遗传信息的转录与翻译共44页文档
遗传信息的转录和翻译
遗传信息的表达一、教材分析《遗传信息的表达》是普通高中课程北师大版第三章第二节的内容。
本节主要讲述了基因的本质,基因控制蛋白质的合成等内容。
本节教材分三课时完成。
第一课时主要完成基因表达概念和DNA与RNA的比较及转录过程和原理的教学,第二课时学习翻译的过程和原理。
第二课时学习基因表达的调控与中心法则。
本节的核心内容是观察、探究等活动明确基因控制蛋白质合成的过程和原理。
通过探究活动,使学生学会运用科学探究方法,体验探究过程,培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。
二、教学目标1、知识目标(1)概述遗传信息的转录和翻译。
(2)基因表达的调控。
(3)中心法则2、能力目标(1)尝试利用课本插图和课件,阐明图例用意,运用分析、类比归纳的方法,对信息进行处理。
(2)培养学生发展性思维的能力3、情感目标认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律,逐步形成科学的世界观。
三、教学重、难点1、教学重点(1)遗传信息的转录和翻译的过程、原理。
(2)基因表达的调控以及中心法则。
2、教学难点遗传信息翻译的过程四、课时安排 3课时五、教学手段本课主要利用探究—发现结合式的教学方法,适当创设问题情境和打比方,以问题为主线贯穿转录和翻译的过程,同时利用课本插图和动画课件,创设有利于学生主动探究知识的情境,展示蛋白质合成的动画过程,启发学生讨论、思考问题,引导学生探究,归纳基因控制蛋白质的过程和原理。
六、教学过程【导入】创造情境、激发兴趣配乐欣赏一组美丽多彩的生物图片。
提问:这些美丽多彩的生物图片给同学们展示了一个绚丽多彩的生物世界,那生命为什么如此多姿多彩?(老师引导学生回答)──蛋白质是生命的体现者。
引出问题:谁来指导蛋白质的合成?(学生回答:基因)举例分析基因、蛋白质和性状之间的关系。
引出课题──基因指导蛋白质的合成。
师:(课件展示真核细胞亚显微结构图),提问:控制生物性状的基因在哪里?蛋白质的合成场所在在哪里?引导探究:基因位于细胞核中,怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质?(比如-细胞核是司令部,细胞质是战场,DNA可充当什么角色?它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成?)推测:有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。
遗传信息的转录和翻译
3、密码子
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC
mRNA 密码子:mRNA上决定氨基酸的三个相邻
的碱基。
密 码 子 表
UU A GA U A UC
mRNA
4、遗传密码的特性
⑴遗传密码共64个,能决定氨基酸的遗传密 码只有61个。有3个终止密码子,没有对应的氨 基酸。(2个起始密码子)
⑵一个密码子决定一个特定的氨基酸。
CUA
每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!
反密码子
一共有多少种tRNA?
与密码子相互配对,转运的配对的密码子决定
所以tRNA 有61种
密码子与反密码子
亮氨酸 天冬氨酸
A AU CUA
异亮氨酸
UAG
一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
生物呈现多样性
现代遗传学认为: 生物的性状是由 基因 控制的
性状是由 蛋白质 物质体现的
? DNA(基因)
蛋白质(性状)
基因如何指导蛋白质的合成
遗传信息的转录
遗传信息的翻译
一 遗传信息的转录
问题1:DNA主 要存在细胞核中, 而蛋白质合成是在 细胞质中进行的, 两者如何联系起来
的呢?
(一)RNA的结构、分类和作用
mRNA ( C )
A一 种一个
B一 种多个
C多 种多个
D 无数种无数个
二、遗传信息的翻译
1、概念:
游离在细胞质中的各种氨基酸,就以 mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的 蛋白质的过程。
问题: 转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是
蛋白质。那么,RNA上的碱基序列如何能变 成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序 呢?
高考生物考点一遍过第4辑考点5遗传信息的转录和翻译
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
mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸 上 个相邻的碱基 个相邻的碱基决定一个氨基酸 ——遗传密码子 遗传密码子 遗传
起始密码子 AUG 终止密码子 UAA UAG UGA
细 胞 核
T A C C T A T A G A T G G A T A T C
DNA 双螺旋
核孔
细 胞 质
以DNA的一条链为模板合成RNA DNA的一条链为模板合成RNA 的一条链为模板合成 DNA
离在细胞质中的各种氨基酸原料, 离在细胞质中的各种氨基酸原料, mRNA为模板合成具有一定氨基酸 以mRNA为模板合成具有一定氨基酸 顺序的蛋白质的过程 顺序的蛋白质的过程。
2、翻译的实质:将mRNA中的碱基 翻译的实质: mRNA中的碱基
序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
T A C C T A T A G
G
游离的核糖核苷酸
T A C C T A T A G
RNA 聚合酶
G
组成RNA 组成RNA 的核糖核
T A C C T A T A G 苷酸一个 A U 个连接起
来
G
T A C C T A T A G A U
G
T A C C T A T A G A U G
G
细 胞 质
mRNA通过核孔进入细胞质 mRNA通过核孔进入细胞质
细胞核
T A C C T A T A G
A U G G A U A U C mRNA
细胞质
场所: 场所 模板: 模板 原料: 原料 DNA 片段 条件: 条件 产物: 产物 特点: 特点
细胞核 DNA上基因的一条链 上基因的一条链
转录小结
mRNA与tRNA配对 与 配对
2021届高三生物一轮复习——遗传信息的转录和翻译
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( √ )。
遗传与基因的转录与翻译
遗传与基因的转录与翻译遗传学是生物学的重要分支,研究的是基因在遗传传递过程中的作用以及遗传信息的传递方式。
而在遗传过程中,基因的转录和翻译是至关重要的环节,它们负责将基因信息转化为蛋白质,实现生物体的功能和特征。
本文将介绍遗传与基因的转录与翻译过程。
一、基因的转录基因转录是指将DNA的遗传信息转录为RNA的过程。
转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
1. 启动:在转录的启动阶段,转录起始位点被RNA聚合酶识别并结合,形成一个转录起始复合体。
在这个复合体中,DNA的两条链分离,其中一条链作为模板,合成RNA的核苷酸序列。
2. 延伸:转录的延伸阶段是指RNA聚合酶在转录起始位点附近将核苷酸序列逐步合成为RNA链的过程。
RNA的生长方向是由5'端到3'端。
3. 终止:转录的终止阶段是指RNA链合成完成后,RNA聚合酶与DNA分离的过程。
在终止位点,RNA链会形成一个特殊的结构,导致RNA聚合酶与DNA分离。
二、基因的翻译基因翻译是指将RNA的遗传信息转化为蛋白质的过程。
其中,翻译的主要参与者是核糖体,它由核糖核酸和蛋白质组成。
翻译过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
1. 启动:翻译的启动是指核糖体在起始密码子附近与mRNA结合的过程。
起始密码子一般为AUG,对应着蛋白质的氨基酸甲硫氨酸。
在启动的过程中,tRNA携带着甲硫氨酸与起始密码子结合,完成翻译的起始。
2. 延伸:翻译的延伸是指核糖体在tRNA携带的氨基酸与mRNA上的密码子互补时,合成蛋白质链的过程。
核糖体会依次读取mRNA上的密码子,携带相应氨基酸的tRNA与其结合,并形成蛋白质链。
3. 终止:翻译的终止是指当核糖体读取到终止密码子时,翻译过程结束。
终止密码子有UGA、UAA和UAG等,它们不对应任何氨基酸。
在终止的过程中,释放因子蛋白质与终止密码子结合,导致核糖体与mRNA分离,蛋白质链合成完成。
三、总结基因的转录和翻译是遗传过程中的重要环节,它们负责将基因信息转化为蛋白质。
遗传信息的转录与翻译
3
转录与翻译的相互关系
转录和翻译是基因表达的两个连续过程,转录产 生RNA,翻译则将RNA中的遗传信息转化为蛋 白质。
研究意义
揭示生命活动的本质
转录与翻译是生命活动的基础,研究它们有助于深入了解生命的 本质和规律。
疾病发生机制
许多疾病的发生与基因表达异常有关,研究转录与翻译有助于揭示 疾病发生机制,为疾病诊断和治疗提供新思路。
生物技术应用
转录与翻译的研究对于基因工程、生物制药等领域具有重要意义, 有助于推动相关技术的进步和应用。
02 遗传信息的转录
转录过程概述
转录是指以DNA的一条链为模板, 按照碱基互补配对原则,合成RNA的 过程。
然后RNA聚合酶催化DNA链的解开, 并按照碱基互补配对原则合成RNA链。
在转录过程中,RNA聚合酶首先识别 DNA上的启动子序列,并与之结合形 成转录起始复合物。
遗传信息的转录与翻译
目 录
• 引言 • 遗传信息的转录 • 遗传信息的翻译 • 转录与翻译的相互关系 • 转录与翻译的研究进展与展望
01 引言
主题简介
1 2
遗传信息的转录
指DNA中的碱基序列被转录成RNA的过程,是 基因表达的第一阶段。
遗传信息的翻译
指RNA中的碱基序列被翻译成氨基酸序列的过程, 是基因表达的第二阶段。
癌症
癌症的发生与癌基因和抑癌基因 的表达调控密切相关,这些基因 的表达产物对细胞生长、增殖和 分化起着关键作用。
病毒感染
病毒利用宿主细胞的翻译系统来 合成自身复制所需的蛋白质,因 此病毒的复制和致病机制也与翻 译调控密切相关。
04 转录与翻译的相互关系
转录与翻译的协调机制
转录与翻译的时序性
人体细胞的遗传信息的转录和翻译
转录和翻译在细胞自噬中的作用
转录和翻译是细胞内遗传信息传递的重要过程,它们在细胞自噬中起着调控作用。 转录和翻译的异常可以影响细胞自噬的进程,进而影响细胞的生存和死亡。 转录和翻译的调控对于细胞自噬的启动和终止至关重要,可以影响细胞内物质的清除和再利用。 深入了解转录和翻译在细胞自噬中的作用,有助于为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。
转录和翻译的调控机制对于细胞周期的 影响是复杂的,涉及到多种基因和蛋白 的相互作用。
转录和翻译在细胞分化中的作用
转录和翻译是基因 表达的关键过程, 对于细胞分化的调 控具有重要意义。
转录和翻译的调控机制 可以影响细胞分化的方 向和进程,从而影响个 体的发育和组织功能。
转录和翻译的异常可 以导致细胞分化异常 ,与多种疾病的发生 和发展密切相关。
转录的调控
转录因子:调控特定基因的表 达
表观遗传学:DNA甲基化、组 蛋白修饰等影响转录过程
细胞信号转导:细胞内信号分 子对转录的调节作用
转录水平上的基因沉默:通过 RNA干扰等技术调控转录过程
翻译过程
翻译的起始
翻译起始位点:mRNA上的起始密码子 起始复合物形成:核糖体与mRNA结合,形成起始复合物
添加标题
都是合成生物大分子的过程
转录与翻译的不同点
转录过程:在DNA模板上,以四种 游离的核糖核苷酸为原料,遵循碱 基互补配对原则,合成RNA的过程。
翻译过程:在mRNA模板上,以 20种氨基酸为原料,遵循碱基互 补配对原则,合成蛋白质的过程。
转录场所:主要在细胞核内进行。
翻译场所:主要在细胞质中进行。
遗传信息的转录和翻译-课件
3 .(2010年6月广东学业水平)某mRNA分子的序列为 “……A-C-G-U-A-C-A-U-U……”,根据下表推测,
由该 mRNA 分子编码肽链的氨基酸顺序是( )
密码子 编码的氨基酸
AUU
ACG
异亮氨酸 苏氨酸
UAC 酪氨酸
A.异亮氨酸-苏氨酸-酪氨酸 B.酪氨酸-苏氨酸-异亮氨酸 C.苏氨酸-异亮氨酸-酪氨酸 D.苏氨酸-酪氨酸-异亮氨酸 解析:mRNA 上三个相邻碱基就是一个密码子,所以 A-C -G-U-A-C-A-U-U 决定了苏氨酸-酪氨酸-异亮氨酸这 三个氨基酸的位置。 答案:D
1.DNA 的复制、转录的主要场所以及翻译的场所依次为 ()
A.细胞核、细胞核、核糖体 B.细胞核、细胞质、核糖体 C.细胞质、核糖体、细胞核 D.细胞质、细胞核、核糖体 答案:A
2.组成人体蛋白质的 20 种氨基酸所对应的密码子共有( ) A.4 个 B.20 个 C.61 个 D.64 个 解析:注意有三个终止密码子不代表任何一种氨基酸。 答案:C
3.密码子与反密码子 (1)密码子 __m_R__N_A__上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基。种类有 64 种, 其中决定氨基酸的有___6_1__种。 (2)反密码子 tRNA 上可与 mRNA 上的___密__码__子___互补配对的 3 个碱基。 种类有 61 种。
二、DNA 复制、转录和翻译的比较
A.发生的部位相同 B.使用相同的模板 C.使用相同的原料 D.都消耗能量 [解题关键]转录发生在细胞核,以 DNA 的一条链为模板,利 用核糖核苷酸合成 mRNA;翻译则是发生在核糖体,以 mRNA 为 模板,tRNA 作为运载氨基酸的工具,合成蛋白质的过程。二者相 同的就是均为耗能反应。选 ABC。
遗传信息的转录和翻译
mRNA (信使 RNA ): tRNA (转移 RNA ): rRNA (核糖体 RNA ):
RNA 功能部分)
2、复制、转录和翻译的比较
比较项目
复制
场所
模板
原料
碱基配对
产物
信息传递
转录
翻译
四、知识梳理:
1、转录小结 阅读课本图 6-13:转录过程示意图 填写上表转录一列 转录的定义:
2、阅读 “生命字典 ”---- 密码子表,回忆并思考: ( 1)密码子有 ________ 种,决定氨基酸的密码子又有 _____________, 分别是: _____________________ (2)密码子 AUG 、 GUG 的作用是什么?
________ 种,其余的密码子是
(3)人的胰岛素基因,通过转基因技术,导入大肠杆菌体内,并成功表达出胰岛素。不同
生物之间基因能够“移植”成功,说明了 点之一是: _______________
__________________________ ,所以,密码子特
(4)遗传信息、遗传密码和密码子的概念辨析
B .遗传信息位于 DNA 上,遗传密码位于 mRNA 、tRNA 或 rRNA 上,碱基构成相同
C.遗传信息和遗传密码都位于 DNA 上,碱基构成相同
D .遗传信息位于 DNA 上,遗传密码位于 mRNA 上,若含有遗传信息的模板链碱基组 成为 CGA ,则遗传密码的碱基构成为 GCU
3、请将文字语言规范地转换成图形,并分析回答问题: 下列是 mRNA 中的一个片段,
遗传信息: 是指
分子内的碱基序列。
遗传密码: 是指
分子内的碱基序列。
密码子: 是指
分子中决定一种氨基酸的每