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(共43张PPT)
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
问题探讨
利用恐龙的DNA分子，
真的能使恐龙复活吗？
【任务一】
阅读课本P64—65第二段，完成讨论题，同时思考以下问题。（时间：3min）
1.RNA为什么适于作DNA的信使呢？
2.DNA和RNA的区别是什么？
3.RNA的种类。
一、遗传信息的转录
1.RNA可以作为DNA信使的原因
（1）RNA的分子结构和DNA很相似，也是由基本单位__________连接而成，跟DNA一样可以______________。
（2）RNA与DNA一样，也遵循______________________。
（3）RNA一般是____链，而且比 DNA 短，因此能够通过______，从____________转移到____________中。
一、遗传信息的转录
核苷酸
储存遗传信息
碱基互补配对原则
单
核孔
细胞核
细胞质
5’
3’
5’
3’
5’
3’
U
DNA
脱氧
核糖
碱基
AGCT
核糖
碱基
AGCU
RNA
2.DNA与RNA的区别
3.RNA的种类
③核糖体RNA(rRNA):核糖体的组成成分
②转运RNA(tRNA):识别、转运氨基酸， 识别密码子。
⑤病毒RNA传递、储存、表达遗传信息
【复制的产物】
【转录的产物】
①信使RNA(mRNA):传递遗传信息，蛋白质合成的模板。
④酶RNA :催化作用
【任务二】
结合课本P65的文字，图4-4探究下列问题
一、遗传信息的转录
1.什么是转录？
2.转录的场所？
3.转录需要的原料是？
4.转录过程中的模板？
5.转录的过程是？
5.转录的具体过程
第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
第3步：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mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
（1）转录不是转录整个DNA，而是其中的基因
（2）转录以基因为单位
（3）边解旋边转录
6.转录的特点
边解旋边转录; 只有一条链可作为模板链。
转录不是转录整个DNA，转录以基因为单位进行。
1.转录时，DNA链完全解开么？ DNA的两条链都可作为模板链么？
2.转录是转录整个DNA么？
基因A
基因B
基因C
细胞核
细胞核
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
A—T
A—U
子代DNA
RNA
边解旋边复制、
半保留复制
边解旋边转录
7.比较
请写出以下DNA片段转录结果
A
G
T
A
C
A
A
A
T
DNA
mRNA
(1)遗传信息转录的产物只有mRNA。( )
(2)转录以DNA的两条链作为模板，以4种核糖核苷酸为原料。( )
（3）DNA转录形成的mRNA,与母链碱基的
组成、排列顺序都是相同的。( )
×
×
×
1.一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的 碱基至少有（ ）
A.500个和1000个
B.1000 个和2000 个
C.1500 个和 1500 个
D.1500 个和 3000 个
一品课堂P91
2.下列关于RNA的叙述，错误的是(　　)
A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应
B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成
C．RNA参与构成核糖体
D．RNA参与构成细胞膜
3.遗传信息表达的过程中，mRNA的三个碱基是5′ UAC 3′，则DNA模板链上对应的三个碱基是(　　)
A．5′ GTA 3′ B．5′ CAT 3′
C．5′ CUT 3′ D．5′ GUA 3′
1、概念：
2、实质：
二、遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列
碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
3.碱基与氨基酸的对应关系
组成蛋白质的氨基酸：21种
mRNA的碱基：4种
问题1：4种碱基如何决定蛋白质的21种氨基酸呢？
假设：
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_ 种
问题2:至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定21种不同的氨基酸？
4
42
43
（3）密码子：
上决定一个氨基酸的 相邻的
mRNA
三个
碱基
后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，最终破解了64个遗传密码子
【任务】仔细观察课本P67的21种氨基酸的密码子表， 思考并回答以下问题：（3min）
(1)一种密码子对应几种氨基酸，一种氨基酸可以对应几种密码子？
（2）起始密码子和终止密码子各有几个，分别是哪些？
2个起始密码子:
AUG /GUG
编码氨基酸。
3个终止密码子:
UAA/UAG/UGA
不编码氨基酸。
一种密码子只对应一种氨基酸；
一种氨基酸可对应一种或几种密码子
(4)密码子特点：
①专一性
一种密码子只决定一种氨基酸
②简并性
一种氨基酸可由一种或多种密码子决定
③通用性
地球上几乎所有生物都共用一套密码子，说明地球上生物有共同起源。
P67思考
1、从密码子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
（1）当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。
（2）当某种氨基酸使用频率高的时候，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。
GUU
GUC
缬氨酸
缬氨酸
突变
2、几乎所有的生物都共用同一套密码子。根据这一事实，你能想到什么？
当今生物在远古时代，可能有着共同的起源。生命在本质上是统一的。
3'
5'
结合氨基酸的部位
mRNA
5'
3'
A
C
U
密码子
U
G
A
反密码子
(1)形态：
RNA链经过折叠，形成三叶草形
(2)功能：
①识别氨基酸 ②转运氨基酸
①一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
②一种氨基酸可以由多种tRNA转运
(3)功能特点：
4.运输氨基酸的工具——tRNA
1、mRNA进入细胞质，与核糖体结合，携带氨基酸1的tRNA，通过与碱基的互补配对，进入位点1
2、携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
4、核糖体沿着mRNA移动（方向：5’→3’），读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体。原位点2的tRNA进入位点1，一个新的tRNA携带氨基酸3进入位点2，继续肽链的合成。
3、氨基酸2与氨基酸1通过脱水缩合形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
（1）翻译过程，是核糖体移动还是mRNA移动？
（2）翻译的方向？
（3）相邻氨基酸如何结合在一起？
（4）翻译过程需要哪些RNA参与？
（5）翻译过程碱基如何配对？
核糖体移动
5'→3'
脱水缩合形成肽键
mRNA、tRNA、rRNA
A-U、U-A、C-G、G-C
正在合成的肽链
核糖体
mRNA
（6）如何快速高效地进行翻译呢？
一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。
（7）多条肽链的氨基酸序列是否相同？
相同，因为其模板相同。
多聚核糖体现象
（9）意义是？
少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
（8）翻译能够精确进行的原因是什么？
①mRNA为翻译提供了精确的模板；
②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。
真核生物
原核生物
真核生物：
转录完成后才开始翻译
原核生物：
转录与翻译同时进行
5.原核生物与真核生物的区别
(1)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸。( )
(2)每种氨基酸仅由一种密码子编码。( )
(3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。( )
（4）一个密码子只能对成一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。( )
×
×
×
×
1．(2021广东高考)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是(　　)
A．DNA复制　 B．转录 C．翻译 D．逆转录
2.密码子决定了蛋自质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指（ ）
A.基因上3个相邻的碱基
B.DNA L.3个相邻的碱基
C.tRNA上3个相邻的碱基
D.mRNA 上3个相邻的碱基
3.下列关于tRNA的叙述，正确的是(　　)
A．具有3个反密码子
B．由3个核糖核苷酸构成
C．是转录的产物
D．有3种tRNA不转运氨基酸
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
根据DNA复制、基因指导蛋白质的合成过程，画出遗传信息的传递方向示意图。
1957年，克里克提出中心法则
弗朗西斯·克里克
三、中心法则
P69
复制
DNA
逆转录
转录
复制
RNA
翻译
蛋白质
1.是否所有生物均能发生中心法则的所有过程？
2.RNA生物（病毒）的遗传信息是怎样传递？
中心法则的完善
蓝线表示少数生物的遗传信息流向。
翻译
蛋白质
复制
DNA
转录
RNA
复制
RNA
蛋白质
翻译
蛋白质
翻译
转录
DNA
RNA
逆转录
RNA
复制
小结
DNA→RNA
细胞核
DNA的一条链
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
A-U，T-A，
C-G，G-C
RNA聚合酶
mRNA，tRNA，rRNA
RNA→多肽链
细胞质（核糖体）
mRNA
A-U，U-A，
C-G，G-C
多种酶
多肽链
两个相同的DNA
解旋酶、DNA聚合酶
A-T，T-A，
C-G，G-C
4种脱氧核苷酸
DNA的两条链
细胞核
DNA→DNA
课堂小结
1.如图为基因表达过程的示意图，
下列叙述正确的是(　　)
A．①是DNA，其双链均可作为②的转录模板
B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n－1个肽键
C．③是核糖体，翻译过程将由3′向5′方向移动
D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子
2．mRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是(　　)
A．tRNA一定改变，氨基酸一定改变
B．tRNA不一定改变，氨基酸不一定改变
C. tRNA一定改变，氨基酸不一定改变
D．tRNA不一定改变，氨基酸一定改变
3.1957年克里克提出“中心法则”，1970年他又重申了中心法则的重要性并完善了中心法则(如图)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．①～⑤过程都可以在细胞内发生
B．①～⑤过程均遵循碱基互补配对原则
C．①和⑤过程在大肠杆菌细胞中可以同时进行
D．中心法则提示了生物界共用同一套遗传密码

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