資源簡介

(共30張PPT)
§4-1 基因指導蛋白質的合成
基因的表達
章節導入
為什么轉入的是基因，得到的卻是蛋白質
Bt 抗蟲蛋白基因
普通棉花
產生Bt 抗蟲蛋白
成為抗蟲棉
蘇云金桿菌
基因的表達
基因可以控制蛋白質的合成，這個過程就是基因的表達。
為什么一種生物的基因能在另一種生物中表達呢？
基因的表達過程是怎樣的？
各種生物的基因表達過程有什么共同點？
思考1：
為什么注射新冠病毒的RNA疫苗能起免疫作用？
提示：輝瑞疫苗的有效成分是新冠病毒的RNA
章節導入
基因主要通過指導蛋白質的合成來控制性狀
DNA
蛋白質的合成
堿基的排列順序
氨基酸的種類、數目、排列順序等
主要在細胞核
細胞質中的核糖體
思考：位于細胞核的基因如何控制細胞質核糖體進行蛋白質的合成？
章節導入
第1節 基因指導蛋白質的合成
學習目標
RNA的組成與種類
RNA作為DNA信使的原因
遺傳信息的轉錄
第1課時
閱讀課本P64至 P65頁第二段內容，然后回答下列問題：
RNA的結構單位是什么？
RNA與DNA在化學組成上的區別有哪些？
RNA的種類有哪三種？
RNA為什么適合作DNA的信使？分析為什么RNA適于作DNA的信使？
RNA的組成與種類
1.元素組成：
C、H、O、N、P
2.基本組成單位：
核糖核苷酸
3.結構：
一般是單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細胞核轉移至細胞質。
RNA的組成與種類
種類 mRNA tRNA rRNA
名稱 信使RNA 轉運RNA 核糖體RNA
分布
功能
示 意 圖
共同點 細胞核、細胞質
細胞質（主要）
與蛋白質結合成核糖體
攜帶遺傳信息，蛋白質合成的模板
識別并運載氨基酸
核糖體的組成成分
①都是轉錄產物 ②基本單位相同 ③都與翻譯過程有關
4.RNA的種類
RNA作為DNA的信使的原因
比較項目 DNA RNA
基本單位
五碳糖
含氮堿基
結 構
主要存在部位
DNA與RNA的比較
脫氧核苷酸
核糖核苷酸
脫氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
通常呈雙螺旋結構
多為單鏈結構
細胞核
細胞質
思考：RNA為什么可以作為DNA的信使傳遞信息呢？
DNA的基本單位
RNA的基本單位
①RNA也是由核苷酸組成，含氮堿基有A、G、C、U，
具備準確傳遞遺傳信息的可能。
②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，
從細胞核轉移到細胞質中。
③RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”；
因此以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。
④RNA為單鏈結構，不穩定，易降解，使得完成使命的
RNA能迅速分解，保證生命活動的有序進行。
RNA作為DNA的信使的原因
遺傳信息的轉錄
1、概念：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，通過RNA聚合酶合成RNA的過程叫作轉錄。
mRNA、rRNA和tRNA都是轉錄而來的。
思考：轉錄是如何進行的呢？
思考：人體細胞中RNA是如何產生的呢？
2.實質： 遺傳信息從 轉移到了 。
DNA
mRNA
3.場所：
細胞核（主要）
、葉綠體、線粒體、擬核、質粒
遺傳信息的轉錄
4.過程
U
A
A
G
U
C
C
C
T
T
G
G
A
A
A
游離的核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
1. 解旋
RNA聚合酶與編碼蛋白質的一段DNA結合，使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來。
游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補配對，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。
新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。
4. 釋放
3. 連接
2. 配對
合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復。
細胞核
細胞質中的核糖體
轉錄場所
RNA聚合酶
T
C
G
A
T
C
G
A
T
T
G
C
A
A
C
G
T
A
C
A
C
G
G
T
A
A
T
T
⑴解旋：在ATP的驅動下，RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。
該過程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
轉錄方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
游離的核糖核苷酸
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
轉錄方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
轉錄方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
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T
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C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
轉錄方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
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T
T
G
C
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A
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G
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A
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A
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G
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C
C
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A
A
U
U
U
U
U
U
U
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C
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C
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T
T
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C
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C
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G
T
A
C
A
A
A
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A
A
T
T
A
A
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
（4）合成的mRNA從DNA鏈上釋放，而后DNA雙螺旋恢復。
4.過程
遺傳信息的轉錄
5.條件：
①原料
③能量
②模板
④酶
4種游離的核糖核苷酸
DNA一條鏈的片段
ATP
RNA聚合酶（催化DNA解螺旋及RNA合成）
6.結果：
三種RNA（mRNA rRNA tRNA)
7.特點：
單鏈轉錄 、邊解旋邊轉錄、特定的堿基互補配對方式
DNA→mRNA
8.遺傳信息流動：
遺傳信息的轉錄
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因A
基因b
基因H
其他基因
1個DNA分子
（多個基因）
轉錄
UGCAU……CCAUGC
mRNA
轉錄
GGUCUAC……GUA
mRNA
哪條是模板鏈？
1鏈
2鏈
▲ DNA兩條鏈中只有一條鏈是轉錄的模板鏈，到底哪條鏈 是模板鏈不是固定不變的。
一個DNA轉錄出的mRNA不完全相同
▲以基因為單位，作為模板的只是DNA鏈中的基因片段；
1鏈
2鏈
遺傳信息的轉錄
主要在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程
轉錄的概念？
1
轉錄的場所？
2
轉錄的模板
3
轉錄的原料
4
轉錄的條件
5
轉錄的堿基配對方式
6
轉錄的產物？
7
轉錄的過程？
8
細胞核、葉綠體、線粒體、擬核
DNA分子的一條鏈
四種游離的核糖核苷酸
模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同時具有解旋功能）
G-C C-G T-A A-U
三種RNA（mRNA rRNA tRNA)
轉錄起始，轉錄延長，轉錄終止
小結：遺傳信息的轉錄
思考·討論
1、轉錄與DNA復制有什么共同之處 這對保證遺傳信息的準確轉
錄有什么意義？
2、轉錄與DNA復制相比，轉錄需要的原料和酶各有什么不同？
都需要模板,都遵循堿基互補配對原則;
堿基互補配對原則保證遺傳信息轉錄的準確性;
DNA轉錄：核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶
DNA復制：脫氧核糖核苷酸為原料，解旋酶和DNA聚合酶
思考·討論
DNA雙鏈片段 a鏈
b鏈 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異。
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
3、轉錄產生的RNA的堿基序列與其模板鏈的堿基序列有何異同點？
與DNA的另外一條鏈的堿基序列有何異同點？
① 該RNA與DNA模板鏈的堿基互補配對，A 與U配對，而非T ；
② 該RNA與DNA互補鏈的堿基序列基本相同，
只是DNA鏈上T的位置，RNA 鏈上是U 。
思考·討論
轉錄以基因為單位，不同基因模板鏈不同
4、分裂間期和分裂期都可以進行轉錄嗎？
分裂期的染色體高度螺旋，
DNA難以解旋，轉錄難以發生。
5、轉錄的是DNA還是DNA片段？
DNA復制 轉錄
時間
場所 解旋
模板
原料
酶
配對方式
特點
方向
產物
意義
細胞分裂間期
生長發育過程
完全解旋
只解有遺傳效應片段（基因）
DNA的兩條鏈均為模板
DNA的一條鏈為模板
四種脫氧核苷酸
四種核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留復制，邊解旋邊復制
邊解旋邊轉錄
2個子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續性
遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準備
主要在細胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質粒
新鏈從5’端-3’端延伸
新鏈從5’端-3’端延伸
小結：DNA復制與轉錄的比較
1、在人體中，由A、U、C三種堿基參與構成的核苷酸共 ( )　
A．3種　　 B．4種　　 C．5種　　 D．6種
2、如果DNA的一條模板鏈的堿基排列順序是ACGCTAGCA，
那么與它互補的另一條鏈上的堿基排列順序是 ，
轉錄成的信使RNA上的堿基排列順序是
C
TGCGATCGT
UGCGAUCGU
課堂檢測
3、“遺傳信息”是指( )
A、 基因的脫氧核苷酸排列順序 B、DNA的堿基對排列順序
C、信使RNA的核苷酸排列順序 D、蛋白質的氨基酸排列順序
4、在胰蛋白質酶合成過程中，決定它性質的根本因素是( )　　
A．mRNA　　 B．tRNA　　 C.核糖體　　 D．DNA
5、某信使RNA中有堿基60個，其中G+A為25個，那么轉錄此RNA的
DNA片段中G+A為( )
A．25　　 B．35　　 C．50　　 D．60
D
A
D
課堂檢測

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