2024届高三生物一轮复习课件：遗传信息的转录和翻译

第六单元 基因的本质与表达 第19讲 基因的表达 遗传信息的转录和翻译 01 中心法则 02 基因表达与性状的关系 03 目录 考点一　 遗传信息的转录和翻译 01 [概念摘要]概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。 （1）元素组成： 1、RNA的结构与功能 C、H、O、N、P （2）基本单位： 4种核糖核苷酸 （3）核糖核苷酸链 聚合 第一节 1、RNA的结构与功能 （4）RNA（通常是单链） 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示意图 共同点 遗传信息传递的媒介 转运氨基酸的工具 组成核糖体 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 单链 ①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关 为什么RNA适于做DNA的信使呢？ RNA与DNA的结构相似，可以储存遗传信息； RNA一般是单链，比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。 1、RNA的结构与功能 （1）转录的概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2、遗传信息的转录 碱基互补配对 主要在细胞核 4种游离的核糖核苷酸 DNA的一条链 RNA聚合酶（①解旋 ②催化磷酸二酯键的形成） A－U、T－A、G－C、C－G （2）场所： （4）原则： 模板： （3）条件： 原料： 酶： 能量： ATP （5）产物： 单链RNA（mRNA rRNA tRNA) （6）意义： 使遗传信息从DNA转移至RNA，为翻译过程提供模板mRNA。 2、遗传信息的转录 8 RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来 第一步 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对 第二步 在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上 第三步 合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复 第四步 3´ 3´ 5´ 5´ 5´ RNA与模板链是反向的 （7）过程： 2、遗传信息的转录 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。 mRNA携带的遗传信息 蛋白质 碱基排序 氨基酸排序 翻译 4种 21种 实质 （1）翻译的概念： 3、翻译 碱基互补配对 核糖体 氨基酸 mRNA 多种酶 A－U、T－A、G－C、C－G （2）场所或装配机器： （4）原则： 模板： （3）条件： 原料： 酶： 能量： ATP （5）产物： 多肽，经加工后成为成熟的蛋白质 3、翻译 搬运工具： tRNA 11 第1步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA ，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 第2步 携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 。 第3步 甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。 图中M表示甲硫氨酸，H和W表示其他不同的氨基酸 （6）翻 译 过 程 3、翻译 ①图示一 第4步 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止 （6）翻 译 过 程 3、翻译 ①图示一 数量关系：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 （6）翻译过程 3、翻译 ②图示二 方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板mRNA相同。 4、遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 （1）遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬