資源簡介

(共28張PPT)
生物體所有特征的總和我們稱之為性狀，性狀的主要承擔者或體現者是誰
蛋白質
基因(DNA)
生物體性狀主要是由誰決定的
DNA
？
蛋白質
知識回顧
情境導入
基因可以控制蛋白質的合成，這個過程就是基因的表達。
熒光小鼠
水母
綠色熒光蛋白
綠色熒光蛋白基因
控制合成
綠色熒光
表現性狀
Bt抗蟲
蛋白基因
Bt抗蟲
蛋白
控制合成
抗蟲
表現性狀
轉基因棉花
普通棉花
第4章基因的表達
第1節 基因指導蛋白的合成
本節聚焦
基因如何指導蛋白質的合成？
中心法則是如何描述遺傳信息的傳遞規律的？
幾乎所有生物共用同一套密碼子的基本事實，給我們什么啟示？
學習目標
01
能說出RNA適于作DNA的信使的原因。
03
能夠說出DNA的復制與轉錄的異同。
02
能夠概述遺傳信息的轉錄過程。
細胞質
細胞核
DNA(2nm)
(遺傳信息)
核孔0.9nm
核糖體
（蛋白質合成場所）

RNA
信使
皇帝不出宮
DNA
核糖體
地方官員
思考：基因主要存在哪里？蛋白質在哪里合成的？
一、RNA的種類及功能
閱讀P64-66，回答以下問題：
1、DNA和RNA的不同表現在哪？
2、RNA有幾類，作用是什么？
3、為什么RNA適合做DNA的信使呢？
4、什么是轉錄，轉錄的場所、模板、原料、酶、過程分別是什么？
自主探究
A、G、C、T
H
RNA
全稱：
核糖核酸
1. DNA和RNA有什么區別？
分布：
細胞質（主要）
化學組成:
A、G、C、U
C、H、O、N、P
基本單位：
核糖核苷酸（4種）
結構：
通常呈單鏈，比DNA短
一般為規則的雙螺旋結構
脫氧核糖核酸
脫氧核糖核苷酸（4種）
結構：
分布：
細胞核、線粒體、葉綠體
DNA
全稱：
化學組成:
基本單位：
C、H、O、N、P
（局部雙鏈）
單鏈
轉運RNA(tRNA）
核糖體RNA(rRNA）
單鏈
單鏈
信使RNA(mRNA）
④作為某些病毒的遺傳物質
⑤某些RNA具有催化作用（酶）
②識別并轉運氨基酸（tRNA）
①傳遞遺傳信息、作為合成蛋白質的模板（mRNA）
③核糖體的組成成分（rRNA）
2、RNA的種類有哪一些？作用又是什么呢
RNA的共同點：都是轉錄的產物、基本單位相同
(1)RNA也是由基本單位—核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基( C、G、A、U )共同組成，也能儲存遺傳信息。
(2)RNA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。
(3)RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”；以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。堿基配對：A－U、T－A、G－C、C－G
2、為什么RNA適合做DNA信使呢？
DNA的遺傳信息
mRNA
轉錄
過程如何
思考：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？
二、遺傳信息的轉錄
1、概念
3、條件
RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉錄
模板：
原料：
能量：
酶：
只以DNA的一條鏈
4種游離的核糖核苷酸
ATP
RNA聚合酶
2、原則
堿基互補配對
A－U、T－A、G－C、C－G
4、產物
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
二、遺傳信息的轉錄
5.遺傳信息的轉錄過程
⑴解旋：在ATP驅動下，RNA聚合酶將DNA兩條鏈解開堿基暴露出來
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
RNA聚合酶
該過程不需解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用。
⑵配對：游離的核糖核苷酸按堿基互補配對原則隨機地與DNA模板鏈上的堿基配對，確定RNA的核糖核苷酸排列順序。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
5'
3'
ATP
⑶連接：在RNA聚合酶的催化下從子鏈的5‘端把子鏈的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸鏈。
合成方向：
子鏈的5’端→ 3’端
形成磷酸二酯鍵
⑷脫離：mRNA釋放，DNA雙鏈恢復
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
細胞質
細胞核
mRNA
DNA的遺傳信息
mRNA
轉錄
過程如何
二、遺傳信息的轉錄
都需要模板、酶、能量等；都遵循堿基互補配對原則，
堿基互補配對規律能夠保證遺傳信息傳遞的準確性；
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？
思考·討論
課本P66
思考·討論
比較項目 DNA復制 DNA轉錄
模板
原料
配對原則
酶
產物
時期
DNA分子
RNA分子
DNA的兩條鏈
DNA的一條鏈
四種脫氧核糖核苷酸
四種核糖核苷酸
A-T；G-C
A-U；T-A；G-C
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
細胞分裂間期
生長發育過程
2.與DNA復制相比，轉錄所需要的原料和酶各有什么不同？
轉錄與DNA復制的區別
DNA雙鏈片段 a鏈
b鏈 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
轉錄成的RNA的堿基序列與模板鏈：堿基互補配對
轉錄成的RNA的堿基序列與非模板鏈：堿基序列基本相同
（T變成U）
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？
思考·討論
A
T
C
G
A
G
C
G
A
G
T
C
T
T
C
G
T
C
A
A
T
C
G
A
T
G
A
C
A
T
C
G
G
C
DNA
U
C
G
C
U
A
G
C
mRNA
mRNA
基因1
基因2
a鏈
b鏈
部分解旋
轉錄過程是對整個DNA分子進行轉錄嗎？
不是，轉錄的是某個基因，轉錄是以基因為單位進行
2. 一個基因的兩條鏈都能轉錄嗎？
不能，轉錄只能以基因的一條鏈為模板
3. 不同基因的模板鏈是否相同？
不一定相同,到底以DNA哪條鏈為模板不是固定不變的
結果
二、遺傳信息的轉錄
DNA兩條鏈中只有一條鏈是轉錄的模板鏈，模板鏈不固定。
轉錄以基因為單位，作為模板的只是DNA鏈中的基因片段；
一個DNA轉錄出的mRNA不完全相同
轉錄意義
將基因（雙鏈DNA片段）中堿基序列蘊含的遺傳信息，轉化為了單鏈RNA堿基序列中的信息，為后續的翻譯過程作準備。
轉錄使特定遺傳信息從 DNA 傳遞到 RNA
二、遺傳信息的轉錄
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：
◆此過程堿基互補配對原則：
A-U、T-A、C-G、G-C
◆轉錄的特點：
由5’ 端到3’端
邊解旋邊轉錄
◆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
轉錄的方向
真核細胞基因結構
編碼區
非編碼區
非編碼區
編碼區
非編碼區
非編碼區
啟動子
終止子
RNA聚合酶識別結合位點，啟動轉錄
終止轉錄
外顯子
內含子
原核細胞基因結構
真核細胞和原核細胞基因轉錄過程的區別
知識延伸
2.一個DNA分子轉錄出多少種多少個mRNA（ ）
A.一種一個 B.一種多個 C.多種多個 D.無數種無數個
1.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 ?！?br/>TGCGATCGT
UGCGAUCGU
C
注意：轉錄以基因為單位，一個DNA上有許多個基因，不同基因轉錄形成的mRNA不同，并且每個基因可以發生多次轉錄，因此一個DNA分子可以轉錄出多種及多個mRNA分子。
隨堂練習
3．對于下列圖解的說法，正確的有(　　)
①表示DNA復制過程 ②表示DNA轉錄過程
③共有5種堿基 ④共有8種核苷酸
⑤共有5種核苷酸 ⑥A均代表同一種核苷酸
A．①②③　　　　　 B．④⑤⑥
C．②③④ D．①③⑤
C
隨堂練習
4．如圖為真核生物細胞核內轉錄過程的示意圖，下列說法正確的是(　　)
(　　)
A．①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補配對
B．②是以4種脫氧核苷酸為原料合成的
C．如果③表示酶分子，則它的名稱是RNA聚合酶
D．轉錄完成后，②需通過兩層生物膜才能與核糖體結合
C
隨堂練習
如圖表示某真核生物細胞內DNA的轉錄過程，
請據圖分析回答下列問題：
(1)轉錄時以DNA（基因）的 條鏈為模板，
一個DNA分子上的所有基因的模板鏈 (填“一定”或“不一定”)相同。
圖中遺傳信息的轉錄方向為 (用“→”或“←”表示)。
(2) a為啟動上述過程必需的有機物，其名稱是 。
(3) b和c的名稱分別是 、 。
(4) 此過程中的堿基配對方式為 。
(5) 在植物的根細胞中，上述過程發生的場所是 。
(6) 轉錄完成后，d需要通過 層生物膜才能與核糖體結合。
←
RNA聚合酶
胞嘧啶脫氧核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
A—U、T—A、C—G、G—C
練一練
0
細胞核、線粒體
注意：該過程不需要解旋酶
一
不一定
轉錄得到的是RNA，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸排列順序呢？
mRNA通過核孔進入細胞質中，與核糖體結合，開始它新的歷程——翻譯。

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