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4.1 课时1 遗传信息的转录
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。
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。
基因可以控制蛋白的合成，这个过程就是基因的表达。
产生
Bt基因
Bt抗虫蛋白
表达
导入
培育
目的基因
核DNA
情境导入
苏云金芽孢杆菌
抗虫棉
棉花细胞
基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中，DNA携带遗传信息，而蛋白质的合成发生在细胞质（核糖体）
核糖体
蛋白质
？
DNA和核糖体两者在空间上是隔开的，
那么DNA的遗传信息怎么传递到细胞质？
合成
1955年，J.Brachet分别用洋葱根尖和变形虫进行了实验；发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质的合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。
(1)根据实验1可以得出什么结论？
蛋白质的合成依赖于RNA。
实验1：
一、探讨RNA适于作DNA信使的条件
1961年，南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。
实验2：
(2)实验2中分离出的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA分子形成杂
交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？
新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
综合实验1和实验2，作为DNA信使的物质是什么？
为什么RNA适于作DNA的信使？
核糖体
蛋白质
合成
实验1：蛋白质的合成依赖于RNA。
实验2：新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
RNA
RNA是什么物质
从结构上分析RNA适于作DNA的信使的条件是什么
【归纳概括】
任务一
阅读图文,通过比较、分析,归纳RNA适于作DNA的信使的条件，分解问题如下:
一、探讨RNA适于作DNA信使的条件
RNA
蛋白质
DNA
元素组成：
基本单位：
C、H、O、N、P
RNA（核糖核酸）
聚合
1、RNA的结构
腺嘌呤核糖核苷酸（A）
鸟嘌呤核糖核苷酸（G）
胞嘧啶核糖核苷酸（C）
尿嘧啶核糖核苷酸（U）
O
O
O
O
脱氧核糖
核糖
（4种）核糖核苷酸
RNA是什么物质
项目
名称
组成
基本单位
结构
存在部位
功能
核糖核酸
脱氧核糖核酸
核糖核苷酸
脱氧（核糖）核苷酸
一般为单链
一般为双链
主要存在于细胞质中
主要存在于细胞核中
C、H、O、N、P
核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、U
C、H、O、N、P
脱氧核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、T
传递遗传信息
携带遗传信息
RNA和DNA的区别
DNA
RNA
2、RNA当信使的原因
①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，也能储存遗传信息。
碱基
磷酸—脱氧核糖
磷酸—核糖
②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。
从结构上分析RNA适于作DNA的信使的条件是什么
碱基对
3、RNA的种类
信使RNA(mRNA)
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的
转运RNA(tRNA)
核糖体RNA(rRNA)
是翻译蛋白质的模板，只有mRNA携带有遗传信息。
运输特定氨基酸
核糖体的组成成分
氨基酸
氢键
【归纳概括】
任务二
阅读教材中的图文资料,思考并回答问题,概述转录的基本过程。
二、概述遗传信息的转录过程
转录的概念及场所？
阐述转录的基本过程？
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
真核生物：
原核生物：拟核、细胞质
通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(1)概念：
(2)场所：
1、转录的概念及场所
细胞核（主要）
叶绿体和线粒体（基质）
2、转录的过程
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；
第一步：
RNA聚合酶
A
A
A
C
G
C
A
G
G
T
T
T
G
C
G
T
C
C
（作用于氢键，使DNA双螺旋解开）
第二步：
第三步：
RNA聚合酶
游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶作用下,游离的核糖核苷酸与DNA模板链上碱基互补配对
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上
U
A
A
A
U
U
C
G
C
A
G
C
G
U
G
C
G
C
T
T
T
G
C
G
T
C
C
3’
5’
5’
3’
5’
3’
（RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键）
合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。
第四步：
核糖体
蛋白质
合成
(4)转录的特点：___________。
(3)此过程中的碱基配对方式为__________________________。
RNA链延伸的方向是__________________。
原料：
模板：
能量：
酶：
(1)转录的条件：
(2)方向：
由5’端到3’端
3、转录的特点
3’
5’
5’
3’
5’
3’
RNA聚合酶
DNA的一条链的某片段
4种游离的核糖核苷酸
由ATP提供
A—U、T—A、C—G、G—C
边解旋边转录
U
A
A
A
U
U
C
G
C
A
G
C
G
U
G
C
G
C
T
T
T
G
C
G
T
C
C
视频：DNA的转录
遗传信息的转录过程
思考 讨论
1.转录与DNA复制有什么共同之处？对保证遗传信息准确转录有什么意义？
转录与DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则，这保证了遗传信息的准确转录。
RNA转录
DNA复制
2.与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？
4种游离的脱氧核苷酸
DNA的两条链
由ATP提供
解旋酶、DNA聚合酶
4种游离的核糖核苷酸
DNA的一条链的某片段
由ATP提供
RNA聚合酶
条件
条件
RNA转录
DNA复制
原料：
模板：
能量：
酶：
原料：
模板：
能量：
酶：
①写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。
②转录出的mRNA碱基序列与DNA模板链的碱基序列有哪些异同？
5’-UACGCUCCGUACCC-3’
转录出的mRNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系。
③转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链的碱基序列有哪些异同？
两者的序列基本相同，区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。
3.转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，可成为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。下图表示了一个DNA分子的片段：
非模板链（有意义链）
模板链（反意义链）
5’-TACGCTCCGTACCC-3’
3’-ATGCGAGGCATGGG-5’
DNA复制和转录的比较
DNA复制 转录
时间
场所 解旋
模板
原料
酶
细胞分裂前的间期
生长发育过程
完全解旋
只解旋有遗传效应的片段（基因）
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链上某片段
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
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
DNA复制 转录
配对方式
特点
方向
产物
意义
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
新链从5’端---3’端延伸
新链从5’端---3’端延伸
RNA
细胞核
RNA适于作DNA信使的条件
RNA的种类：
RNA与DNA的比较
转录
主要场所：
模板：
原料：
产物：
DNA的一条链
4种核糖核苷酸
mRNA、tRNA、rRNA
1.下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是（ ）
A.DNA和RNA都能携带生物的遗传信息
B.真核细胞中RNA主要分布在细胞质中
C.原核细胞中同时含有DNA和RNA分子
D.RNA分子彻底水解的产物有5种
D
2.如图为三种RNA示意图，下列关于它们的叙述中，错误的是（ ）
A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
B.三种RNA都可通过转录形成
C.甲中没有碱基对，但乙和丙中含有
D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能
C
3.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A.①是DNA聚合酶，能催化DNA解开螺旋
B.②是四种类型的脱氧核糖核苷酸
C.③区域的嘌呤数和嘧啶数相等
D.④处的DNA双螺旋正在解开
C

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