第19講基因的表達課時1-RNA的結構和種類、遺傳信息的轉錄第六單元遺傳的物質基礎第一章：遺傳因子的發現第二章：基因和染色體的關系第三章：基因的本質第四章：基因的表達人類是怎樣認識到基因的存在的?基因在哪里?基因是什么?基因是怎樣行使功能的?必修二遺傳和變異回顧:基因表達的概念基因控制生物性狀指導合成蛋白質體現者基因通過指導蛋白質合成來控制生物性狀的過程，叫基因的表達表達=轉錄+翻譯問：基因是怎樣指導蛋白質的合成呢？（1）

元素組成：（2）

基本單位：（3）

單體種類：C、H、O、N、P核糖核苷酸磷酸基團腺嘌呤核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸P核糖含氮堿基堿基為A：堿基為U：堿基為G：堿基為C：1.RNA的結構和種類問題1：

（RNA）核糖核苷酸鏈A核糖POCPOUPO核糖核糖（4）

結構：一般是

，長度比DNA

；能通過

從細胞核轉移到細胞質中。單鏈短核孔蛋白質rRNAtRNAmRNAmRNA(信使RNA）蛋白質合成的模板tRNA(轉運RNA）氨基酸的運載工具rRNA(核糖體RNA）核糖體的組成部分①“三葉草型”②“葉柄”-OH是與氨基酸結合的部位;“中間葉”有三個相鄰的核糖核苷酸─反密碼子，與信使RNA上的密碼子互補配對。（5)種類RNA的種類和功能（1）信使RNA（mRNA）（1）遺傳信息的使者（2）翻譯的模板①由DNA中脫氧核苷酸序列決定的核糖核苷酸序列蘊藏著遺傳信息；②單鏈，比DNA短，能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質，與核糖體結合。結構：①單鏈；②從左至右，依次每相鄰的三個堿基為一個遺傳密碼（密碼子）。功能：RNA的種類和功能(2)轉運RNA（tRNA）功能：轉運氨基酸至核糖體中(3)核糖體RNA（rRNA）核糖體的組成成分；與蛋白質合成密切相關。1.tRNA在細胞核內合成（核孔出去）2.tRNA是單鏈，大約含有70多個堿基，但有

部分雙鏈，因此堿基間也有氫鍵。3.tRNA有順序的，由長到短，反密碼子就是

有方向的。拓展：高中涉獵的6(8)種RNA1.核酶(RNA)，2.遺傳物質(RNA)3.調節基因表達(miRNA)4.剪接體(snRNA)5.rRNA加工(snoRNA)6.反義RNA

7.引物RNADNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）基本單位

核苷酸

核苷酸五碳糖含氮堿基結構

結構大多為

結構脫氧（核糖）核糖脫氧核糖核糖A、C、G、TA、C、G、U雙螺旋單鏈（6）DNA和RNA的比較問題2：DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）分布真核生物：

原核生物：

顯色反應與

呈綠色與

在沸水浴加熱條件下呈

。與

反應呈

。主要在細胞核（線粒體、葉綠體）主要在擬核（質粒）主要存在于細胞質甲基綠反應二苯胺藍色吡羅紅紅色（6）DNA和RNA的比較DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）功能

是主要的

，攜帶和復制

，并指導

的合成。

①是RNA病毒的。②mRNA：攜帶

，傳遞

。③tRNA：運輸。④rRNA：組成

，。肽鍵形成（肽酰轉移酶）⑤少數作為

，具有

作用遺傳物質遺傳信息蛋白質遺傳物質密碼子遺傳信息氨基酸核糖體催化酶催化（6）DNA和RNA的比較思考：RNA為什么可以作為DNA的信使傳遞信息呢？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。2.遺傳信息的轉錄（1）概念

在______中，通過_________以___________為模板合成的，這一過程叫做轉錄；細胞核RNA聚合酶DNA的一條鏈（2）發生時期（3）發生場所（4）產物個體生長發育的整個過程（幾乎所有活細胞中）

主要在______中細胞核*實際上，DNA在哪里，轉錄就在哪里發生RNA（mRNA、tRNA、rRNA）問題3：AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNARNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

①、解旋：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。ACGTGTTTA（5）過程TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA②碰撞：游離的四種核糖核苷酸與DNA鏈上暴露出的碰撞并進行堿基互補配對，以氫鍵結合。TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAU③連接：新結合的核糖核苷酸與已合成的mRNA分子片段在RNA聚合酶的催化作用下連接起來。TG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUATG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCRNADNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGAUUARNA

細胞質細胞核

核孔DNAmRNA在細胞核中合成④、釋放：合成的RNA從DNA鏈上釋放,之后DNA雙鏈恢復。TCATGATTATG

C

AC

AA

A

T

ACGUGUUUA

細胞質細胞核核孔RNA通過核孔進入細胞質ACGUGUUUARNAGATGTTATCDNARNA（6).條件①模板：②原料：③能量：④酶：DNA的一條鏈游離4種核糖核苷酸細胞提供的能量（ATP等）RNA聚合酶等*ATP是提供能量的物質，不是能量本身*打開氫鍵、形成磷酸二酯鍵(7).意義(遺傳信息流動方向）遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準備8.原則堿基互補配對原則*配對方式與DNA復制一樣嗎？A-____G—_____C—_____T—_____UCGA（9）.特點邊______邊_______解旋轉錄（10）.轉錄方向RNA新鏈的延伸也是從______到_____5’端3’端**RNA與DNA也是反向連接的轉錄的方向與__________的移動方向一致RNA聚合酶判斷出轉錄方向并寫出下列DNA和RNA的3’-端和5’-端3’轉錄方向：與RNA聚合酶的運動方向相同5’5’3’5’3’思考.討論

按照堿基配對原則★寫出以b鏈為模板轉錄形成的mRNA堿基序列★寫出b鏈對應的a鏈的堿基序列DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA分析總結：比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異：GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG轉錄成的RNA的堿基序列與b鏈的堿基序列是互補配對的，b鏈為轉錄的模板鏈（非編碼鏈、反義鏈、無義鏈）；轉錄成的RNA的堿基序列與a鏈的堿基序列是相同的（除U替換了T），a鏈為轉錄的非模板鏈（編碼鏈、有義鏈）注意：1.不是所有的細胞都能進行DNA的復制，但是幾乎所有的細胞可以進行轉錄，例如高度分化的細胞，會進行轉錄和翻譯，但是不會進行DNA的復制；2.同種生物的不同細胞中，由于基因的選擇性表達，mRNA的種類和數量一般是不相同的，但tRNA和rRNA的種類一般沒有差異（11）.DNA復制和轉錄的比較DNA復制轉錄時間場所解旋程度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—CA-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’