资源简介

(共52张PPT)
判断：1.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序。
2.不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数。
3.DNA分子的多起点、双向复制保证DNA高效复制。
4.染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子。
5.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验：
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，子代噬菌体多数具有放射性。
②用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，保温时间尽量延长会提高噬菌体侵染大肠杆菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降。
③用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体。
④用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体。
判断：1.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序。×【反例：RNA病毒】
2.不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数。√【基因一定是DNA/RNA的片段】
3.DNA分子的多起点、双向复制保证DNA高效复制。√
4.染色体是DNA的主要载体，每一条染色体上都只有一个DNA分子。×
5.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验：
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，子代噬菌体多数具有放射性×少数
②用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，保温时间尽量延长会提高噬菌体侵染大肠杆菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降。×【裂解后子代释放】
③用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体。√
④用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体。 √
第4章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
1.基因是什么？
2.基因具有遗传效应指的是？
3.细胞生命活动的主要承担者是？
基因通常是有遗传效应的DNA片段。
基因能够使生物体在形态、结构和功能上表现出一定的特征（性状）。
蛋白质
即：基因控制生物的性状。
思考
基因可指导蛋白质的合成
绿色荧光蛋白基因
绿色荧光蛋白
控制合成
[资料2]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5.17×103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。
问：基因如何指导蛋白质的合成？
基因：
有遗传效应的DNA片段
【主要在细胞核】
蛋白质是在 中的 上合成的。
细胞质
核糖体
细胞核
核糖体
RNA作为DNA的信使，携带DNA的遗传信息，
到细胞质中指导蛋白质的合成。
补充3：RNA与DNA之间遵循碱基互补配对
DNA RNA
C —
G —
T —
A —
G
C
A
U
问：基因如何指导蛋白质的合成？
基因：
有遗传效应的DNA片段
【主要在细胞核】
蛋白质是在 中的 上合成的。
细胞质
核糖体
细胞核
核糖体
RNA作为DNA的信使，携带DNA的遗传信息，
到细胞质中指导蛋白质的合成。
三种主要的RNA：
mRNA（信使RNA）
tRNA（转运RNA）
rRNA（核糖体RNA）
问：基因如何指导蛋白质的合成？
基因：
有遗传效应的DNA片段
【主要在细胞核】
蛋白质是在 中的 上合成的。
细胞质
核糖体
细胞核
核糖体
DNA
RNA
蛋白质
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
问：合成携带DNA遗传信息的RNA？
模板：
原则：
原料：
DNA的一条链（模板链）
碱基互补配对原则
4种核糖核苷酸
具体过程：
①如何实现以DNA一条链作模板？
②RNA聚合酶哪两个用处？
③完全解旋后转录/边解旋边转录？
解旋
①解旋
【氢键断】
②连接核糖核苷酸
【合成磷酸二酯键】
边解旋边转录，转录完成后RNA从DNA链上释放，DNA双螺旋恢复。
合成RNA
需要能量ATP
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’
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
思考1：转录方向？
转录方向
（RNA聚合酶移动方向）
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
（RNA聚合酶移动方向）
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
思考2：转录产物常见的有几类？
mRNA
tRNA
rRNA
【识别并转运氨基酸】
【核糖体的组成成分】
【携带遗传信息，蛋白质合成的模板】
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
（RNA聚合酶移动方向）
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
思考3：所有DNA片段都可转录吗？
只转录DNA中的基因
基因A
基因B
基因C
mRNA 1
mRNA 2
且一个DNA可转录出多种不同的RNA。
rRNA
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
问：携带遗传信息的mRNA如何指导蛋白质的合成？
碱基序列
氨基酸序列
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4
4种碱基最多只能编码16种，42=16
三个碱基决定一个氨基酸能决定64种，43=64，足够有余
（3）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成
蛋白质的21种氨基酸？
（2）如果2个碱基决定一个氨基酸，最多能决定多少种氨基酸？
（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基最多能决定多少种氨基酸？
【4种】
【21种】
(1)定义：
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
(2)识别：
密码子认读从mRNA的5'→3', 相邻密码子无间隔、不重叠
密码子
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终止 终止 半胱氨酸 半胱氨酸 终止、硒代半胱氨酸 色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
观察密码子表思考：
1.一种密码子决定几种氨基酸？
2.一种氨基酸由几种密码子决定？
一种密码子只决定一种氨基酸
特点1：专一性
特点2：简并性
一种氨基酸可由一种或多种密码子决定
意义：简并性使得密码子中有一个碱基改变时，仍然能编码原来的氨基酸，增强密码子的容错性。另外还可以保证翻译的速度。
特点3：通用性
几乎所有生物共用一套密码子
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终止 终止 半胱氨酸 半胱氨酸 终止、硒代半胱氨酸 色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
① 2个起始密码子
一般不决定氨基酸，有例外。
② 3个终止密码子
一般情况下，决定氨基酸的密码子 种。
特殊情况下 种。
决定氨基酸
61
62
①专一性
一种密码子只决定一种氨基酸
②简并性
绝大多数氨基酸都有多种密码子。简并性使得密码子中有一个碱基改变时，仍然能编码原来的氨基酸，增强密码子的容错性。另外还可以保证翻译的速度。
③通用性
地球上几乎所有生物都共用一套密码子，说明地球上的生物有共同起源。
密码子的特点
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4
4种碱基最多只能编码16种，42=16
三个碱基决定一个氨基酸能决定64种，43=64，足够有余
（3）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成
蛋白质的21种氨基酸？
（2）如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？
思考
基因如何指导蛋白质合成？
1.基因是___________的DNA片段。
有遗传效应
2.DNA主要存在于真核细胞的_______中。
细胞核
3.蛋白质是在______中的 中合成的。
细胞质
在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使。后来发现细胞中的确有这样的物质,它就是RNA。
核糖体
中文：
核糖核酸
DNA
基因
细胞核
生产蛋白质的机器是？
DNA
基因
细胞核
生产蛋白质的机器是？
细胞质中的核糖体
信息如何传达？
细胞核
DNA能不能出细胞核？
细胞质中的核糖体
推测：有一种中间物质
RNA是什么物质？
从结构上分析，RNA适于做DNA信使的条件是什么？
DNA的遗传信息是怎样传递给RNA？
1)基本组成单位：
核糖核苷酸（RNA）
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
H
H
H
H
T
与脱氧核苷酸比较
2)结构：
单链、比DNA短
一、遗传信息的转录
RNA与DNA一样也由四种核苷酸组成，也可以储存遗传信息
2)结构：
RNA为单链、比DNA短
DNA
② RNA是单链，比DNA短，
RNA适于做DNA信使的条件是？
一、遗传信息的转录
RNA
RNA与DNA一样也由四种核苷酸组成，也可以储存遗传信息
①
能够通过核孔转移到细胞质中
3) 种类
mRNA
（信使RNA）
rRNA
（核糖体RNA）
tRNA
（转运RNA）
核糖体RNA(rRNA）
核糖体组成部分
作用
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
一、遗传信息的转录
结构
单链
三叶草形，有碱基互补配对
单链
RNA是单链结构，因此RNA中没有氢键，这种说法正确吗？
tRNA由单链组成，但tRNA存在局部碱基互补配对，因此tRNA中也会有氢键存在
一、遗传信息的转录
一、遗传信息的转录
种 类 DNA RNA
组 成 成 分 碱基
磷酸 五碳糖
全 称
基本组成单位
空间结构
分布（真核细胞）
特有：T
特有：U
共有： A、G、C
都有磷酸
脱氧核糖
核糖
脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
多为规则双螺旋结构
多为单链
细胞核（主要）
线粒体、叶绿体
细胞质（主要）
DNA和RNA的异同点
DNA的遗传信息
RNA的遗传信息
转录
一、遗传信息的转录
一、遗传信息的转录
RNA合成的场所、模板、原料、和酶分别是什么？
RNA合成的起始是如何决定的？
转录出的RNA碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列有哪些异同？
阅读p64-65图4-4，思考下列问题：
①
②
③
问：基因如何指导蛋白质的合成？
基因：
有遗传效应的DNA片段
【主要在细胞核】
蛋白质是在 中的 中合成的。
细胞质
核糖体
问：DNA能直接进到细胞质里面指导蛋白质合成吗？
在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使。
后来发现细胞中的确有这样的物质,它就是RNA。
阅读课本P64思考为什么RNA适合作DNA信使？
补充：RNA与DNA之间遵循碱基互补配对
DNA RNA
C —
G —
T —
A —
G
C
A
U
一、遗传信息的转录
基因的结构示意图
真核细胞基因结构
编码区
非编码区
非编码区
编码区
非编码区
非编码区
启动子
终止子
RNA聚合酶识别结合位点，启动转录
终止转录
外显子
内含子
原核细胞基因结构
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
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
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
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
（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）
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。
转录
（mRNA释放，DNA双链恢复）
DNA分子
碱基互补配对
主要在细胞核
四种核糖核苷酸
DNA的一条链（供转录的那一条）
ATP、RNA聚合酶
A－U、T－A
G－C、C－G
DNA→mRNA
场所：
原则：
模板：
条件：
遗传信息流动：
时间：
活细胞新陈代谢过程中
mRNA
转 录
一、遗传信息的转录
总结
基因A
基因B
转录
CCAUG……GCCA
mRNA1
转录
UAGUAC……UACG
mRNA2
哪条是模板链？
--ATGCATGCAT…… CCATGCTAGCCA ……T CCCTACC ……ATCATGCATCCATGC---
--TACGTACGTA ……GGTACGATCGGT…… AGGGATGG……TAGTACGTAGGTACG---
1链
2链
▲转录时，DNA的一条链作为模板，并非固定不变
▲转录时，只解旋目的基因片段
1链
2链
一、遗传信息的转录
总结
其它基因
▲由于一个DNA分子上有多个基因，因此转录出的mRNA不完全相同
据图分析转录出的RNA碱基序列，与 DNA两条单链的碱基序列有哪些异同？
一、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.与DNA复制相比，转录需要的原料和酶各有什么不同？
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？
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
转录时，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，该RNA的碱基序列与DNA另一条链（非模板链）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U。对应在非模板链上的碱基是T。
比较项目 DNA复制 DNA转录
模板
原料
碱基互补配对原则
酶
产物
DNA分子
RNA分子
DNA的两条链
DNA的一条链
四种脱氧核糖核苷酸
四种核糖核苷酸
A-T；G-C
A-U；T-A；G-C
解旋酶、DNA聚合酶等
RNA聚合酶
DNA的一条单链的碱基序列是 ，写出与它互补的的另一条单链的碱基序列；写出以它作为模板转录出的mRNA的碱基序列。
一、遗传信息的转录
拓展应用
-CCATGAGCCA-
5’
3’
DNA
mRNA
-CCATGAGCCA-
5’
3’
-GGTACTCGGT-
3’
5’
-GGTACTCGGT-
3’
5’
-CCAUGAGCCA-
5’
3’
分析DNA复制和转录过程存在的碱基互补配对情况。
转录
G-C
C-G
A-T
T-A
G-C
C-G
A-U
T-A
一、遗传信息的转录
拓展应用
提出验证RNA是信使的实验思路
实验思路分析：
RNA作为信使的首要条件是能够将DNA上的遗传信息储存在RNA的碱基序列中。
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
DNA复制与转录的比较
THANKS
谢谢聆听

展开更多......

收起↑