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第4章　基因的表达
第1课时
RNA的结构和功能及遗传信息的转录
人教版高中生物 必修2
1
辨析三种RNA的结构和功能(重点)。
2
掌握遗传信息转录的过程和特点(难点)。
情境导入
从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？
一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需要的全部遗传信息。但是，从遗传信息（DNA）到遗传性状（蛋白质）的生物体，需要复杂的过程，因此复活恐龙很难做到。
基因如何指导蛋白质的合成呢？
资料1：科学家已经成功利用四万年前的西伯利亚猛犸象遗骸上提取到了DNA，同时利用猛犸象的近亲亚洲象的基因序列修补缺陷，排列出猛犸的血红蛋白基因，并把这种基因序列转化为RNA，最后把它注射到E.大肠杆菌里，由此制造出猛犸的血红蛋白。
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目标一
辨析三种RNA的结构和功能
1.1 RNA是信使物质的依据
遗传信息储存在细胞核的DNA中
蛋白质的合成发生在核糖体
充当信使的中间物质---RNA
真核细胞
转录
翻译
1.1 RNA是信使物质的依据
1.能够储存遗传信息
它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成，也含有4种碱基，也能储存和准确传递遗传信息。
2.容易转移到细胞质
活动1：阅读课本p64-65,思考：
RNA适于作为信使的原因？
A、U、C、G
RNA一般是 ，长度比DNA ；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
单链
短
核孔
核糖核苷酸链
核糖核苷酸
RNA
（单链）
连接
比较项目 DNA RNA
分布 主要是________ 主要是__________
基本单位
化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸
五碳糖
碱基 A、_____、G、C A、_____、G、C
结构 一般为_______
1.2 RNA与DNA比较
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
双螺旋结构
单链
细胞核
细胞质
T
U
种类 mRNA tRNA rRNA
名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
功能
结构
示意图
共同点 遗传信息传递的媒介
转运氨基酸的工具
组成核糖体
单链
单链，部分碱基配对形成三叶草型结构
单链
①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关
RNA中不存在氢键？

1.3 RNA的种类和功能
学生活动2：阅读课本65和67页，完成表格
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目标一
遗传信息的转录
2.1遗传信息的转录
场所
模板
原料
酶
碱基互补 配对方式
产物
遗传信息传递
活动3：阅读课本P65，自主完成以下有关转录的表格：
（真核细胞）主要在细胞核；（原核细胞）细胞质
DNA的一条链
4种核糖核苷酸
RNA聚合酶
T－A；A－U；G－C；C－G
mRNA、tRNA、rRNA
DNA→RNA
2.2 转录的过程
2.2.过程：
1
解旋：
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
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；
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
2
配对：
游离的脱氧核苷酸与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。
3'
5'
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
mRNA
DNA
3
连接：
在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键）
5'
3'
5'
3'
RNA链延伸的方向是_____________________。
由5’端到3’端
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
释放：
合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复
通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量
2.2转录的过程
01 解旋
02 配对
03 连接
04释放
特点：
遗传信息流动：
DNA→RNA
边解旋边转录
转录与DNA复制有什么共同和不同之处？
这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
活动4
2.3真核细胞的转录及与DNA复制的比较
项目 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
DNA复制和转录的比较
项目 DNA复制 转录
时间 细胞分裂前的间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒 解旋 完全解旋 只解有遗传效应的片段(基因)
模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链上某片段
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等
配对方式 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、C—G、T—A、G—C
特点 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录
方向 新链从5′－端→3′－端延伸 新链从5′－端→3′－端延伸
产物 2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA
意义 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
DNA复制和转录的比较
1.RNA是信使物质的依据
2. 三种RNA的结构和功能
3.转录的过程和意义
课堂小结
4.DNA复制和转录的比较
1.猛犸的血红蛋白基因一条链上的碱基排列顺序为…–C–C–A–T–G–C…，若以该链为模板，经转录后得到的mRNA的碱基排列顺序是（ ）A. …–G–G–T–A–C–G-… B. …–C–C–A–U–G–C-…C. …–C–C–A–T–G–C-… D. …–G–G–U–A–C–G-…
迁移应用：
2010年，科学家在《自然遗传学》杂志上发表文章称，他们从3具保存在永久冻土层里约四万年前的西伯利亚猛犸象遗骸上提取到了DNA，同时利用猛犸象的近亲亚洲象的基因序列修补缺陷，排列出猛犸的血红蛋白基因，并把这种基因序列转化为RNA，最后把它注射到E.大肠杆菌里，由此制造出猛犸的血红蛋白。结合以上信息，回答下面问题：
3.如图表示E.大肠杆菌体内DNA传递遗传信息的某过程，请据图回答下列问题：
（1）图示两种物质的组成元素有__________________。（2）该图所示的是遗传信息传递的________过程，该过程发生的主要场所 是____________。（3）物质③是以DNA的哪一条链为模板形成的？______。（4）组成物质③的基本单位是____________________。
2.下列哪项不属于RNA的功能（ ） A. 在DNA与蛋白质之间传递遗传信息 B. 组成染色体的主要成分 C. 可以对氨基酸起转运作用 D. 组成核糖体的重要成分

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