高中生物转录与翻译(gong)【精编】
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高中生物转录和翻译教案
一、教学目标:
1. 理解转录和翻译的定义和过程;
2. 理解DNA、RNA和蛋白质的关系;
3. 掌握如何描述转录和翻译的详细步骤。
二、教学重点:
1. 转录的过程;
2. 翻译的过程。
三、教学准备:
1. 讲义和PPT资料;
2. 实验材料:DNA、RNA、氨基酸等;
3. 实验器材:PCR仪、电泳仪等。
四、教学过程:
1. 导入(10分钟):
介绍DNA的结构和功能,引导学生思考DNA是如何编码蛋白质的。
2. 概念解释(20分钟):
a. 转录的过程:RNA聚合酶逐一复制DNA上的信息,形成mRNA;
b. 翻译的过程:mRNA在核糖体上被翻译成氨基酸序列,最终形成蛋白质。
3. 实验演示(30分钟):
通过PCR检测DNA、RNA、蛋白质,展示转录和翻译的实验过程。
4. 练习(20分钟):
让学生讨论转录和翻译的异同,以及它们在细胞中的具体作用。
5. 总结与作业布置(10分钟):
总结今天的教学内容,布置相关作业。
五、教学延伸:
1. 让学生自主完成转录和翻译的模拟实验;
2. 观察细胞中转录和翻译的实时过程。
六、教学评价:
1. 学生的课堂参与和反馈;
2. 作业和小测验成绩。
高三生物转录翻译知识点转录翻译是生物学中重要的过程,它负责将基因信息转录成RNA,然后将RNA翻译成蛋白质。
在高三生物学课程中,转录翻译是一个重要的知识点,它不仅涉及到基础概念和过程,还与遗传变异、细胞功能、生物发育等方面密切相关。
首先,转录是指将DNA的基因信息转录成RNA分子的过程。
转录发生在细胞核中,通过RNA聚合酶的作用,将DNA两条链中的一条链作为模板合成RNA分子。
转录过程包括起始、延伸和终止三个阶段。
起始阶段是RNA聚合酶结合到转录起始位点上,逐渐解开DNA双链,形成一个转录起始复合物。
延伸阶段是RNA聚合酶在转录起始位点的upstream方向上进行链式延伸,通过与DNA模板链互补配对,合成RNA链。
终止阶段是RNA聚合酶到达转录终止位点时,通过特定的机制停止合成RNA链,并与DNA解链分离。
翻译是指将RNA分子翻译成蛋白质的过程。
翻译发生在细胞质中的核糖体中,通过三个不同种类的RNA分子的相互作用,将RNA上的密码子翻译成特定的氨基酸序列。
翻译过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
启动阶段是启动子RNA与核糖体的结合,使核糖体定位在起始密码子上。
延伸阶段是核糖体依次识别、结合和积累氨基酸,通过肽键的形成将氨基酸连接成聚合物,形成蛋白质的链状结构。
终止阶段是核糖体到达终止密码子时,与特定的终止因子结合,使蛋白质链终止合成。
转录翻译是生物体内基因表达和蛋白质合成的核心过程。
它们相互联系,共同参与了生物体的各种功能和特性的表达和继承。
在转录过程中,RNA的合成是依赖于DNA模板的,因此基因的转录能够在一定程度上反映基因的表达水平。
而翻译过程中,密码子的翻译是与氨基酸的选择有关的,通过密码子的变化,能够使蛋白质的合成发生差异,进而影响细胞的生理机能和形态结构。
因此,转录翻译是生物内遗传信息传递的桥梁,也是生物多样性和进化的基础。
在转录翻译的过程中,可能会发生突变和变异。
突变是指DNA序列的改变,可能会导致RNA和蛋白质的合成过程出现异常。
转录和翻译的过程(一)转录过程1.转录起始基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。
基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域,叫作启动子。
启动子是一段具有特定序列的DNA,具有和RNA聚合酶特异性结合的位点,决定了基因转录的起始位点。
RNA聚合酶与启动子结合后,在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开,使DNA解旋,形成单链区,以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了。
2.转录延长转录的延长是以首位核苷酸的3′-OH为基础逐个加入NTP,形成磷酸二酯键,使RNA逐步从5′向3′端延伸的过程。
在原核生物中,因为没有核膜的分隔,转录未完成即已开始翻译,而且在同一个DNA模板上同时进行多个转录过程。
电镜下看到的羽毛状图形和羽毛上的小黑点(多聚核糖体),是转录和翻译高效率的直观表现。
3.转录终止转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。
在依赖Rho因子的生物类型中,因为Rho因子有ATP酶和解旋酶两种活性,能结合在转录产物的3′末端区并使转录停顿产物RNA脱离DNA模板,所以可以终止转录。
对于非依赖Rho因子的转录终止,其RNA产物的3′端往往形成茎环结构,其后又有一串寡聚U。
茎环结构可使RNA聚合酶变构而不再前移,寡聚U 则有利于RNA脱离依附的DNA模板。
因此,无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。
(二)翻译过程遗传信息的翻译是在核糖体上进行的,核糖体与RNA、35个碱基的mRNA片段的大小比较如图4-2所示。
核糖体的小亚基负责识别模板mRNA,并与mRNA上大约35个碱基结合。
每个核糖体有3个RNA结合位点,称为A位、P位和E 位(图4-3),其中A位和P位横跨核糖体的两个亚基,E位仅位于大亚基上。
A位负责结合氨酰-tRNA,P位结合肽酰-tRNA,E位是延长的肽链转移到氨酰-tRNA之后所释放的脱酰-tRNA的结合位点,也称释放位点。
在蛋白质合成过程中,A位和P位上的tRNA处于活性状态,肽链的延伸只涉及核糖体所覆盖的约10个密码子中的2个。
转录与翻译知识点:1、所谓转录是指遗传信息由DNA 传递到RNA 上的过程,转录的结果是形成RNA;2、RNA 的合成需要有RNA 聚合酶的催化,并且转录不是沿着整条DNA 长链进行的,当RNA 聚合酶与DNA 分子的某一启动部位相结合时,包括一个或者几个基因的DNA 片段的双螺旋解开,以其中的一条链为模板,按照碱基互补原则,游离的核苷酸碱基与DNA 模板链上的碱基配对,并通过磷酸二酯键合成与该片段DNA 相对应的RNA 分子。
3、以DNA 上基因区段为模板转录而成的RNA 有多种,如:信使RNA(mRNA)、转运RNA (tRNA)和核糖体RNA(rRNA),其中mRNA 是行使传达DNA 上遗传信息功能的,tRNA的功能是把氨基酸运送到核糖体上,使之按照mRNA 的信息指令连接起来,形成蛋白质;rRNA 是核糖体的重要成分,是核糖体行使其功能所必需的。
4、在真核细胞中,细胞核内转录而来的RNA 产物经过加工才能成为成熟的mRNA ,然后转移到细胞质中,用于蛋白质合成;在原核细胞中,由于拟核区的DNA 分子与周围的核糖体直接接触,以DNA 上基因区段为模板转录成mRNA 时,可同时在核糖体上,以mRNA为模板,进行翻译合成所需要的多肽。
5、在电子显微镜下,核糖体呈现微小的悬滴状,由大、小两个亚基组成,在蛋白质合成时,核糖体认读mRNA 上决定氨基酸的遗传密码,选择相应的氨基酸,由对应的tRNA 转运,加到延伸中的肽链上,当核糖体到达mRNA 的终止密码子时,多肽合成结束,核糖体脱离mRNA 并进入下一个循环。
6、多肽链合成时,在一个mRNA 分子上有若干个核糖体同时进行工作,这种若干核糖体串联在一个mRNA 分子上的多肽链合成方式,大大增加了翻译效率。
7、基因形成的RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程都称为基因的表达。
8、在蛋白质的合成过程中,掺入到多肽链中的氨基酸的种类由mRNA 中的三联体遗传密码决定,除少数氨基酸只有 1 种遗传密码外,大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。
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⾼中⽣物必修2⽐较复制转录翻译知识点 概念:时间细胞有丝分裂的间期或减数第⼀次分裂间期⽣长发育的连续过程以信使RNA为模板,合成具有⼀定氨基酸顺序的蛋⽩质的过程。
场所:进⾏场所主要细胞核主要细胞核细胞质的核糖体 模板:以DNA的两条链为模板以DNA的⼀条链为模板信使RNA 原料:4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸合成蛋⽩质的20种氨基酸 条件:需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP 过程在酶的作⽤下,两条扭成螺旋的双链解开,以解开的每段链为模板,按碱基互补配对原则(A—T、C—G、T—A、G —C)合成与模板互补的⼦链;⼦链与对应的母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中,以DNA解旋后的⼀条链为模板,按照A—U、G —C、T—A、C—G的碱基互补配对原则,形成mRNA,mRNA从细胞核进⼊细胞质中,与核糖体结合在酶的作⽤下,在核糖体中,按照A—U、G—C、U—A、C—G的碱基互补配对原则,密码⼦与反密码⼦配对,将转移RNA带来的氨基酸脱⽔缩合形成肽链。
产物两个双链的DNA分⼦⼀条单链的mRNA有⼀定氨基酸排列顺序的蛋⽩质 特点边解旋边复制:半保留式复制(每个⼦代DNA含⼀条母链和⼀条⼦链)边解旋边转录;转录后DNA仍保留原来的双链结构 遗传信息遗传信息的传递:亲代DNA传给⼦代DNA分⼦遗传信息的传递 由DNA传递到RNA遗传信息的表达:mRNA→蛋⽩质 ⾼中⽣物必修2必考知识点 1、基因是DNA的⽚段,但必须具有遗传效应,有的DNA⽚段属间隔区段,没有控制性状的作⽤,这样的DNA⽚段就不是基因。
每个DNA分⼦有很多个基因。
每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。
基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。
翻译和转录是生物学中两个重要的过程。
翻译是蛋白质的合成过程,而转录是RNA的合成过程。
翻译是在细胞核中的DNA上进行的,涉及到遗传信息的翻译过程,即从DNA转换到RNA。
在翻译过程中,遗传信息从DNA转移到了mRNA上,然后通过mRNA 与核糖体一起合作合成蛋白质。
这个过程叫做翻译,因为遗传信息从RNA传递到氨基酸链(即蛋白质的构成单位)中。
转录是在细胞核中进行的,它涉及到遗传信息从DNA转移到RNA的过程。
在转录过程中,DNA的一部分被解开,其中的一条链作为模板,与RNA聚合酶结合形成复合物,该复合物将核糖核苷酸一个个添加到新合成的RNA链上,形成了与DNA模板链互补的RNA链。
这个过程叫做转录,因为遗传信息从DNA转移到了RNA中。
翻译是一个合成蛋白质的过程,而转录是一个合成RNA的过程。
在转录过程中,从DNA到RNA的遗传信息转移被称为转录,而在翻译过程中,从mRNA到蛋白质的遗传信息转移被称为翻译。
生物学中的转录与翻译机制生物学中的转录和翻译是两个重要的过程,它们负责将脱氧核糖核酸(DNA)的遗传信息转变为蛋白质。
具体来说,转录是指从DNA上复制一段脱氧核糖核酸(RNA)的过程,而翻译是指将该RNA转化为蛋白质的过程。
本文将对这两个过程进行具体地介绍,以更好地理解其中的机制。
转录机制转录是一种基础的生物学过程,通过在DNA上复制RNA,将遗传信息转换为蛋白质,非常重要。
RNA是由核苷酸单元组成的,它们通过骨架上的磷酸键组合在一起,形成RNA的主干。
这些核苷酸单元在RNA中含有四种核碱基:A、C、G和U。
RNA的序列是由这些核碱基的顺序组成的,它们通过特定的规则来指示一个给定的氨基酸序列。
在转录的过程中,DNA的双螺旋结构被分离,形成一个单链的DNA模板。
这个模板是由RNA聚合酶识别并复制的,通过在模板上复制对应的核苷酸单元。
这就形成了一个RNA序列,它通过骨架上的磷酸键组成,形成RNA的主干。
在RNA的合成中,有三个重要的步骤,包括起始、延伸和终止。
起始是指RNA聚合酶识别并定位在模板上,并开始复制相应的核苷酸单元。
延伸阶段是指RNA聚合酶不断在模板上进行读取和合并,并且不断增长RNA链。
终止是指RNA聚合酶在终止基序上识别到RNA序列,并停止链延伸。
翻译机制翻译是通过解读RNA序列,并将其转换为蛋白质序列的过程。
翻译过程分为三个阶段:启动、延伸和终止。
在启动阶段,翻译复合物被形成,并将到达启动密码子的氨基酰-tRNA与70S核糖体结合。
延伸阶段是指核糖体在RNA上进行移动,并且不断地在RNA上复制氨基酸。
终止阶段是指核糖体到达终止密码子的位置,并停止链延伸。
在翻译过程中,RNA通过核糖体的帮助,指导特定的氨基酸序列。
这个氨基酸序列来源于RNA上的核碱基序列,RNA上不同的三联密码子对应不同的氨基酸。
这些氨基酸通过肽键连接成一条长链,形成蛋白质主干。
在这个过程中,提供氨基酸并连接到不同氨基酰 tRNA上的酰化酶也扮演了重要角色。
转录和翻译
一、步骤不同
1、转录:转录(Transcription)是遗传信息从DNA流向RNA的过程。
是蛋白质生物合成的第一步。
2、翻译:翻译是蛋白质生物合成基因表达中的一部分,基因表达还包括转录过程中的第二步。
二、所需物质不同
1、转录:以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料,以RNA聚合酶为催化剂。
2、翻译:mRNA、tRNA、20种氨基酸、能量、酶、核糖体。
三、过程不同
1、转录:在转录过程中,DNA模板被转录方向是从3′端向5′端;RNA链的合成方向是从5′端向3′端。
RNA的合成一般分两步,第一步合成原始转录产物(过程包括转录的启动、延伸和终止);第二步转录产物的后加工,使无生物活性的原始转录产物转变成有生物功能的成熟RNA。
2、翻译:翻译的过程大致可分作三个阶段:起始、延长、终止。
翻译主要在细胞质内的核糖体中进行,氨基酸分子在氨基酰-tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并
被带到核糖体上。
生成的多肽链(即氨基酸链)需要通过正确折叠形成蛋白质,许多蛋白质在翻译结束后还需要在内质网上进行翻译后修饰才能具有真正的生物学活性。