生物:基因的表达复习要点

第四十五中学 陈莉娜


      基因的表达这部分内容在《考试大纲》中要求属于应用层次,是复习好遗传其他内容的基础。因此在复习时,要熟练掌握基因的有关基本概念;对比RNA与DNA;复制、转录、翻译的过程,并与中心法则相联系,形成一个有机的整体,发挥图表对这部分内容的整合。
一、基因的本质
      1.基因的概念:具有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的结构和功能单位。


      2.基因的分布:

 

      3.基因的种类:

      4.基因的功能:遗传信息的传递、遗传信息的表达。
      二、遗传信息的表达
      1.转录
      概念:在细胞核中以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。原料:四种游离的核糖核苷酸。碱基配对:A—U、T—A、C—G、G—C。
      2.翻译
      概念:游离在细胞质中的各种氨基酸以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序蛋白质的过程。场所:核糖体。运载工具:tRNA。碱基配对:A—U、U—A、C—G、G—C。
      3.密码子
      概念:mRNA上决定一个氨基酸三个相邻碱基,共有64种。特点:简并性:一种氨基酸可以有多个密码子;通用性:所有生物共用一套密码子。种类:起始密码子:编码相应氨基酸;2种。终止密码子:不编码氨基酸,只是终止信号;3种。编码氨基酸密码子:61种。
      4.反密码子
      概念:与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基。种类:61种,与61种决定氨基酸密码子对应。作用:翻译时的搬运工具,识别密码子的作用。
三、DNA与RNA的比较
      1.DNA和RNA的比较

      2.三种RNA的比较

      3.DNA与RNA的判定
      在核酸分子中:若有核糖,一定为RNA;若有脱氧核糖,一定为DNA。若含有T,一定为DNA;若含有U,一定为RNA。所以用放射性同位素标记T或U,可探知DNA或RNA,若大量利用T,可以认为进行DNA的复制;若大量利用U,可认为进行RNA的合成。若含有T,A≠T或嘌呤≠嘧啶,则为单练DNA若嘌呤≠嘧啶,肯定不是双链DNA(可能为单链DNA,也可能为RNA)。
      在某生物中:若是细胞中所有核酸的嘌呤≠嘧啶,则可能既有双链DNA又有RNA。若某生物的遗传物质中,嘌呤≠嘧啶,则该生物既不是原核生物,也不是真核生物,而是以RNA为遗传物质的病毒或以单链DNA为遗传物质的病毒。
四、基因表达中相关数量关系
      1.基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系
      转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链则不能转录。基因为双链,而RNA为单链,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。
      2.mRNA中碱基数与氨基酸的关系
      翻译过程中,信使RNA分子中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。综上可知:DNA上的碱基数:mRNA上的碱基数:蛋白质分子中的氨基酸=6:3:1。
      3.计算中“最多”和“最少”的分析
      翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍要少一些。基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。如mRNAn个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。蛋白质中氨基酸数目=肽键数+肽链数。