高中生物 第三章 遗传的分子基础 第四节 遗传信息的表达――RNA和蛋白质的合成同步素材浙科版必修2

用心 爱心 专心1 第三章第三章 遗传的分子基础第遗传的分子基础第 4 4 节节 遗传信息的表达遗传信息的表达 RNARNA 和蛋白质的和蛋白质的 合成合成 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 重点解读重点解读 基因指导蛋白质的合成 包括遗传信息的转录和遗传信息的翻译两个阶段 其中 转录是指在细胞核中 以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程 翻译是指在细胞质中 以 mRNA 为模板 以游离的氨基酸为原料合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 因此转录 和翻译是本解的重难点 一一 遗传信息的转录 遗传信息的转录 1 转录 转录的条件 模板 原料 能量 酶等 转录的场所 主要在细胞核 转录的模板 以 DNA 的一条链为模板 转录的原料 4 种核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核 苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 转录的产物 一条单链的 mRNA 转录的原则 碱基互补配对原则 2 DNA 与 RNA 的异同点 核 酸 项目 DNARNA 结构 通常是双螺旋结构 极少数病毒是单 链结构 通常是单链结构 基本单位脱氧核苷酸 4 种 核糖核苷酸 4 种 五碳糖脱氧核糖核糖 碱基A G C TA G C U 产生途径DNA 复制 逆转录转录 RNA 复制 存在部位 主要位于细胞核中染色体上 极少数 位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中 功能传递和表达遗传信息 mRNA 转录遗传信息 翻译的模 板 tRNA 运输特定氨基酸 rRNA 核糖体的组成成分 3 转录与复制的异同 下表 用心 爱心 专心2 阶段 项 目 复制转录 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 进行场所 主要细胞核主要细胞核 模板 以 DNA 的两条链为模板以 DNA 的一条链为模板 原料 4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸 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 产物 两个双链的 DNA 分子一条单链的 mRNA 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 DNA 双链分子全保留 式转录 转录后 DNA 仍保留原来的双 链结构 遗传信息 的传递方 向 遗传信息从亲代 DNA 传给子代 DNA 分子 遗传信息由 DNA 传到 RNA 注注 细胞中因有 DNA 和 RNA 所以就整个细胞而言 嘌呤和嘧啶未必相等 复制和转录发 生在有 DNA 的部位 如 拟核 细胞核 线粒体 叶绿体等 二 遗传信息的翻译二 遗传信息的翻译 1 翻译 翻译的条件 模板 原料 能量 酶 转运工具 翻译的场所 细胞质的核糖体上 翻译的模板 一条 mRNA 单链 翻译的原料 游离的氨基酸 翻译的产物 具有一定氨基酸序列的多肽链 或蛋白质 翻译的原则 碱基互补配对原则 2 遗传信息 密码子和反密码子 遗传信息密码子反密码子 概念 基因中脱氧核苷酸的 排列顺序 mRNAmRNA 中决定一个氨基酸的 三个相邻碱基 tRNA 中与 mRNA 密码子互补配 对的三个碱基 作用控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基 酸序列 识别密码子 转运氨基酸 用心 爱心 专心3 种类 基因中脱氧核苷酸种 类 数目和排列顺序 的不同 决定了遗传 信息的多样性 6464 种 6161 种 能翻译出氨基酸 3 3 种 终止密码子 不能翻 译氨基酸 6161 种或 tRNA 也为 61 种 联系 基因中脱氧核苷酸的序列 mRNA 中核糖核苷酸的序列 决定 mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对 3 翻译与转录的异同点 下表 阶 段 项目 转录翻译 定义 在细胞核中 以 DNA 的一条链 为模板合成 mRNA 的过程 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 场所细胞核细胞质的核糖体 模板DNA 的一条链信使 RNA 信息传递的方 向 DNA mRNA mRNA 蛋白质 原料含 A U C G 的 4 种核苷酸合成蛋白质的 20 种氨基酸 产物信使 RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质 实质是遗传信息的转录是遗传信息的表达 注注 DNA 复制只发生在细胞分裂的间期 而在高度分化的细胞 不具分裂能力 中不发生 而转录和翻译只要是活细胞均可能发生 哺乳动物成熟红细胞除外 而且是是所有时期均 存在 基因的表达过程是在细胞中完成的 DNA 分子 RNA 分子 氨基酸分子和核糖体 线粒 体等众多细胞器一道 完成遗传信息的转录和翻译过程 在组成蛋白质的肽链合成后 就 从核糖体与 mRNA 的复合物上脱离 经过一系列步骤 被运送到各自的 岗位 盘曲折叠 成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子 开始承担细胞生命活动的各项职责 三三 转录和翻译的重难点归纳再现 转录和翻译的重难点归纳再现 1 基因表达过程中有关 DNA RNA 氨基酸的计算 转录时 以基因的一条链为模板 按照碱基互补配对原则 产生一条单链 mRNA 则转录 产生的 mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半 且基因模板链中 A T 或 C G 与 mRNA 分子中 U A 或 C G 相等 翻译过程中 mRNA 中每 3 个相邻碱基决定一个氨基酸 所以经翻译合成的蛋白质分子中 氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1 3 是双链 DNA 碱基数目的 1 6 用心 爱心 专心4 2 遗传信息 遗传密码和密码子 遗