高二生物必修三后四章合并详细.docx
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高二生物必修三后四章合并详细
第四章基因的表达
第一节基因指导蛋白质的合成
一、相关概念
1、转录：
主要在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
2、翻译：
指游离在细胞质中的各种氨基酸，在核糖体上以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
3、密码子：
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3个这样的碱基又称为1个密码子。
4、反密码子：
每个tRNA的3个碱基可与mRNA上的密码子互补配对，这3个碱基叫反密码子。
二、转录
1、场所：
细胞核
2、条件：
模板（DNA的1条链）、原料（4种游离的核糖核苷酸）、酶（解旋酶）和能量（ATP）
3、转录过程：
①、DNA双链解开。
②、游离的核糖核苷酸与模板DNA的一条链碱基互补配对，以氢键结合。
③、新结合的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA分子上。
④、合成的mRNA从DNA链上释放。
而后，DNA双链恢复。
4、信息的传递方向：
DNA转录mRNA
5、产物：
RNA有三种，分别为mRNA（信使RNA）tRNA（转运RNA）rRNA（核糖体RNA）。
RNA由DNA转录而成，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNA。
RNA一般是单链结构比DNA短，单链不稳定，完成使命的RNA易迅速降解，保证生命的有序进行。
mRNA：
单链携带从DNA上转录来的遗传信息。
tRNA：
单链呈三叶草结构，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸。
rRNA：
单链，核糖体的组成成分参与构建核糖体。
一个密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸的密码子可以有多个（密码子有兼并性）。
在六十四个密码子中决定决定20种氨基酸的密码子由六十一个，其中AUGCUC既决定氨基酸，有是起始密码子。
蛋白质中的氨基酸数目=tRNA的数目=三分之一mRNA中的碱基数=六分之一DNA中碱基的数目。
3、翻译
1、场所：
细胞质（核糖体）
2、条件：
模板（mRNA）、原料（20种氨基酸）、酶和能量（ATP）
3、翻译过程：
①、mRNA进入细胞质与核糖体结合。
携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入第一个结合位点。
②、携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式，进入第二个位点。
③、甲硫氨酸与该氨基酸形成氢键，转移到占据第二个位点的tRNA上。
④、核糖体读取下一个密码子，原占据第一个位点的tRNA离开核糖体，占据第二个位点的tRNA进入第一个位点一个新的携带氨基酸的tRNA进入第二个位点继续肽链合成，直到核糖体读取到mRNA的终止密码。
4、信息传递方向：
mRNA翻译蛋白质。
5、产物：
一条多肽链。
①一种密码子对应一种反密码子（tRNA上），一种氨基酸可以被一种或多种密码子所决定，
②密码子存在于mRNA上，密码子种类有64种（其中与氨基酸相对应密码子有61种，终止密码子有3种）
③数量关系：
DNA上的碱基＝2倍mRNA上的碱基＝6倍的氨基酸。
☆易错语句：
1、mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸。
2、复遗传信息和遗传密码分别位于DNA和转运RNA上。
3、制和转录的模板相同而与翻译的模板不同。
4、tRNA的翻密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。
5、mRNA是氨基酸的转运工具。
6、每种密码子都有与之对应的氨基酸。
7、翻译和转录过程中，碱基配对的方式相同。
8、复制和转录两个过程中都已脱氧核苷酸为原料。
9、DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则以mRNA为模板。
10、一种tRNA可以携带多种氨基酸。
11、DNA聚合酶是在细胞核中合成的。
12、反密码子是位于mRNA上的相邻的三个碱基。
13、1种tRNA可以转运2或2种以上的氨基酸。
14、mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
一，有关RNA的叙述错误
1，RNA是一DNA的一条链为模板合成的，需要解旋酶和DNA聚合酶
2，所有RNA都可以作为基因表达的直接模板。
3，有些RNA可以催化某些代谢反应，有些则可以作为某些细菌的遗传物质。
二，关于基因的表达的叙述，错误
1,DNA聚合酶催化DNA转录为RNA
2遗传信息只能从DNA传递到RNA。
3tRNA的反密码子是由mRN转录而来。
4DNA是蛋白质合成的直接模板。
5每种氨基酸只有一种密码子编码。
6DNA复制就是基因表达的过程。
7tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。
8DNA病毒中没有RNA其遗传信息的传递不遵守中心法则。
三，关于转录和翻译的的叙述错误
1：
翻译时mRNA在核糖体上移动。
3:
转录时脱氧核苷酸为原料。
4mRNA在核糖体上移动，翻译出蛋白质。
五：
关于核酸的叙述中
1DNA和RNA的五碳糖相同。
2组成DNA和ATP的元素种类不同。
3噬菌体的遗传信息贮存在RNA中。
六，关于基因与性状关系的叙述中
基因型相同表现性就相同。
七，中心法则含义叙述
1基因表现遗传信息的传递方向。
2DNA只能来自DNA的复制。
3所有病毒遗传信息的传递都是通过DNA的复制来实现的。
八．关于DNA和RNA的叙述
1DNA的有氢键，RNA没有氢键；
2一种病毒同时含有DNA和RNA；
3叶绿体，线粒体和核糖体都含有DNA
九．关于基因，蛋白质与形状的关系
1.人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状来实现的；
2.基因与形状的关系呈线性关系，即一种性状有一个基因控制；
3.囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异；
十．有关生物体内基因与酶关系的叙述
1.绝大多数酶是基因转录的中重要的产物
2.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分
3.只要有某种酶的基因，细胞中就有相应的酶；
4.DNA和RNA都有脱氧核糖；
5.DNA病毒中没有RNA起一串细细的传递不遵循中心法则
6.生物的一切性状完全由基因控制与环境无关
7.真核细胞内信使RNA（mRNA）和转运RNA（tRNA）都是在细胞质中合成的
十一、关于转运RNA与氨基酸相互关系的说法
1.每一种氨基酸都是由一种特定的转运RNA（tRNA）携带
2.每种氨基酸，都可有几种转运RNA携带；
3.一种转运RNA可以携带几种结构相似结构的氨基酸；
4.细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成近行表达；
第二节基因对性状的控制
一、相关概念
中心法则（1957年克里克）：
遗传信息可以从DNA流向DNA，既DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录翻译。
遗传信息可以从RNA到
RNA（即RNA的自我复制）也可以从RNA流向DNA（即逆转录）。
中心法则的提出表示出遗传信息的传递途径，都表现碱基互补配对原则
1、DNA——DNA：
以DNA为遗传物质的生物自我复制过程，主要发生在细胞核中，表示遗传信息的传递。
2、DNA——RNA：
主要发生在细胞核中的转录过程
3、RNA——蛋白质：
发生在细胞质核糖上的翻译过程，共同完成遗传信息的表达。
4、RNA——DNA：
少数RNA病毒，如：
SARS病毒，HTV,…、在宿主细胞内的逆转录过程。
5、RNA——RNA以RNA为遗传物质的生物的RNA自我复制过程
提示
1、.转录的产物并非只有mRNAtRNArRNA也是转录过程的产物但携带遗传信息的只有mRNA。
2、三种终止密码子不能决定氨基酸
3,同一个生物体不同的体细胞核基因种类完全相同，由于基因的选择性表达，所以表现形式不同
二、基因、蛋白质与性状的关系：
基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状
1、基因通过控制酶的合成来控制生物物质代谢，进而来控制生物体的性状。
（间接途径）
2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（直接途径）
三、基因型与表现型的关系：
表现型＝基因型＋环境
1、生物体的性状是由基因控制的，但也受环境因素的影响。
2、基因与基因；基因与基因产物；基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物体的性状。
特别提示
基因与性状并不是简单的线性关系，可以有以下几种情况。
1：
一个基因可以控制一种或多种性状。
2：
多个基因共同控制一种性状。
3：
基因之间可以相互作用，相互影响从而改变生物的性状
4：
生物的性状不仅由基因决定，而且还受环境的影响，性状是生物的基因和环境共同作用的结果。
即表现型等于基因型加上环境条件。
如玉米白化苗的形成。
知识点
1.物体的性状完全由基因控制；
2.基因与性状之间是一一对应的关系；
3.基因通过控制酶的合成来控制生物的性状；
4.基因与性状是简单的线性关系，一种基因只影响一种性状；
5.噬菌体疯牛病病原体能进行RNA
DNA遗传信息的传递过程
6.
在生物体中，基因控制形状的主要表现途径是DNA蛋白质（性状）
7.和基因转录形成mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译的过程
8.在细胞质中，以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括翻译和转录
9.DNA病毒中没有RNA其银川信息的传送不遵循中心法则
10.动物胚胎发育过程是基因有序表达的过程
11.两生物的基因型相同其表现型一定相同
12.体细胞能表达人全部的基因
☆易错语句：
1、所有生物都可以进行转录和逆转录。
2、基因能够贮存遗传信息。
3、控制生物性状的主要遗传物质是RNA。
4、基因型相同表现型就相同。
5、中心法则所包含的各个过程都在细胞核中进行。
6、DNA聚合酶催化DNA转录为RNA。
7、遗传信息只能从DNA传递到RNA.
8、tRNA的反密码子是由mRNA转录而来。
9、人类的白化病性状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的。
10、基因与形状的关系实线性关系，即一种性状由一个基因控制。
11、基因可以直接调节生物体的新陈代谢。
12、DNA只能来自DNA复制。
13、在蛋白质合成旺盛的细胞中，核DNA分子多，转录成的mRNA分子也多，从而翻译成的蛋白质也多。
14、在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的。
15、DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。
16、在细菌中DNA复制只发生在拟核。
17、基因是生物性状的载体；
18、基因能直接控制生物体的性状；
18、一个性状受一个基因的控制；
19、肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成自身的蛋白质；
20、所有生物都可以进行转录和逆转录；
21、DNA复制和转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则以mRNA为模板；
22、基因的结构改变，一定导致性状的改变。
错句集锦
1.终止密码子编码氨基酸
2.人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的转运RNA不同
3.真核细胞DNA复制和转录这两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料
4.RNA是以DNA的一条链为模板合成的，需要解旋酶和DNA聚合酶
5.所有RNA都可以作为基因表达的直接模板
6.有些RNA可以催化某些代谢反应，有些则可作为某些细菌的遗传物质
7.人体中具有生长激素和血红蛋白基因，两者均在细胞核内转录和翻译
8.人体胰岛细胞中的基因指导胰岛素合成，对转录和翻译两个生理过程进行比较：
发生的部9.位相同
10.中心法则包括下列遗传信息的传递过程，其中揭示生物遗传实质的是从DNA至RNA的转录过程
11.翻译时mRNA在核糖体上移动
12.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
13.基因可以直接调节生物体的新陈代谢
14.每个密码子都有与之对应的氨基酸
15.中心法则所代表的遗传信息传递过程，虽遵循碱基互补配对原则，但与遗传稳定性无关
16.环境因素在生物性状的形成中起决定作用
17.转录和翻译所需酶种类相同
18.转录和翻译在同一场所进行
19.每种密码子都有与之对应的氨基酸
20.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成
21.DNA只能来自DNA复制
22.细胞质基因存在于所有的旧细胞器中
23.转录和逆转录都在核内进行
24.所有生物都能进行转录和逆转录
25.一种tRNA可以携带各种氨基酸
填空
1.DNA分子一般是▁▁▁结构，其中组成单位是▁▁▁。
2.mRNA携带着从▁▁▁上转录而来的▁▁▁。
3.tRNA转运▁▁▁的氨基酸，识别mRNA上的▁▁▁。
4.DNA的功能▁▁▁、▁▁▁、▁▁▁。
5.转录：
在细胞核中以DNA的▁▁▁为模板，按照▁▁▁原则合成RNA的过程叫做转录。
6.翻译的概念：
游离在细胞质中的▁▁▁，以mRNA为模板合成▁▁▁的蛋白质的过程叫做翻译。
7.翻译的实质：
将▁▁▁中的碱基序列翻译为▁▁▁的序列。
8.中心法则：
遗传信息可以从▁▁▁流向▁▁▁，即DNA的自我复制；也可以从▁▁▁流向▁▁▁，进而流向蛋白质。
9.中心法则的发展：
遗传信息可以从▁▁▁流向▁▁▁，即RNA的自我复制。
遗传信息可以从▁▁▁流向▁▁▁，即RNA的逆转录。
10.基因对性状的控制：
间接控制——基因通过控制▁▁▁来控制▁▁▁，进而控制生物▁▁▁。
直接控制——基因通过控制蛋白质的▁▁▁直接控制生物的性状。
补充：
1、
复制
转录
时间
有丝分裂剑气减一分裂前期
生长发育过程
场所
主要在细胞核中少量在线粒体和叶绿体
同左
原料
四种脱氧核糖
四种核糖
模板
DNA的双链
DNA的一条链
条件
模板原料ATP酶
同左
配对原则
边解旋边复制半保留复制
边解旋边转录
特点
A-TC-G
A-UT-AC-G
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
意义
复制遗传信息使遗传信息有亲代带给子代
传递遗传信息为翻译做准备
2：
密码子
1实验验证：
一个氨基酸由mRNA的3个碱基决定即密码子
2mRNA决定氨基酸的三个相邻的碱基叫做密码子6:
3:
1DNA:
mRNA:
氨基酸若涉及终止密码子则另考虑
3、密码子
1mRNA上64种密码子其中61种能编码氨基酸
2一种氨基酸可由一种或几种反密码子决定（兼并性）对生物的发展有利
3一种密码子只能对应一种氨基酸
4、反密码子
1tRNA61中反密码子（61中RNA）
2一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运
3一种tRNA只能转运一种氨基酸
一个mRNA上结合多个核糖体同时合成多条肽链有神魔优点？
答：
少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质
（A1+T1）%=（A2+T2）=总（A+T）%=（Ar+Vr）%
（G1+C2）%=（G2+C2）%=总（G+C）%=（Gr+Cr）%
第五章基因突变及其他变异
第1节基因突变和基因重组
1、镰刀型贫血症的原因：
DNA的碱基对发生变化———mRNA分子中的碱基发生变化———氨基酸改变———蛋白质改变———性状改变
2、基因突变
概念：
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变
时间：
细胞分裂的间期
原因：
物理因素、化学因素、生物因素
特点：
a、普遍性b、随机性：
体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能。
c、低频性d、多数有害性e、不定向性f、可逆性
意义：
它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。
3、基因重组
概念：
是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
类型：
a、非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（减数第一次分裂后期）
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换（四分体时期）
意义：
生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。
狭义：
1、自由组合。
2、交叉互换。
广义：
1.、受精作用。
2、基因工程。
3、细胞工程。
意义：
也是生物变异的来源之一，对生物的进化有重要意义。
4无性生殖方式
1营养生殖2孢子生殖3出芽生殖4二分裂
第2节染色体变异
一、基础概念：
1、染色体结构的变异缺失猫叫综合症
增添果蝇的缺刻翅
染色体变异易位果蝇的棒状眼
染色体数目变异倒位夜来香的变异
染色体数目的变异：
个别染色体增减；以染色体组的形式成倍增减：
染色体变异
结构变异：
类型：
缺失、重复、异位、倒位
影响：
会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变而导致性状的变异。
数目变异：
（1）细胞内个别染色体的增加或减。
（2）细胞内染色体数目或成倍减少或成倍的增加。
染色体组：
细胞的一组非同源染色体在形态和功能上各不相同但又互相协调共同控制生物的成长发育遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
特点：
不含同源染色体，但含有每对同源染色体中的一条，一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因。
二倍体：
由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。
多倍体：
由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫做多倍体。
单倍体：
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
单倍体：
由配子发育而成的个体
二倍体与多倍体：
必须要由受精卵发育而来的，有几个形态相同染色体就有几个组控制统一性状的基因有几个，就有几个组。
。
多倍体：
（1）优点：
茎秆粗壮，叶片，果实种子较大，营养丰富。
（2）缺点：
发育缓慢，结良率低。
单倍体：
（1）优点：
明显缩短育种年限
（2）缺点：
长得弱小，高度不育。
人工诱导多倍体
方法：
（1）：
低温处理。
（2）秋水仙素处理种子或幼苗
原理：
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两级。
二、要点辨析
1、基因突变
⑴基因突变不能改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，结果产生新的基因，即基因突变可产生新的基因，等位基因是通过基因突变产生的；以RNA为遗传物质的生物，其上核苷酸序列的改变，也引起基因突变。
⑵隐性突变与显性突变
①AA→aa：
隐性突变；野生型为显性性状（显性纯合子），突变性状为隐性性状，表现为突变性状的一定为隐性纯合子aa。
②aa→A：
显性突变；野生型为隐性性状，突变型为显性性状，表现为突变性状的可能为显性纯合子AA，也可能为杂合子Aa。
若要进行判别可将突变型×野生型（常染色体）：
若后代皆为野生型，则为隐性突变；若后代皆为突变型或既有野生型又有突变型，则为显性突变。
⑶突变对肽链的影响
①碱基对的替换
肽链长度不变：
氨基酸种类变化或不变（原因：
密码子的简并性）
肽链变短：
可能会使mRNA终止密码提前
②碱基对增添或缺失
肽链长度改变，肽链中的氨基酸序列改变（从碱基对增添处或缺失处）
⑷突变对后代的影响
若突变发生在体细胞有丝分裂过程中：
这种突变可通过无性生殖传给后代（后代个体），不会通过有性生殖传给后代。
若突变发生在减数分裂过程中：
则可通过有性生殖传给后代。
2、基因重组
⑴只适用于有性生殖的真核生物核基因遗传，正常情况下无性生殖过程不可能发生基因重组
⑵生物变异的根本来源是基因突变，生物多样性的主要原因是基因重组
3、基因突变和基因重组区别与联系
基因突变
基因重组
区
别
本质
基因的分子结构发生了改变，产生了新的基因，可能出现新性状
基因的重新组合，可产生新的基因型，但不能产生新的基因
发生时期及原因
细胞分裂间期；DNA复制时碱基互补配对出现了差错
减数第一次分裂，非同源染色体上的自由组合（后期）及同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换（四分体时期）
条件
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
不同个体之间的杂交，即有性生殖中减数分裂
适用
范围
所有生物均可发生（包括病毒），具普遍性
只适用于有性生殖的真核生物核基因遗传
意义
是生物变异的根本来源，是基因重组的基础
是生物变异的重要因素，生物多样性的主要原因
发生
可能
可能性很小
非常普遍
联系
使生物产生可遗传的变异，通过基因突变产生新的基因，基因突变是基因重组的基础
探究实验——低温诱导染色体数目的变化
原理：
低温能抑制纺锤体的形成
根尖低温诱导培养
步骤处理根尖
制作装片：
解离、漂洗、染色、制片（必修1P116）
观察：
二、要点辨析
1、染色体结构的变异
⑴缺失：
一条染色体发生缺失，其同源染色体的相应部分在联会时出现环形
⑵易位：
是指非同源染色体之间某一片断移接或交换；若为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换则为基因重组。
⑶重复和倒位：
一般只发生在同一条染色体上
2、染色体数目的变异
⑴染色体组数的判断方法：
同源染色体来源相同
①根据染色体形态
同源染色体有几条：
细胞内形态、大小相同的染色体有几条，即同源染色体有几条，则该细胞内就有几个染色体组
染色体组数＝总数/形态数：
如20条染色体有五种形态，即有四个染色体组
②根据基因型：
控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次，则该细胞内就有几个染色体组。
如二倍体：
Aa、AaBb、AABb；四倍体：
Aaaa、AAaaBBbb
⑵二倍体、多倍体、单倍体比较
二倍体
多倍体
单倍体
概念
由受精卵发育而成的，体细胞内含有两个染色体组的个体
由受精卵发育而成的，体细胞内含有三个或三个以上个染色体组的个体
体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体
染色
体组
2个
3个或3个以上
1至多个
来源
受精卵
受精卵
配子
自然
成因
正常有性生殖
未减数的配子受精；合子染色体数目加倍
单性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖）
植株
特点
正常
茎秆粗壮；叶片、果实、种子比较大；营养物质含量比较高；但发育迟缓，结实率低
植株弱小，高度不育
举例
几乎全部动物、过半数高等植物
香蕉、普通小麦
玉米、小麦的单倍体
⑷基因重组、基因突变、染色体变异的比较
基因重组
基因突变
染色体变异
概念
类型
自由组合、交叉互换
自然突变、诱发突变
结构变异、数目变异
观察
光镜下观察不到
光镜下观察不到
光镜下一般能观察到
适用
范围
有性生殖的真核生物减数分裂时核遗传中发生
任何生物均可发生（原核生物、真核生物、病毒）
真核生物核遗传中发生
产生
结果
只改变基因型，基因的种类和数目都不变
产生新的基因，基因的种类改变，数目不变
不能产生新的基因，基因数量上的变化
意义
育种
应用
杂交育种
诱变育种
单倍体、多倍体育种
第三节人类遗传病
一、复习提纲
人类遗传病概念：
通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病类型
概念：
是指受一对等位基因控制的遗传病
特点：
遵循孟德尔遗传定律，在同胞中发病率较高，在群体中发病率较低。
单基因
遗传病显性遗传病常显：
多指、并指、软骨发育不全
伴X显：
抗维生素D佝偻病
隐性遗传病常隐：
如镰刀型细胞贫血症、白化、
先天性聋哑、苯丙酮尿症
伴X隐：
色盲、血友病
类型概念：
是指受两对以上的等位基因控制的遗传病
多基因遗传病特点：
在群体中的发病率较高，易受环境因素的影响
病例：
原发性高血压、冠心病
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