DNA的复制、转录与翻译讲解学习
DNA的复制、转录、翻译的复习课件
二、遗传信息的翻译
1、翻译的定义 2、遗传密码 3、反密码子 4、翻译的过程 DNA上的基因
转录
遗传信息
mRNA的
翻译
遗传密码
蛋白质的氨基酸序列 生物性状
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
3n
3n DNA
DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数 ＝6:3:1。 说明：因为基因中存在有终止密码子等片段，实际上基 因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目 小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
小结：
基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
1.转录的定义 2.转录的过程
DNA
转录 逆转录
复 制
RNA
翻译
蛋白质
转录、翻译与DNA复制的比较
转录 翻译 复制 主要在细胞核 主要在细胞核 核糖体 DNA的二条链 mRNA DNA的一条链 4种核糖核苷 20种氨基酸 4种脱氧核苷酸 酸 需解旋酶、DNA聚 条件 需RNA聚合酶、 需要酶、 合酶、ATP等 ATP等 ATP、 tRNA A-T T-A A-U U-A 碱基配对 A-U T-A G-C C-G G-C C-G G-C C-G DNA mRNA 产物 多肽链 亲代DNA→子代DNA DNA mRNA 信息传递
二、DNA的复制
1.DNA复制发生在什么时期？
——有丝分裂间期 ——减数第一次分裂间期
二、DNA半保留复制的实验证据
15N 15N
15N
14N
15N
15N
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(课堂PPT)
—DNA、RNA、蛋白质的生物合成
中心法则
复制
转录
翻译
复制 DNA
RNA
蛋白质
逆转录
1
第一节 DNA的生物合成 — DNA的复制
-概念：以亲代DNA分子为模板，合成子代DNA分子的 过程。
-时期：有丝分裂间期、减数第一次分裂间期
-场所： 细胞核(主要)、叶绿体、线粒体 -碱基互补配对原则：A＝T G≡C
41
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）
配对 A-T，G-C
A-U，T-A，G-C
42
二、转录的模板：
转录是以结构基因作为单位的。 模板链 ：
转录：DNA指导下的RNA合成。
转录Leabharlann DNARNA➢转录的场所： 细胞核 ➢转录的原料：四种 NTP：ATP 、UTP、GTP、 CTP
（NMP）n＋NTP→（NMP）n+l ＋ ppi
➢转录的产物： 信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
转运移RNA（tRNA）
40
一、转录与DNA复制的相似之处： 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。
（常用的工具酶）
19
20
DNA聚合酶的校对作用
依赖于3个聚合酶的3’末端外切酶活性，进行校 对和纠错。
多种蛋白质参与，从而保证了复制的准确性。
21
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
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
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。
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。
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D N A的复制、转录与
翻译
龙文教育学科老师个性化教案
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
【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。
三、遗传信息、密码子和反密码子的比较
项目遗传信息密码子反密码子
概念基因中的脱氧
核苷酸的排列
顺序mRNA上决定一个氨基酸的三
个相邻的碱基叫密码子
tRNA上能识别信使RNA上相应密
码子的三个相邻的碱基
位置位于DNA中位于mRNA上位于tRNA上
作用控制生物的性
状决定蛋白质中氨基酸的排列
顺序
识别密码子，转运相应的氨基酸
联系遗传信息通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。
【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【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
【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
项目间接控制直接控制
实例豌豆的粒型、白化病囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症
结论基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
联系基因与性状之间并不是简单的一一对应关系。
有些性状是由单个基因决定的；有些性状是由多个基因共同决定的，如人的身高；有的
基因可决定或影响多种性状。
一般来说，性状是基因与环境共同作
用的结果。
【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H
2
S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H
2
S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H
2
S浓度的关系。
B-B-个体的血
浆中没有G酶而仍有少量H
2
S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H
2
S浓度之间的关系，可得出的结论
是。
【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
1．基因控制蛋白质合成过程中几种数量关系的比较
比较内容基因中能
编码蛋白
质的碱基
数
mRNA
上的碱
基数
参与转
运氨基
酸的
tRNA数
蛋白
质中
的氨
基酸
数
蛋白质
中的肽
链数
蛋白质中的
肽键数
缩合失去的
水分子数
数目6m 3m M m n m-n m-n
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。
核苷酸碱基
核苷酸五碳糖
空间结构
2．下图为蛋白质合成示意图，请据图回答相关问题（括号内填写相关的字母）：
(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______
步骤，该步骤发生在细胞的____________中。
(3)图中I是____________。
按从左到右次序写出II________内mRNA所对应的DNA
碱基的排列顺序____________________________。
课堂练习另附
课后作业另附
学生成长
记录
本节课教学计划完成情况：照常完成□提前完成□延后完成□ ______________
学生的接受程度： 5 4 3 2 1 _________________
学生的课堂表现：很积极□比较积极□一般积极□不积极□ _______________
学生上次作业完成情况：优□良□中□差□存在问题 ________________
学管师（班主任）_______________________________________
备
注
签字学生班主任审批教学主任审批。