高中生物必修二第四章基因的表达
一、基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，将这一过程称为基因的表达。
二、 RNA
1、元素组成：C、 H、O、 N、 P
2、基本单位： 4 种核糖核苷酸
3、含氮碱基种类：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
4、种类：①信使 RNA（ mRNA）：蛋白质的合成模板
②转运 RNA（ tRNA）：识别并转运氨基酸【右图为tRNA 结构图】
③核糖体RNA（ rRNA）：核糖体的组成成分
（注： tRNA 中的碱基不止反密码子的三个碱基）
5、与DNA的区别：①五碳糖的不同，DNA是脱氧核糖，RNA是核糖
②含氮碱基的不同，DNA中特有胸腺嘧啶（ T），RNA中特有尿嘧啶（ U）
三、遗传信息的转录
1、定义：以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，叫做转录。
2、转录过程：
（1）解旋：在 RNA聚合酶作用下， DNA双链解开， DNA双链的碱基暴露。
（2）配对：①根据碱基互补配对原则；
②以解开的 DNA双链中的一条链为模板；
③以游离的 4 种核糖核苷酸为原料
④游离的核糖核苷酸随机地与 DNA链上的碱基碰撞，互补时，两者以氢键结合
（3）连接：在RNA聚合酶作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
（4）释放：合成的mRNA从 DNA链上释放， DNA双链恢复。
3、转录不一定发生在细胞核中，也可以在叶绿体、线粒体中
4、转录的产物不一定是mRNA，还有 tRNA、 rRNA，但只有 mRNA携带遗传信息。
四、遗传信息的翻译
1、定义：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，叫做翻译。
2、场所：核糖体
3、原料：游离在细胞质中的各种氨基酸
4、运输工具：tRNA
5、模板：mRNA
6、能量供应：由
ATP供能，有酶的参与
7、产物：多肽
8、注意事项：
（1）翻译过程中mRNA不移动，移动的是核糖体，核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子，肽链随之加长。
（2）转录和翻译过程中的碱基配对不是A— T 而是 A—U
（3）不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。
（4）多肽的合成都是从 -NH2 的一端的氨基酸开始，终止于最后氨基酸的 -COOH端
（5）第一个合成的氨基酸总是甲硫氨酸（但在多肽合成之后可被切除）
（6）一个 mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量 mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
（ 37°时，细菌细胞内合成肽链的速度
约为 15 个每秒）
（7）右图中，右端的多肽链比左端长，故核糖体由左向右移动。
9、①在真核细胞中：先转录后翻译
②在原核细胞中：边转录边翻译
五、密码子与反密码子
密码子反密码子位置mRNA tRNA
作用直接决定蛋白质中的氨基酸的序列识别密码子，从而转运氨基酸互补关系与 DNA模板链上的碱基互补与mRNA上的碱基互补1、密码子表：
（1）一种密码子只能决定一种氨基酸，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸
（2）一种氨基酸可以由多种密码子来决定，可由多种 tRNA 转运
（2）决定氨基酸的密码子只有61 个，有 3 个终止密码子。
（3）具体密码子表（共有64 个密码子）
（4）密码子表的特性：
①通用性：地球上几乎所有生物都共用一套密码子表。
②简并性：一种氨基酸有可能有多个密码子。
——提高遗传的容错率六、 DNA复制、转录和翻译的比较：
遗传信息的传递
复制
场所主要是细胞核中
模板亲代 DNA的两条链
原料 4 种游离的脱氧核苷酸
模板的去向子代的 DNA分子中
产物两个相同的 DNA分子
碱基互补配对A— T；T— A；C—G；G— C
半保留复制，
特点边解旋边复制
遗传信息的表达
转录翻译
主要是细胞核主要是细胞质
DNA的一条链mRNA
4 种游离的核糖核苷酸20 种氨基酸
DNA链重新聚合降解成核糖核苷酸
RNA多肽
A—U； T— A；C— G；G— C A— U；U— A；C—G；G— C 边解旋边转录一条 mRNA上可同时结合
多个核糖体同时合成多
条肽链
信息传递DNA→ DNA DNA→ mRNA mRNA→蛋白质七、中心法则（克里克提出）：
①DNA半保留复制②转录③翻译
④RNA复制（存在于自我复制型RNA病毒，需要 RNA聚合酶）
⑤逆转录（存在于逆转录型 RNA病毒，需要逆转录酶）
1、不同类型生物遗传信息的传递方式不同:
八、基因对性状的控制
1、表现型是基因型和环境相互作用调控性状。
2、基因控制生物体性状的两种途径：
①间接控制：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状。
例如：豌豆的粒型、
人的白化病（控制酪氨酸酶的基因异常，缺少酪氨酸酶则不能将酪氨酸转变为黑色素）②直接控制：基因通过控制蛋白质的结构（结构蛋白）直接控制生物体性状。
例如：囊性纤维病（编码 CFTR蛋白的基因缺失 3 个碱基，导致CFTR蛋白结构异常）
镰刀型细胞贫血症
3、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因叫做细胞质基因
（1）细胞质基因能够进行半自主的自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。
（2）线粒体 DNA的缺陷会导致遗传病：
线粒体肌病、神经性肌肉衰弱、运动失调、眼视网膜炎等
特点：只能通过母亲遗传给后代，母患子女患。