1、浙科版2019版总复习必修二第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第六单元 遗传的分子基础第18课时 基因控制蛋白质合成和表观遗传1.DNA的功能(1)携带遗传信息：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(2)传递遗传信息：以自身为模板，半保留留进行复制，保持遗传信息的 稳定性。(3)表达遗传信息：DNA能根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。考点一 DNA和RNA的比较及基因的概念 2基因的概念(1)作用：遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性
2、状。(2)与染色体的关系：以一定的次序排列在染色体上。(3)本质：一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段，在大多数生物中是一段DNA，在RNA病毒中是一段RNA。内涵例1.下面是果蝇染色体上的白眼基因(b)示意图。下列叙述不正确的是()A.b基因是有遗传功能的DNA片段Bb基因中含有多个脱氧核苷酸对Cb基因与果蝇其他基因的区别是碱基的种类不同D白眼基因与红眼基因的区别是碱基对排序的不同C3.DNA与RNA的比较注意点：DNA与RNA均可能存在氢键，未被折叠的单链不具有氢键；DNA与RNA均可作为生物的遗传物质，细胞生物的遗传物质为DNA，病毒的遗传物质为DNA或RNA。RNA分布
3、：在细胞核内合成、加工，通过核孔复合体进入细胞质。或在拟核中合成，无需加工直接进行翻译 考点二 转录和翻译 1.RNA的结构和种类2遗传信息的转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，依据碱基互补配对原则，合成RNA的过程。通过转录，遗传信息由DNA传递给RNA。(2)具体过程断氢键（与DNA上启动部位结合，一个或几个基因的双螺旋解开）形成磷酸二酯键(3)场所：主要在细胞核中，少数发生在线粒体、叶绿体。(4)条件：需要酶(RNA聚合酶)、ATP、核糖核苷酸、DNA模板。(5)转录的产物是RNA，不仅有mRNA，还包含tRNA和rRNA(6)在真核生物中，细胞核内转录而来的RNA产物经过加工（核）
4、才能成为成熟的mRNA，然后转移至细胞质中，用于蛋白质合成。例2.(2018嘉兴联考)下图表示人体细胞核中某生理过程，下列叙述错误的是 A.能催化磷酸二酯键的形成 B.是A、U、G、C四种碱基 C.杂交区域的嘌呤数和嘧啶数相等 D.处DNA双螺旋重新形成 B 例3.(2018浙江11月选考，23)下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述，正确的是 A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板 C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来 D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中 A 3翻译(3)遵循原则：碱基互补配对原则。(4)产物：多肽链(蛋白
5、质)。(5)翻译特点：在一个mRNA上有若干个核糖体同时进行翻译，提高了翻译的效率。(6)遗传密码 含义：在mRNA上每3个相邻的核苷酸排列成的 三联体，决定一种氨基酸，也称为密码子。种类：共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种，决定氨基酸。特点：除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的，所有的生物都使用相同的遗传密码。这可以作为生物界统一性的证据。简并性：除少数氨基酸只有一种遗传密码外，大多数氨基酸有两种以上的密码子(7)反密码子定义：在tRNA的一端有三个核苷酸序列，能与mRNA密码子的核苷酸互补配对，以此来识别密码子，称反密码子。种类：含有
6、61种反密码子。一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由多种tRNA携带。tRNA识别（识别氨基酸的空间结构）并转运氨基酸（3端）遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定1个氨基酸的3个相邻核苷酸序列tRNA中与密码子互补配对的3个核苷酸序列位置主要是DNAmRNAtRNA作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类多样性和特异性64种61种遗传信息、遗传密码(密码子)与反密码子的比较(8)基因的表达基因表达的概念：指基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为蛋白质的过程。过程：以DNA自身为模板，在细胞核中合成RNA，然后RNA转
7、移到细胞质中，在细胞质中控制蛋白质的合成。AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体mRNA与核糖体结合.53UCAUGAUUAACU天门冬酰氨核糖体异亮氨酸AUG密码子密码子密码子反密码子缩合缩合53翻译的过程：P75-1（1）起始：核糖体沿着mRNA运行。（2）延伸：在移动中核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码子，选择相应的氨基酸，并由对应的tRNA转运，结合到延伸中的肽链上。（3）终止：当核糖体到达mRNA的终止密码子时，多肽的合成结束，核糖体脱离mRNA并进入下一个循环。多聚核糖体多肽链合成时，在一个mRNA分子上可以有若干个核糖体同时工作，每个核糖体各合成一条氨基酸
8、的排列顺序相同的肽链（都是从起始密码到终止密码），提高了翻译的效率。但每条肽链的合成速度不变。上图也可以看作是一个核糖体在mRNA上的移动情况，移动方向是从短肽链到长肽链。53例4.如图是高等动物多聚核糖体合成肽链的过程，有关该过程的说法正确的是（）A.该图表示翻译的过程，图中核糖体从左向右移动 B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸的排列顺序上互不相同 C.若合成某条肽链时脱去了100个分子的水，则该肽链中至少含有102个O原子 D.细胞中核糖体越多，合成一条肽链所需时间越短 C例5.(2019稽阳联考)下图表示细胞内蛋白质的合成过程，其中、代表有关的结构或物质。下列叙述正确的是 A.的形成一
9、定与核仁有关 B.沿着运行，多肽链逐渐延伸 C.认读上决定氨基酸种类的密码 D.与最早结合的启动部位在的左侧 B 新高考新思考1组成蛋白质的20种氨基酸共对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？组成蛋白质的20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。2起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？
10、翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的产物只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNADNA杂交体，这时非模板链、RNADNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下面是原核细胞DNA相关过程的示意图。请回答下列问题：
11、(1)1代表什么过程？2代表什么过程？(2)酶C是什么酶？与酶A相比，酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还具有什么功能？(3)R环中的碱基互补配对方式是什么？若R环区域中，DNA非转录模板链共20个碱基，其中含6个碱基A，则R环中含有TA碱基对多少个？1代表DNA复制；2代表转录过程。酶C是RNA聚合酶。RNA聚合酶能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键，也能催化氢键断裂。R环中的碱基互补配对方式是AU，TA，GC；6个。(4)原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物的核基因表达速度快很多，原因是什么？原核生物没有核膜，基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物有核膜，基因表达时先完成转录，再完
12、成翻译。1.有关转录过程的7点易错(1)转录和翻译过程中的碱基配对没有AT，而是AU。(2)转录产生的是RNA(tRNA、rRNA或mRNA)，并不一定是mRNA，因此转录产物不一定能作为翻译的模板。(3)真核生物转录产生的mRNA需要在细胞核中进行加工，因此成熟的mRNA翻译产生肽链长度与基因之间并不存在等同的对应关系。核心归纳：(4)密码子位于mRNA上，RNA聚合酶结合位点位于DNA的启动部位（若启动部位发生DNA甲基化，则RNA聚合酶无法识别基因的启动部位）。转录时，在RNA聚合酶的作用下，仅是解开包括一个或几个基因的DNA片段的双螺旋。(5)RNA聚合酶不能沿着整条DNA长链移动。（
13、转录不是沿着整条DNA长链进行）(6)转录过程有氢键的断裂和形成。(7)染色体高度螺旋化后RNA聚合酶难以找到基因启动部位，所以分裂期转录现象少，可能有多个基因共用一个启动部位。2.比较真核与原核细胞核基因表达的区别 边转录边翻译，同时同地例6（2013浙江卷）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是（）A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B.DNA-RNA杂交区域中A应与T配对 C.mRNA翻译只能得到一条肽链 D.该过程发生在真核细胞中 A3.翻译过程的三种模型图解读(1)图甲翻译模型分析、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tR
14、NA结合位点。翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)时翻译停止。翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。(2)图乙表示真核细胞的翻译过程，其中是mRNA，是核糖体，表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从右向左，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA。(3)图丙表示原核细胞的转录和翻
15、译过程，图中是DNA模板链，表示正在合成的4条mRNA,并结合核糖体同时行翻译过程。3“列表法”比较DNA复制、转录和翻译易错提醒(1)DNA复制是完整的1个DNA分子复制，转录是1个DNA分子上某一区段(基因)。(2)1个细胞DNA复制一般只进行一次，但1个细胞中的基因一般进行多次转录。(3)不是所有的细胞都进行DNA复制活动，如高度分化的细胞，但所有的细胞都会进行转录。“图示法”解读DNA复制、转录的过程图甲、图乙的过程判断图甲DNA两条链都作为模板复制。图乙DNA的一条链作为模板转录。下列叙述正确的是 A.miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合 B.W基因转录形成的m
16、RNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译 C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对 D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致 B 例6.(2018浙江4月选考)miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。例7.(2019浙江金、丽、衢十校联考)关于图示生理过程的叙述，正确的是 A.在高倍镜下可以观察到呈悬滴状，由大、小两个亚基组成 B.图中也是基因表达的产物 C.图中沿着向右移动 D.mRNA上的密码子在不同生物体内
17、对应的氨基酸都是一样的，这体现了生物界的统一性 B 考点三 基因对性状的控制、中心法则与表观遗传 1.基因控制生物性状(基因蛋白质性状)(1)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应，从而控制生物的性状。（间接控制）（尿黑症）(2)基因控制合成的蛋白质还可以决定生物体特定的组织或器官的结构，进而影响其功能。(控制蛋白质的结构直接)（镰刀形贫血症）（无眼果蝇）(3)基因与性状的对应关系一般而言，一对等位基因决定一对相对性状。生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如人的肥胖是由多个基因决定的。（系列的生化反应，各个步骤的酶都是由特定基因控制合成的）有时一对基因可影响多种性状。材料三：人类基
18、因组计划的研究对象是人的24条染色体(22条常染色体+XY染色体)。对这24条染色体的DNA进行碱基序列测定，发现大约共有31.6亿个碱基对，约2.0万2.5万个基因，这些基因序列占DNA序列的约2%。大肠杆菌拟核DNA分子约有470万个碱基对，分布着约4400个基因。回答下列问题：(3)细胞中的DNA分子数目远远少于基因数目，而基因数目又远远少于DNA的碱基对数目。据此分析，基因与DNA关系是 (4)人类基因约占DNA碱基序列的2%，推测其他98%的DNA碱基序列的功能可能是。(4)细胞内有多种功能性RNA分子参与性状的表现，这些功能性RNA基因的表达产物就是具有特定功能的RNA分子，它们是
19、不被翻译的（非编码RNA），直接参与蛋白质的合成，如tRNA、rRNA，催化功能的核酶，还有一些RNA具有调控基因表达的功能等。基因是DNA片段参与基因的表达 调控基因的表达 催化2中心法则(1)提出者：克里克。(2)补充后的内容图解DNA的复制；转录；翻译；RNA的复制；逆转录。其中：DNA的复制只能发生在某些能够进行分裂的细胞内；RNA的复制、逆转录只能发生在被相应RNA病毒感染的宿主细胞内。(3)分别写出下列生物中心法则表达式RNA聚合酶劳氏肉瘤病毒，逆转录酶(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式（胰岛细胞）(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式3基因序列不变，表型可能改变(
20、1)表观遗传现象的概念指亲代传递给后代的DNA序列没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的改变而引起的身体状况变化，也会通过某种途径遗传给下一代。(2)表观遗传与传统遗传学的比较4.改变了的表型有些可以遗传(1)组蛋白的乙酰化乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，组蛋白的正电荷减少，与带负电的DNA分子片段(某基因)缠绕的力量减弱随之松开，里面的信息就可以被读取，即进行转录。(2)DNA的甲基化基因启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(CH3)，会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，这个基因就无法被识别，失去转录活性，因而不能完成转录。(3)表观遗传机制的意义打破DNA变化缓慢的限制，使后代能迅速获得亲代应
21、对环境因素做出的反应而发生的变化，这对生物种群的生存和繁衍也许是有利的。例8.如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。下列叙述错误的是 A.均遵循碱基互补配对原则 B.劳氏肉瘤病毒可进行过程 C.DNA聚合酶可来自过程 D.进行过程的生物含有逆转录酶 B A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节 B.侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞 C.通过形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体DNA上 D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病 例9.(2014江苏，6)研究发现，人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据中
22、心法则(下图)，下列相关叙述错误的是 B(1)真核生物的转录在细胞核中，翻译在细胞质中()(2)转录时需解开整个DNA双链()(3)同一个体不同体细胞中的核DNA相同，但RNA和蛋白质不完全相同()(4)转录时DNA的模板链与RNA链之间可通过碱基互补配对原则形成杂合的双链区()(5)tRNA和rRNA也是DNA的表达产物()(6)RNA聚合酶能使相邻的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成RNA分子()判断正误(7)在一个mRNA上有若干个核糖体同时工作，合成若干种多肽，共同参与一个蛋白质的合成()(8)碱基序列不同的两种基因控制合成的蛋白质种类可能相同()(9)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为：()
