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第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
1.根据结构和功能观，理解RNA的结构和功能。
2.通过转录、翻译过程比较，形成分类与比较的科学思维。
DNA复制
时间
场所
单位
模板
原料
酶
原则
特点
产物
意义
细胞分裂间期
完整DNA分子
DNA的两条链均为模板
四种脱氧核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
半保留复制、边解旋边复制
2个子代DNA分子
使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞
细胞核、线粒体、叶绿体、拟核
原核生物拟核DNA复制
方式和特点？
方式：
半保留复制
特点：
边解旋边复制 单起点
双向复制
1953年·沃森克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型
预示着生物学的研究进入分子水平
1958年·梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的复制方式为半保留复制
DNA的功能一：储存遗传信息
DNA的功能二：传递遗传信息
1909年·摩尔根证明基因在染色体上
预示着对孟德尔两大定律的认可
1928年·艾弗里证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质
1952年·赫尔希蔡斯证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
加速了对DNA的深入研究
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
生物大事记
生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17X103个碱基对的片段------绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光
特定的基因能够指导特定的蛋白质的合成
DNA的功能三：表达遗传信息
---基因的表达
什么是基因？
基因有什么功能？
生命活动的主要承担者是什么？
肤色
眼皮单双
血型
基因控制生物性状
蛋白质
指导
合成
体现者
蛋白质的合成（核糖体）
基因
主要在细胞核中
核孔
指导
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
媒介：RNA
（信使）
DNA → RNA → 蛋白质
转录
翻译
一、基因的表达
1.概念：
2.过程：
3.DNA功能：
基因指导蛋白质合成的过程
遗传信息的转录和翻译
储存遗传信息
传递遗传信息
表达遗传信息
4.RNA分子为_____链结构
温故知新
1.构成RNA的基本单位是____________，共有____种
拓展：构成RNA的CHO元素只存在于五碳糖中（ ）
3.RNA的元素组成有____________________
核糖核苷酸
4
2.一分子的核糖核苷酸由_____________________构成
1核糖、1含氮碱基、1磷酸
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
C H O N P
X
单
5.画出由4个核苷酸构成的RNA片段
磷
酸
二
酯
键
核糖
尿嘧啶核糖核苷酸
1.RNA适于做DNA的信使的原因
①可通过碱基排列顺序携带遗传信息
②单链、较短，可通过核孔
二、RNA
2.RNA的种类及功能
①信使RNA(mRNA)
携带并传递遗传信息
②转运RNA(tRNA)
识别并转运氨基酸
③核糖体RNA(rRNA)
核糖体的组成成分
拓展：
少数酶的本质是RNA（催化）
有些RNA是遗传物质
三、遗传信息的转录
DNA的遗传信息
RNA的遗传信息
转录
细胞核
细胞质中的核糖体
转录场所
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
⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；
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
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
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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
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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
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T
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G
T
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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
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T
C
G
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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
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U
U
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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
（2）在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。
模板链
（3）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
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
（2）在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。
模板链
（3）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）
mRNA
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
（4）合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。
2.过程：
3.条件
模板：
酶：
原料：
能量：
5.产物：
DNA(基因)的一条链
游离的四种核糖核苷酸
ATP
RNA聚合酶
RNA(mRNA、tRNA、rRNA)
三、遗传信息的转录
1.概念：
以DNA一条链为模板，合成RNA的过程
7.遗传信息传递方向：
A-U T-A G-C C-G
4.配对原则：
DNA　　 mRNA
解旋 配对 连接 释放
(解旋断开氢键，合成磷酸二酯键)
8.场所：
9.发生时期：
个体生长发育的整个过程
细胞核、线粒体、叶绿体、拟核
6.转录的方向：
子链的5 端 → 3 端
子链的5 端 → 3 端
子链的5 端 → 3 端
1、什么是基因表达？
2、RNA初步水解产物和彻底水解产物分别是什么？
3、RNA与DNA在化学组成上的区别？结构上？
4、为什么RNA适于做DNA的信使？（①②）
5、RNA的种类和功能？
6、转录的概念、过程 、碱基配对原则、条件（模板、原料、能量、 酶）、产物、遗传信息传递过程、场所、发生时期。
4种核糖核苷酸 1种磷酸、核糖、4种碱基
化学组成上：RNA含核糖而DNA含脱氧核糖，
RNA含尿嘧啶U而DNA含胸腺嘧啶T。
结构上：RNA一般单链而DNA一般双链
基因控制蛋白质合成的过程（转录和翻译）
DNA复制 转录
时间
场所
单位
模板
原料
酶
原则
特点
产物
意义
细胞分裂间期
生长发育过程
完整DNA分子
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、 T—A、C—G 、 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
RNA
使遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞
使遗传信息从DNA传递到RNA上
细胞核、线粒体、叶绿体、拟核
按照碱基配对原则，
1、写出以b链为模板形成的mRNA碱基序列，
2、写出b链对应的a链的碱基序列。
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
模板链
编码链
互补
（但DNA上的T换U）
相同
相同
相同
(2017·全国卷丙·T1)下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是　(　 　)
A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
C

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