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(共27张PPT)
第1节 基因指导蛋白质的合成（第1课时）
比较DNA与RNA分子结构的异同点，说明RNA适于作DNA信使的原因。
说明遗传信息转录的场所、条件、过程、特点。
基因主要通过指导蛋白质的合成来控制性状
为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质
Bt 抗虫蛋白基因
普通棉花
产生Bt 抗虫蛋白
成为抗虫棉
苏云金杆菌
基因的表达
遗传信息储存在细胞核的DNA中
蛋白质的合成发生在核糖体
充当信使的中间物质---RNA
基因主要通过指导蛋白质的合成来控制性状
(2nm)
核孔0.9nm
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
H
H
H
H
T
比较：脱氧核苷酸
一、RNA的结构及种类
1.RNA的结构
（2）结构：
单链、比DNA短
DNA
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
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
双螺旋结构
一般为单链
细胞核
细胞质
2.RNA与DNA的主要区别：
为什么RNA适于做DNA的信使呢？
总结RNA适于做DNA的信使的条件：
RNA与DNA的结构相似，基本单位为核苷酸，可以储存遗传信息；
RNA一般是单链，比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。
RNA与DNA的关系中，也遵循 “ 碱基互补配对原则 ”
DNA的基本单位
RNA的基本单位
脱氧核糖
DNA
胸腺嘧啶（T）
磷酸
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）
RNA
核糖
尿嘧啶（U）
单链
单链
单链
3.RNA的分类和功能
信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
转运RNA（tRNA）
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
①
②
③
tRNA
作为某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、新冠病毒）
某些RNA具有催化作用（酶）
常见的功能
DNA的遗传信息
RNA的遗传信息
转录
二、遗传信息的转录
【活动】观看视频结合教材P64的文字和图4-4，回答下列问题。
1.什么是转录？模板？原料？
场所？具体过程？结果？
2.遗传信息的流动方向？
1.转录的概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，
按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
问题：1.转录只能发生在细胞核吗？
2.DNA复制需要解旋酶，转录需要解旋酶吗？
不是
不需要
二、遗传信息的转录
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
2、转录的模板、条件
基因
启动子
RNA聚合酶
转录的起始（以mRNA为例)
RNA聚合酶结合到基因的启动子（编码蛋白质一段DNA上）位置，转录就开始。
3.过 程
⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
ATP
RNA聚合酶
该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；
⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
C
G
T
A
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
3'
5'
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
5'
3'
ATP
⑶ （连接）mRNA的延伸:在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链。
合成方向：
子链的5’端→ 3’端
特点：
边解旋边转录
⑷释放：mRNA释放，DNA双链恢复。
U
A
U
G
C
A
U
G
A
U
C
G
A
G
C
U
U
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
C
G
T
A
T
A
G
C
C
G
A
T
A
T
C
G
A
T
C
G
T
A
T
A
T
A
T
A
C
G
T
A
T
A
C
G
G
C
T
A
G
C
C
G
T
A
3'
5'
细胞质
细胞核
mRNA
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
RNA与 模 板 链：碱基互补配对
RNA与非模板链：碱基序列基本相同（但DNA上的T替换成U)
（编码链）
按照碱基配对原则:1.写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列，
2.写出b链对应的a链的碱基序列。
笔记：
4.遗传信息传递方向：DNA→mRNA
模板链
非模板链/编码链
笔记：RNA与模板链是反向的
模板链
非模板链/编码链
转录方向判定方法： 为转录的起始方向。
已合成的mRNA释放的一端(5′－端)
4.遗传信息传递方向：DNA→mRNA
模板链
非模板链/编码链
笔记：RNA与模板链是反向的
转录以基因为单位，
不同基因模板链不同
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
①解旋
酶：RNA聚合酶
结果：双链解开，氢键断裂，暴露碱基
②配对
原则：碱基互补配对原则
模板：解开的DNA双链中的一条链
原料：游离的核糖核苷酸
结果：配对碱基以氢键相连
③连接
酶：RNA聚合酶
结果：形成一个mRNA
④释放
合成的mRNA从DNA链上释放
DNA双链恢复成双螺旋结构
意义：
使遗传信息从DNA转移至RNA，为翻译过程提供模板mRNA。
RNA与模板链是反向的
1．关于RNA的结构和功能的叙述，不正确的是（ ）
A．细胞中的RNA分子一般为单链
B．RNA比DNA短，能在细胞内传递遗传信息
C．RNA是某些原核生物的遗传物质
D．某些RNA能在细胞内催化化学反应
2．下列有关人胰岛素基因转录的叙述，错误的是 （ ）
A．需要RNA聚合酶催化
B．产物为RNA
C．以DNA的一条链作为模板链
D．原料为4种游离的脱氧核苷酸
C
核糖核苷酸
RNA病毒
D
3.真核细胞内某段DNA正在发生如图所示的转录过程，下列相关叙述，正确
的是（ ）
A．在解旋酶的作用下，DNA双链解开，碱基暴露出来
B．图示过程所需原料是分别含碱基A、U、C、G的四种核糖核苷酸
C．图示过程需结合两个RNA聚合酶，其均是从左向右移动
D．该DNA片段的两条链均可作为模板链，图中形成的RNA的碱基序列
互补
B
不互补：不同碱基转录而来
RNA聚合酶

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