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第4章基因的表达
基因指导蛋白质的合成
1．与DNA不同的是，组成RNA的五碳糖是 核糖 而不是 脱氧核糖 ；RNA的碱基组成中没有碱基 T（胸腺嘧啶），而替换成碱基 U（尿嘧啶）；RNA一般是 单 链，而且比DNA短，因此能够通过 核孔 ，从细胞核转移到细胞质中。（P64～65）
2．RNA有三种，它们分别是 mRNA 、 tRNA 和 rRNA ；核仁受损会影响 rRNA 的合成，进而影响 核糖体 的形成。（P65）
3．基因的表达指基因控制 蛋白质 合成的过程，包括 转录 和 翻译 过程；（P65）
4.转录
①概念：以 DNA 的一条链 为模板合成 RNA 的过程叫转录。
②场所： 细胞核 (主要)、 线粒体 和 叶绿体 。
④条件：模板： DNA 的一条链 ； 原料： 4 种游离的 核糖核苷酸 ；
⑤特点： 边解旋边转录 。
5.翻译
①概念：以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 蛋白质 的过程叫翻译。
②场所： 核糖体 。
③密码子：
概念： 是 mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基。
种类： 共有 64 种，其中能决定氨基酸的密码子有 61 种。
特点： 除 3 种终止密码子外，每种密码子都只能决定 一 种氨基酸； 一种氨基酸可由 一种或多种 种密码子决定。
④ tRNA ：是将氨基酸运到 mRNA 与核糖体结合形成的“生产线”上去的“搬运工”。
a.结构： tRNA 分子比 mRNA 小得多，分子结构也很特别： RNA 链经过折叠，形成三叶草形，其一端是携带 氨基酸 的部位， 另一端有 3 个碱基， 能与 mRNA 上的密码子互补配对， 叫 反密码子 。
b.种类： tRNA 共有 61 种。
c.特点：每种 tRNA 只能识别并转运 一 种特定的氨基酸到 核糖体 中；一种氨基酸可由 一种或多种 种 tRNA 来识别转运。
⑥条件：模板： mRNA ； 原料：游离在细胞质中的各种 氨基酸 ； 能量： ATP ； 酶； 搬运工： tRNA 。
⑦特点：一个 mRNA 分子上可相继结合 多 个核糖体，同时合成 多 条 相同的肽链，因此，少量的 mRNA 分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
6．在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码 硒代半胱氨酸 。在原核生物中， GUG 也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。（P67图表注释）
7.核糖体是沿着 mRNA 移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成 2 个tRNA的结合位点。（P68）
8.科学家 克里克 于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的 复制 ；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的 转录 和 翻译 。
随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。（P69）
中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）
9.遗传信息、密码子和反密码子的区别：
遗传信息指 DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 。
密码子指 mRNA上可以决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 。
反密码子指 tRNA上与密码子互补配对的三个碱基 。
10.中心法则
（1）表示 DNA复制 （2）表示 转录 （3）表示 翻译 （4）表示 RNA复制 （5）表示 逆转录 。
注：真核生物，只可能发生 （1）（2）（3） （注：不同细胞发生的过程不同）；原核生物，只能发生 （1）（2）（3） ；如果是DNA病毒，被其侵染的细胞内可发生 （1）（2）（3） ；如果是RNA病毒，被其侵染的细胞内可发生 （4）（3）或（5）（1）（2）（3） 。
11.生命是 物质 、 能量 和 信息 的统一体。
12. DNA 中碱基数 : mRNA 中碱基数 : 蛋白质中氨基酸数＝ 6:3:1 。
第2节基因表达与形状的关系
1．基因、蛋白质与性状的关系
（1）基因控制性状的两条途径
间接途径： 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状 ；
直接途径： 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 。
（2）基因与性状的数量对应关系： 一对一 、 一对多 、 多对一 。
2．柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。像这样，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，叫作 表观遗传 。（P74）
3．除了DNA甲基化，构成染色体的 组蛋白 发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。（P74“相关信息”）
表型是 基因 和 环境 共同作用的结果。如水毛茛的叶形，水中丝状，空气中片状。
细胞分化的本质是 基因选择性表达 。

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