DNA复制、转录和翻译(复习2)
复制、转录、翻译
复制、转录、翻译DNA 复制、基因控制蛋⽩质合成注：mRNA 即信使RNA 呈单链，是以DNA 的⼀条链为模板转录出来的，它是翻译的模板；tRNA 呈“三叶草”型，是翻译时转运氨基酸的⼯具；rRNA 也呈单链，它与蛋⽩质组成核糖体的成分。
【例1】关于DNA 和RNA 的组成及结构的说法正确的是( )A ．⼈体细胞中都有5种碱基和8种核苷酸B ．硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成C ．蓝藻的线粒体中含有DNA 和RNAD ．DNA 彻底⽔解得到的产物中有脱氧核糖⽽没有核糖解析：在⼈体成熟红细胞中不含DNA 、RNA ，因⽽其内不含碱基和核苷酸；硝化细菌的遗传物质是DNA ，由4种碱基构成；蓝藻属原核⽣物，⽆线粒体。
答案：D【特别提醒】（1）若核酸中出现碱基T 或五碳糖为脱氧核糖，则⽐为DNA 。
（2）若核酸中出现碱基U 或五碳糖为核糖，则⽐为RNA 。
（3）若A ≠T 、C ≠G ，则为单链DNA ；若A=T 、C=G ，则⼀般认为是双链DNA 。
【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、氨基酸解析：DNA复制是以DNA的两条链为模板进⾏的，转录是以DNA的⼀条链为模板进⾏的；组成DNA、RNA、蛋⽩质的基本单位分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，因此，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。
答案：C【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。
DNA的复制、转录、翻译
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
复制转录翻译
3´
结构式
半不连续复制 先导链 随后链 冈崎片断 引物 primer
复制叉 replication fork
DNA复制过程
DNA双螺旋的解除：DNA的解旋过程由DNA解旋酶催化解开后，单链DNA 结合蛋白（SSB ）马上结合在分开的单链上，从而保持其伸展状态。随着解链的进行，在DNA 复制叉前就会形成一种张力而导致超螺旋的产生。现在发现这种张力主要是通过DNA拓扑异构酶的作用消除的。
起始：在一种特殊的RNA聚合酶-DNA引物酶的催化下，先合成一段长5—60个核苷酸的RNA引物，提供3'端自由-OH。然后，在DNA聚合酶Ⅲ的作用下进行DNA的合成。
延伸：只有一条DNA链的合成是连续的，而另一条链的合成是不连续的。所以从整个DNA分子水平来看，DNA两条新链的合成方向是相反的，但是都是从5’端向3’方向延伸。现在一般把一直从5’向3’方向延伸的链称作前导链，它是连续合成的。而另一条先沿5’ —3’方向合成一些片段，然后再由连接酶将其连起来成为长链，称为后随链，其合成是不连续的。这种不连续合成是由冈崎等人首先发现的，所以现在将后随链上合成的DNA不连续单链小片段称为冈崎片段。
b、校对作用：氨酰- tRNA合成酶的水解 部位可以水解错误活化的氨基酸。
原核生物多肽链的合成过程
1、肽链合成的起始
原核生物多肽链的合成分为三个阶段：肽链合成的起始、肽链的延伸、肽链合成的终止和释放。
肽链合成的终止及释放
肽链的延长
30S亚基• mRNA IF3- IF1复合物
30S• mRNA • GTP- fMet –tRNA- IF2- IF1复合物
复制子 replicon
单击此处添加小标题
一个复制起始点控制下复制的一段DNA
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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。
分子生物学：第二章DNA复制复习题与答案
第二章DNA复制复习题与答案一、名词解释1．中心法则2．半保留复制3．DNA聚合酶4．解旋酶5．拓扑异构酶6. 单链DNA结合蛋白7. DNA连接酶8. 引物酶及引发体9．复制叉10. 复制眼11. 前导链12. 冈崎片段13．半不连续复制14．切除修复15．重组修复16. 诱导修复和应急反应二、问答题1．试述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验。
2．描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。
3．试述DNA复制过程，总结DNA复制的基本规律。
4．DNA的损伤原因是什么?三、填空题1．Meselson-Stahl的DNA半保留复制证实试验中，区别不同DNA用_______方法。
分离不同DNA用_______方法，测定DNA含量用_______方法，2．DNA聚合酶I(E．coli)的生物功能有_______、_______和_______作用。
用蛋白水解酶作用DNA聚合酶I，可将其分为大、小两个片段，其中_______片段叫Klenow 片段，具有_______和_______作用，另外一个片段具有_______活性。
3．在E．coli中，使DNA链延长的主要聚合酶是_______，它由_______亚基组成。
DNA 聚合酶Ⅱ主要负责DNA的_______作用。
4．真核生物DNA聚合酶有_______，_______，_______，_______。
其中在DNA复制中起主要作用的是_______和_______。
5．解旋酶的作用是_______，反应需要提供能量，结合在后随链模板上的解旋酶，移动方向_______，结合在前导链的rep蛋白，移动方向_______。
6．在DNA复制过程中，改变DNA螺旋程度的酶叫_______。
7．SSB的中文名称_______，功能特点是_______。
8．DNA连接酶只能催化_______链DNA中的缺口形成3’,5’- 磷酸二酯键，不能催化两条链间形成3’,5’- 磷酸二酯键，真核生物DNA连接酶以_______作为能源，大肠杆菌则以作为能源，DNA连接酶在DNA______、________、_______中起作用。
人教版高中生物必修2遗传与进化课件知识点 DNA复制转录翻译的比较
子链（新链）
DNA复制、转录、翻译的比较
2、转录
（1）场所 :细胞核 （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
? ．图中正在进行的过程是转录，进行该过程的主要部位是细胞核 ? B．从化学结构上看，图中的2和5相同 ? C．若已知 a链上形成e 链的功能段中碱基比例为 A∶T∶G∶C＝
1∶2∶3∶4，则形成的e链的碱基比例是 U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4 ? D．通过该过程，遗传信息由a 传递到了e上，再由e传递到蛋白质上
酶： DNA解旋酶、 DNA聚合酶等
5、复制过程： 解旋→制 （2）半保留复制
7、复制的精确性： 碱基互补配对原则
8、复制的生物学意义：使遗传信息在传递过程中保持了连续性
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）
解析：选B 该图表示以 DNA 的一条链作为模板，形成一条子链， 是转录过程，该过程进行的主要部位是细胞核。图中的2是 RNA中的 尿嘧啶核糖核苷酸，5是 DNA中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，它们的化学 结构不相同。因为a链与e链上的碱基之间互补配对，若a链上相应功 能段中 A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则形成的e链的碱基比例是 U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4。通过转录，DNA 上的遗传信息传递到 RNA 上，再由 RNA 经翻译传递到蛋白质上。
DNA的复制、转录、翻译
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 A、612 B、306 C、204 D、606
核糖体
U U A G A U A U C
与核糖体结合. mRNA 与核糖体结合.
亮氨酸
A A U U U A G A U A U C
mRNA上的密码子互补配对 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
亮氨酸
天门冬 酰氨
A A U C U A U U A G A U A U C
mRNA上的 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位 置.
DNA的复制 DNA的复制
●复制发生的时间：细胞分裂的间期 复制发生的时间：细胞分裂的间期
●复制的方式：半保留复制 复制的方式：
●复制的条件： 复制的条件： 复制过程需要模板 原料、能量和酶等基本条件 模板、 等基本条件。 复制过程需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
关于DNA复制的计算 关于DNA复制的计算 DNA 1、DNA分子复制 次后，子代 、 分子复制n次后 分子数、 分子复制 次后，子代DNA分子数、 分子数 含亲代母链和不含亲代母链的DNA 分 含亲代母链和不含亲代母链的 子数分别是
2、如下是转录过程： DNA ……ＡＴＧ…… RNA ……ＵＣＡ…… 该图中有 6 种核苷酸，有 2 种核酸 ， 有 5 种碱基，该过程是在 细胞核 中 进行的。
某基因中含有1200个碱基， 1200个碱基 3. 某基因中含有1200个碱基，则 由它控制合成的一条肽链的最多 含有肽键的个数是 ( B ) 198个 199个 A．198个 B．199个 200个 201个 C．200个 D．201个
习题-复制-转录-翻译
16. 关于真核RNA分子中“帽子”的叙述下列 哪些说法是正确的
A. 是rRNA的加工过程。 B. 存在于tRNA的3’末端。 C. 是由多聚A组成。
D. 仅存在于真核mRNA上 。
E. 是7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸。
17. 内含子是：
A. 不被转录的序列。 B. 不被翻译的序列。 C. 被转录的序列。 D. 编码序列 。 E. 被翻译的序列。
２１.在转录延长中，RNA聚合酶与 DNA模板的结合是
A．全酶与模板结合 B．核心酶与模板特定位点结合 C．结合状态相对牢固稳定 D．结合状态松弛而有利于RNA聚合酶 向前移动 E．和转录起始时的结合状态没有区别
２２. DNA上某段编码链碱基顺序为 5’ACTGTCCAG 3’，转录后mRNA上 相应的碱基顺序为
7 与mRNA中密码子ACG相应的反密码子是：
A CGU B CGA C UCG D UGC E GCU F UGU
8 人体内不同的细胞可合成不同的蛋白质， 是因为
A 各种细胞的基因不同 B 各种细胞的基因相同，但所表达的基因不同 C 各种细胞的蛋白酶活性不同 D 各种细胞的蛋白激酶活性不同 E 各种细胞的氨基酸不同
B CAA
C CAC
D CCA
E ACA
16 下列关于密码子的描述哪些项是正确的？
A 密码有种属特异性，所以不同生物合成不同蛋白质 B 密码阅读有方向性，是从5’端到3’端 C 一种氨基酸可以有一组以上的密码子 D 一组密码子只可以代表一种氨基酸 E 密码第三位碱基在决定所参入的氨基酸的特异性方
面作用较小
14. 关于真核mRNA下列哪些说法是正确的
A. 是由hnRNA生成。 B. 3’端有“帽子”结构。 C. 大部分mRNA的前体中有内含子。 D. 5’端有多聚A“尾巴”。 E. 含少量稀有碱基。
复制转录翻译知识点总结
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。
DNA的复制转录和翻译.ppt
2)转录起始和延伸(Initiation & Extension)
酶与启动基因的结合 原 DNA局部解螺旋(10-20bp) 核 全酶至转录起始位点，σ释放，转录开始,第一个磷酸二 生 脂键形成（原核） 物 核心酶覆盖双链DNA和RNA复合物，向前推进，边解螺
旋，边释放RNA链，已转录区重螺旋（原核）。
2）连接冈崎片段
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
原核生物和真核生物DNA复制区别
区别 DNA合成的时期
原核生物 整个细胞生长过程
复制起点数
单个
RNA引物长度 冈崎片段长度
10~16核苷酸 1000~2000核苷酸
前导链与后随链的合成 聚合酶Ⅲ同时控制
真核生物：过程相似，但由RNA聚合酶Ⅱ起始，且需转录因子， 如TBP, CTF等。
3)转录终止（Termination)
原 核 生 物
终止信号（终止子）：AA/UGA, UAG 依赖ρ因子的终止子:ρ附着在新生RNA链上，随全 酶至终止子
不依赖ρ因子的终止子:终止序列中富含G·C碱基对 ，其下游6-8个A(PolyA).RNA上的茎环(发夹)结构
mRNA不加工tRNA、rRNA需加工 mRNA、tRNA、rRNA均 加工
3、DNA序列翻译
翻译(Translation)：以mRNA为模板，以氨 基酸为底物，在核糖体上通过各种tRNA， 酶和辅助因子的作用，合成多肽的过程。
mRNA: 5’- AUG.GUG. UUU…-3’
密码子
氨基酸: 3’- Try – Val – Phe –.-5’
单肽链的大分子蛋白质，可被特异的蛋白酶水解为两个片段， 其中的大片段称为Klenow fragment，具有5'→3'聚合酶活性和 3'→5'外切酶的活性。
《DNA复制、转录与翻译练习》参考答案
《DNA复制、转录与翻译练习》参考答案一、名词解释（略）二、问答题1、答：DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制(semiconservative replication)。
并非所有的DNA复制都以半保留的方式进行，但双链DNA通常都以半保留方式复制。
2、答：在E.coli中，共发现了3种DNA聚合酶，即DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
DNA聚合酶Ⅰ是个多功能酶，具有5’--→3’聚合功能；3’--→5’外切功能以及3’--→5’外切功能。
DNA聚合酶Ⅱ与DNA聚合酶Ⅰ功能相似，但没有5’--→3’外切功能。
DNA聚合酶Ⅲ与DNA聚合酶Ⅱ功能相同，但其聚合活性比DNA聚合酶Ⅰ高1000倍，是E.coliDNA复制中的最主要酶。
DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ是在1999年才被发现的,它涉及DNA的错误倾向修复(errorprone repair)。
当DNA受到较严重损伤时, 即可诱导产生这两个酶,使修复缺乏准确性(accuracy),因而出现高突变率。
其生物学意义在于高突变率虽会杀死许多细胞,但至少可以克服复制障碍, 使少数突变的细胞得以存活。
3、答：DNA的双螺旋结构中的两条链是反向平行的，当复制开始解链时，亲代DNA分子中一条母链的方向为5′～3′，另一条母链的方向为3′～5′。
DNA聚合酶只能催化5′～3′合成方向。
在以3′～5′方向的母链为模板时，复制合成出一条5′～3′方向的前导链，前导链的前进方向与复制叉的行进方向一致，前导链的合成是连续进行的。
而另一条母链仍以3′～5′方向作为模板，复制合成一条5′～3′方向的随从链，因此随从链会成方向是与复制叉的行进方向相反的。
随从链的合成是不连续进行的，先合成许多片段，即冈崎片段。
最后各段再连接成为一条长链。
由于前导链的合成连续进行的，而随从链的合成是不连续进行的，所以从总体上看DNA的复制是半不连续复制。
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
2023届浙江学考复习生物：专题八 DNA的复制、蛋白质的转录、翻译
5’
三、DNA复制的过程
3.复旋
解旋酶
一条母链和一条子链盘 绕 成 为 一 个 新 的 DNA 分子。
5’
DNA复制的过程
1.半保留复制 以亲代一条DNA链为模板，合成另一条具有互补碱
概念： 基的新链。
2.场所：
真核细胞主要在细胞核中。
3' 5'
3'
5'
5'
3.时间： 主要在细胞分裂前的间期。
3'
第1次复制 1.需要消耗该种核苷酸数= m(2n-1) 2.第n次复制需要该核苷酸数=m*2n-1
第2次复制
一、基因通常是DNA分子的功能片段
什么是 基因
是具有遗传效应的DNA片段（包括部分病毒的RNA片段） 是遗传物质结构和功能的基本单位 是DNA分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称
碱基对的排列顺序（核苷酸的排列顺序）
A型病毒 B型病毒
实验结论： 新病毒类型取决于所提供的RNA。
DNA中4种碱基的分子结构
A
G
嘌呤
CT 嘧啶
美国卡伽夫等人在研究DNA分子的组成时发现，A和T的 分子数相等，G和C的分子数相等，但是A+T的量不一定 等于G+C的量，这就是DNA中碱基含量的卡伽夫法则。
A=T C=G A+G=T+C
活体肺炎链球菌转化实验---格里菲斯 R型菌
S型菌
加热杀死 S型菌
R型菌+加
热杀死S
+
型菌
实验结论：S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌的
遗传变异（基因重组）
肺
S型活细菌 DNA纯度越高，转化越有效。
生物化学复习资料之DNA的复制
生物化学复习资料之DNA的复制、转录、翻译部分DNA的生物合成第一节 DNA的复制一、半保留复制（semi-conservation replication）（一）证据：1. 用氮15标记大肠杆菌DNA，然后在氮-14中培养，新形成的DNA是杂合双链，即双链中一条是重链（约重1％），一条是轻链。
第二代则有一半全是轻链，一半是杂合双链。
2.大肠杆菌DNA在用氚标记的胸苷复制近两代，放射自显影，未复制部分银密度低，由一条放射链和一条非放射链组成；已复制部分有一条双链是放射的，一条双链有一半是放射的。
这证明大肠杆菌DNA是环状分子，以半保留方式复制。
（二）特点：子代保留一条亲代链，而不是将它分解。
这说明DNA是相对稳定的。
双螺旋DNA（或RNA）是所有已知基因的复制形式。
二、复制的起点和单位（一）基因组能独立进行复制的单位称为复制子。
原核生物是单复制子，真核生物是多复制子。
每个复制子有起点。
通过测定基因出现的频率可以确定起点位置，距离起点越近的基因出现的频率越高。
起点有发动复制的序列，也有决定拷贝数的序列。
起点的结构是很保守的。
（二）复制终止点：已发现Ecoli的与复制终止有关位点，其中含有23bp的保守序列，由tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。
真核生物中似乎没有复制终止点。
（三）复制多数是双向、对称的，但也有例外。
通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向：先在低放射性培养基中起始复制，再转移到高放射性培养基中，如是双向复制，其放射自显影图是中间银密度低；单向复制则为一端低。
（四）单向复制有一些特殊方式：1.滚动环：噬菌体φX174DNA是环状单链分子，复制时先形成双链，再将正链切开，将5’连接在细胞膜上，从3’延长，滚动合成出新的正链。
2. 取代环：线粒体DNA复制时是高度不对称的，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，呈D环形状。
这是因为两条链的复制起点不同，另一条链的起点露出才能复制。
三、有关的酶（一）反应特点：1. 以四种dNTP为底物2.需要模板指导3 需要有引物3’-羟基存在4. DNA链的生长方向是5’-3’5.产物DNA的性质与模板相同（二）大肠杆菌DNA聚合酶1DNA聚合酶I：单链球状蛋白，含锌。
遗传物质的复制转录翻译例题和知识点总结
遗传物质的复制转录翻译例题和知识点总结遗传物质的复制、转录和翻译是分子生物学中的核心概念，对于理解生命的遗传信息传递和表达具有重要意义。
下面我们将通过一些例题来深入理解这些过程，并对相关知识点进行总结。
一、遗传物质的复制遗传物质的复制是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。
在这个过程中，DNA 双螺旋解开，两条链分别作为模板，按照碱基互补配对原则合成新的互补链，最终形成两个与亲代 DNA 完全相同的子代DNA 分子。
例题 1：一个 DNA 分子中，腺嘌呤（A）占碱基总数的 20%，则胞嘧啶（C）占碱基总数的（）A 20%B 30%C 40%D 50%解析：在 DNA 分子中，A ＝ T，G ＝ C。
已知 A 占 20%，则 T 也占 20%，那么 G ＋ C 占 60%，所以 C 占 30%，答案选 B。
知识点总结：1、复制的时间：细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
2、复制的场所：主要在细胞核，线粒体和叶绿体中也存在 DNA 复制。
3、复制的条件：模板（亲代 DNA 分子的两条链）、原料（四种脱氧核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶、DNA 聚合酶等）。
4、复制的特点：半保留复制、边解旋边复制。
二、遗传物质的转录转录是指以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。
RNA 包括mRNA（信使 RNA）、tRNA（转运 RNA）和 rRNA（核糖体 RNA）等。
例题 2：某 DNA 片段的碱基序列为 AATGCGGCTTA，以此为模板转录出的 mRNA 碱基序列为（）A UUACGCCGAATB AATGCGGCTTAC TTAACGCCGAUD AAUGCGGCUUA解析：DNA 中的碱基 A 对应 RNA 中的碱基 U，T 对应 A，G 对应C，C 对应 G。
所以转录出的 mRNA 碱基序列为 UUACGCCGAAT，答案选 A。
知识点总结：1、转录的场所：主要在细胞核。
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详细介绍了感染性疾病的分子诊断、单基因疾病的分子诊断、 多基因疾病的分子诊断、移植配型、法医学鉴定、单核苷酸多 肽型分析以及生物信息学在分子诊断中的应用。
G C盒(-90)
RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子 ( TF )的参与。
RNA聚合酶
D F
A
TATA
B
E
DNA
真核生物的转录终止
—— 和转录后加工密切相关
mRNA
核酸酶
3’
5’ AATAAA GTGTGTG
Poly (A)
5’
RNA-pol
3’
转录终止的修饰点
真核生物的转录后加工
内含子（intron）和外显子（exon）
蛋白质的生物合成 —— 翻译
翻译（translation）
是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸的三联体遗传密
码翻译成氨基酸序列，合成多肽链的过程，是基因表达的最 终目的。
蛋白质生物合成体系
模板： mRNA
原料：20种编码氨基酸 氨基酸运载体：tRNA 场所：核蛋白体 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶
病毒双链DNA （cDNA第二链 用 表示）
反转录酶的作用
转录
(
transcription
)
生物体以DNA为模板合成RNA的过程
转 录 DNA
RNA
转 录 的 条 件：
原料 : 4种NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP )
模板 :
酶 :
单链DNA
RNA聚合酶
其他蛋白质因子
复制与转录的异同?？
–同二聚体 (亚基22kD)，是一种重要转录调节蛋白。 –两个结合位点 • DNA结合域 • cAMP(cyclic AMP)结合位点
2、
乳糖操纵子(lac operon)的调控方式
RNA聚合 酶 无诱 导物时
i基 因
P
O
Lac Z
Lac Y
lac A
阻遏物 蛋白亚基
阻遏 蛋白
i基 因
有诱导物时
DNA的复制、转录和翻译 基因表达调控
DNA复制
概念:
半保留复制,半不连续复制(前导链, 后随链),冈崎片段 DNA复制的酶学
DNA聚合酶(DDDP,多功能酶)
起始阶段---获得单链模板
解螺旋酶,拓扑异构酶,单链结合蛋白等
反转录 ( reverse transcription )
的过程,也称逆转录 。
乳糖操纵子
调 控 序 列
P：启动子 O：操纵基因
结 构 基 因
Z：β-半乳糖苷酶基因 Y：通透酶基因
A：乙酰基转移酶基因
半 乳 糖 苷 酶 （ 细 菌 中 少 量 存 在 ）
细菌对乳糖的利用及其相关的酶: 乳糖 (在通透酶作用下进入细菌内）
β半乳糖苷酶
β
（细菌中少量存在）
异乳糖
β半乳糖苷酶
（细菌中少量存在）
反转录酶
以RNA为模板，合成与其互补的DNA
反转录酶（reverse transcriptase）
是依赖RNA的DNA聚合酶，它以RNA为模板， 4种dNTP为底物，催化合成DNA，此过程称为 反转录过程。反转录酶是多功能酶。
反转录酶的作用－合成cDNA：
① RNA指导的DNA聚合酶活性（RDDP）。 ② 核糖核酸酶H活性（RNaseH）。 ③ DNA聚合酶活性（DDDP）。
抑制转录
结论：lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏
葡萄糖
mRNA从5’ → 3’方向，从起始密码到终止密码的序
列，称为一个开放阅读框架。
• 遗传密码（genetic codon）
开放阅读框架内每3个碱基组成的三联体，决定一个氨 基酸，称为遗传密码。
• 遗传密码的特点
（一）遗传密码的连续性（commaless） （二）简并性（degeneracy） （三）摆动性（wobble） （四）通用性（universal） （五）偏爱性
可调节转录的DNA片段。
－－非编码序列；包括启动子、增强子、终止子、沉默子等。
反式作用因子（trans-acting factor）－蛋白质 与顺式作用元件直接或间接相互作用，能调节基因转 录活性的蛋白质因子。
包括转录因子，RNA聚合酶等。
反式作用因子（trans-acting factor）
激活蛋白(activator protein）
蛋白质因子：起始因子（initiation factors, IF;eIF）
延长因子（elongation factors, EF） 释放因子（release factors, RF） 核蛋白体释放因子（ribosomal release factors, RRF）
一、mRNA是翻译的直接模板
• 开放阅读框架（open reading frame ,ORF）
起始复合物:
RNApol - DNA - pppGpN- OH
DNA
5 3
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的现象
转录终止
------ RNA聚合酶在DNA模板上停止前进，
转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来
原核生物的转录终止子（terminator）
1、 依赖ρ因子（Rho) 的转录终止 2、不依赖ρ因子的转录终止
促进转录；
阻遏蛋白(repressor protein)
抑制转录；
RNA聚合酶
直接识别并结合启动子，解开DNA双螺旋，催化合成 转录产物；
第二节 原核生物基因转录调节
原核基因转录调节特点
操纵子模型的普遍性
–操纵子—一个转录单位
RNA聚合酶对转录起始的调节
调节蛋白对转录起始的调节
操纵子（operon）： 原核生物的一段DNA序列，由几个串联排列的功能相关的 结构基因，加上调控序列组成的一个完整的连续的功能单位。
RNA聚合酶
lacZ
lacY
lacA
转录
mRNA 翻译
阻遏蛋白
别乳糖
半乳糖苷酶 通透酶
乙酰转移酶
阻遏蛋白与别乳糖结合后构象发生了改变， 因而不能与操纵基因结合，使得结构 基因进行转录。
CAP的正调控（Positive
Control of CAP）
CAP(catabolite activator protein) —分解代谢基因激活蛋白
结合部位，影响启 动子复合物形成；
原核生物的转录起始
1 RNA聚合酶全酶 (2 ) 与模板结合 2 DNA双链解开,形成转录空泡 3 在RNA聚合酶作用下
发生第一次聚合反应 pppGpN pppG NTP OH
ppi
5’-pppG -OH + NTP
– 5’ -pppGpN – OH + ppi
3
RDDP RNase （核酸酶H活性) （反转录酶） 引物、4种dNTP 5 5 5 3
RNA (用 表示) RNA-DNA 杂化分子
3
5
3
DDDP （DNA聚合酶活性） 4种dNTP
5
3
5
3
5
3
与病毒RNA 互补的DNA (complementary DNA，cDNA ) (用 表示)
。
基因表达调控
基因表达(gene
expression)
-- 通过转录及翻译产生蛋白质产物，或转录后 直接产生RNA产物的过程。 基因表达调控（control of gene expression） 基因表达的开启或关闭以及基因活性的增加或减 弱等，受着调节和控制。
顺式作用元件（cis-acting element） －特异DNA序列
5 3 3 5
茎环结构使转录终止：
5’pppG
1，使RNA聚合酶变构 2，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放
真核生物的转录起始
也需要RNA聚合酶辨认、结合转录起点
，生成起始复合物。
RNA聚合酶II启动子
基 因
-GCGC---CAAT---TATA
转录起始 增强子(enhancer ) 增强转录效率 CAAT盒(-75) TATA盒（-30～-25）
UAA UAG
UGA
AUG
二、核蛋白体是肽链合成的场所
核蛋白体由大、小亚基组成，每个亚基含有不同的 蛋白质和rRNA，原核生物和真核生物又各有不同。
SD序列（Shine-Dalgarno)
原核生物特有的、位于mRNA上起始密码子上游的一段 富含嘌呤（AGGA)碱基的短序列，是mRNA与核糖体小亚基 结合位点，直接影响翻译效率，又称为核蛋白体结合位点 （ribosomal binding site，RBS）。
control of
无乳糖(no lactose): lac操纵子处于阻遏状态 (repression)
乳糖代谢基因表达调控图解：(没有乳糖时)
调节基因 启动子 操纵基因 结构基因
I
转录 mRNA
Ｐ
Ｏ
lacZ