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(共22张PPT)
普通棉花
转基因棉花
（转入Bt抗虫蛋白基因）
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（ Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花。培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白
为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质呢？
为什么不同生物基因可以跨物种合成相同的蛋白质呢？
基因指导蛋白质合成的过程是怎样的？
各种生物的基因表达有什么共同特点？
第4章 基因的表达
DNA的遗传信息是怎样传递的？
资料1: 1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
细胞核
细胞质中的核糖体
RNA
H
为什么RNA适用于做DNA的信使？
含氮碱基
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
尿嘧啶（U）
含氮碱基
DNA
RNA
RNA的基本组成单位——核糖核苷酸也含有4种碱基（AUCG），这些特点使得RNA具备传递遗传信息的可能。
DNA
RNA是单链，比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。
RNA
为什么RNA适用于做DNA的信使？
RNA主要有几种？
mRNA
（信使RNA）
rRNA
tRNA
核糖体RNA(rRNA）
核糖体组成部分
如何保证DNA上的信息精确的转移到RNA上？
A-T G-C
A-T G-C U-A
mRNA
U
A
G
G
C
A
U
A
T
C
C
G
T
A
DNA
RNA聚合酶
T
C
G
A
T
C
G
A
T
T
G
C
A
A
C
G
T
A
C
A
C
G
G
T
A
A
T
T
第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来。
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
游离的核糖核苷酸
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA合成。
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
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T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
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C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
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C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
5’
3’
5’
3’
转录方向
5’
3’
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
模板链
第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键）
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
T
C
G
T
C
G
T
T
G
C
C
G
C
G
G
T
A
C
A
A
A
T
A
A
T
T
A
A
C
G
G
G
A
U
C
A
A
C
G
G
G
C
C
A
A
A
U
U
U
U
U
U
U
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。
转录视频
具有转录功能的链叫作模板链或反义链，
另一条无转录功能的链叫作编码链或者有义链
各个基因中的有义链，并不一定都在同一条链上，也就是说，他们各自具有自己的有义链，即有的基因的有义链是3’→ 5’单链，有的基因的有义链则是5’→ 3’单链。
3‘
5‘
5‘
3‘
基因A
基因B
基因C
有义链
反义链
转录过程小结
主要在细胞核
个体生长发育的各个时期
DNA分子的一条链
RNA聚合酶、能量
RNA（比如：mRNA、tRNA、rRNA等）
边解旋边转录
A-U，T-A，G-C，C-G
真核：细胞核、线粒体、叶绿体
原核：细胞质（拟核、质粒）
4种游离的核糖核苷酸
场所：
时间：
模板：
条件：
产物：
特点：
碱基配对方式：
原料：
DNA复制 转录
时间
场所 解旋
模板
原料
酶
配对方式
特点
方向
产物
意义
细胞分裂间期
生长发育过程
完全解旋
只解有遗传效应片段（基因）
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链为模板
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
2个子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
比较DNA复制和转录
转基因棉花
（转入Bt抗虫蛋白基因）
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（ Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花。培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白
合成的mRNA有什么作用？接下来的蛋白质又是如何合成的？
mRNA上携带的遗传信息如何转化为氨基酸序列的？
游离在细胞质中的氨基酸是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
tRNA转运的氨基酸在核糖体上发生了什么反应？

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