資源簡介

(共25張PPT)
第4章 基因的表達(dá)
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成
情境導(dǎo)入
情境導(dǎo)入
美國科幻電影《侏羅紀(jì)公園》曾轟動(dòng)一時(shí)。影片圍繞著虛構(gòu)的“侏羅紀(jì)公園”，展現(xiàn)了豐富而新奇的科學(xué)幻想:各種各樣的恐龍飛奔跳躍、相互爭斗，而這些復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取的恐龍DNA還原而來的。
一種生物的整套DNA中儲(chǔ)存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動(dòng)所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)。因此，在可預(yù)見的將來，利用DNA來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。
從原理上分析，利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復(fù)活嗎
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
DNA主要存在于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中合成的。
DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中的呢 當(dāng)遺傳信息到達(dá)細(xì)胞質(zhì)后，細(xì)胞又是怎樣解讀的呢
真核細(xì)胞
科學(xué)家推測，在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)充當(dāng)信使。
RNA
情境導(dǎo)入
DNA
蛋白質(zhì)
RNA的結(jié)構(gòu)和功能
RNA與DNA的區(qū)別
核苷酸
基本單位——
RNA具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能
4種堿基
磷酸
五碳糖
核糖
脫氧核糖
DNA
胸腺嘧啶(T)
RNA
尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)
鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
脫氧核糖
核糖
磷酸
RNA與DNA的區(qū)別
DNA一般呈雙螺旋結(jié)構(gòu)
RNA一般是單鏈的，而且比DNA短
RNA能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)
DNA不能通過核孔
RNA的結(jié)構(gòu)和功能
從結(jié)構(gòu)上分析RNA適于作信使的條件是什么
▲RNA一般是單鏈的，比DNA短，RNA能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)
思考討論
▲基本單位是核苷酸，4種堿基排列順序的多樣性使RNA具備準(zhǔn)確傳遞遺傳信息的可能
RNA的結(jié)構(gòu)和功能
RNA的種類
作為DNA的信使，是蛋白質(zhì)合成的模板
轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，識(shí)別密碼子
核糖體的組成成分
①信使RNA ( mRNA)
②轉(zhuǎn)運(yùn)RNA ( tRNA)
③核糖體( rRNA )
RNA的結(jié)構(gòu)和功能
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
轉(zhuǎn)錄：
DNA的遺傳信息是怎樣傳給RNA的
RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。
場所
◆真核生物
細(xì)胞核(主要)
◆原核生物
葉綠體、線粒體
擬核、細(xì)胞質(zhì)
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——過程
第1步 RNA聚合酶與編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來
第2步 游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成
第3步 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上
第4步 合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)
解旋
延伸
配對(duì)
轉(zhuǎn)錄的方向
5'
5'
3'
3'
5'
3'
DNA
mRNA
RNA聚合酶
游離的核糖核苷酸
釋放
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——過程
mRNA、tRNA、rRNA等
mRNA
rRNA
tRNA
◆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
條件
◆模板
DNA的一條鏈(模板鏈)
◆原料
4種游離核糖核苷酸
◆能量
ATP
◆酶
RNA聚合酶
核心歸納
◆RNA鏈延伸的方向：
◆此過程堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：
A-U、T-A、C-G、G-C
◆轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)：
由5’ 端到3’端
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄
◆遺傳信息流向：
DNA→mRNA
5'
5'
3'
3'
5'
3'
RNA聚合酶
游離的核糖核苷酸
DNA
mRNA
轉(zhuǎn)錄的方向
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
思考討論
轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、能量、酶，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；這保證了遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄。
DNA復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄有什么意義
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
思考討論
如圖表示某真核生物細(xì)胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
思考討論
轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，可為反意義鏈，與其互補(bǔ)的另一條鏈稱為有意義鏈。如圖表示一個(gè)DNA分子的片段，討論相關(guān)問題。
5′－TACGCTCCGTACCC－3′　非模板鏈(有意義鏈)
3′－ATGCGAGGCATGGG－5′　模板鏈(反意義鏈)
①寫出該片段轉(zhuǎn)錄出的mRNA中的堿基排列順序。
5′－UACGCUCCGUACCC－3′
轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列基本相同，區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對(duì)應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。
②轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有什么關(guān)系？
轉(zhuǎn)錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系。
③轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列有哪些異同？
DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較
核心比較
項(xiàng)目 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄
時(shí)間
場所 解旋
模板
原料
酶
細(xì)胞分裂前的間期
生長發(fā)育過程
主要在細(xì)胞核或擬核中，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒中
完全解旋
只解有遺傳效應(yīng)的片段(基因)
DNA的兩條鏈均為模板
DNA的一條鏈上某片段
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
DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較
核心比較
項(xiàng)目 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄
酶
配對(duì)方式
特點(diǎn)
方向 產(chǎn)物
意義
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(fù)制，邊解旋邊復(fù)制
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄
新鏈從5′－端→3′－端延伸
2個(gè)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(xù)性
遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯作準(zhǔn)備
有關(guān)轉(zhuǎn)錄的問題分析
思考討論
轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA，是轉(zhuǎn)錄其中的基因
轉(zhuǎn)錄是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA嗎？
基因1
基因2
基因3
非基因片段
非基因片段
非基因片段
非基因片段
一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈?zhǔn)峭粭l嗎？
不一定
轉(zhuǎn)錄
前體信使RNA
mRNA
轉(zhuǎn)錄后加工
外顯子
內(nèi)含子
轉(zhuǎn)錄
真核生物的一個(gè)基因中既含有編碼氨基酸的外顯子，又含有不編碼氨基酸的內(nèi)含子，而且外顯子與內(nèi)含子都被轉(zhuǎn)錄，這樣形成的RNA稱為前體信使
知識(shí)拓展
前體信使RNA序列與作為模板的DNA序列完全互補(bǔ)。前體信使RNA中不編碼氨基酸的序列在RNA自身的催化作用下被切除,編碼氨基酸的序列連接在一起，形成信使RNA
有關(guān)轉(zhuǎn)錄的問題
基因
有關(guān)轉(zhuǎn)錄的問題分析
核心比較
RNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過0層膜
細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)穿過幾層膜？
學(xué)習(xí)小結(jié)
轉(zhuǎn)錄
場所
概念
過程
條件
1.某生物的一個(gè)體細(xì)胞中有50個(gè)DNA分子，其中某個(gè)DNA分子含有3000個(gè)堿基。由該DNA分子控制合成的蛋白質(zhì)分子中最多有氨基酸（ ）
A.21種 B.50種 C.500種 D.1000種
1.下列關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是（ ）
A.密碼子位于mRNA上，反密碼子位于rRNA上
B.密碼子和反密碼子都可以發(fā)生堿基配對(duì)，所以他們的種類相同
C.密碼子和反密碼子中都不含胸腺嘧啶
D.密碼子和反密碼子都具有簡并性
A
C
即時(shí)訓(xùn)練
2.下圖表示細(xì)胞核中所完成的mRNA的形成過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從左向右
B．圖中RNA與a鏈堿基互補(bǔ)
C．圖示RNA—DNA雜交區(qū)域中DNA上的A與RNA上的T配對(duì)
D．DNA雙螺旋解開需要解旋酶的參與，同時(shí)消耗能量
A
即時(shí)練習(xí)
判斷正誤,從課本中找到依據(jù)并標(biāo)出頁碼。
1. DNA和RNA成分的區(qū)別是五碳糖種類不同,堿基和磷酸種類均相同。( )
2.RNA主要有三種,主要分布于細(xì)胞質(zhì)中。( )
3. 一個(gè)DNA分子上有很多基因,轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板的。( )
4. 轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,且配對(duì)方式相同。( )
5. 密碼子位于mRNA上,反密碼子位于tRNA上。( )
×
√
√
×
√
即時(shí)訓(xùn)練

展開更多......

收起↑