新高考生物必修二第四章 基因的表达

新高考生物必修二第四章 基因的表达重点知识总结，包括基因指导蛋白质合成、基因表达与性状的关系两部分内容。

第四章 基因的表达

• 第一节 基因指导蛋白质合成
  • 遗传信息的转录
    • 结构：单体；五碳糖；含氮碱基；大小；分布
      • DNA 脱氧核苷酸；脱氧核糖；AGCT;一般双螺旋；细胞核
      • RNA 核糖核苷酸；核糖；AGCU；一般单链；细胞质
    • RNA种类
      • 信使 mRNA
      • 转运 tRNA
      • 核糖体 rRNA
    • 转录
      • 定义：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的过程
      • 过程
        • （1）解旋氢键
        • （2）配对氢键
        • （3）聚合磷酸二酯键
        • （4）释放
      • 条件
        • 模板
          • 基因的一条链
        • 原料
          • 4种核糖核苷酸
          • 酶
            • RNA聚合酶
          • 能量
            • 解旋，聚合
          • 产物
            • mRNA,tRNA,rRNA
        • 特点
          • 边解旋边转录
          • 以基因为基本单位（不同基因转录的模板链可能不同）
  • 遗传信息的翻译
    • 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序列的蛋白质的过程
    • 密码子
      • 定义：mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸
      • 密码子表
        • 起始
          • 2个（AUG,GUG）
        • 终止
          • 3个（UAA,UAG,UGA）
        • 常规
      • 特点：简并性
    • 转运RNA（tRNA）
      • 作用：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
      • 结构：局部双链的三叶草形
      • 反密码子：每种氨基酸可能被一种或多种tRNA识别并转运
    • 翻译
      • 过程
        • 1.携带甲硫氨酸的tRNA与AUG配对
        • 2.携带某氨基酸的tRNA进入位点2
        • 3.发生脱水缩合反应得到肽链
        • 4.核糖沿mRNA流动
        • 5.核糖体遇到终止密码子
      • 条件
        • 模板 mRNA
        • 场所 细胞质
        • 碱基配对 A-U C-G
        • 产物 肽链
      • 特点
        • 先转录后翻译（真核） （原核无核膜，边转录边翻译）
        • 一条mRNA上结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链
          • 少量mRNA可迅速合成大量蛋白质
  • 中心法则
    • 提出 克里克1957
    • 补充
      • 复制型RNA病毒（COV-19,SARS）
      • 逆转录型RNA病毒
    • 生命是物质，能量，信息的统一体
• 第二节 基因表达与性状的关系
  • 间接：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
    • 白化病；豌豆种子的圆粒和皱粒
  • 直接：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
    • 囊性纤维化；镰刀型细胞贫血症
  • 基因选择性表达与细胞分化
    • 定义:在个体发育中，由一个或一种细胞增殖的后代，在形态，结构，生理功能上发生稳定性差异的过程
    • 表达的基因类型
      • 所有细胞中都表达（管家基因）
        • 核糖体蛋白基因；ATP合成酶基因
      • 只在某类细胞中特异性表达
        • 卵清蛋白基因；胰岛素基因
    • 细胞分化的本质是基因的选择想表达
  • 表观遗传（基因表达的调控）
    • 定义：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
    • 实例：柳穿鱼花；小鼠毛色遗传
    • 原因机制
      • DNA甲基化
      • 构成染色体组的组蛋白发生甲基化，乙酰化修饰
      • 吸烟导致精子活力下降，精子DNA甲基化加强
    • 普遍性
      • 同卵双胞胎的微小差异
      • 工蜂和蜂王
    • 基因表达与性状的关系
      • 基因与性状的关系并不是简单地一一对应关系
        • 一个性状可受多个基因影响
        • 一个基因可影响多个性状
        • 生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有重要作用
      • 基因与基因，基因与基因表达，产物与环境之间存在复杂的相互作用