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(共30张PPT)
§4-1 基因指导蛋白质的合成
基因的表达
章节导入
为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质
Bt 抗虫蛋白基因
普通棉花
产生Bt 抗虫蛋白
成为抗虫棉
苏云金杆菌
基因的表达
基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢？
基因的表达过程是怎样的？
各种生物的基因表达过程有什么共同点？
思考1：
为什么注射新冠病毒的RNA疫苗能起免疫作用？
提示：辉瑞疫苗的有效成分是新冠病毒的RNA
章节导入
基因主要通过指导蛋白质的合成来控制性状
DNA
蛋白质的合成
碱基的排列顺序
氨基酸的种类、数目、排列顺序等
主要在细胞核
细胞质中的核糖体
思考：位于细胞核的基因如何控制细胞质核糖体进行蛋白质的合成？
章节导入
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
RNA的组成与种类
RNA作为DNA信使的原因
遗传信息的转录
第1课时
阅读课本P64至 P65页第二段内容，然后回答下列问题：
RNA的结构单位是什么？
RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？
RNA的种类有哪三种？
RNA为什么适合作DNA的信使？分析为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA的组成与种类
1.元素组成：
C、H、O、N、P
2.基本组成单位：
核糖核苷酸
3.结构：
一般是单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移至细胞质。
RNA的组成与种类
种类 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
分布
功能
示 意 图
共同点 细胞核、细胞质
细胞质（主要）
与蛋白质结合成核糖体
携带遗传信息，蛋白质合成的模板
识别并运载氨基酸
核糖体的组成成分
①都是转录产物 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关
4.RNA的种类
RNA作为DNA的信使的原因
比较项目 DNA RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结 构
主要存在部位
DNA与RNA的比较
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
通常呈双螺旋结构
多为单链结构
细胞核
细胞质
思考：RNA为什么可以作为DNA的信使传递信息呢？
DNA的基本单位
RNA的基本单位
①RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，
具备准确传递遗传信息的可能。
②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，
从细胞核转移到细胞质中。
③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；
因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
④RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的
RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。
RNA作为DNA的信使的原因
遗传信息的转录
1、概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶合成RNA的过程叫作转录。
mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。
思考：转录是如何进行的呢？
思考：人体细胞中RNA是如何产生的呢？
2.实质： 遗传信息从 转移到了 。
DNA
mRNA
3.场所：
细胞核（主要）
、叶绿体、线粒体、拟核、质粒
遗传信息的转录
4.过程
U
A
A
G
U
C
C
C
T
T
G
G
A
A
A
游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
1. 解旋
RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。
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的合成。
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
4. 释放
3. 连接
2. 配对
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
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
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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
U
U
U
U
U
U
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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
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A
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G
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A
C
A
A
A
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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
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U
U
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A
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T
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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。
4.过程
遗传信息的转录
5.条件：
①原料
③能量
②模板
④酶
4种游离的核糖核苷酸
DNA一条链的片段
ATP
RNA聚合酶（催化DNA解螺旋及RNA合成）
6.结果：
三种RNA（mRNA rRNA tRNA)
7.特点：
单链转录 、边解旋边转录、特定的碱基互补配对方式
DNA→mRNA
8.遗传信息流动：
遗传信息的转录
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA …… TCCCTAAGGATAG CCATCCCAGATG …… CATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATTCCTATC GGTAGGGTCTAC …… GTACGTAGGTACG---
基因A
基因b
基因H
其他基因
1个DNA分子
（多个基因）
转录
UGCAU……CCAUGC
mRNA
转录
GGUCUAC……GUA
mRNA
哪条是模板链？
1链
2链
▲ DNA两条链中只有一条链是转录的模板链，到底哪条链 是模板链不是固定不变的。
一个DNA转录出的mRNA不完全相同
▲以基因为单位，作为模板的只是DNA链中的基因片段；
1链
2链
遗传信息的转录
主要在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程
转录的概念？
1
转录的场所？
2
转录的模板
3
转录的原料
4
转录的条件
5
转录的碱基配对方式
6
转录的产物？
7
转录的过程？
8
细胞核、叶绿体、线粒体、拟核
DNA分子的一条链
四种游离的核糖核苷酸
模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同时具有解旋功能）
G-C C-G T-A A-U
三种RNA（mRNA rRNA tRNA)
转录起始，转录延长，转录终止
小结：遗传信息的转录
思考·讨论
1、转录与DNA复制有什么共同之处 这对保证遗传信息的准确转
录有什么意义？
2、转录与DNA复制相比，转录需要的原料和酶各有什么不同？
都需要模板,都遵循碱基互补配对原则;
碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性;
DNA转录：核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶
DNA复制：脱氧核糖核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶
思考·讨论
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
3、转录产生的RNA的碱基序列与其模板链的碱基序列有何异同点？
与DNA的另外一条链的碱基序列有何异同点？
① 该RNA与DNA模板链的碱基互补配对，A 与U配对，而非T ；
② 该RNA与DNA互补链的碱基序列基本相同，
只是DNA链上T的位置，RNA 链上是U 。
思考·讨论
转录以基因为单位，不同基因模板链不同
4、分裂间期和分裂期都可以进行转录吗？
分裂期的染色体高度螺旋，
DNA难以解旋，转录难以发生。
5、转录的是DNA还是DNA片段？
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
小结：DNA复制与转录的比较
1、在人体中，由A、U、C三种碱基参与构成的核苷酸共 ( )　
A．3种　　 B．4种　　 C．5种　　 D．6种
2、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，
那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是 ，
转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是
C
TGCGATCGT
UGCGAUCGU
课堂检测
3、“遗传信息”是指( )
A、 基因的脱氧核苷酸排列顺序 B、DNA的碱基对排列顺序
C、信使RNA的核苷酸排列顺序 D、蛋白质的氨基酸排列顺序
4、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是( )　　
A．mRNA　　 B．tRNA　　 C.核糖体　　 D．DNA
5、某信使RNA中有碱基60个，其中G+A为25个，那么转录此RNA的
DNA片段中G+A为( )
A．25　　 B．35　　 C．50　　 D．60
D
A
D
课堂检测

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