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小资料：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蛰一样发光。
转基因老鼠为什么能发荧光？
绿色荧光蛋白基因→绿色荧光蛋白→绿色荧光
基因
指导
合成
蛋白质
体现者
控制生物 性状
基因_________蛋白质的_________来_______性状。
通过指导
合成
控制
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
现代遗传学认为：
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
第一课时
【分析推理】
基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？
（基因）
蛋白质
携带遗传信息的信使？
（性状）
细胞核
细胞质（核糖体）
？
一、遗传信息的转录
资料：DNA分子直径是2nm；核糖体大体是圆形颗粒，直径约23nm；细胞核的核孔只有0.9nm。
谁是DNA的信使？
1955年 布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，
蛋白质合成停止。如果再加入从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。
1955年 拉斯特用已标记尿嘧啶核苷酸的培养液培养变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。
说明：蛋白质合成与RNA有关。
说明：RNA在细胞核合成，且RNA可以从细胞核到细胞质。
材料二：
材料一：
——RNA
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
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
多为双链结构
多为单链结构
细胞核
细胞质
★ RNA一般是____链，而且比 DNA 短，因此能够通过_______，从________转移到________中。
单
核孔
细胞核
细胞质
★RNA由核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。
对比RNA和DNA的结构，分析它为何能作DNA的信使？
RNA
的种类
信使 RNA(mRNA)
核糖体 RNA(rRNA)
转运 RNA(tRNA)
遗传信息传递的媒介
氨基酸的运载工具
核糖体的组成部分
【思考】DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？ （如何以DNA为模板合成RNA呢？）
转录:以DNA一条链为模板，合成RNA的过程。
阅读教材P63（结合图4-4），思考：
1、DNA是局部解旋还是整个分子完全解旋？
2、转录需要的原料、酶、模板分别是？
3、转录时，DNA与RNA的碱基互补配对方式如何？
局部解旋
游离的核糖核苷酸
A—U、T—A、 G—C、 C—G
RNA聚合酶
DNA中的一条链
T
A
T
G
T
A
T
A
C
A
模板链
【活动】用画图和文字演示遗传信息传递的过程
非模板链
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
RNA
聚合酶
解旋：在RNA聚合酶的作用下，DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
A
T
A
C
A
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
A
T
A
C
A
U
U
配对：
核糖核苷酸与DNA的碱基互补配对，以氢键结合。
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
A
T
A
C
A
连接：
在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸与已合成的mRNA分子片段连接起来。
U
U
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
A
T
A
C
A
U
U
A
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
A
T
A
C
A
U
U
A
G
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
A
T
A
C
A
G
U
U
A
U
A
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
T
A
C
A
G
U
U
A
U
A
T
A
C
A
U
A
U
G
A
mRNA
细胞质
细胞核
DNA
释放：
合成的mRNA从DNA链上释放， 之后DNA双链恢复。
T
A
T
G
T
A
T
A
C
A
U
A
U
G
A
mRNA
细胞质
细胞核
核孔
DNA
T
A
T
G
T
mRNA通过核孔进入细胞质
mRNA从核孔进入细胞质，至此，DNA上的遗传信息就传递到了细胞质中。
转录：
场所 ：
过程 ：
模板 ：
原料 ：
条件 ：
产物 ：
碱基配对：：
DNA的一条链：模板链
4种游离的核糖核苷酸
能量（ATP）、酶（RNA聚合酶）
解旋→配对→连接→释放
细胞核、拟核、线粒体、叶绿体
RNA
A—U、T—A、G—C、 C—G
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
DNA复制 转录
场所
解旋 部位
模板
原料
酶
能量
碱基 配对
产物
细胞核
细胞核
完全解旋
只解旋有遗传效应的片段
DNA的两条链
只有DNA的一条链
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
ATP
子代DNA
RNA
G－C、C－G、
T－A、A－U
G－C、C－G、
T－A、 A－T
对比： 转录和DNA复制
1.甲、乙是真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，丙为图乙中部分片段的放大示意图。下列分析合理的是
A．甲过程发生在细胞核内，乙过程发生在细胞质内
B．催化甲、乙两过程的酶1、酶2、酶3是相同的
C．甲、乙过程均通过半保留方式进行，其产物是双链核酸分子
D．甲、乙过程中的碱基互补配对方式不完全相同
D
反馈训练
2. （2017年全国III卷，4）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ）
A. tRNA、rRNA和mRNA都经DNA转录而来
B. 同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C. 细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D. 转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA。
反馈训练
3．对于下列图解，正确的说法有
①表示DNA复制过程　 ②表示DNA转录过程　
③共有5种碱基　 ④共有8种核苷酸　
⑤共有5种核苷酸　 ⑥A均代表同一种核苷酸
A．①②③　　　 B．④⑤⑥
C．②③④ D．①③⑤
C
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
反馈训练
RNA上的碱基序列如何能转变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？
mRNA 蛋白质
翻译
？
（基因）
蛋白质
RNA
DNA
（性状）
转录
翻译
在_______内，以DNA的________为______， 按照_____________的原则合成_____的过程。
细胞核
一条链
模板
碱基互补配对
RNA
在细胞质内，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。
二、遗传信息的翻译
碱基与氨基酸之间的对应关系？
（基因）
蛋白质
RNA
DNA
（性状）
转录
翻译
4种碱基
20种氨基酸
？
二、遗传信息的翻译
思考：mRNA的4种碱基如何决定组成蛋白质的20种氨基酸呢？
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20种氨基酸？
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种：
41＝4，不行
二个碱基决定一个氨基酸只能决定16种：
42＝16，不行
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种：
43＝64，有余
二、遗传信息的翻译
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。
信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
密码子:
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
密码子
结合课本P65表4-1，思考下列问题：
（1）密码子共有多少种？
（2）决定氨基酸的密码子共有多少种？
43 = 64
（5）利用P65密码子表，查下列密码子对应的氨基酸。
UUA CUG CGA AGG GCA
（3）起始密码子有：
AUG GUG
控制翻译开始。
（4）终止密码子是：
UAA GAG UGA
控制翻译结束。
（6）地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。这一事实说明了什么？
61种
一种氨基酸可能有几个密码子。
说明所有生物可能都有共同的起源或生命在本质上是一样的。（密码的通用性）
——密码的简并性。
1.在64个遗传密码中，能决定氨基酸的遗传密码子只有61个，三个终止密码：UAA、UAG、UGA。
2. 一个密码子最多只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定（简并性）。
意义：在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的氨基酸种类的变化，从而在一定程度上保证了生物的稳定性。
3. 通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
遗传密码的特性

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