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1、 第三章 遗传的分子基础第4节 遗传信息的表达—RNA和蛋白质的合成 “基因指导蛋白质的合成”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 。遗传信息的转录 1．转录 ⑴转录的条件：模板、原料、能量、酶等。 ⑵转录的场所：主要在细胞核 ⑶转录的模板：以DNA的一条链为模板 ⑷转录
2、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） ⑸转录的产物：一条单链的mRNA ⑹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 DNA RNA 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、T A、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
3、 功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板 ②tRNA：运输特定氨基酸 ③rRNA：核糖体的组成成分 3. 转录与复制的异同（下表：） 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
4、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：细胞中因有DNA和RNA ，所以就整个
5、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 1．翻译 ⑴翻译的条件：模板、原料、能量、酶、转运工具 ⑵翻译的场所：细胞质的核糖体上 ⑶翻译的模板：一条mRNA单链 ⑷翻译的原料 ：游离的氨基酸 ⑸翻译的产物 ：具有一定氨基酸序列的多肽链（或蛋白质） ⑹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 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA
6、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 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 64种 61种：能翻译出氨基酸 3种：终止密码子，不能翻译氨基酸 61种或tRNA也为61种 联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列 mRNA中核糖核苷酸的序列 ②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 ③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
7、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：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
8、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 。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 ⑴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。 ⑵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 。 2．遗传信息、遗传密码和密码子 ⑴遗传信息： 指基因中的（功DNA中的）控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序。 ⑵遗传密码：指mRNA中决定氨基酸排列顺序的碱基序列。 ⑶密码子： 指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的、连续的碱基。密码子具有通用性、简并性和不间断性（连续性）。 4 用心 爱心 专心
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