遗传信息的转录和翻译

遗传信息的转录和翻译是生物学中重要的概念，涉及到DNA的复制、RNA的合成以及蛋白质的合成等过程。

转录是指将DNA中的基因信息转录成RNA的过程。

这个过程包括三个阶段：起始、延伸和终止。

起始阶段是RNA聚合酶与DNA结合的过程，延伸阶段是RNA聚合酶将RNA链合成的过程，终止阶段是RNA聚合酶从DNA分离的过程。

在转录的过程中，RNA聚合酶以单链DNA为模板，合成单链RNA。

转录后的RNA与DNA序列相对应，而且有些特定的RNA还会有修饰。

翻译是指将RNA中的基因信息转化为蛋白质的过程。

这个过程包括三个阶段：起始、延伸和终止。

起始阶段是mRNA与核糖体结合的过程，延伸阶段是核糖体将氨基酸逐个添加到多肽链中的过程，终止阶段是核糖体从mRNA分离的过程。

在翻译的过程中，mRNA被翻译成一条多肽链，这条多肽链最终将被折叠成具有特定功能的蛋白质。

遗传信息的转录与翻译遗传信息的转录与翻译是生物学中关键的过程，它们在细胞内发挥着重要的作用。

转录是指将DNA中的遗传信息复制成RNA的过程，而翻译则是将RNA的序列转化为蛋白质的过程。

本文将详细介绍遗传信息的转录与翻译机制，并探讨其在生物体内的重要性。

一、转录的过程转录是生物体中遗传信息从DNA转变为RNA的过程。

它起始于特定的DNA序列，称为启动子。

当启动子与转录因子结合后，形成转录复合物，该复合物能促进DNA的酶切和分离。

随后，RNA聚合酶通过将新合成的RNA链与DNA模板的互补碱基配对，合成互补的RNA 链。

转录至终止子时，RNA聚合酶会停止合成RNA，并与DNA分离。

最终，合成的RNA链成为mRNA（信使RNA）的前体。

转录的结果是合成了一条与DNA模板完全互补的RNA链。

这条RNA链可以直接参与蛋白质的合成过程，也可以在某些特定条件下形成其他种类的RNA，如rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA）。

这些RNA在细胞内发挥着重要的生物学功能。

二、翻译的过程翻译是指将RNA的序列转化为蛋白质的过程。

它是一个复杂的过程，需要依赖多种分子和翻译机构的协同作用。

翻译分为三个主要阶段：启动、延伸和终止。

在翻译的启动阶段，mRNA与核糖体（由rRNA组成）和tRNA一起形成一个翻译复合物。

这个复合物的形成是依赖于起始密码子和起始tRNA。

一旦复合物形成，翻译就进入了延伸阶段。

在延伸阶段，翻译复合物解读mRNA上的密码子，通过与tRNA上相应的抗密码子碱基进行互补配对，将氨基酸添加到正在合成的多肽链上。

这个过程持续进行，直至遇到终止密码子。

在终止阶段，当翻译复合物遇到终止密码子时，翻译过程停止，新合成的多肽链从核糖体中释放出来。

此时，多肽链已经完成，可以发挥其特定的生物学功能。

三、遗传信息转录与翻译的重要性遗传信息的转录与翻译是生物体内基因表达的重要步骤，对维持生物体正常功能起着至关重要的作用。

遗传信息的转录与翻译遗传物质是细胞生物活动中非常重要的一部分，而遗传信息的转录和翻译是研究遗传物质组成的一个重要方面。

本文将就遗传信息的转录和翻译这一主题进行探讨。

一、什么是遗传信息？遗传信息是DNA分子所携带的生物学信息，在DNA分子中由基因编写而成。

遗传信息的传递不仅在遗传学中具有重要的作用，在生物学的其他领域也都有非常广泛的应用。

二、遗传信息的转录遗传信息的转录是指过程中的DNA转录成RNA的过程。

具体的过程是：RNA聚合酶酶作为一个复合酶与一些辅助蛋白组合来构成RNAPII，它负责RNA聚合作用。

其中，一条DNA链被模板酶作用，从而合成一条RNA链。

并在RNA聚合物形成后，被RNA聚合酶从DNA模板上解除与RNA链的连接，RNA聚合物会在核酸序列的方向行进，直至遇到出现特定序列的终止子，RNA聚合物便停止合成，然后由核酸链断裂酶在终止子处切断RNA链，最终释放成品RNA分子。

在RNA的转录过程中，有许多不同的可能阶段，包括转录起始点的选择、RNA产生的节奏以及后续的RNA调控。

三、遗传信息的翻译遗传信息的翻译是指RNA转化成蛋白质的过程。

具体的过程是：mRNA分子通过核孔到达细胞质，并与三种可转移的RNA分子（又称tRNA，transfer RNA）形成互相作用。

一个配对为一个二面角位点称为tRNA分子的反向L─ (第11位及第15位内部氨基酸残基之间的交叉点)。

这里的反向，是指与DNA的氨基酸序列（L，D，L，D，……）相反，而留在RNA上形成左右颠倒（右、左、右、左……）的氨基酸序列。

tRNA上的核苷酸残基与氨基酸配对，形成氨基酸-tRNA复合物。

当核糖体绕过mRNA时，三个不同的tRNA组件依次加入，并成为多肽合成的第一，第二和第三个位置。

通过肽键反应氨基酸通过另一个tRNA对到它的氨基酰tRNA上，并在第一个tRNA 分子上建立了肽键。

随着核糖体融合组件滑动，多肽合成依次加入，直到到达一个终止符号。

遗传信息转录与翻译遗传信息的转录与翻译是生物学中关键的过程，它有助于理解生命的基本机制以及疾病的产生。

这一过程发生在细胞中，是DNA转录为RNA的过程，随后RNA再被翻译为蛋白质。

本文将介绍遗传信息转录与翻译的详细过程以及其在生物学研究中的重要性。

遗传信息的转录是DNA转录为RNA的过程。

起始于转录因子结合到DNA上的启动子区域，引发了DNA的解旋和暂时性分离。

分离后的DNA链作为模板指导核苷酸与其互补配对，但与DNA不同的是，RNA链上的各个核苷酸与DNA链上的对应核苷酸都是腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。

这样，在转录的过程中，RNA链与DNA链形成互补配对，从而得到与DNA链相对应的RNA 链。

在转录中，有以下几个关键的组分参与其中。

首先是RNA聚合酶，它是一种酶类，可以将核苷酸连接起来形成RNA链。

其次是启动子和转录因子，它们帮助RNA聚合酶正确地选择启动转录的位置。

一个基因可能有多个启动子和转录因子，从而在不同条件下可以是转录水平上升或下降。

转录过程还会涉及到终止子，它是一个信号序列，用于指示RNA聚合酶何时停止转录。

完成转录后，转录的RNA被称为前体mRNA（pre-mRNA）。

前体mRNA包含一些非编码区域，称为内含子（intron），以及编码区域，称为外显子（exon）。

内含子不直接参与蛋白质合成，而外显子则包含编码信息。

在成熟的mRNA中，内含子会被剪接（splicing）掉，从而形成只包含外显子的成熟的mRNA（mature mRNA）。

剪接的过程由小核RNA颗粒（small nuclear ribonucleoprotein particles, snRNPs）和剪接酶共同完成。

转录完成后，mRNA进入到细胞质中进行翻译过程。

翻译是通过与mRNA互作用的核糖体进行的。

核糖体是由多个蛋白质组成的复合物，具有催化蛋白质合成的能力。

在翻译过程中，核糖体沿着mRNA依次读取三个碱基的密码子，并通过与tRNA的抗密码子相互匹配，将氨基酸连接起来形成成链的蛋白质。

考点5 遗传信息的转录和翻译一、DNA的信使——RNA基本组成单位：核糖核苷酸；组成成分：磷酸、核糖和含氮碱基，含氮碱基包括A、C、G和U。

结构：一般是单链，而且长度比DNA短，因此能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中。

种类：①mRNA：蛋白质合成的模板；②tRNA：运载氨基酸；③rRNA：核糖体的组成成分。

二、遗传信息的转录1．概念：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA 的过程。

（注意：叶绿体和线粒体中也有转录过程）2．转录的过程，如图：（1）解旋：DNA的双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。

（2）合成子链：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当其与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合；新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

（3）释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。

3．条件：模板（DNA的一条链）、原料（4种游离的核糖核苷酸）、能量（ATP）、酶（RNA聚合酶）。

4．原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）。

5．产物：信使RNA（mRNA）。

（注意：转录也可形成tRNA、rRNA）。

三、遗传信息的翻译1．概念：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。

（注意：叶绿体和线粒体中也有翻译过程）。

2．翻译的过程，如图：3．条件：模板（mRNA）、原料（约20种氨基酸）、能量（ATP）、酶、核糖体、转运RNA （tRNA）。

4．原则：碱基互补配对原则（A—U、U—A、G—C、C—G）。

5．产物：多肽链。

1．如图甲、乙、丙表示真核生物遗传信息传递的过程，以下分析正确的是A．图中酶1和酶2表示同一种酶B．图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生C．图丙过程需要tRNAD．图丙中最终合成的四条肽链上的氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同【参考答案】C【解题思路】图中酶1和酶2分别是催化DNA复制和转录的酶，即DNA聚合酶和RNA 聚合酶，A错误；高度分化的细胞不能分裂但能合成蛋白质，所以图甲所示过程在高度分化的细胞中不会发生，而图乙可以发生，B错误；图丙过程为翻译，需要tRNA 运输氨基酸，C正确；图丙中以同一条mRNA为模板，所以最终合成的四条肽链上的氨基酸的种类、数目和排列顺序是相同的，D错误。

遗传信息的转录与翻译过程生命的形成和演化离不开遗传信息的传递和变异。

遗传信息储存于细胞核内的 DNA 分子中，通过转录和翻译过程转换成蛋白质，这一过程也是生命活动的基础。

本文将从转录与翻译的角度来探讨遗传信息的表达过程。

一、DNA的转录DNA 分子不能直接参与细胞内的代谢和功能活动，需要将其中的遗传信息转换成 RNA 分子，再由 RNA 分子进行下一步的转化。

这一过程被称为转录。

转录分为三个步骤：起始、中间、终止。

在起始步骤中，RNA 聚合酶与 DNA 分子结合，使双链 DNA分子解开，形成单链的 RNA 轴线。

此时，RNA 聚合酶与 DNA 分子结合的部位称为启动子。

RNA 聚合酶会扫描DNA 分子的长度，寻找与所需转录的基因序列相符合的区域。

进入中间步骤，RNA 聚合酶开始在模板链上逐个拼接核苷酸，从而合成 RNA 分子。

过程中，RNA 段不断伸长，在引导 RNA 在DNA 分子上滑动的作用下，RNA 聚合酶逐渐遍历全部需要被转录的基因序列，合成完整的 RNA 分子。

这一过程被称为延长链。

RNA 分子与 DNA 分子的匹配是以互补配对为基础的。

即腺嘌呤（A）与尿嘧啶（U）互补，鸟嘌呤（G）与胸腺嘧啶（A）互补。

转录进行到一定程度，RNA 聚合酶便会达到基因序列的末端。

在转录的终止步骤中，RNA 聚合酶把所合成的 RNA 和 DNA 分子分离。

此时，RNA 分子还没有成为最终的 RNA 产物，需经过多个步骤的处理和修饰方可形成具有生物学功能的 RNA 分子。

这些处理和修饰包括剪接、加工和修饰等过程。

二、RNA的翻译在细胞内，RNA 最终转化成蛋白质。

这一过程称为翻译，与转录相比翻译更为复杂。

翻译由核糖体和多种 tRNA（转移 RNA）共同参与。

tRNA 负责将特定的氨基酸转运到核糖体上，而核糖体则通过识别 mRNA（信使 RNA）序列并将其翻译成蛋白质。

翻译可以分为三个阶段：起始、延长和终止。

2021届高三生物一轮复习——遗传信息的转录和翻译知识梳理1．RNA的结构与功能2．遗传信息的转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

(2)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

(3)过程(4)产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。

3．遗传信息的翻译(1)概念：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。

(2)密码子①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。

②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。

③密码子与反密码子的比较(3)过程(4)产物：多肽――――→盘曲折叠蛋白质。

4．遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系(2)密码子、tRNA 和氨基酸之间的对应关系①密码子有64种(3种终止密码子不决定氨基酸，决定氨基酸的密码子有61种)；不同生物共用一套遗传密码。

②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA 只能转运一种氨基酸。

③每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA 转运。

教材拾遗 (1)tRNA 中含有碱基对并有氢键，另外—OH 部位是结合氨基酸的部位，与氨基酸的—NH 2中的H 结合。

(P 66图4－5)(2)一个mRNA 分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，由图中信息可推出核糖体在mRNA 上的移动方向。

(P 67图)1．判断关于RNA 说法的正误(1)一个tRNA 分子中只有三个碱基，可以携带多种氨基酸( × )(2)tRNA 分子中的部分碱基两两配对形成氢键( √ )。

遗传信息的转录和翻译
转录的定义：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，合成mRNA。

转录的过程：
1．解旋 -–RNA聚合酶结合在DNA模板区，DNA双链在RNA聚合酶（解旋酶）的作用下解开，碱基得以暴露。

2．碱基互补配对--以一条DNA链为模板，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，按A-U，C-G，T-A，G-C配对。

3、连接合成RNA链--组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。

4．释放--合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。

翻译的定义：在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

翻译的实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。

过程：当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA 为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在相应的位置上。

转运完毕以后，转运RNA离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。

当核糖体接受两个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上，并通过肽链与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置，为接受新运载来的氨基酸。

上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，直到信使RNA上出现终止密码子为止。

总结：肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某
些细胞器（如内质网、高尔基体等）的加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。

有一定功能的蛋白质分子。

遗传信息转录和翻译第1页共3页2022年高考生物总复习：遗传信息的转录和翻译1.比较RNA与DNA（5）RNA功能①mRNA——蛋白质合成的直接模板②rRNA——核糖体的重要组成成分③tRNA——氨基酸的转运工具④病毒RNA——RNA病毒的遗传物质⑤酶——少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能（起催化作用）2.遗传信息的转录（1）概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

（2）过程（见下图）第2页共3页3.遗传信息的翻译（1）概念：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。

（2）场所或装配机器：核糖体。

（3）条件模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP酶：多种酶搬运工具：tRNA（4）过程（5）产物：多肽―――――→盘曲折叠蛋白质仔细观察下面两图，并思考：（1）两图显示的是何种生理过程？它们有何差异？提示图示过程为转录和翻译，两图的区别在于图1所示转录、翻译过程有“时第3页共3页空”差异，即转录在细胞核，时间在前；翻译在核糖体，时间在后。

图2所示转录、翻译同时进行。

（2）大肠杆菌可进行上述哪个过程，图1还是图2？判断依据是什么？提示图2大肠杆菌为原核生物，其转录与翻译是同时进行的，只能进行图2过程不能进行图1过程（图1在细胞核中转录，在细胞质中翻译）。

（3）两图中a～f分别是什么物质或结构？提示a～f依次为mRNA、核糖体、多肽链、DNA、mRNA、RNA聚合酶。

1.真题重组判断正误（1）人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中，会有氢键的断裂和形成（2022·四川，6B）（√）（2）rRNA能参与蛋白质的合成（2022·海南高考，11A）（√）（3）真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子（2022·海南高考，21）（×）（4）基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码（2022·海南高考，22C）（√）（5）克里克提出的中心法则对摩尔根等人得出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论有影响（2022·海南高考，14D）（×）以上内容主要源自教材必修2P62～67遗传信息的转录和翻译。