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4.1 遗传信息的转录
第一课时
1. 通过比较DNA和RNA的结构，能归纳RNA适于作DNA的信
使的条件。
2. 通过分析视频与图像资料，能够概述遗传信息的转录过程。
3. 能够说出DNA的复制与转录的异同。
问题探讨
美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、互相争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。
讨论：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的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
______指导蛋白质的合成
基因是有_________的_____片段； DNA 主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中进行的。
细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？
基因
遗传效应
DNA
细胞核
细胞质
（核糖体）
一、遗传信息的转录
基因指导 蛋白质 的合成
主要在细胞核
在细胞质进行
通过信使RNA
为什么RNA适于作DNA的信使？
1.RNA的结构
(1)基本组成单位：
核糖核苷酸
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
(2)结构：
单链、比DNA短
(3)种类：
mRNA、rRNA、 tRNA
分布:
结构:
主要在细胞质中
主要在细胞质中
与蛋白质合成核糖体
单链
三叶草形，有碱基互补配对。
单链
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 传递遗传信息；
蛋白质合成的模板
识别并转运特定氨基酸
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都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。
少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质
RNA的种类、结构及功能
为什么RNA适于作DNA的信使？
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
2.转录的概念
RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
注意：mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。
3
5
U
A
G
C
游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶
第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来
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聚合酶作用下开始mRNA的合成
第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上
第4步：新合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
DNA
U
A
A
G
U
C
C
C
T
T
G
G
A
A
A
RNA聚合酶
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
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
2 配对
模板链
5’
3’
3’
5’
3.转录的条件
原料：核糖核苷酸（A.G.C.U4种）
RNA聚合酶
5’
3’
3’
5’
第1步： 解旋
DNA双链解开（_____________的催化），碱基暴露出来；
RNA聚合酶
注意：该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；
4.转录的过程
碱基互补配对原则
3’
5’
3’
5’
3’
5’
第2步 mRNA开始合成
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。
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶催化）
第3步 mRNA的延伸
特点：
边解旋边转录
（方向： ）
从5’-端 到 3’-端
第4步 转录的结束和mRNA的释放
合成的mRNA从DNA上释放，而后DNA恢复双螺旋结构。
mRNA
（先合成的先释放）
RNA聚合酶
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
★写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列。
★写出b链对应的DNA 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
转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
G C U U G G A G U G C G
转录成的RNA的碱基序列与b链（DNA模板链）的碱基序列是互补配对的；
转录成的RNA的碱基序列与a链（编码链）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。
G C T T G G A G T G C G
思 考
1.概念：
2.时间：
3.场所：
4.条件：
5.产物：
6.特点：
RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录
个体生长发育的整个过程
细胞核（主要场所）
模板：
原料：
能量：
酶：
RNA（三种RNA）
边解旋边转录
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）。
7.遗传信息传递的方向：
DNA→RNA
DNA的一条链
4种游离的核糖核苷酸
ATP
RNA聚合酶
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
1.对于图示，说法不正确的有(　　)
①表示DNA复制过程　 ②表示DNA转录过程　 ③图中共有5种碱基　④图中共有8种核苷酸　 ⑤图中共有5种核苷酸　 ⑥图中的A均代表同一种核苷酸
A．①②③　　 B．②③⑤
C．②③④ D．①⑤⑥
D
2.下图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图，有关叙述正确的是(　　)
A．图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右
B．图中RNA与a链碱基互补
C．图示RNA—DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对
D．DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与，同时消耗能量
A

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