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《基因的表达》章节知识理解

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1、关于中心法则知识运算的理解

(1)如何解决这类问题,先搞清以下问题。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸形成蛋白质是一个脱水缩合的过程。蛋白质的合成受基因控制。信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,因此蛋白质中氨基酸的数目与信使RNA上的碱基数目存在着1:3的对应关系,而信使RNA又是通过基因中的信息链转录而来。由于基因是双链,而只有一条链能起转录作用,所以基因中的碱基数目与信使RNA上的三基数目存在着6:3的对应关系,因此蛋白质中的氨基酸数目与基因中的碱基数目存在着1:6的对应关系。在合成蛋白质时,需要转移RNA作为运载氨基酸的工具,每个转移RNA每次只能运载一个特定的氨基酸,因此一个蛋白质中有多少个氨基酸,就有多少个转移RNA参加了转运。综上所述,总结成如下的关系式就是:

(1)(蛋白质中肽链的条数+缩合时脱下的水分子数或蛋白质中的肽键数):蛋白质中氨基酸的数目:参加转移的tRNA:信使RNA的碱基数:DNA(基因)碱基数=1:1:1:3:6。

(2)蛋白质平均相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数目-[(氨基酸数目-蛋白质中肽链数)×水分子相对质量]。

2、mRNA的转录问题理解

某此基因以DNA双链中的一条为模板链;而另一些基因则以双链中的另一条为模板链。也就是说,没有绝对的模板链,DNA双链都可以作为模板链。因此,我们可以说DNA双链中任一条链的碱基序列都能反映DNA双链所包含的遗传信息。

3.“有义链和反义链”的理解

根据碱基互补配对原则,转录出的mRNA链的碱基序列与非模板链的碱基序列一致,唯一不同的是,非模板链中的T在mRNA链中全部置换成了U。正是由于非模板链的碱基序列实际上代表了mRNA的碱基序列,只不过在mRNA中将T换成了U,因此,非模板链又被称为编码链和有义链。而用来转录mRNA的DNA链被称为反义链。因此DNA双链中的有义链和反义链与转录的mRNA链的对应关系示意图如下:

mRNA链:3'-UACCAUUUCCUC-5'

反义链:5'-ATGGTAAAGGAG-3'(模板链)

编码链、有义链:3'-TACCATTTCCTC-5'(非模板链)

4、遗传信息、密码子、反密码子的概念理解

遗传信息是指子代从亲代所获得的控制遗传性状的信号,这种信号以染色体上DNA的脱氧核苷酸的顺序为代表。基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序称为遗传信息。遗传"密码子"是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,它决定蛋白质中的氨基酸排列顺序。

遗传信息与遗传“密码子”的区别:一是存在的位置不同,遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序,密码子是信使RNA上核苷酸的排列顺序;二是作用不同:遗传信息决定着氨基酸的排列顺序,仅是间接作用,而密码子则是直接控制合成蛋白质的氨基酸的排列顺序。

反密码子是转移RNA分子与信使RNA分子中密码子互补配对的三个碱基,与相应的DNA模板链上对应碱基基本相同,只是DNA中碱基为T,而在转移RNA中碱基为U。密码子一共64种,决定氨基酸的密码子共61种,转移RNA亦有61种而氨基酸只有20种,所以三者之间存在如下关系:同一种氨基酸由一种或几种密码子决定,亦可由一种或几种转移RNA搬运;而一种密码子只决定一种氨基酸,一种转移RNA只能搬运一种氨基酸。

5、知识点突破

(1)基因是DNA的特定片段,其基本单位是四种脱氧核苷酸,也是双链片段。在遗传时,基因是性状的基本单位,所以具有相对独立性。

(2)遗传信息的传递是通过复制来完成的,所以不管减数分裂还是有丝分裂都可实现该过程。既可在亲子代之间,亦可在同一生物个体中的细胞内发生。

(3)转移RNA有61种,为单链结构,起重要作用的为一端三个碱基构成的反密码子,但转移RNA不止有三个碱基。

(4)基因突变发生,遗传信息一定改变,转录密码子一定变,但决定的氨基酸不一定改变,蛋白质结构不一定改变。

(5)已知某一氨基酸的密码子,一定是信使RNA上的序列,根据碱基配对原则,可写出转移RNA的反密码子序列,也可写出DNA双链的碱基序列。

(6)判断DNA还是RNA的依据为碱基(T还是U)和五碳糖(脱氧核糖还是核糖),判断DNA为单链还是双链的依据为A和T之间,C和G之间是否存在等量关系。