遗传信息的表达---RNA和蛋白质的合成
【优化方案】2012高考生物总复习 第三章第四节遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成课件 浙科版必修2
4．条件 ． (1)原料：4种游离的 核糖核苷酸 。 原料： 种游离的 种游离的___________。 原料 聚合酶 (2)酶：___________ 。 酶 RNA聚合酶 (3)能量： _____。 能量： ATP 。 能量 的一条链 (4)模板：______________ 。 模板： DNA的一条链 模板 5．产物及其功能 ． (1)mRNA：传达_____上遗传信息。 ：传达 DNA上遗传信息。 上遗传信息 (2)tRNA：把_______运送到核糖体上。 ： 氨基酸 运送到核糖体上 运送到核糖体上。 (3)rRNA：是_______的重要组成成分。 的重要组成成分。 ： 核糖体 的重要组成成分
2．DNA(基因 、 mRNA上碱基数目与氨基酸数 ． 基因)、 基因 上碱基数目与氨基酸数 目之间的关系 在蛋白质的合成过程中，是以 基因)的两 在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因 的两 基因 条链中的一条链为模板，合成一条 单链, 条链中的一条链为模板，合成一条mRNA单链 单链 因此， 中的碱基数目是mRNA中的碱基数 因此，DNA中的碱基数目是 中的碱基数目是 中的碱基数 目的两倍；在翻译时， 目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定 每三个碱基决定 一种氨基酸， 一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示 如图)： 为(如图 ： 如图
解析：选D。本题考查基因的碱基数量与氨基 解析： 。 酸数量的关系以及蛋白质的相关计算。 酸数量的关系以及蛋白质的相关计算。由于 多肽的相对分子质量＝ 多肽的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分 子质量×氨基酸的数量－ × 氨基酸的数量 子质量×氨基酸的数量－18×(氨基酸的数量 1)＝2778，所以该多肽由30个氨基酸组成 个氨基酸组成， －1)＝2778，所以该多肽由30个氨基酸组成， 编码该多肽的mRNA上应含有 个密码子再 上应含有30个密码子再 编码该多肽的 上应含有 加上终止密码子即为31个密码子， 加上终止密码子即为 个密码子，编码该多 个密码子 肽的基因碱基数至少为31× ＝ 肽的基因碱基数至少为 ×6＝186，即93对 ， 对 碱基。 碱基。
浙科版高一生物必修2_《遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成》课时训练
第四节遗传信息的表达—RNA和蛋白质的合成1.比较RNA和DNA的化学成分,RNA特有的是（）A.核糖和尿嘧啶B.核糖和胸腺嘧啶C.脱氧核糖和尿嘧啶D.脱氧核糖和胸腺嘧啶2.转录和复制过程相同的是（）A.只以DNA的一条链为模板B.遵循碱基互补配对原则C.合成的产物中都含有TD.都由相同的酶参与3.下列各组中属于转录过程中碱基互补配对的是（）A.C→G,G→C,A→T,T→AB.C→G,G→C,A→U,T→AC.C→G,G→C,A→U,U→AD.C→G,G→C,A→T,U→A4.信使RNA分子中的碱基排列顺序,是由下列哪一项决定的（）A.DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序B.转运RNA分子中核苷酸排列顺序C.蛋白质分子中氨基酸排列顺序D.核糖体RNA分子中核苷酸排列顺序5.下列哪项不是信使RNA的功能（）A.决定多肽中氨基酸的排列顺序B.决定转运RNA的碱基排列顺序C.决定蛋白质分子的特异性D.作为翻译时的模板6.下列哪三个相连的碱基肯定不是密码子（）A.GCUB.CGAC.AGCD.TCA7.如果DNA分子模板链上的TAA变成TAC,那么相应的密码子将会由（）A.AUU变成AUGB.UAA变成UAGC.AUG变成AUUD.UAA变成UAC8.mRNA的核苷酸序列与（）A.DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B.DNA分子的一条链的核苷酸序列互补C.某一tRNA分子的核苷酸序列互补D.所有tRNA分子的核苷酸序列互补9.病毒的增殖过程需要在寄主细胞中完成，其原因不包括（）A.需要寄主细胞提供核糖体和tRNAB.需要寄主细胞提供各种酶和ATPC.需要寄主细胞提供mRNAD.需要寄主细胞提供各种原料10.组成mRNA分子的四种单核苷酸能组成多少种密码子（）A.16B.32C.46D.6411.转录和翻译的主要场所分别是（）A.线粒体和叶绿体B.细胞核和高尔基体C.细胞核和核糖体D.核糖体和高尔基体12.DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是（）A.脱氧核苷酸，核糖核苷酸，氨基酸B.核糖核苷酸，脱氧核苷酸，氨基酸C.脱氧核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸D.核糖核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸13.一段信使RNA有2000个碱基，转录它的基因中胸腺嘧啶和鸟嘌呤的总数是（）A.10000个B.2000个C.30000个D.4000个14.已知某tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，所转运的是亮氨酸，那么决定氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来的（）A.GATB.GAUC.CUAD.CTA15.若细胞质中tRNA1（AUU）可转运氨基酸a，tRNA2（ACG）可转运氨基酸b，tRNA3（UAC）可携带氨基酸c，今以DNA中一条链—A—C—G—T—A—C—A—T—T—为模板合成蛋白质，该蛋白质基本组成单位的排列可能是（）A.a—b—cB.c—b—aC.b—c—aD.b—a—c16.下图是基因控制蛋白质的合成过程示意图，请回答：（1）图示中，DNA的模板链是___________。
高三生物rna和蛋白质的合成
第四步；核糖体读取下一个密码子，1号位tRNA离开核糖体。占据2号位的tRNA进入1号位。一个新的tRNA进入2号位。
模板mRNA
原料氨基酸
3）条件能量ATP
酶
4）遗传信息传递方向mRNA蛋白质
【经典例题】
【例1】构成人体的核酸基本单位及碱基有（）种。构成DNA病毒的核酸的核苷酸及碱基有（）种。
携带信息模板
tRNA
转运氨基酸
rRNA
核仁与其合成及核糖体的形成有关
核糖体组成成分
RNA的种类
信使RNA（mRNA）：行使传达DNA上的遗传信息的公能。
转运RNA(tRNA)：把氨基酸运送到核糖体，使之按照mRNA的信息指令连接起来，形成蛋白质。
核糖体RNA(rRNA)：核糖体的重要成分。
（二）遗传信息的转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称转录
A、4，4；B、8，5；C、5，5；D、2，4
【解析】B A
【例2】甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。合成这条多肽链需mRNA最多有（）个碱基
A、24 B、48 C、27 D、54
【解析】C
【例3】组成人体20种氨基酸对应的密码子有（）个。
A、4 B、20 C、61 D、64
A．198个B．199个
C．200个D．201个
【解析】B
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
＝6：3：1
【例9】某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（）。
A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%
生物信息的传递--从RNA到蛋白质
（2） P位点：肽酰基－tRNA位点
❖大部分在小亚基内 ，小部分在大亚基内 16SrRNA的3‘末端 ❖L2、L27及L14 、L18、L24 、L33 ❖能够与起始tRNA（Pro中 fMet-tRNAf）相结合
（3）A位点：氨酰基-tRNA位点
❖在大亚基上 ❖ A位点内mRNA表面只对特定的aa—tRNA分子表 现出特异性。
G → C/U （Py） U＊（经过修饰） → G/A（Pu）
起 始
Ile
Arg
End of section 1
第二节 基本元件
一、核糖体及rRNA的结构
❖翻译场所，含大小亚基； ❖Prok中转录与翻译偶联， 多聚核糖体； ❖Euk中多与细胞骨架和内 质网膜结合。
图示尺寸比较显示核糖 体足以结合tRNA和mRNA
1、 核糖体的结构
有注
2、核糖体的装配
3、核糖体的活性位点
❖根据功能将核糖体上的活性部位分为两类
➢翻译区域 7个活性位点 占2/3 ➢逐出位点 2个位点（多肽的逐出）占1/3
膜
E2 位点
(1)mRNA结合位点
❖位于小亚基的头部； ❖S1 （防止mRNA链内碱基对的形成） ❖16S rRNA 3’端
主要内容
第一节 遗传密码 第二节 基本元件 第三节 肽链的合成 第四节 蛋白质前体的加工与转运机制
❖基因表达的第二步；
前言
❖tRNA，rRNA和mRNA共同参与；
❖tRNA起“译员”的作用；
❖tRNA既是密码子的受体,也是氨基酸的受体；
❖tRNA通过其自身的反密码子识别密码子；
❖（三联体）密码子有自身的特性 ➢连续性(不重叠性，无标点性)
❖Crick 1961 提出， 又称 “变偶假说”
智慧树知到的《生命科学概论》章节答案总结
智慧树知到的《生命科学概论》章节答案总结第一章：生命科学的基本概念- 生命科学研究的对象是生命现象与生命机制。
- 生命科学的基本原理包括细胞学说、进化论和基因学。
第二章：细胞的结构和功能- 细胞是生命的基本单位，由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
- 细胞的功能包括物质运输、能量转换、合成代谢和遗传信息传递。
第三章：生物膜和生物能转换- 生物膜是细胞的重要组成部分，具有选择性通透性。
- 生物能转换包括光合作用和呼吸作用，是维持生命活动所必需的过程。
第四章：细胞的增殖与分化- 细胞增殖是细胞数量增加的过程，通过有丝分裂和无丝分裂进行。
- 细胞分化是细胞功能特化的过程，形成不同类型的细胞。
第五章：遗传与基因- 遗传是生物种群内代际之间基因信息传递的过程。
- 基因是决定遗传特征的基本单位，由DNA分子编码。
第六章：DNA、RNA与蛋白质的合成- DNA是遗传信息的携带者，RNA参与基因表达的过程。
- 蛋白质合成包括转录和翻译两个过程。
第七章：遗传信息的表达与调控- 遗传信息的表达包括基因转录和翻译过程。
- 遗传信息的调控包括转录因子和表观遗传调控。
第八章：遗传变异与基因突变- 遗传变异是生物个体间基因型和表型差异的存在。
- 基因突变是遗传信息发生永久改变的突发事件。
第九章：人类遗传学- 人类遗传学研究人类基因的遗传规律和遗传病。
- 人类遗传学的方法包括家系分析和分子遗传学。
第十章：生命科学技术与应用- 生命科学技术包括基因工程和细胞工程等。
- 生命科学技术的应用包括医学、农业和环境保护等领域。
第十一章：生命科学与社会发展- 生命科学对社会发展具有重要作用。
- 生命科学伦理和生物安全是生命科学与社会发展密切相关的问题。
以上是《生命科学概论》的章节答案总结，希望对您有帮助！。
mRNA和蛋白质表达的关系
mRNA和蛋白质表达的关系mRNA（信使RNA）和蛋白质是细胞中两种重要的生物分子。
mRNA作为遗传信息的中间载体，在蛋白质的合成过程中起着关键的作用。
了解mRNA和蛋白质之间的关系对于理解生物学中的许多过程和现象具有重要的意义。
本文将探讨mRNA和蛋白质表达的关系，以及它们在细胞功能和生物调控中的作用。
一、mRNA的合成和处理在细胞中，mRNA的合成过程称为转录（transcription）。
转录是指RNA聚合酶在DNA模板上合成mRNA的过程。
DNA中的一小段序列作为模板，被RNA聚合酶识别并加上合适的核苷酸，形成互补的mRNA链。
这个过程是通过碱基互补配对原则实现的，即DNA的腺嘌呤（A）与mRNA的尿嘧啶（U）互补，DNA的胸腺嘧啶（T）与mRNA的腺嘌呤（A）互补。
在转录过程中，原始mRNA链（pre-mRNA）需经过一系列的后处理，包括剪接（splicing），5'端修饰和3'端加尾三个步骤。
剪接是指将pre-mRNA中非编码区域（即内含子）剪除，将编码区域（即外显子）连接起来形成成熟的mRNA。
5'端修饰和3'端加尾是通过添加特定的辅助分子，如7-甲基鸟苷酸（m7G）和多聚腺苷酸（poly(A) tail），对mRNA两端进行修饰。
这些修饰有助于稳定mRNA分子、促进转运和翻译等过程的进行。
二、mRNA的翻译翻译（translation）是指mRNA上的遗传信息被转化为蛋白质序列的过程。
在细胞的核糖体中，以三个核苷酸为一个密码子（codon）单位，将mRNA上的信息翻译成氨基酸序列，进而形成蛋白质。
一个密码子对应一个氨基酸，不同的氨基酸组合形成了多样的蛋白质。
在翻译过程中，mRNA的起始密码子（AUG）被核糖体识别，并与载体RNA（tRNA）中的对应氨基酸结合，形成蛋白质的起始部分。
随着核糖体沿着mRNA链滑动，每个新的密码子被识别并与特定的tRNA结合，最终形成完整的蛋白质序列。
高中生物(浙江专版)必修2同步课件：遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成
7．表达是基因通过转录形成RNA产物或通过转 录翻译形成蛋白质产物的过程。
考试内容 (1)DNA的功能 (2)DNA与RNA的异同 遗传信息 (3)转录、翻译的概念和过程 的表达 (4)遗传密码、中心法则 (5)基因的概念 (6)复制、转录和翻译的异同
1．在正常人体细胞中能否进行 RNA 复制和逆转录？遗传 信息是如何流动的？
提示：不能，RNA 复制和逆转录是 RNA 病毒在寄主细胞 中繁殖活动中的一项遗传活动。
人体细胞内遗传信息流动过程为：
2．在真核细胞中，“染色体－DNA－基因”三者之间在遗 传上是怎样的关系？
提示：在真核细胞的遗传关系上，DNA 分子是遗传物质； 染色体是 DNA 的主要载体；基因是有遗传效应的 DNA 片段。 基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同导致的；基因控 制性状就是通过控制 RNA 和蛋白质合成来完成的。
五碳糖
特有碱基
DNA RNA
脱氧核糖 _核__糖__
_T_(_胸__腺_嘧 __啶__)_ __U__(尿__嘧__啶__) _
(2)基本单位： 核糖核苷酸 。
结构特点 一般是 _双_链__ 通常是 单__链__
(3)种类和功能：
1．DNA 转录时是把所有 DNA 分子都转录出来吗？ 提示：转录的不是整个 DNA 分子，而是以基因为单位进行的。 2．如图是一小段 DNA 片段，①链是模板链，②是编码链， 请写出其转录生成的 RNA 的碱基序列，并分析 RNA 的碱基 序列与 DNA 两条链碱基序列的关系？
RNA种类信使RNAmRNA核糖体RNArRNA转运RNAtRNA
G
A A T C A A T A G U U A G U U A
G
A A T C A A T A G U U A G U U A U
G
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
G
DNA
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
RNA
G
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到 mRNA上
细胞核
mRNA在细胞核中合成
DNA
A A T C A A T A G U U A G A U A U C
mRNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 A A T C A A T A G 细胞核
U U A G A U A U C 细胞质
mRNA
？ （1）RNA也是由核苷酸连接而成，
为什么RNA适于作DNA的信使？
密码子 密码子 密码子
U U A G A U AΒιβλιοθήκη U CmRNAmRNA
上 的 遗 传 密 码
遗传密码的特性： 1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸， 所以在64个遗传密码中，能决定氨基 酸的遗传密码子只有61个。 2、通用性：地球上几乎所有的生物共 用一套密码子。 3、简并性：一种氨基酸有两种以上的 密码子的情况 。在一定程度上能防止 由于碱基的改变而导致的遗传信息的 改变。 问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
转运RNA(tRNA)
tRNA一头能携带氨基酸；另 一头有三个碱基与mRNA上 的密码子互补配对，称为反密 码子。
转运RNA是氨基酸的载体， 一种tRNA识别一种氨基酸
反密码子
翻译的过程
细胞质中的 mRNA
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1
• 一、 转录：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的过程。
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2
模板链（反义链） 编码链（有义链）
RNA链的碱基 序列与哪条链 相同，与哪条 链互补？
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3
转录
场所： 主要在细胞核 模板：▪DNA的一条链
结果：形成一条mRNA 过程： a. DNA 解旋， 解旋酶
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14
单击画面继续
核糖体随着 mRNA滑动. 另一个 tRNA
上的碱基与mRNA上的 密码子配对.
细
亮氨酸
天冬氨 酸
异亮氨酸
胞
质
中
CU A UAG
U U A G AU AUC
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15
单击画面继续
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
细
胞 质
亮氨酸
天冬氨 酸
异亮氨酸
中
CU AUAG U U A G AU AUC
mRNA在细胞核中转录形成，通过核孔进入细胞质， 在细胞质中再进行翻译
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叫做翻译
场所：细胞
▪模板： ▪mRNA
▪原料： 氨基酸
▪结果： 合成一定氨基酸顺序的蛋白质
▪能量： ATP
实质： 是将mRNA中的碱基序列翻译为
蛋白质的可氨编辑基版 酸序列
20
重点；弄清基因中的碱基、RNA中的碱 基和蛋白质中氨基酸的数量关系
DNA
碱基数 6 6n
RNA 蛋白质
碱基数 3 3n 氨基酸数 1 n
肽键数 0 （n-m）
基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白 质中氨基酸的数量比为：6：3：1
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21
遗传密码的特点：
1、有64个密码子，只有61个为决定氨基酸的密码子， 3个为终止密码；
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC
mRNA
（模板）
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5
单击画面继续
运载工具：转运 RNA（tRNA)
天冬氨 酸
CUA
反密码子
注意：一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，
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6
七、翻译（七）
（七）遗传密码表：
6、遗传密码表
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7
下面我们在看一下动画
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8
亮氨酸
天冬氨酸
胞
质
亮氨酸
中
A AU U U A G AU AUC
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12
单击画面继续
细 tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .
胞
质
亮氨酸
天冬氨 酸
中
A AU CU A U U A G AU AUC
可编辑版
13
单击画面继续
细
缩合
两个氨基酸分子缩合
胞
质
亮氨酸
天冬氨 酸
中
A AU CU A U U A G AU AUC
b. DNA与RNA的碱基互补配对：A—U ; C—G；
c.以一条链为模板合成RNAR，NA聚合酶
d.mRNA从DNA上释放，DNA双链恢复
条件： ▪模板： ▪酶： 解旋酶、RNA聚合酶
▪原料：四种核糖核苷酸 ▪能量： ATP
这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
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4
密码子
密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相 邻的碱基。
翻 A—C—U—G—G—A—U—C —U
译
蛋白质
肽键
肽键
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
tRNA U–G–A C–C–U A–G–A
密码子 ACU
GGA UCU
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25
C G U GA G C A U GCACUGGUA
遗传信息 信息链
遗传密码 反密码子
氨基酸 精氨酸 谷氨酸 组氨酸 氨基酸序列
结论: 基因的碱基 信使RNA的碱基 氨基酸 = 6 3 1
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24
DNA双链 A—C—T—G—G—A—T—C —T
转 录
T—G—A—C—C —T—A—G—A
mRNA
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16
单击画面继续
细
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
胞 质
亮氨酸
天冬氨 酸
异亮氨酸
中
UAG U U A G AU AUC
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17
单击画面继续
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 .
细 胞 质 中
U U A G AU AUC
动画演示
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18
单击画面继续
可编辑版
19
二、翻译
的过程，叫做“中心法则”。
某些RNA肿瘤病毒也可以自我复制；
某些RNA肿瘤病毒可以RNA为模板，在逆转录酶的作用
下合成DNA，即逆转录。
图解
复
复 制
DNA（基因） 转 录 制
逆转录
翻译
RNA
蛋白质（性状）
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九、DNA、RNA的碱基和氨基酸的 数量关系（二）
DNA mRNA tRNA
CGT GACCAT GCACT GGT A
异亮氨酸
氨基酸（原料）转运 RNA（tRNA)
（运载工具）
CUA
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9
单击画面继续
tRNA的一端运载着氨基酸
亮氨酸
天冬氨酸
A AU CU A
反密码子
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10
单击画面继续
细 细胞质中的mRNA 与核糖体结合.
胞 质 中
核糖体
U U A GAU AUC
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11
单击画面继续
细 tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对
2、密码子AUG既是甲硫氨酸的密码子，又是起始密码
3、每个氨基酸可以有一个或多个的密码子；
4、在生物界，从病毒到人类的所有生物共用一套密码 子，说明生物彼此之间亲缘关系。
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22
八、中心法则（一）
内 遗传信息的传递和表达过程。 容 生物体的遗传信息通过复制 由DNA传递给DNA，以及
通过转录 和翻译从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质