1、中心法则体现了DNA的两大基本功能
Ⅰ:体现遗传信息的传递功能:通过DNA复制完成,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
Ⅱ Ⅲ:体现遗传信息的表达功能:通过转录和翻译完成,发生于个体发育中
Ⅳ:表示以RNA作为遗传物质的生物,亲代与子代之间遗传信息的传递功能
Ⅴ:表示以RNA作为遗传物质的生物,RNA中遗传信息表达的首要步骤
介绍:正链RNA:与核糖体结合,具有mRNA功能
负链RNA:必须在病毒颗粒携带的转录酶的作用下转录形成正链RNA才具有mRNA的功能
逆转录RNA:在逆转录酶的作用下,合成DNA,整合到寄主的DNA中,再转录合成mRNA
注意:(1)发生在细胞生物体内的生理过程有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,以DNA为遗传物质的病毒在宿主细胞中也能进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
(2)Ⅳ、Ⅴ过程只发生在以RNA为遗传物质的极少数病毒的增殖过程中。
(3)基因过程中人工合成目的基因常用到逆转录酶。
3、有关计算:
(1)基因模板链中的A+T(或G+C)与RNA分子中的U+A(或C+G)相等
(2)基因模板链中
,则mRNA中![]()
(3)DNA分子中
,则mRNA中![]()
(4)AA:mRNA碱基数:DNA碱基数=1:3:6
①已知基因中碱基数,则最多能够编码AA数=x/3或x/6
②已知蛋白质中AA数,则基因中含碱基数最少为=AA×6或AA×3
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3、关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中,下列正确的是
A.遗传信息位于mRNA上,遗传密码位于DNA上,构成碱基相同
B.遗传信息位于DNA上, 遗传密码位于mRNA上,构成碱基相同
C.遗传信息和遗传密码都位于DNA上,构成碱基相同
D.遗传信息位于DNA上,遗传密码位于mRNA上,若含有遗传信息的模板链碱基组成为CGA,则遗传密码的碱基构成为GCU
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介绍反密码子:
定义:tRNA上能和密码子配对的三个相邻的碱基
转运RNA结构
转运RNA与氨基酸的对应关系
(1)由于只有61种密码子是对应氨基酸,所以转运RNA也只有61种
(2)1种转运RNA对应1种氨基酸;1种氨基酸对应1-6种转运RNA。
转运RNA与肽链:转运RNA将氨基酸运到核糖体上,按mRNA上密码子顺序将它们一一相连,直至mRNA出现终止密码子,肽链才从核糖体上脱落下来。
(2)时间:个体发育(G1期)
(3)场所:细胞质的核糖体上
(4)条件: 模板:以mRNA为模板
原料:20种AA
能量:ATP
酶:缩合酶
工具:tRNA
其他条件:适宜的T、PH等
(5)过程:以mRNA为模板,tRNA为运载工具,按照A-U、G-C、U-A、C-G的碱基互补配对原则,与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着AA进入核糖体,按照mRNA上的遗传密码顺序,把一定的AA放在相应的位置,合成出有一定AA序列的蛋白质
(6)产物:多肽 蛋白质
(7)特点:一个mRNA分子可以连续结合多个核糖体,进行多肽链的合成
2、下表为固定顺序的核苷酸聚合物进行多肽的生物合成结果。
|
mRNA重复序列 |
可能组成的三联码 |
多肽的氨基酸组成 |
|
(UUC)n |
UUC、UCU、CUU |
丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸 |
|
(UUAC)n |
UUA、CUU、ACU、UAC |
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 |
⑴由上述结果你能判断出 亮氨酸 (氨基酸)的遗传密码是 CUU 。
⑵观察“可能组成的三联码”与“多肽的氨基酸组成”的内容,你发现了存在
两个遗传密码决定同一种迄基酸(兼并) 现象。
⑶题目所述内容,是诺贝尔获得者Khorona破译遗传密码的方法(一部分内容),请受启发,概括出破译方法:
先合成 两种(或两种以上)重复顺序的mRNA 。
然后在细胞外 以mRNA为模板,合成多肽 。
最后分析 两条多肽链中相同的氨基酸是何种氨基酸,再分析两条mRNA重复顺序可能组成的三联体密码中的相同密码 ,得出氨基酸的遗传密码。
1、下面是某基因的部分碱基序列,序列 I 为内含子的一部分,序列Ⅱ为外显子的一部分。
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上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“ … 甲硫氨酸一精氨酸一谷氮酸一丙氨酸一天冬氨酸一缬氨酸 … ”(甲硫氨酸的密码子是 AUG )。
① 该基因表达过程中, RNA 的合成在_细胞核__中完成,此过程称为__转录__。
② 请写出编码上述氨基酸序列的 mRNA 序列:_ AUG CGG GAG GCG GAU GUC __ _。
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③如果序列 I 中箭头所指碱基对 被替换为 ,该基因上列片段编码的氨基酸序列为:
_ _ …甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一缬氨酸 …
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④ 如果序列Ⅱ中箭头所指碱基对 缺失,该基因上列片段编码的氨基酸序列为
… 甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一精氨酸一甲硫氨酸 …
2、翻译:
(1)定义:以mRNA为模板,合成具有一定AA序列的蛋白质的过程。
介绍密码子:
定义:mRNA上决定一个AA的3个相邻的碱基
验证其事实的方法:
①、通过插入碱基(一个或两个或三个)后检测AA序列的变化,从而验证每个AA的密码子含3个碱基
②、用人工合成的两种核糖核苷酸相间排列(如:UAUAUAUAUA…………)来指导合成蛋白质,通过检测蛋白质中AA的种类来验证密码子为“三联体”,而非“二联体”或“四联体”
种类:61+3=64种(其中61种密码子是对应氨基酸和起始密码子;另有3个不对应氨基酸,只对应终止密码子),能减少基因突变的影响
特点:起始密码子:AUG(甲硫氨酸),GUG(缬氨酸)
终止密码子:UAA、UGA、UAG (不决定AA)
简并性:每一个密码子(除了终止密码子外)决定一个AA,一个AA可能有一个或多个(1-6个)密码子
通用性:所有生物共用一套遗传密码子,例如:把兔子的控制Hb的mRNA加入到大肠杆菌的提取液中,结果能合成出兔的Hb。这也是生物彼此间存在亲缘关系的证据之一
无标点符号:
不重叠性:
例题分析:
1、转录
(1)定义:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。即:
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DNA mRNA
介绍RNA:
①、基本元素组成:C、H、O、N、P
②、基本单位:核糖核苷酸(4种)
③、结构:一条链
④、产生途径:转录、RNA复制
⑤、存在部位:主要在细胞质中
用放射性同位素标记胸苷和尿苷,分别培养根尖分生区细胞,通过观察细胞中放射性物质集中的场所是细胞核还是细胞质,判断DNA复制和转录的所需的原料
⑥、种类及功能: mRNA:传递DNA的遗传信息,指导蛋白质的合成
rRNA:核糖体的组成成分
tRNA:运输特定的AA,识别密码子
(2)时间:个体发育(在分裂间期的G1期)
(3)场所:主要在细胞核
(4)条件: 模板:以DNA的一条链为模板
原料:游离的4种核糖核苷酸
能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
其他条件:适宜的T、PH等
(5)过程:
在细胞核中,以DNA解旋后的一条链为模板,按照A-U、G-C、T-A、C-G的碱基互补配对原则,形成mRNA;mRNA从细胞核进入细胞核进入细胞质中,与核糖体结合。
(6)产物:一条单链的RNA
(7)特点:边解旋边转录,转录后DNA仍保留原来的双链结构
7、与染色体、蛋白质、性状的关系
6、与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
解旋
高度螺旋化,缩短变粗
染色质
(1)DNA分子的相邻基因之间具有起“连接”或“间隔”作用的无遗传效应的片段
(2)基因结构中的碱基序列并不全部编码蛋白质,还存在非编码序列,包括非编码区和真核细胞基因编码区的内含子
体现性状
呈直线排列
控制性状
基因
DNA+蛋白质
组成
染色体
性状
5、结构:见选修
(1)原核细胞基因结构
(2)真核细胞基因结构
基本单位
主要载体,每条染色体含有1个或2个DNA分子
具有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子含多个基因
特定的脱氧核苷酸序列代表遗传信息,每个基因含多个脱氧核苷酸
染色体
d
DNA
c
基因
b
脱氧核苷酸
a
A
基因在染色体上呈直线排列
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