《遗传信息的传递与表达》PPT课件
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遗传信息的传递与表达
DNA作为遗传物质，其功能：
一方面以自身为模板，进行半 保留复制，传递遗传信息，保 持遗传信息的稳定性；
另一方面，根据它所储存的遗 传信息通过转录和翻译，决定 蛋白质结构，进行遗传信息的 表达。
目标： 1.概述DNA分子的复制。 2.列举DNA的功能。 3.活动：探究DNA的复制过程。 4.概述遗传信息的转录和翻译的过程。 5.说明遗传密码和中心法则。 6.比较复制、转录、翻译。
（2013浙江）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述 与该图相符的是
A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中
(2011•安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞内两种物质的 合成过程，下列叙述正确的是（ ）
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经 过__多____代培养，且培养液中的_1_5_N_H_4_C__l 是唯一氮源。
（2）综合分析笨实验的DNA离心结果，第_____3____组结果对 得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__1_组和第__2__组 的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半__保__留__复_制__。
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
（3）分析讨论：若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条 密度带，则“重带”DNA来自B于________
据此可判断DNA分子的复制方式不是____半_保__留____复制。 若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是___不__能_____ （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。
Ⅱ碱基配对，RNA延长： 依据模板链，碱基配对， 再在RNA聚合酶的作用 下，在核糖核苷酸之间 形成磷酸二酯键，从而 形成RNA链。
Ⅲ边解旋边转录，已形 成的RNA脱离出来，对 应的DNA双螺旋重新形 成。
边转录边翻译，RNA不 加工
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，用于翻译。
时间、地点、条件、过程、特点（实验）、意义
DNA的复制
中心法则
基因
遗传信息的传递
信
息 DNA的功能
流 遗传信息的表达
基因的表达
转录
mRNA
翻译
转录
参合 tRNA 与成
rRNA
多肽 加工 蛋白质
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
氨基酸序列
遗传信息
遗传密码（子）
遗传性状
■比较复制、转录、翻译
复制
转录
翻译
时间 细胞分裂间期
意义
两个DNA分子
3种RNA
多肽链
DNA—DNA： A—T；G—C
DNA—RNA： A—U；G—C
密码子—反密码子
边解旋边复制； 边解旋边转录，
半保留复制
DNA双链全保留
形成多聚核糖体， 提高效率
复制遗传信息，并 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传
传给子代
性状
一、DNA分子的复制
1．过程
Ⅰ解旋：DNA解旋酶的作用下， 氢键断裂，双链解开，碱基露出 来，形成模板链。
3．场所：主要在细胞核
4．条件：模板——亲代DNA分子 的两条链；原料——游离的4种脱 氧核苷酸； 酶——DNA解旋酶、 DNA聚合酶等；能量——ATP
5．特点：半保留复制；边解旋边 复制
6．意义：DNA分子通过复制，将 遗传信息从亲代传给了子代，从而 使生物前后代保持了遗传信息的连 续性。
半保留复制示意图
复制方式的3种假说示意图
①半保留复制：每个DNA分子一条链是母链，一条链是子链 ②全保留复制：1个DNA分子是亲代的，另一个DNA分子是新形成的 ③分散复制：每个DNA分子的每一条链某些片段是母链，某些片段是子链
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
无论细胞分裂与否，都在进行
场所 主要在细胞核
核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条 模板 DNA的两条链 件 酶 ①DNA解旋酶
②DNA聚合酶
基因中的单链 RNA聚合酶
mRNA 蛋白质合成酶
化学键 ①破坏氢键
既破坏氢键，又形成 形成肽键
②形成磷酸二酯建 磷酸二酯建
产物 碱基 配对 特点
Ⅱ碱基配对，形成子链：以解开 的两条母链为模板，碱基配对形 成氢键；同时，相邻核苷酸之间 在DNA聚合酶的作用下，形成磷 酸二酯键，从而子链形成。
Ⅲ形成子代DNA：每条子链与对 应的模板链盘绕成双螺旋结构。 一个DNA形成两个完全相同的子 代DNA分子
半保留复制示意图
一、DNA分子的复制
2．时间：间期中的S期
基因1
基因2 模板链
模板链
编码链
注意：
①有遗传功能的DNA片段（基因）能转录，非基因无遗传信息， 不参与转录；所以转录得到的RNA比DNA短；
②DNA片段（基因）中只有一条链作为模板（模板链），参与 转录。另一条叫编码链。模板链并不一定在同一条DNA链上。
■转录过程
Ⅰ解旋： RNA聚合酶与 DNA中的某一启动部位结 合，氢键破坏，一个或几 个基因的双螺旋解开。
【例】下列关于DNA分子结构和功能的描述正确的是（ ） A．DNA分子结构的多样性仅取决于碱基对的排列顺序 B．反向盘旋是指双链DNA分子中的两条链按逆时针方向盘旋 C．双链DNA分子的一条链为编码链，另一条链为模板链 D．在双链DNA分子中，编码链和模板链随基因种类的不同而
不同 E．复制得到的DNA与转录得到的RNA是等长的 F．形成mRNA需要DNA的一条链作为模板 G．RNA聚合酶与DNA中的某一部位特异性结合，只有一个基 因的双螺旋解开
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
（4）若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以
往实验结果的“中带”来自百度文库宽，可能的原因是新合成的
DNA单链中的N尚有少部1分5N为
。
二、转录（DNA→RNA）
编码链
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双 链核酸分子 B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞溶胶中进行 C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解 旋酶 D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次， 乙可起始多次
DNA作为遗传物质，其功能：
一方面以自身为模板，进行半 保留复制，传递遗传信息，保 持遗传信息的稳定性；
另一方面，根据它所储存的遗 传信息通过转录和翻译，决定 蛋白质结构，进行遗传信息的 表达。
目标： 1.概述DNA分子的复制。 2.列举DNA的功能。 3.活动：探究DNA的复制过程。 4.概述遗传信息的转录和翻译的过程。 5.说明遗传密码和中心法则。 6.比较复制、转录、翻译。
（2013浙江）某生物基因表达过程如图所示。下列叙述 与该图相符的是
A．在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B．DNA—RNA杂交区域中A应与T配对 C．mRNA翻译只能得到一条肽链 D．该过程发生在真核细胞中
(2011•安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞内两种物质的 合成过程，下列叙述正确的是（ ）
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经 过__多____代培养，且培养液中的_1_5_N_H_4_C__l 是唯一氮源。
（2）综合分析笨实验的DNA离心结果，第_____3____组结果对 得到的结论起到了关键作用，但需把它与第__1_组和第__2__组 的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是半__保__留__复_制__。
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
（3）分析讨论：若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条 密度带，则“重带”DNA来自B于________
据此可判断DNA分子的复制方式不是____半_保__留____复制。 若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是___不__能_____ （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。
Ⅱ碱基配对，RNA延长： 依据模板链，碱基配对， 再在RNA聚合酶的作用 下，在核糖核苷酸之间 形成磷酸二酯键，从而 形成RNA链。
Ⅲ边解旋边转录，已形 成的RNA脱离出来，对 应的DNA双螺旋重新形 成。
边转录边翻译，RNA不 加工
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，用于翻译。
时间、地点、条件、过程、特点（实验）、意义
DNA的复制
中心法则
基因
遗传信息的传递
信
息 DNA的功能
流 遗传信息的表达
基因的表达
转录
mRNA
翻译
转录
参合 tRNA 与成
rRNA
多肽 加工 蛋白质
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
氨基酸序列
遗传信息
遗传密码（子）
遗传性状
■比较复制、转录、翻译
复制
转录
翻译
时间 细胞分裂间期
意义
两个DNA分子
3种RNA
多肽链
DNA—DNA： A—T；G—C
DNA—RNA： A—U；G—C
密码子—反密码子
边解旋边复制； 边解旋边转录，
半保留复制
DNA双链全保留
形成多聚核糖体， 提高效率
复制遗传信息，并 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传
传给子代
性状
一、DNA分子的复制
1．过程
Ⅰ解旋：DNA解旋酶的作用下， 氢键断裂，双链解开，碱基露出 来，形成模板链。
3．场所：主要在细胞核
4．条件：模板——亲代DNA分子 的两条链；原料——游离的4种脱 氧核苷酸； 酶——DNA解旋酶、 DNA聚合酶等；能量——ATP
5．特点：半保留复制；边解旋边 复制
6．意义：DNA分子通过复制，将 遗传信息从亲代传给了子代，从而 使生物前后代保持了遗传信息的连 续性。
半保留复制示意图
复制方式的3种假说示意图
①半保留复制：每个DNA分子一条链是母链，一条链是子链 ②全保留复制：1个DNA分子是亲代的，另一个DNA分子是新形成的 ③分散复制：每个DNA分子的每一条链某些片段是母链，某些片段是子链
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
无论细胞分裂与否，都在进行
场所 主要在细胞核
核糖体
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条 模板 DNA的两条链 件 酶 ①DNA解旋酶
②DNA聚合酶
基因中的单链 RNA聚合酶
mRNA 蛋白质合成酶
化学键 ①破坏氢键
既破坏氢键，又形成 形成肽键
②形成磷酸二酯建 磷酸二酯建
产物 碱基 配对 特点
Ⅱ碱基配对，形成子链：以解开 的两条母链为模板，碱基配对形 成氢键；同时，相邻核苷酸之间 在DNA聚合酶的作用下，形成磷 酸二酯键，从而子链形成。
Ⅲ形成子代DNA：每条子链与对 应的模板链盘绕成双螺旋结构。 一个DNA形成两个完全相同的子 代DNA分子
半保留复制示意图
一、DNA分子的复制
2．时间：间期中的S期
基因1
基因2 模板链
模板链
编码链
注意：
①有遗传功能的DNA片段（基因）能转录，非基因无遗传信息， 不参与转录；所以转录得到的RNA比DNA短；
②DNA片段（基因）中只有一条链作为模板（模板链），参与 转录。另一条叫编码链。模板链并不一定在同一条DNA链上。
■转录过程
Ⅰ解旋： RNA聚合酶与 DNA中的某一启动部位结 合，氢键破坏，一个或几 个基因的双螺旋解开。
【例】下列关于DNA分子结构和功能的描述正确的是（ ） A．DNA分子结构的多样性仅取决于碱基对的排列顺序 B．反向盘旋是指双链DNA分子中的两条链按逆时针方向盘旋 C．双链DNA分子的一条链为编码链，另一条链为模板链 D．在双链DNA分子中，编码链和模板链随基因种类的不同而
不同 E．复制得到的DNA与转录得到的RNA是等长的 F．形成mRNA需要DNA的一条链作为模板 G．RNA聚合酶与DNA中的某一部位特异性结合，只有一个基 因的双螺旋解开
（10北京卷）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯 度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。
（4）若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以
往实验结果的“中带”来自百度文库宽，可能的原因是新合成的
DNA单链中的N尚有少部1分5N为
。
二、转录（DNA→RNA）
编码链
A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双 链核酸分子 B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞溶胶中进行 C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解 旋酶 D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次， 乙可起始多次