DNA的复制、转录与翻译讲解学习
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2011-2012-1高三年级生物作业纸知识点小结使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状(1)对细胞结构生物而言,DNA 复制发生于细胞分裂过程中,而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。
(2)DNA 中含有T 而无U ,而RNA ,因此可通过放射性同位素标记T 或U ,研究DNA 复制或转录过程。
(3)在翻译过程中,一条mRNA 上可同时结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链, ……………………装…………………订…………………线……………………内……………………不…………………准…………………答……………………题…………………姓名____________ 班级____________ 学号___________ 编号 017三、基因表达中相关数量计算1.基因中碱基数与mRNA 中碱基数的关系转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链则不能转录。
基因为双链结构而RNA 为单链结构,因此转录形成的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。
2.mRNA 中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中,信使RNA 中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 信使RNA 碱基数目的1/3。
列关系式如下:3.计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
(3)在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。
如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n?个氨基酸。
(4)蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数(肽键数=脱去的水分子数)。
四、中心法则的提出及其发展1.中心法则的提出(1)提出人:克里克。
(2)基本内容(用关系简式表示):2.发展(1)RNA肿瘤病毒的遗传信息流向:RNA―→RNA(2)致癌RNA病毒能使遗传信息流向:RNA―→DNA3.完善后的中心法则内容(用简式表示):(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(3)中心法则体现了DNA的两大基本功能①传递遗传信息:它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
复制转录翻译知识点总结复制转录翻译(Transcription and Translation)是生物学中重要的概念,它涉及到了DNA 到蛋白质的过程。
这一过程是细胞生物学中一个基本且关键的环节,对于我们理解生物体功能和基因表达有着重要意义。
本文将对复制转录翻译的知识点进行总结,希望能够为读者提供全面深入的了解。
1. DNA结构与功能DNA(Deoxyribonucleic acid)是生物体中的遗传物质,它拥有双螺旋结构,由多个核苷酸单元组成。
DNA的主要功能是编码遗传信息,并传递给后代。
在细胞中,DNA通过复制和转录来实现其功能。
2. 复制(Replication)DNA复制是指细胞中DNA的复制过程,通过该过程,细胞可以将自身的遗传信息传递给下一代细胞。
在复制过程中,DNA双螺旋结构被解开,形成两条互补的新链,每条新链和原始链组成一个双链DNA。
3. 转录(Transcription)转录是指将DNA信息转化为RNA的过程,该过程在细胞核内进行。
在转录过程中,DNA的信息被转录酶读取并复制到RNA分子上,形成由核苷酸组成的RNA链。
4. 翻译(Translation)翻译是指将RNA信息转化为蛋白质的过程,该过程在细胞质中进行。
在翻译过程中,mRNA通过核糖体上的tRNA将氨基酸连接成多肽链,最终形成蛋白质。
5. 复制转录翻译的相互关系复制转录翻译是细胞内遗传信息的传递过程,是一个有机的整体。
DNA复制后,转录酶会将转录出的RNA信息传递给细胞质内的核糖体,最终转化为蛋白质,从而实现遗传信息的表达。
6. 基因调控与复制转录翻译基因调控是指细胞对基因表达进行调节的一系列过程。
在复制和转录过程中,某些基因会被启动或抑制,从而影响蛋白质的合成和功能,这一过程对于细胞功能和发育具有重要意义。
7. 复制转录翻译中的相关因素在复制转录翻译的过程中,涉及到许多重要的因素,如DNA聚合酶、转录因子、核糖体等。
D N A的复制、转录与
翻译
龙文教育学科老师个性化教案
特点边解旋边复制,半保留
复制
边解旋边转录,DNA
双链全保留
一个mRNA上可连续结合
多个核糖体,顺次合成多
肽链
碱基
配对
A-T、T-A、C-G、G-C A-U、T-A、C-G、G-C A-U、U-AC-G、G-C 产物两个双链DNA分子mRNA等蛋白质(多肽链)遗传
信息
传递
DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义复制遗传信息,使遗传
信息从亲代传给子代
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
联系
【例2】在遗传信息的传递过程中,一般不可能发生的是( )
A.DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B.核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程
C.RNA复制、转录都是以DNA一条链为模板,翻译则是以mRNA为模板
D.DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
【特别提醒】
(1)对细胞结构的生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,而转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。
(2)DNA中含有T而无U,而RNA中含有U而无T,因此可通过放射性同位素标记T 或U,研究DNA复制或转录过程。
(3)复制和转录发生在DNA存在的部位,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。
(4)转录出的RNA有3类,但携带遗传信息的只有mRNA。
(5)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。
(6)从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工,最后才形成具有一定空间结构的有活性的蛋白质。
三、遗传信息、密码子和反密码子的比较
项目遗传信息密码子反密码子
概念基因中的脱氧
核苷酸的排列
顺序mRNA上决定一个氨基酸的三
个相邻的碱基叫密码子
tRNA上能识别信使RNA上相应密
码子的三个相邻的碱基
位置位于DNA中位于mRNA上位于tRNA上
作用控制生物的性
状决定蛋白质中氨基酸的排列
顺序
识别密码子,转运相应的氨基酸
联系遗传信息通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成,从而控制生物的性状。
【例3】有关蛋白质合成的叙述,正确的是(多选)( )
A.终止密码子不编码氨基酸 B.每种tRNA只转运一种氨基
酸
C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D.核糖体可在mRNA上移动【特别提醒】
(1)密码子有64种,其中2个起始密码子,可以编码氨基酸;3个终止密码子,不编码氨基酸,其他59个为普通密码子,可以编码氨基酸,故能够编码氨基酸的密码子有61种。
反密码子有61种。
(2)密码子、tRNA与氨基酸的数量对应关系为:一种氨基酸可有一种或多种密码子,可由一种或多种tRNA来运输,而一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能运输一种氨基酸。
(3)tRNA上有很多碱基,不只是3个,只是构成反密码子的部分是3个碱基。
四、基因对性状的控制
1.对中心法则的理解图解表示出遗传信息的传递有5个过程,其代表了以DNA为遗传物质的生物如真核生物、原核生物以及DNA病毒的遗传信息的复制、转录和翻译过程;以及以RNA为遗传物质的生物如烟草花叶病毒等遗传信息的复制、翻译过程,还有具有逆转录酶的致癌病毒、HIV等生物的遗传信息的逆转录、复制、转录、翻译过程,故不同生物的遗传信息的传递过程不同,要根据具体的生物,画出其中心法则。
如下所示:
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给了子代,它发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期;而DNA的转录和翻译又体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育的过程中。
【例4】转录和逆转录是生物遗传信息传递过程中的两个步骤,相关叙述正确的是()
A.都需要模板、能量、酶、原料B.都在细胞核内进行
C.所有生物都可以进行转录和逆转录D.都需要tRNA转运核苷酸原料
【特别提醒】
(1)逆转录需要逆转录酶,该酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。
(2)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
2.基因、蛋白质和性状的关系
项目间接控制直接控制
实例豌豆的粒型、白化病囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
结论基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
联系基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。
有些性状是由单个基因决定的;有些性状是由多个基因共同决定的,如人的身高;有的
基因可决定或影响多种性状。
一般来说,性状是基因与环境共同作
用的结果。
【例5】正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ—裂解酶(G酶),体液中
的H
2
S主要由G酶催化产生。
为了研究G酶的功能,需要选育基因型为B-B-的小鼠。
通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除,培育出了一只基因型为B+B-的雄性小鼠(B+表示具有B基因,B-表示去除了B基因,B+和B-不是显隐性关系),请回答:
(1)B基因控制G酶的合成,其中翻译过程在细胞质的上进行,通过tRNA上的与mRNA上的碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。
酶的催化反应具有高效性,胱硫醚在G酶的催化下生成H
2
S的速率加快,这是因
为。
(2)右图表示不同基因型小鼠血浆中G酶浓度和H
2
S浓度的关系。
B-B-个体的血
浆中没有G酶而仍有少量H
2
S产生,这是因
为。
通过比较B+B+和B+B-个体的
基因型、G酶浓度与H
2
S浓度之间的关系,可得出的结论
是。
【特别提醒】
(1)生物的大多数性状是受单基因控制的。
这里的“单基因”是指一对等位基因,并不是单个基因。
(2)基因控制生物体的性状,但性状的形成同时还受到环境的影响。
五、基因表达中相关数量计算
1.基因控制蛋白质合成过程中几种数量关系的比较
比较内容基因中能
编码蛋白
质的碱基
数
mRNA
上的碱
基数
参与转
运氨基
酸的
tRNA数
蛋白
质中
的氨
基酸
数
蛋白质
中的肽
链数
蛋白质中的
肽键数
缩合失去的
水分子数
数目6m 3m M m n m-n m-n
2.计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
核苷酸碱基
核苷酸五碳糖
空间结构
2.下图为蛋白质合成示意图,请据图回答相关问题(括号内填写相关的字母):
(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______
步骤,该步骤发生在细胞的____________中。
(3)图中I是____________。
按从左到右次序写出II________内mRNA所对应的DNA
碱基的排列顺序____________________________。
课堂练习另附
课后作业另附
学生成长
记录
本节课教学计划完成情况:照常完成□提前完成□延后完成□ ______________
学生的接受程度: 5 4 3 2 1 _________________
学生的课堂表现:很积极□比较积极□一般积极□不积极□ _______________
学生上次作业完成情况:优□良□中□差□存在问题 ________________
学管师(班主任)_______________________________________
备
注
签字学生班主任审批教学主任审批。