DNA的复制、转录、翻译
DNA复制、转录和翻译
03
复制
是指以DNA的两条链为模板,合成两条新的DNA分子的过程。
翻译的过程
01
起始
延伸
02
03
终止
核糖体与mRNA结合,并确定起 始密码子所在位置。
核糖体沿着mRNA移动,氨基酸 按照mRNA上的密码子序列连续 加入肽链中。
核糖体遇到终止密码子,肽链合 成停止,核糖体释放mRNA和蛋 白质。
翻译的生物学意义
DNA复制、转录和翻译的共同点
遗传信息的传递
DNA复制、转录和翻译都是遗传信息从DNA传递到蛋白质的过 程,是生物体遗传信息的传递和表达的关键环节。
模板依赖性
DNA复制、转录和翻译都需要以DNA或RNA为模板,按照碱基 互补配对原则进行合成或转录。
酶的参与
DNA复制、转录和翻译都需要酶的参与,这些酶能够催化合成 过程中的化学反应,调节合成速度和准确性。
DNA复制、转录和翻译之间存在相互调控的关系,例如某 些基因的表达受到其他基因的调控,通过调控这些基因的 表达可以影响其他基因的表达。
相互补充
DNA复制、转录和翻译在遗传信息的传递和表达中存在相 互补充的关系,通过不同的方式共同完成遗传信息的传递 和表达。
05 DNA复制、转录和翻译 的调控
DNA复制的调控
细胞周期调控
DNA复制主要发生在细胞周期的S期,受到细胞周期蛋白和周期蛋 白依赖性激酶的调控。
生长因子与激素调控
某些生长因子和激素能够影响DNA复制,如胰岛素、生长激素等。
基因表达调控
某些基因的表达产物能够影响DNA复制,如细胞周期蛋白、DNA 聚合酶等。
转录的调控
转录因子调控
转录因子能够与DNA上的顺式作用元件结合,影响RNA聚合酶的 转录活性。
DNA复制与转录、翻译、PCR的区别
脱氧核苷酸连接到模板链上,并使脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接;3、沿着模板链不断延伸,最终形成两个一模一样的DNA分子。
补配对原则,游离的核糖核苷酸与脱氧核苷酸配对,3、核糖核苷酸间通过磷酸二酯键连接成RNA(mRNA,tRNA,rRNA)体.另一端的反密码子与mRNA上的密码子配对,两氨基酸间形成肽键。
核糖体继续沿mRNA移动,每次移动一个密码子,至终止密码结束,肽链形成解开的两条链分别与引物结合;3、延伸:在Taq酶的作用下,按碱基互补配对原则,脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接成新链。
重复上述三步,就能获得大量的目的基因。
模板去向复制后,模板链与新形成的子链形成双螺旋结构转录后,模板链与非模板链重新形成双螺旋结构分解成核糖核苷酸扩增后,模板链与新合成的子链形成具有双螺旋结构的目的基因特点1、边解旋边复制;2、半保留复制边解旋边转录一条mRNA可与多个核糖体结合翻译成多条相同的多肽链1、半保留复制;2、快速大量复制产物形成两个完整的DNA分子三种单链RNA 蛋白质(多肽链)短时间内形成大量的目的基因DNA复制、转录、翻译、;逆转录以及PCR技术比较二、在基因过程的各种检测和鉴定:1、标记基因:为了检测目的基因(目的基因表达载体)是否导入受体细胞; 2、用DNA分子杂交法:检测目的基因是否插到染色体DNA上(工具:基因探针)3、用DNA分子杂交法:检测目的基因是否转录出mRNA(工具:基因探针);4、用抗原—抗体杂交法:检测mRNA是否翻译出蛋白质;5、鉴定:个体水平鉴定:比如抗虫实验。
一、命题规律与趋势纵向分析近五年高考生物试题看,基因表达是考查的重点之一,多出现在选择题中。
从命题角度来看,高考重点考查基因表达涉及转录与翻译两个生理过程和这两个生理过程的比较以及与中心法则、其他生理过程的比较。
预计2013年高考,重点以考查转录和翻译两生理过程为主,会和DNA复制、遗传定律等知识多角度的交叉综合考查。
DNA复制转录翻译
特点
高保真度、半保留复制、 半合成性、双向复制等。
DNA复制的过程
解旋
在解旋酶的作用下,DNA双链解开成两条 单链。
终止与释放
完成复制后,DNA聚合酶从DNA上释放 ,同时RNA引物被降解。
合成引物
RNA聚合酶合成RNA引物,为DNA聚合 酶提供3'端结合位点。
延伸子链
DNA聚合酶继续合成子链,同时解开模板 链。
成RNA的过程。
02
转录与翻译
转录是将DNA中的信息转录到RNA的过程,而翻译则是将RNA中的信
息翻译成蛋白质的过程。03来自所需酶和参与因子的差异
这三种过程所需的酶和参与的因子有所不同,例如DNA复制需要DNA
聚合酶,而转录则需要RNA聚合酶。
DNA复制、转录与翻译的相互影响与作用
相互依赖
DNA复制、转录和翻译是相互依赖的,DNA复制和转录可以影响基因的表达水平,进而 影响蛋白质的合成;同时,蛋白质可以调控基因的表达,影响DNA的复制和转录。
当DNA受到损伤时,细胞会 启动修复机制,暂停复制,修 复损伤后再重新开始复制。
基因表达调控
某些基因的表达水平会影响 DNA复制的速率和准确性, 如与DNA复制相关的基因等
。
02
DNA转录
DNA转录的概述
定义
DNA转录是指以DNA为模 板合成RNA的过程,是基 因表达的关键步骤之一。
转录产物
转录产物是RNA,包括 mRNA、tRNA和rRNA等。
起始复合物由mRNA、核糖体和 起始氨基酰-tRNA组成,在起始 密码子处结合。
延长
核糖体沿着mRNA移动,氨基酸 按照mRNA上的密码子顺序依次 加入肽链中。
终止
DNA复制、转录、翻译
(6)切除引物,补齐缺口:由DNA聚合酶(主要是酶Ⅰ) 催化,切去RNA引物;按碱基互补原则,沿5’→3’ 方向,补齐缺口。
(7)连接封口:由DNA连接酶催化,将补齐缺口的3’OH基与下一个冈崎片段的5’-P以磷酸二酯键连接 起来,最终形成完整的、与模板互补的DNA新链。
(8)校正并修复DNA:由DNA聚合酶校正并切除错配, 再按5’→3’方向加上正确核苷酸。
端粒酶:催化端粒复制的一种RNA-蛋白质复合物,携
带RNA模板(与端粒互补)的逆转录酶。 功能:1)起模板作用; 2)有逆转录酶的作用。
精品课件
精品课件
端粒复制:
1)借RNA与末端DNA互 补;
2)以酶上RNA为模板合 成一段DNA;
3)延长的DNA反折为双 链。
是不依赖模板DNA的 复制来补偿切除引物 引起的末端缩短。
精品课件
4、解链、解旋酶类
DNA解链酶
解开DNA双链 每个bp消耗2个ATP
与单链DNA结合,维持单链
单DNA结合蛋白 (SSB)
状态 (“镇纸”)
使其不受核酸酶水解,保 持完整性。
精品课件
4、DNA拓扑异构酶
改变DNA分子构象,理顺DNA链,使复制能顺利进行。
拓扑异构酶Ⅰ 转轴酶
切断DNA双螺旋中的一股, 张力下降后封闭。
DNA聚合酶Ⅱ与Ⅲ
5’ 3’聚合酶 3’ 5’外切酶
DNA聚合酶Ⅲ DNA 复制的主要酶。 DNA聚合酶Ⅰ用于切除RNA引物, 损伤后修复。 DNA聚合酶Ⅱ只是在无pol I及pol Ⅲ的情况下才起作用 。
精品课件
DNA聚合酶Ⅰ
N
5’ 3’ 3’ 5’
5’ 3’
C
外切酶 外切酶
DNA复制、转录与翻译重要知识汇总
D N A复制、转录与翻译重要知识汇总今天给同学们汇总的知识是有关生物遗传学中的难点,DNA的复制转录以及翻译,对这部分知识不明白记不住的同学们一定要自己把表里面的内容写一遍,加深记忆哦~DNA分子的复制、转录、翻译三者之间的关系1.过程不同(1)复制的过程:DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化。
(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(2)转录的过程:DNA解旋,以其一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合。
(3)翻译的过程:以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的蛋白质。
2.特点不同(1)对细胞结构的生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,是边解旋边复制,半保留复制。
(2)转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。
转录是边解旋边转录,DNA双链全保留。
转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA的过程,并不是一个DNA分子通过转录可生成一个RNA分子,实际上,转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程。
一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。
(3)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,顺次合成多肽链。
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。
3.三者之间的关联要素(1)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。
(2)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。
同学们比较容易忽视在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA存在。
这些DNA分子上的基因可以控制部分蛋白质的合成,因此线粒体和叶绿体中也存在转录和翻译所需的酶、核糖体等条件,也会发生转录和翻译过程。
人教版高中生物必修2教学课件知识点-DNA复制、转录、翻译的比较
(2)概念: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。
DNA复制、转录、翻译的比较
(3)过程 RNA聚合酶将基因解开螺旋 ,一条链为模 板 A-U T-A C-G G-C 配对,合成RNA,酶脱落下来, 两条链重新螺旋
DNA复制、转录、翻译的比较
3、翻译
(1)场所:细胞质 (2)概念 :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。
知识点——DNA复制、转 录、翻译的比较
DNA复制、转录、翻译的比较
1、DNA分子的复制
1、概念: 2、场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 原核生物的拟核和质粒 3、时期: 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期 模板: DNA的两条链 原料: 游离的脱氧核苷酸(A、G、C、T) 4、条件: 能量: ATP 酶: DNA解旋酶、DNA聚合酶等 5、复制过程: 解旋→合成→延伸和盘绕 6、复制特点: (1)边解旋边复制 (2)半保留复制 7、复制的精确性:碱基互补配对原则
使遗传信息在传递过程中保持了连续性 8、复制的生物学意义:
DNA复制、转录、翻译的比较
解旋: 解旋酶催化 模板 同时进行
复制: 以母链为模板进行碱基配对 (在DNA聚合酶的催化下,利用游 离的脱氧核苷酸进行) 复制后的DNA: 组成
母链(旧链)
子链(新链)
DNA复制、转录、翻译的比较
2、转录
(1)场所 :细胞核
U U A G A U A U C mRNA
(3)密码子 遗传学上把信使RNA上决定一个氨 基酸的三个相邻的碱基,叫做一个密码子。
DNA复制、转录、翻译的比较
DNA复制、转录、翻译的比较
真核细胞中复制、转录、翻译的比较 过程
017 DNA复制、转录、翻译的区别知识点小结
2011-2012-1高三年级生物作业纸知识点小结DNA 复制 转录翻译时间细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂前)的间期个体生长发育的整个过程场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 模板 DNA 的两条单链 DNA 的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶(解旋酶、DNA 聚合酶等)、ATP 酶(解旋酶、RNA 聚合酶)、ATP酶、ATP 、tRNA产物 2个双链DNA 一个单链RNA(mRNA ,tRNA ,rRNA) 多肽链(或蛋白质) 产物去向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白质 或功能蛋白质模板 去向 分别进入2个子代DNA 分子中恢复原样,与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核糖核苷酸特点①半保留复制 ②边解旋边复制①边解旋边转录 ②转录后DNA 仍恢复原来的 双链结构 ①核糖体沿着mRNA 移动②一个mRNA 结合多个核糖体,顺次合成多条多肽链 ③翻译结束后,mRNA 分解成单个核苷酸 碱基配对 A-T ,T-A ,C-G ,G-CA-U ,T-A ,C-G ,G-C A-U ,U-A ,C-G ,G-C 遗传 信息 传递 图象DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义 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注意(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 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)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比较项目遗传信息遗传密码子反密码子位置DNA mRNA tRNA含义DNA上碱基对或脱氧核苷酸的排列顺序mRNA上决定一个氨基酸或提供转录终止信号的3个相邻的碱基tRNA上的可以与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基种类4n种(n为碱基对的数目) 64种,其中决定氨基酸的密码子有61种(还有3个终止密码子,不对应氨基酸)61种作用间接决定蛋白质中氨基酸的排列顺序直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序识别密码子相关特性具有多样性和特异性①一种密码子只能决定一种氨基酸,而一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定(密码子的简并性);②密码子在生物界是通用的,说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
DNA复制转录与翻译重要知识汇总
DNA复制、转录与翻译重要知识汇总今天给同学们汇总的知识是有关生物遗传学中的难点,DNA的复制转录以及翻译,对这部分知识不明白记不住的同学们一定要自己把表里面的内容写一遍,加深记忆哦~DNA分子的复制、转录、翻译三者之间的关系1.过程不同(1)复制的过程:DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化。
(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(2)转录的过程:DNA解旋,以其一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合。
(3)翻译的过程:以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的蛋白质。
2.特点不同(1)对细胞结构的生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,是边解旋边复制,半保留复制。
(2)转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。
转录是边解旋边转录,DNA双链全保留。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,并不是一个DNA分子通过转录可生成一个RNA分子,实际上,转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程。
一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA 分子通过转录可以合成多个RNA分子。
(3)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,顺次合成多肽链。
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。
3.三者之间的关联要素(1)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。
(2)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。
同学们比较容易忽视在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA存在。
这些DNA分子上的基因可以控制部分蛋白质的合成,因此线粒体和叶绿体中也存在转录和翻译所需的酶、核糖体等条件,也会发生转录和翻译过程。
最新017-DNA复制、转录、翻译的区别知识点小结
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。
DNA复制、转录与翻译重要知识汇总
DNA复制、转录与翻译重要知识汇总今天给同学们汇总的知识是有关生物遗传学中的难点,DNA的复制转录以及翻译,对这部分知识不明白记不住的同学们一定要自己把表里面的内容写一遍,加深记忆哦~DNA分子的复制、转录、翻译三者之间的关系1.过程不同(1)复制的过程:DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化。
(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(2)转录的过程:DNA解旋,以其一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合。
(3)翻译的过程:以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的蛋白质。
2.特点不同(1)对细胞结构的生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,是边解旋边复制,半保留复制。
(2)转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。
转录是边解旋边转录,DNA双链全保留。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,并不是一个DNA分子通过转录可生成一个RNA分子,实际上,转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程。
一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。
(3)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,顺次合成多肽链。
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。
3.三者之间的关联要素(1)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。
(2)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。
同学们比较容易忽视在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA存在。
这些DNA分子上的基因可以控制部分蛋白质的合成,因此线粒体和叶绿体中也存在转录和翻译所需的酶、核糖体等条件,也会发生转录和翻译过程。
生物化学DNA复制、转录、翻译
(6)切除引物,补齐缺口:由DNA聚合酶(主要是酶 Ⅰ)催化,切去RNA引物;按碱基互补原则,沿 5’→3’方向,补齐缺口。
(7)连接封口:由DNA连接酶催化,将补齐缺口的3’OH基与下一个冈崎片段的5’-P以磷酸二酯键连接起 来,最终形成完整的、与模板互补的DNA新链。
端粒、端粒酶意义
与细胞衰老、凋亡有关; 端粒的平均长度随细胞分裂次数的增多及年龄的增长而逐渐 变短至消失,可导致染色体稳定性下降,导致细胞衰老凋亡。 正常:体细胞端粒酶活性丧失,端粒的长度不断缩短。 异常:肿瘤细胞端粒酶活性恢复,端粒复制,细胞恶性增殖
抑制端粒酶活性可防治肿瘤。
第二节 RNA的生物合成 — 转录
种类 转录产物
Ⅰ 45S-rRNA
对鹅膏蕈碱
的反应
耐受
Ⅱ hnRNA
极敏感
Ⅲ 5S-rRNA
tRNA snRNA 中度敏感
(二)真核生物的RNA聚合酶
3种: Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
类型 部位
转录 产 物
对鹅膏蕈碱的敏感度
Ⅰ 核仁 5.8S\18S\28S rRNA
不敏感
Ⅱ 核质 mRNA, snRNA, hnRNA
均以DNA为模板; 都是生成3’,5’ —磷酸二酯键; 合成的方向都是5’ →3’; 遵从碱基配对规律。
复制和转录的区别
复制
转录
模板 两股链均复制 模板链转录(不对称转录)
原料 dNTP
NTP
酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶(RNA-pol)
产物 子代双链DNA mRNA,tRNA,rRNA (半保留复制)
高度敏感
Ⅲ 核质 tRNA, 5SrRNA, 一种snRNA, 中度敏感
高二生物 DNA的复制、转录和翻译
•地点:主要在细胞核
•特点:半保留 • 边解旋边复制
•DNA的复制
•条件: •1、原料(四种游离的脱氧核苷酸) •2、酶(解旋酶、DNA聚合酶) •3、能量(ATP) •4、模板(亲代DNA分子的两条链)
•DNA复制的数量关系
复制的代数 1 2 3 4 5 n
DNA个数 2 4 8 16 32 ?•2n
•翻译:以mRNA为模板,以氨基酸为原料,根据密码子和 反密码子配对原则,合成蛋白质的过程。(场所:细胞质)
•ATGCGACTTTCCTGGGGTGTTTAA •TACGCTGAAAGGACCCCACAAATT •AUGCGACUUUCCUGGGGUGUUUAA
•UAC •GCU •GAA •AGG •ACC •CCA •CAA
•甲硫氨酸•精氨酸 •亮氨酸 •丝氨酸 •色氨酸 •甘氨酸 •缬氨酸
•密码子表
•遗传信息的传递方向:中心法则 •DNA •转录 •RNA •翻译 位 素 示 踪 实
•遗传信息的表达
DNA RNA 蛋白质
细胞核
细胞核 细胞质 核糖体上 被合成
•转录:以双链DNA中的一条链为模板,以四 种核糖核苷酸为原料,根据碱基互补配对原 则,合成RNA的过程。(发生在细胞核内)
•TA-U •AT-A •GC-G •CG-C
•信使RNA •转运RNA •核糖体RNA
DNA的复制、转录和翻译
简并性 每个氨基酸有多个密码子
但色氨酸(UGG),甲硫氨酸(AUG) 通用性和特殊性 线粒体: AUA—Met (非Ile) UGA—Trp (非终止密码) AGA,ACG终止密码子(非Arg) AUA, AUU可为起始密码子 密码子与反密码子互作
三联体密码(Triplet Codon)
具有摆动性,简并性
原核生物中的三种DNA聚合酶(DDDP)
DNA
DNA
DNA
注:参与DNA复制的主要是pol II和pol I, pol II一般在pol II和pol I缺乏 的情况下发挥作用。DNApol I:Ⅱ:III = 400:40:20,但是pol III的比活性超 过pol I的10倍。
DNA Polymerase I(Kornberg酶)
1、DNA的复制
以亲代DNA分子为模板合成一个新的与亲 代模板结构相同的子代DNA分子的过程。
1.1、DNA复制的特点
A、半保留复制(Semiconservative Replication)
以亲代DNA每一条链作模板,合成复制两条完全相同的子代双 链DNA。子代DNA中均含有一条亲代DNA链。
B、从复制起始点开始
基因序列复制时,在特定位点开始(具有特定核苷酸序列片 段),即复制起始点(复制子replicator)。在原核生物中,复 制起始点通常为一个,而在真核生物中则为多个。
C、半不连续,双向复制
以复制起始点为中心,双向复制;低等生物中,可进行单向复制, 如滚环复制。 DNA聚合酶以5‘→3’方向复制(模板DNA链方向为3‘→5’)。
相对活性 50~70% 20~40%
~10%
α-鹅膏蕈碱 利福平
-
-
++
dna复制转录翻译
dna复制转录翻译DNA复制、转录和翻译是生物体中基因表达的关键过程。
DNA复制是指DNA分子通过复制过程产生两条完全一样的DNA分子。
转录是指将DNA模板上的信息转录成RNA分子。
翻译是指将RNA分子上的信息翻译成蛋白质。
DNA复制是生物体进行细胞分裂和生殖的基础。
它是由一种称为DNA聚合酶的酶催化的,DNA聚合酶能够识别DNA链上的碱基,并在碱基配对的原则下,将相应的碱基添加到新建的DNA链上。
DNA复制的过程主要包括三个步骤:解旋、复制和合并。
首先,DNA双链被解旋,形成两个单链。
然后,DNA聚合酶开始在每个单链上复制新的DNA链。
在这个过程中,DNA聚合酶通过碱基配对原则,将适配的碱基添加到新链上。
最后,两个新生成的DNA双链被合并在一起,形成两个完全一样的DNA分子。
这样,每个新的DNA分子就包含了原始DNA分子的完整信息。
转录是指将DNA上的基因信息转录成RNA。
转录是由RNA聚合酶这种酶催化的,在这个过程中,RNA聚合酶可以识别和结合到DNA链上的特定基因序列上,并在这个区域上合成与DNA相对应的RNA链。
转录包括三个主要的步骤:初始化、延伸和终止。
首先,RNA聚合酶与DNA相互作用,并识别终止子,在DNA模板上开始合成RNA分子。
然后,RNA聚合酶沿着DNA模板进行延伸,将适配的核苷酸添加到新的RNA链上。
最后,在终止子序列的信号下,RNA聚合酶停止合成RNA,完成转录过程。
这样,转录形成的RNA分子包含了DNA链上特定基因的信息。
翻译是指将RNA分子上的信息翻译成蛋白质。
翻译是由核糖体这种位于细胞质中的复杂酶催化的。
在翻译过程中,核糖体识别和结合到RNA分子上的起始子序列,然后通过配对原则将适配的氨基酸添加到正在合成的蛋白质链上。
翻译包括四个主要的步骤:初始化、延伸、终止和解旋。
首先,核糖体与RNA分子相互作用,并结合到起始子序列上,将一个特定的氨基酸添加到起始端,形成新的蛋白质链。
第十一章DNA复制RNA转录蛋白质翻译
解
3.复制的终止
去除引物,填补缺口;连接冈崎片段; 在原核生物中,由DNA聚合酶Ⅰ来水解去除RNA 引物,并由该酶催化延长引物缺口处的DNA, 直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。在DNA连 接酶的催化下,形成最后一个磷酸酯键,将冈 崎片段连接起来,形成完整的DNA长链。
另一小片段有5‘→3’外切酶的活性。
pol Ⅲ由十种亚基组成,其中α 亚 基具有5‘→3’聚合DNA的酶活性, 因而具有复制DNA的功能;而ε 亚基 具 有 3‘→5’ 外 切 酶 的 活 性 , 因 而 与DNA复制的校正功能有关。
DNA- polⅠ和DNA- polⅡ 为修复酶, DNA- pol Ⅲ真正起复制作用的酶, 为复制酶。
DNA复制时,局部双螺旋解开形成两条单链,这种叉状结构称为 复制叉。
引发体组装:蛋白因子以及引物酶一起组装形成引发体。
引发:在引物酶的催化下,以DNA为模板,合成一段短的RNA片
段,从而获得3'端自由羟基(3'-OH)。
拓扑异构酶(又称DNA旋转酶) 拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链中的一条链切断,松开双 螺旋后再将DNA链连接起来,从而避免出现链的缠绕。 拓扑异构酶Ⅱ可切断DNA双链,使DNA的超螺旋松解 后,再将其连接起来。
解螺旋酶 又称解链酶或rep蛋白,是用于解开DNA双链的酶蛋白, 每解开一对碱基,需消耗两分子ATP。
单链DNA结合蛋白(SSB) 这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。其作 用为:① 使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存 在,即稳定单链DNA,便于以其为模板复制子代 DNA;② 保护单链DNA,避免核酸酶的降解。
DNA复制、转录、翻译的比较
DNA复制、转录、翻译的比较【课标要求】遗传信息的转录和翻译。
【考向瞭望】基因表达过程中有关碱基数目的计算。
【知识梳理】一、DNA复制、转录、翻译的比较二、基因表达中相关数量计算来(一)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。
(二)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。
综上可知:蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA(或基因)碱基数目。
(三)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指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。
4、蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数(肽键数=缩去的水分子数)。
【基础训练】1、合成一条含1000个氨基酸的多肽链,需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是(A )A、1000个,3000个和3000对B、1000个,3000个和6000对C、300个,300个和3000对D、1000个,3000个和1000对2、鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成β—珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素,用编码上述蛋白质的基因分别作探针,对3种细胞中提取的总DNA的限制酶切成片段进行杂交实验;用同样的3种基因片段作探针,对上述3种细胞中提取的总RNA进行杂交实验。
上述实验结果如下表:注:“+”表示杂交过程中有杂合双链;“-”表示杂交过程中有游离的单链。
DNA的复制、转录、翻译
UAG
反密码子
(与mRNA上的密码子配对)
12
RNA翻译形成蛋白质的过程
编辑课件ppt
13
RNA翻译形成蛋白质的过程
在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程
编辑课件ppt
14
原核细胞与真核细胞基因表达的比较
原
真
核
核
细
细
胞
胞
编辑课件ppt
15
20种氨基酸的遗传密码子表
●复制的方式:半保留复制(这种复制方式使复 制过程出现差错的可能性降到了 最低程度)
●复制的条件:复制过程需要模板、原料、能量 和酶等基本条件。
编辑课件ppt
3
DNA的复制
●复制的过程:
①解旋:利用细胞提供的能量, 在解旋酶的作用下,把两条螺旋结 构的双链逐渐解开。
②合成子链:以解开的每段链为 模板,以细胞中游离的脱氧核苷酸 为原料在酶的作用下,按照碱基互 补配对原则,合成与母链互补的子 链。每条母链和新合成的子链形成 新的DNA分子。
编辑课件ppt
●存在于mRNA 上
●每3个相邻的 碱基组成一个 密码子
●共有43=64个 密码子
●注意起始密码 与终止密码的 区别
16
遗传密码的性质
(1)密码的简并性:64种密码决定20种氨基酸,必然同 一个氨基酸有多个密码。这种由一种以上密码编码同一种 氨基酸的现象称为简并性。密码的简并性减少了突变对生 物的影响。一般说来,编码同一氨基酸的密码越多,该氨 基酸在蛋白质中出现的频率也越高。
编辑课件ppt
10
密码子
亮氨酸
密码子
天门冬氨酸
密码子
DNA的复制、转录与翻译
龙文教育学科老师个性化教案教师学生姓名上课日期3-1学科生物年级高二教材版本浙教版学案主题DNA的知识点课时数量(全程或具体时间)第( 1 )课时授课时段13:00-15:00教学目标教学内容DNA的复制、转录和翻译个性化学习问题解决针对学生对相关知识点的不理解设计教案教学重点、难点该部分的知识点是高考的重难点!要好好把握!教学过程DNA复制、转录、翻译的比较功能项目区别遗传信息的传递遗传信息的表达过程复制转录翻译场所主要在细胞核中,少部分在线粒体、叶绿体中细胞核细胞质中的核糖体特点边解旋边复制,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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
遗传密码的性质
(1)密码的简并性:64种密码决定20种氨基酸,必然同 一个氨基酸有多个密码。这种由一种以上密码编码同一种 氨基酸的现象称为简并性。密码的简并性减少了突变对生 物的影响。一般说来,编码同一氨基酸的密码越多,该氨 基酸在蛋白质中出现的频率也越高。
(2)密码的通用性:遗传密码不论在体外还是在体内, 对绝大多数病毒、原核生物、真菌、植物和动物都是适用 的。从病毒到高等动植物,几乎所有生物都共用一套遗传 密码的现象是生物彼此间有亲缘关系的一个有力证据。
●复制的条件:复制过程需要模板、原料、能量 和酶等基本条件。
DNA的复制
●复制的过程:
①解旋:利用细胞提供的能量, 在解旋酶的作用下,把两条螺旋结 构的双链逐渐解开。
②合成子链:以解开的每段链为 模板,以细胞中游离的脱氧核苷酸 为原料在酶的作用下,按照碱基互 补配对原则,合成与母链互补的子 链。每条母链和新合成的子链形成 新的DNA分子。
X(2n -1)
对基因概念的理解
(1)与性状的关系:控制性状的遗传物 质的结构、功能单位(功能)。
(2)与DNA的关系:具有遗传效应的 DNA片断(成分)。
(3)与染色体的关系:染色体为主要载 体,且在染色体上呈线性排列(位 置)。
DNA与RNA的比较
结构 基本单位 五碳糖
嘌呤
嘧啶 无机盐
DNA
碱基配对原则 DNA RNA
A——U T——C C——G G——C
遗传信息与遗传密码
遗传信息: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:mRNA上决定一个氨基 酸的三个相邻碱基,称 为遗传密码。
RNA翻译形成蛋白质的过程
在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程
●DNA的复制 ●蛋白质的合成
DNA的主要功能
1、通过自我复制,在前后代间传递 遗传信息。
2、通过转录、翻译,控制蛋白质的 合成,从而控制生物的性状,表 达遗传信息
DNA的复制
●复制的概念:以亲代的DNA分子为模板合成 子代DNA的过程。
●复制发生的时间:细胞分裂的间期
●复制的方式:半保留复制(这种复制方式使复 制过程出现差错的可能性降到了 最低程度)
RNA
蛋白质
基因对性状的控制
1、控制酶或激素的合成来控制代谢过程, 从而控制生物的性状
如缺少酪氨酸酶(能将酪氨酸转变为黑色素) 患白化症
2、通过控制蛋白质的结构直接影响性状
如血红蛋白结构异常导致患镰刀型贫血症
中心法则的有关计算
1、经测定,某RNA片断中含有30个碱基,其中A+G为12 个,那末转录该RNA片断的DNA片断应含C+T的数量为
•
3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 303:54: 5103:5 4Dec-20 13-Dec-20
•
4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的 错儿。 03:54:5 103:54: 5103:5 4Sunda y, December 13, 2020
•
5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 20.12.1 320.12. 1303:5 4:5103: 54:51D ecembe r 13, 2020
(3)密码无逗号,也不重叠:密码与密码之间没有逗号, 即密码与密码之间没有任何不编码的核苷酸。同时在编码 中也没有发现过重叠现象。
中心法则
遗传信息从DNA传递给RNA,再 从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过 程,以及遗传信息从DNA传给DNA的 复制过程,叫做中心法则。
复制 复制
转录
DNA
逆转录
翻译
RNA翻译形成蛋白质的过程
RNA翻译形成蛋白质的过程
在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程
原核细胞与真核细胞基因表达的比较
真核细胞 原核细胞
20种氨基酸的遗传密码子表
●存在于mRNA 上
●每3个相邻的 碱基组成一个 密码子
、612 B、306 C、204 D、606
总结
基因工程
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1320. 12.13Sunday, December 13, 2020
•
2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。03:5 4:5103: 54:5103 :5412/ 13/2020 3:54:51 AM
密码子
亮氨酸
密码子
天门冬氨酸
密码子
异亮氨酸
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
tRNA的结构
RNA有三种
信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA)
亮氨酸
天门冬氨酸
氨基酸
AAU
CUA
UAG
反密码子
(与mRNA上的密码子配对)
● DNA复制的意义:通过复制,
使亲代的遗传信息传给子代,从而 使前后代保持了一定的连续性。
关于DNA复制的计算
1、DNA分子复制n次后,子代DNA分子数、 含亲代母链和不含亲代母链的DNA 分 子数分别是
2n 、 2 、 2n –2
2、X为所求核苷酸在亲代DNA中的含量, n为复制的次数,则DNA复制n次所需 游离核苷酸数为
•
6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月13 日星期 日上午 3时54 分51秒0 3:54:51 20.12.1 3
规则的双螺旋结构
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)
磷酸
碱基
RNA
通常呈单链结构
核糖核苷酸
核糖 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
磷酸
DNA转录形成RNA的过程
在细胞核内,以DNA的一条链 为模板,按照碱基互补配对的原则 合成RNA,使DNA上的遗传信息传 递到mRNA上。
A、30个 B、24个 C、20个 D、12个
2、牛胰岛素其中的一条多肽链有30个氨基酸,则作为合 成该多肽链的模板信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA 分子分别至少要有碱基
A、30个和30个 C、90个和90个
B、30个和60个 D、90个和180个
3、某蛋白质分子由两条多肽链组成,在合成蛋白质的过 程中生成100分子的水,那么控制该蛋白质合成的基因中至少 有多少脱氧核苷酸