料能量酶其他DNA復制DNA→DNADNA的兩條鏈脫氧核糖核苷酸ATP解旋酶DNA聚合酶

細胞核(主要)、線粒體、葉綠體轉錄DNA→RNADNA的一條鏈核糖核苷酸ATPRNA聚合酶

細胞核(主要)、線粒體、葉綠體翻譯mRNA→蛋白質mRNA氨基酸ATP多種酶tRNA核糖體核糖體RNA復制RNA→RNARNA核糖核苷酸ATPRNA復制酶

RNA病毒感染的

宿主細胞逆轉錄RNA→DNARNA脫氧核糖核苷酸ATP逆轉錄酶

基因對性狀的控制：基因控制生物體性狀是通過控制蛋白質的合成來實現的，有兩條途徑：（1）間接控制：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。實例：淀粉分支酶基因異常→不能轉錄翻譯出淀粉分支酶→淀粉含量低，蔗糖含量高→皺粒豌豆酪氨酸酶基因異常→不能轉錄翻譯出酪氨酸酶→不能將酪氨酸轉化為黑色素→白化病。（2）直接控制：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。實例：CFTR基因缺失3個堿基對→CFTR蛋白缺少一個氨基酸→CFTR蛋白結構異常→囊性纖維病血紅蛋白基因異常→血紅蛋白結構異常→血紅蛋白功能異常→鐮刀型細胞貧血癥。基因與性狀的關系并不都是簡單的線性(一一對應)關系。一個基因可能影響多種性狀，一種性狀也可能由多個基因控制。如身高由多個基因決定，也與后天營養、鍛煉等有關。表現型是基因型和環境共同作用的結果。如水毛茛的葉形，水中呈絲狀，空氣中呈片狀。例4.甲、乙圖示真核細胞內兩種物質的合成過程，下列敘述正確的是(

)。A.甲、乙所示過程通過半保留方式進行，合成的產物是雙鏈核酸分子B.甲所示過程在細胞核內進行，乙在細胞質基質中進行C.DNA分子解旋時，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶D.一個細胞周期中，甲所示過程在每個起點只起始一次，乙可起始多次解析考查真核生物的DNA復制和轉錄。甲圖中DNA兩條單鏈為模板，而乙圖中以一條鏈為模板，且產物是一條鏈，確定甲圖