第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質合成情境導入情境導入美國科幻電影《侏羅紀公園》曾轟動一時。影片圍繞著虛構的“侏羅紀公園”，展現(xiàn)了豐富而新奇的科學幻想:各種各樣的恐龍飛奔跳躍、相互爭斗，而這些復活的恐龍是科學家利用提取的恐龍DNA還原而來的。一種生物的整套DNA中儲存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動所需的全部遺傳信息，也可以說是構建生物體的藍圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復雜的基因表達及調控過程才能實現(xiàn)。因此，在可預見的將來，利用DNA來使滅絕的生物復活仍是難以做到的。從原理上分析，利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復活嗎?基因是有遺傳效應的DNA片段?；蛉绾沃笇У鞍踪|的合成?DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質是在細胞質中合成的。DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質中的呢?當遺傳信息到達細胞質后，細胞又是怎樣解讀的呢?真核細胞科學家推測，在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質充當信使。RNA情境導入DNA蛋白質RNA的結構和功能RNA與DNA的區(qū)別核苷酸基本單位——RNA具備準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一般呈雙螺旋結構RNA一般是單鏈的，而且比DNA短RNA能通過核孔，從細胞核轉移到細胞質DNA不能通過核孔RNA的結構和功能從結構上分析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，從細胞核轉移到細胞質思考討論▲基本單位是核苷酸，4種堿基排列順序的多樣性使RNA具備準確傳遞遺傳信息的可能RNA的結構和功能RNA的種類作為DNA的信使，是蛋白質合成的模板轉運氨基酸，識別密碼子核糖體的組成成分①信使RNA(mRNA)②轉運RNA(tRNA)③核糖體(rRNA)RNA的結構和功能遺傳信息的轉錄轉錄：DNA的遺傳信息是怎樣傳給RNA的?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。場所◆真核生物細胞核(主要)◆原核生物葉綠體、線粒體擬核、細胞質遺傳信息的轉錄——過程第1步RNA聚合酶與編碼這個蛋白質的一段DNA結合，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配對，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成第3步新結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雙螺旋恢復解旋延伸配對轉錄的方向5'5'3'3'5'3'DNAmRNARNA聚合酶游離的核糖核苷酸釋放遺傳信息的轉錄——過程mRNA、tRNA、rRNA等mRNArRNAtRNA◆轉錄產物：遺傳信息的轉錄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→mRNA5'5'3'3'5'3'RNA聚合酶游離的核糖核苷酸DNAmRNA轉錄的方向遺傳信息的轉錄思考討論轉錄與復制都需要模板、能量、酶，都遵循堿基互補配對原則；這保證了遺傳信息的準確轉錄。DNA復制轉錄轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對遺傳信息的轉錄有什么意義?遺傳信息的轉錄思考討論如圖表示某真核生物細胞內DNA的轉錄過程，請據(jù)圖分析回答下列問題：遺傳信息的轉錄思考討論轉錄時，DNA的一條鏈作為轉錄的模板鏈，可為反意義鏈，與其互補的另一條鏈稱為有意義鏈。如圖表示一個DNA分子的片段，討論相關問題。5′－TACGCTCCGTACCC－3′非模板鏈(有意義鏈)3′－ATGCGAGGCATGGG－5′模板鏈(反意義鏈)①寫出該片段轉錄出的mRNA中的堿基排列順序。5′－UACGCUCCGUACCC－3′轉錄出的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，對應在非模板鏈上的堿基是T。②轉錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有什么關系？轉錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關系。③轉錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列有哪些異同？DNA復制和轉錄的比較核心比較項目DNA復制轉錄時間場所解旋模板原料酶細胞分裂前的間期生長發(fā)育過程主要在細胞核或擬核中，少部分在線粒體、葉綠體、質粒中完全解旋只解有遺傳效應的片段(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復制和轉錄的比較核心比較項目DNA復制轉錄酶配對方式特點方向產物意義解旋酶、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新鏈從5′－端→3′－端延伸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(xù)性遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯作準備有關轉錄的問題分析思考討論轉錄不是轉錄整個DNA，是轉錄其中的基因轉錄是轉錄整個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DNA分子上的所有基因的模板鏈是同一條嗎？不一定轉錄前體信使RNAmRNA轉錄后加工外顯子內含子轉錄真核生物的一個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含子，而且外顯子與內含子都被轉錄，這樣形成的RNA稱為前體信使知識拓展前體信使RNA序列與作為模板的DNA序列完全互補。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有關轉錄的問題基因有關轉錄的問題分析核心比較RNA通過核孔進入細胞質，穿過0層膜細胞核中轉錄形成的RNA進入細胞質穿過幾層膜？學習小結轉錄場所概念過程條件1.某生物的一個體細胞中有50個DNA分子，其中某個DNA分子含有3000個堿基。由該DNA分子控制合成的蛋白質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，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AC即時訓練2.下圖表示細胞核中所完成的mRNA的形成過程示意圖，有關敘述正確的是(

)

A．圖中RNA聚合酶的移動方向是從左向右B．圖中RNA與a鏈堿基互補C．圖示RNA—DNA雜交區(qū)域中DNA上的A與RNA上的T配對D．DNA雙螺旋解開需要解旋酶的參與，同時消耗能量A即時練習判斷正誤,從課本中找到依據(jù)并標出頁碼。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