情境導入第4章

基因的表達第1節基因指導蛋白質合成第一課時學習目標1概述RNA的結構、種類和功能對比DNA與RNA的結構特點2概述遺傳信息轉錄的過程3歸納DNA復制與轉錄異同點4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、發育等生命活動所需的全部遺傳信息。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。因此，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。DNA主要存在于細胞核中，而蛋白質是在細胞質中合成的。情境導入性狀基因蛋白質（核中）（核糖體）控制體現控制

1955年，布拉切特以洋蔥根尖和變形蟲為材料，用RNA酶分解細胞中的RNA，蛋白質的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白質又開始合成。

1955年，戈德斯坦和普勞特觀察到放射性物質標記的RNA從細胞核轉移到細胞質。

——RNA是DNA與蛋白質之間的信使思考：RNA適于作為信使的原因？RNA的結構和功能核苷酸基本單位——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的結構和功能細胞核中轉錄形成的RNA進入細胞質穿過幾層膜？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與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”；因此以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細胞質中。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（messengerRNA）mRNA②轉運RNA（transferRNA）tRNA③核糖體（ribosomalRNA）rRNARNA的結構和功能遺傳信息的轉錄轉錄通過RNA聚合酶，以DNA的

為模版，按照

的原則合成

的過程。1.概念一條鏈堿基互補配對RNA3.場所細胞核（主要）、葉綠體、線粒體4.過程2.產物mRNA、tRNA、rRNA等（1）解旋：

在ATP的驅動下，RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶RNA聚合酶具有解旋的效果4.過程（2）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。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU4.過程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP（3）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4.過程（4）脫離：mRNA釋放，DNA雙鏈恢復。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'細胞質細胞核mRNA4.過程5.特點邊解旋邊轉錄6.條件（1）原料（3）能量（2）模板（4）酶4種游離的核糖核苷酸DNA一條鏈的片段一般是ATPRNA聚合酶（作用于磷酸二酯鍵和氫鍵）7.原則堿基互補配對（A-U，T-A，C-G，G-C）DNA→RNA8.遺傳信息流動遺傳信息的轉錄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？一個DNA分子上的所有基因的模板鏈是同一條嗎？分裂間期和分裂期可以進行轉錄嗎？分裂期的染色體高度螺旋，DNA無法解旋，轉錄無法發生。不一定，DNA兩條鏈都可以作為模板。遺傳信息的轉錄——過程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性遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯作準備轉錄前體信使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