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知识点分析
基因的本质是什么?基因又是如何表达的?其中基因的表达是高考重点,尤其会涉及到相关的计算也是高考的难点。接下来小编将带大家一起梳理基因的本质和基因表达部分的重难点知识!
一、DNA的组成和结构
1、DNA即脱氧核糖核酸,又称去氧核糖核苷酸,是染色体主要组成成分,同时也是主要遗传物质。
2、平面结构:磷酸与脱氧核糖交替链接排列在外侧,碱基排列在内测,通过氢键形成碱基对。
3、空间结构:两条长链按方向平行方式盘旋成双螺旋结构。
1分子脱氧核苷酸=1分子脱氧核糖+1分子含氮碱基+1分子磷酸;
每个DNA分子片段中有两个游离的磷酸集团;
DNA分子初步水解产物是脱氧核糖核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
DNA中碱基的配对方式为:A-T、C-G
A-T碱基之间形成2个氢键
C-G碱基之间形成3个氢键
若碱基对数为n,则氢键数为2n~3n。
RNA是由核糖核苷酸构成,1分子核糖核苷酸是由1分子核糖、1分子含氮碱基和1分子磷酸构成;
RNA中的碱基为:A、C、G、U(尿嘧啶)
配对方式为:A-U、C-G。
二、基因的本质
1.基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段。
2.基因的功能:
(1)传递遗传信息:是通过DNA的复制来实现的。
(2)表达遗传信息:是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
3.基因的结构:
编码区:能转录成相应的mRNA,能编码蛋白质。(结构基因)
非编码区:不能转录成相应的mRNA,不能编码蛋白质。(调控基因)
启动子:是位于编码区上游的一小段核苷酸序列,是RNA聚合酶的结合位点,是转录的起始点。
终止子:是位于编码区下游的一小段核苷酸序列,是转录的终止点。
4.RNA的种类和功能
信使RNA(mRNA):蛋白质合成的模板;
转运RNA(tRNA):识别并转运氨基酸到核糖体;
rRNA:核糖体的组成部分。
三、转录的过程
定义:在细胞核中以DNA的一条链合成RNA的过程叫做转录。
场所:细胞核
模板:DNA的一条链
原料:四种核糖核苷酸
条件:DNA解旋酶、RNA聚合酶和ATP
产物:单链RNA
(1)DNA双链接开,碱基暴露。
(2)游离的核糖核苷酸随机的与DNA链上的碱基碰撞,但核糖核苷酸与DNA链上的碱基互补时,两者与氢键结合。
(3)新生成的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上。
(4)合成的RNA和DNA分子分离。DNA双链恢复。
四、翻译的过程
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。
场所:核糖体
模板:mRNA
原料:氨基酸
条件:tRNA、酶、ATP
产物:多肽(盘区折叠形成蛋白质)
密码子:mRNA上3个相邻的碱基,共64种,其中决定氨基酸的密码子有61种。
反密码子:位于tRNA上与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
(1)mRNA与核糖体结合。
(2)tRNA携带氨基酸置于特定位置。
(3)核糖体延mRNA运动,读取下一个密码子,由对应的tRNA运输相应的氨基酸加到延声中的肽链上。
(4)当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成停止。
(5)肽链合成后从mRNA与核糖体的复合物上脱离。
(1)DNA的复制
(2)转录
(3)翻译
(4)RNA的复制
(5)RNA的逆转录
(1)直接控制途径:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
(2)间接控制的途径:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
另外,基因和性状并不是一一对应的关系,有些性状是由多个基因共同决定,有的基因也可以决定或影响多种性状。
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