复制、转录、翻译
病毒核酸的复制转录与翻译
3. 病毒复制过程中的转录和翻译
病毒基因组转录出mRNA是复制过程的关键步骤
真核生物病毒的转录和翻译
细菌噬菌体
病毒蛋白质的合成: 巧妙性，利用宿主的酶、原料、机器…
早期转录和早期蛋白 RNA 聚合酶，早期更改蛋白 中期转录和中期蛋白 DNA 聚合酶，被修饰的 RNA 聚合酶 晚期转录和晚期蛋白 结构蛋白
病毒核酸的复制、转录与翻译
1. 总体认识病毒复制过程
病毒进入宿主细胞，却找不到病毒粒子
“隐蔽期”，病毒侵入到新病毒粒子出现
依靠宿主提供的原料、能量、所合成病毒核
酸和蛋白质
合成包括mRNA的转录、基因组的复制和病毒
蛋白质的合成
为新病毒粒子的装配做好了准备
在病毒的复制过程中，病毒mRNA对于病毒基因 复制和病毒装配所需要的病毒蛋白是必须的
2. 病毒核酸的复制
不同病毒DNA复制过程不同 病毒复制策略与病毒基因组的性质及表达有关
DNA病毒特别是双链DNA病毒的复制机制与真核
相似
RNA病毒差别较大
Baltimore将病毒核酸复制划分为7种类型
病毒核酸在细胞中复制的位置
DNA病毒的DNA复制
RNA病毒的核酸复制
逆转录病毒核酸的复制
噬菌体SPO1通过先后两次更换西格玛因子 实现早、中、晚三个时期基因表达调空
双链DNA噬菌体通过3阶段转录完成复制
小结
思考题： 1. 分析病毒在宿主细胞内生物大 分子合成的“巧妙之处” 2. 分析病毒在宿主细胞内的状态
DNA复制、转录、翻译的比较(表格)
分解成单个
DNA 分子中
合成双螺旋结构
核糖核苷酸
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 上可以连续 结合多个核糖体，顺次
合成多肽链
两个双链 DNA 分子
mRNA
蛋白质（多肽链）
亲代 DNA→子代 DNA 复制遗传信息，使遗 传信息从亲代传给
子代
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质质
Байду номын сангаас
表达遗传信息，使生物体表现出
各种遗传性状
DNA 的两条链
NDA 的一条链
mRNA
DNA 解旋，分别以两 条链为模板，按碱基 互补配对原则，合成 两条子链，子链与模
板螺旋化
DNA 解旋，以其中一 条链为模板，按碱基 互补配对原则，形成
mRNA
mRNA 进入细胞质与核 糖体结合，以 mRNA 为 模板，合成具有一定氨
基酸序列的多肽链
分别进入两个子代 与非模板链重新组
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 场所
原料 条件 模板 过程
模板去向
特点
产物 信息传递方向
意义
复制
转录
翻译
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
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
20 种氨基酸
酶、ATP
酶、ATP
酶、ATP、tRNA
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的复制、转录、翻译
2021/3/7
CHENLI
1
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
2021/3/7
CHENLI
2
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。
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
X（2n -1）
2021/3/7
CHENLI
5
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）。
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
2021/3/7
CHENLI
19
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
A、30个 B、24个 C、20个 D、12个
（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。
（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。
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。
复制转录翻译
复制转录翻译
复制转录翻译是一种生物学术语，指的是将信使RNA（mRNA）分子复
制制造出多种具有生物活性的蛋白质。
这一过程非常重要，因为它是构建、维护和修复生物体基因组的基础。
复制转录翻译涉及三个主要步骤，即复制、转录和翻译。
复制是指将一条双链DNA片段（称为模板）复制制造出一个等效的旁
栅RNA（即mRNA）的过程，它是由DNA-依赖性RNA聚合酶完成的。
转录
是将mRNA复制制造出与其密切相关的酸性脂质翅膀蛋白（tRNA）的过程，它是由RNA多聚酶完成的。
最后，翻译是将tRNA的内容解码并复制制造
出具有生物活性的蛋白质的过程，它是由转录本翻译因子（RTF）完成的。
复制转录翻译是为了让蛋白质按照基因蓝图生成，也就是DNA中的基
因信息，来调节和控制细胞的功能和结构。
复制转录翻译对维护细胞活力
和平衡具有重要作用，并在生物体的正常发育过程中扮演重要角色。
DNA复制转录和翻译-幻灯片(1)
核酸外切酶活性
?
5’ A G C T T C A G G A T A
3’
||||||| ||| |
3’ T C G A A G T C C T A G C G A C 5’
3 5 外切酶活性
辨认错配的碱基对，将其水解－校对
5 3 外切酶活性
切除引物或突变的DNA片段
真核生物的DNA聚合酶
DNA - pol 后随链合成 DNA - pol DNA修复
35 ’’
dCTP
DNA-pol DNA-poDl NA-pDolNA-pol
5
’
dGTP
dTTP
dATP
dATP dGTP
dCTP dTTP
（二）复制的 半不连续性
5
3
解链方向 ’
3
3
5 ’
5
领头链 ( leading strand )
顺着解链方向生成的子链，其复制是连续 进行的，所得到一条连续片段的子链。
引发体（primosome）
引物酶与其他和复制有关的蛋白质形成的复合 物。
DNA连接酶 ( DNA ligase )
连接DNA链 3- OH末端和相邻DNA链5- P 末端，使二者生成磷酸酯键 ，从而把两段相 邻的DNA链连接成完整的链。
ATP
OH P
DNA连接酶在DNA修复、重组、剪接中也起 连接缺口的作用。
功能：
复制终止时，染色体线性DNA末端确有 可能缩短，但通过端粒酶的作用，可以补 偿这种由除去引物引起的末端缩短。
telomerase
端粒酶与药物
hTR和hTERT 核酶 逆转录酶抑制剂 3-叠氮胸苷（AZT）
四、其他复制方式
DNA复制、转录、翻译的比较(表格)
与非模板链重 新组合成双螺旋结
构
分解成单个 核糖核苷酸
特 点
产物
边解旋边
边解旋边
复制半保留复
转录，DNA 双链全
制 两个双链 DNA
保留 mRNA
一个 mRNA 上可 以连续结合多个核糖 体，顺次合成多肽链
蛋白质（多肽链）
分子
信息传递 方向
亲代 DNA→子 代 DNA
DNA → mRNA
.1
mRNA→蛋白 质质
意义
资料（2016-12-7 20：27：5）
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
.2
DNA 的两条链
NDA 的一条链
mRNA
过 程Leabharlann DNA 解旋，分别mRNA 进入细胞
以两条链为模板，按
DNA 解旋，以其 质与核糖体结合，以
中一条链为模板，按
碱基互补配对原则，
mRNA 为模板，合成具
碱基互补配对原则，
合成两条子链，子链
有一定氨基酸序列的
与模板螺旋化
形成 mRNA
多肽链
模板去 向
分别进入两个 子代 DNA 分子中
资料（2016-12-7 20：27：5）
DNA 复制、转录、翻译的比较
功能
遗传信息的传递
遗传信息的表达
项目
区
别
过程
复制
转录
翻译
场所 原料
主要在细胞核 中，少部分在线粒
体、叶绿体中 4 种脱氧核苷酸
细胞核 4 种核糖核苷酸
细胞
质中的核
糖体 20 种氨基酸
条件
酶、ATP
第三部分 复制转录和翻译
基因表达包括转录和翻译 两个过程，转录的起始是基
因表达的第一步，也是基因 表达调节的主要控制点
转录的概念
转录的概念和DNA的模板链和编码链
转录是在DNA的指导下的RNA聚合酶的催化下，按 照碱基配对的原则，以四种NTP为原料合成一条与模 板DNA互补的RNA的过程。RNA的转录从DNA模板的特 定位点开始，并在一定的位点终止。此转录区域为 一个转录单位。
（DNA聚合酶I 、II、III）、DNA连接酶 • 3. 模板 • 4. 引物 单链的DNA母链 寡核苷酸引物（RNA) 单链结合蛋白（SSB——维持模板
• 5. 其他蛋白质因子
处于单链状态，保护单链的完整）
DNA拓扑异构酶(解旋酶）
既能水解，又能打断碱基互补配对的氢键 打开超螺旋
DNA解链酶
3’ 5’
AACTGT
5’ 3’
ATATTA
－35序列 Sextama 框
－10序列 Pribnow框 核心酶结合位点
+1
转录起始点
全酶结合位点
②. 转录起始：转录起始不需要引物，加入的第一个
核苷三磷酸常是GTP或ATP。第一个核苷三磷酸一 旦掺入到转录起始点到合成几个核苷酸，σ亚基就会 被释放脱离核心酶。
启动子 模板链/无义链
终止子 5´ 3´
非信息区
DNA
3´ 5´
编码链/有义链/非模板链
• 转录的连续性
RNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA聚
合酶的催化下，连续合成一段RNA链。
• 转录的单向性
• RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，
原核生物和真核生物基因表达调控复制、转录、翻译特点的比较
原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节①结构基因均有调控序列；②表达过程都具有复杂性，表现为多环节；③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；2.不同点:①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。
真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。
②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。
③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。
④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。
⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。
原核生物基因以操纵子的形式存在。
转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。
翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5’端和3’端的发夹结构可保护不被酶水解mRNA的5’端与核糖体结合可明显提高稳定性)、翻译产物及小分子RNA的调控作用。
真核生物基因表达的调控环节较多：在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达。
在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TA TA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成。
在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达。
在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA。
真核基因调控中最重要的环节是基因转录，真核生物基因表达需要转录因子、启动子、沉默子和增强子。
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。
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RNA D．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。
模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA 条件特定的酶和ATP等过程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以DNA的一条链为模板，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以mRNA为模板，合成有一定氨基酸序列的蛋白质特点边解旋边复制，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。
DNA复制,转录,翻译,逆转录等系统归纳
DNA复制DNA转录翻译RNA复制RNA逆转录时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核细胞质中的核糖体条件DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATP RNA聚合酶等，A TP酶，A TP,tRNA ，ATP DNA聚合酶，逆转录酶等，A TP模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA RNA的一条链RNA的一条链原料含A T C G的四种脱氧核苷酸含A U C G的四种核糖核苷酸20种氨基酸含A U C G的四种核糖核苷酸含A T C G的四种脱氧核苷酸模板去向分别进入两个子代DNA分子中与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点半保留复制，边解旋边复制，多起点复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，依次合成多肽链碱基配对A→T，G→C A→U,T→A,G→CA→U,G→C A→U,G→C A→T,U→A,G→C遗传信息传递DNA→DNA DNA→mRNAmRNA→蛋白质RNA→RNA RNA→DNA实例绝大多数生物所有生物以RNA为遗传物质的生物，如烟草花叶病毒某些致癌病毒，HIV病毒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⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧分重要的意义对于生物的进化具有十原因之一形成生物多样性的重要丰富的来源为生物变异提供了极其意义减数分裂实现途径：有性生殖基因同源染色体上的非等位交叉互换位基因非同源染色体上的非等自由组合类型重新组合同性状的非等位基因的生殖的过程中，控制不概念：生物体进行有性基因重组，需处理大量材料，有利的个体往往不多缺点：诱发产生的突变大幅度地改良某些性状速有种进程变异性状尽快稳定，加提高变异频率，使后代优点类型的重要方法植物新品种和微生物新诱变意义：是创造动、硫酸二乙酯等化学因素：秋水仙素、激光物理因素：各种射线；诱变因素用人工诱变在育种上的应症实例：镰刀型细胞贫血传信息的改变，从而改变了遗量或排列顺序发生局部脱氧核苷酸的种类、数复制过程中，基因内部内因：用素如异常代谢产物等作度骤变、生物体内部因某些外界环境因素如温外因原因进代的重要因素之一原材料，是生物生物进化提供了最初的本来源和主要来源，为意义：是生物变异的根；不定向性；低频性；多害少利性特点：普遍性；随机性突变类型：自然突变、诱发因结构的改变缺失或改变而引起的基分子中碱基对的增添、概念：由于基因突变重组、染色体变异来源：基因突变、基因变异、可遗传的变异变异的类型：不遗传的)()()( DNA : DNA )(。
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(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。
(3)转录出的RNA有3类，mRNA、tRNA和rRNA都是以DNA为模板通过转录合成的。
但携带遗传信息的只有mRNA。
(4)DNA复制和转录都需要解旋酶，解旋酶的作用不是解开DNA分子的双链螺旋状态使之成为双链线性状态，而是断裂DNA分子中碱基对之间的氢键，使DNA双链解开成单链，以便作为模板进行复制或转录。
DNA的复制、转录、翻译
DNA的复制 DNA的复制
●复制的过程： 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。
●复制的概念：以亲代的DNA分子为模板合成 复制的概念：以亲代的 分子为模板合成 子代DNA的过程。 的过程。 子代 的过程 ●复制发生的时间：细胞分裂的间期 复制发生的时间： ●复制的方式：半保留复制（这种复制方式使复 复制的方式：半保留复制（ 制过程出现差错的可能性降到了 最低程度） 最低程度） ●复制的条件：复制过程需要模板、原料、能量 复制的条件：复制过程需要模板、原料、 和酶等基本条件。 和酶等基本条件。
DNA与RNA的比较 DNA与RNA的比较
DNA 结构 基本单位 五碳糖 碱 基 呤 规则的双螺旋结构 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 呤 A 呤 G C T 机 酸 酸 RNA 通常呈单链结构 核糖核苷酸 核糖 呤 A 呤 G C U
DNA转录形成RNA的过程 DNA转录形成RNA的过程 转录形成RNA
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。
碱基配对原则 DNA RNA A——U ——U T——C ——C C——G ——G G——C ——C
遗传信息与遗传密码
遗传信息： 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。 传信息。 遗传密码： 遗传密码：mRNA上决定一个氨基 上决定一个氨基 酸的三个相邻碱基， 酸的三个相邻碱基，称 为遗传密码。 为遗传密码。
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
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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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RNA
D ．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。
（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。
【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
解析：本题考查蛋白质的合成过程，意在考查考生对翻译过程的充分理解。
A项正确，64个密码子中有3个是终止密码子，不决定氨基酸。
B项正确，每种tRNA只转运一种氨基酸，但一种氨基酸可被一种或多种tRNA转运。
C错误，决定氨基酸序列的遗传信息通常是在DNA分子上。
答案：ABD 【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
解析：转录是以DNA为模板合成RNA的过程，对于真核生物是在细胞核内进行的，而逆转录是以RNA 为模板合成DNA的过程，在细胞质内进行；只有极少数的病毒体内发现了催化逆转录的逆转录酶，因此，不是所有生物都可以进行逆转录；tRNA转运的是氨基酸，在翻译过程中起作用。
虽然转录和逆转录需要的模板、酶、原料不同，但是都需要这三个条件与能量才能完成。
答案：A
【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
【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H2S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H2S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H2S浓度的关系。
B-B-个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S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H2S浓度之间的关系，可得出的结论是。
解析：本题考查基因控制蛋白质合成的有关知识。
B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在核糖体上进行，通过tRNA上的反密码子与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，是因为酶能降低化学反应的活化能。
右图表示不同基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。
B-B-个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S产生，这是因为血浆中的H2S 不仅仅由 G酶催化生成。
通过比较B+B+和B+B-个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是基因可通过控制G酶的合成来控制H2S浓度。
答案：⑴核糖体反密码子 G酶能降低化学反应活化能⑵①血压中的H2S不仅仅由G酶催化产生②基因可通过控制G酶的合成来控制H2S浓度
【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
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。
（3）在回答有关问题时，应加上“最多”或“至少”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/3个氨基酸。
【例6】一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数，依次为( ) A．32；11；66 B．36；12；72 C．12；36；24 D．11；36；72
解析：此多肽含有11个肽键，所以含有氨基酸12个，所以mRNA上的密码子至少12个，mRNA上的碱基数至少为12×3＝36个；决定氨基酸的密码子是12个，所以需要的tRNA也是12个；因为mRNA中碱基至少有36个，所以转录它的基因中碱基数至少为36×2＝72个。
答案：B
【特别提醒】
解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数。