DNA复制与转录翻译PCR的区别

DNA复制（细胞内复制）转录翻译PCR技术（体外DNA复制技术）概念DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链（如果复制过程正常的话），每条双链都与原来的双链一样DNA分子首先解开双链以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成RNA的过程以mRNA为模板，以tRNA为运载工具．合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。场所细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体细胞质（核糖体）体外原料4种游离脱氧核苷酸4种游离核糖核苷酸20种游离氨基酸4种游离脱氧核苷酸模板DNA分子中的两条链DNA中的一条链mRNA目的基因（或目的基因的两条链）酶解旋酶、DNA聚合酶等(DNA连接酶)解旋酶、RNA聚合酶等不要求氨基酰tRNA合成酶、氨肽酶等耐热DNA聚合酶（Taq酶）能量ATPATPATP不需要ATP，能量来自外界加热过程1、解旋：在解旋酶作用下，利用ATP释放的能量解开双螺旋；2、在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，把游离的脱氧核苷酸连接到模板链上，并使脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接；3、沿着模板链不断延伸，最终形成两个一模一样的DNA分子。1、解旋：在解旋酶作用下，利用ATP释放的能量解开双螺旋；2、以解开的一条DNA链为模板，按碱基互补配对原则，游离的核糖核苷酸与脱氧核苷酸配对，3、核糖核苷酸间通过磷酸二酯键连接成RNA（mRNA，tRNA，rRNA）mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合，从起始密码子（AUG）开始翻译。tRNA一端携带氨基酸进入核糖体．另一端的反密码子与mRNA上的密码子配对，两氨基酸间形成肽键。核糖体继续沿mRNA移动，每次移动一个密码子，至终止密码结束，肽链形成1、变性：即加热至高温使得目的基因的双链打开（解旋，但不需要解旋酶）；2、退火(复性)：降温使得解开的两条链分别与引物结合；3、延伸：在Taq酶的作用下，按碱基互补配对原则，脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接成新链。重复上述三步，就能获得大量的目的基因。模板去向复制后，模板链与新形成的子链形成双螺旋结构转录后，模板链与非模板链重新形成双螺旋结构分解成核糖核苷酸扩增后，模板链与新合成的子链形成具有双螺旋结构的目的基因特点1、边解旋边复制；2、半保留复制边解旋边转录一条mRNA可与多个核糖体结合翻译成多条相同的多肽链1、半保留复制；2、快速大量复制产物形成两个完整的DNA分子三种单链RNA蛋白质(多肽链)短时间内形成大量的目的基因DNA复制、转录、翻译、；逆转录以及PCR技术比较二、在基因过程的各种检测和鉴定：1、标记基因：为了检测目的基因（目的基因表达载体）是否导入受体细胞；2、用DNA分子杂交法：检测目的基因是否插到染色体DNA上（工具：基因探针）3、用DNA分子杂交法：检测目的基因是否转录出mRNA（工具：基因探针）；4、用抗原—抗体杂交法：检测mRNA是否翻译出蛋白质；5、鉴定：个体水平鉴定：比如抗虫实验。一、命题规律与趋势纵向分析近五年高考生物试题看，基因表达是考查的重点之一，多出现在选择题中。从命题角度来看，高考重点考查基因表达涉及转录与翻译两个生理过程和这两个生理过程的比较以及与中心法则、其他生理过程的比较。预计2013年高考，重点以考查转录和翻译两生理过程为主，会和DNA复制、遗传定律等知识多角度的交叉综合考查。二、规律总结1、DNA与RNA比较中文名称基本单位彻底水解产物存在场所种类DNA脱氧核糖核酸脱氧(核糖)核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（A、T、G、C）真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体；原核生物：拟核、细胞质基质（质粒）。核DNA线粒体DNA叶绿体DNA质粒RNA核糖核酸核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、G、C）主要在细胞质基质mRNAtRNArRNA等2、DNA复制、转录、翻译、PCR技术比较DNA复制转录翻译PCR技术场所细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体细胞质（核糖体）体外原料4种游离脱氧核苷酸4种游离核糖核苷酸20种游离氨基酸4种游离脱氧核苷酸模板DNA分子中的两条链DNA中的一条链mRNA目的基因（或目的基因的两条链）酶解旋酶、DNA聚合酶等解旋酶、RNA聚合酶等氨基酰tRNA合成酶、氨肽酶等耐热DNA聚合酶（Taq酶）能量ATPATPATP不需要ATP，能量来自外界加热模板去向复制后，模板链与新形成的子链形成双螺旋结构转录后，模板链与非模板链重新形成双螺旋结构分解成核糖核苷酸扩增后，模板链与新合成的子链形成具有双螺旋结构的目的基因特点1、边解旋边复制；2、半保留复制边解旋边转录一条mRNA可与多个核糖体结合翻译成多条相同的多肽链1、半保留复制；2、快速大量复制产物形成两个完整的DNA分子单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA）蛋白质(多肽链)短时间内形成大量的目的基因3、遗传信息、密码子、反密码子的比较概念作用存在位置种类、数量特点相互联系遗传信息基因中脱氧核苷酸的排列顺序控制生物的遗传性状DNA不同基因中脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同，决定遗传信息特异性DNA两条链上的碱基互补基因中脱氧核苷酸的序列决定mRNA中核糖核苷酸的序列，mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对，密码子与相应反密码子的序列互补配对密码子mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基直接决定蛋白质中的氨基酸序列mRNA64种(3种终止密码子、61种决定氨基酸的密码子)与DNA模板链上的碱基互补(T被U取代)反密码子tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基识别密码子，转运氨基酸tRNA理论上61种与mRNA的碱基互补三、2014年高考命题视点1、命题视点1基因指导蛋白质的合成【知识贮备】根据图一完成图二中基因指导蛋白质合成过程关系【答案】=1\*GB3①转录=2\*GB3②mRNA=3\*GB3③翻译=4\*GB3④脱氧核苷酸序列=5\*GB3⑤遗传密码=6\*GB3⑥氨基酸序列【典例1】（2012安徽）图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在（）A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译【答案】C【解析】本题考查原核基因表达过程，重点考查学生识图、析图能力，中等难度。图示过程为转录和翻译在同一时间同一地点进行，所以为原核生物的基因表达过程，答案A、D错，转录是核糖体沿mRNA移动，答案B错。2、命题试点二中心法则的理解【知识贮备】据图填空：（1）图中生理过程①、②、③分别叫________、________、________，进行的场所依次是________、________、________。（2）图中④________、⑤________只发生在______________的细胞中。（3）④过程中碱基互补配对时，遵循的原则________________。【答案】（1）复制转录翻译细胞核细胞核核糖体（2）逆转录RNA的复制被RNA病毒寄生（3）A—T、U—A、C—G、G—C【典例2】如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是()A．若A是RNA，B是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶B．若A是CTTGTACAA，B含有U，则试管内必须加入逆转录酶C．若A与B都是DNA，则试管内必须加入氨基酸D．若B是蛋白质，A是mRNA，则试管内还应该有其他RNA【答案】D【解析】本题以遗传信息传递过程所需要的各种条件辨析作为考点，重点考查了学生的分析问题的能力，难度中等。若A是RNA，B是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶，A答案错；若A是CTTGTACAA，B含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶，B答案错；若A与B都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶，C答案错；若B是蛋白质，A是mRNA，表示翻译过程，则试管内还应该有其他RNA，如tRNA，D答案对。3、命题试点三基因对性状的控制【知识贮备】说明：线粒体、叶绿体中也有基因存在，这些部位基因的表达受核基因调控，但其基因的复制、转录、翻译均是在基因所属细胞器中的核糖体上完成的。【典例3】机体对性状控制过程如图所示，下列说法正确的是（）A．过程①、②都主要在细胞核中进行B．食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白C．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中D．老年人细胞中不含有M2【答案】C【解析