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(共35张PPT)
第1节 基因指导蛋白质的合成
新人教版必修二《遗传与进化》
电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景
讨论
从化石中提取出恐龙的DNA,真的可以使恐龙复活吗？
情景导课
情景导课
RNA的结构、分类和功能
一
基因的表达概述
目
录
CONTENTS
二
遗传信息的转录
三
基因控制生物性状
指导
合成
蛋白质
体现者
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
（细胞核）
（细胞质中核糖体）
问题：细胞核中DNA如何指导细胞质中蛋白质合成呢？
细胞核
核糖体
细胞质
DNA
(2nm)
核孔0.9nm
1955年，布拉舍实验时：
用RNA酶分解洋葱根尖细胞 RNA, 蛋白质合成停了;
重新加入RNA后, 又合成蛋白质。
RNA
DNA
蛋白质
（遗传信息传递者）
！
实验证据：
猜测：
细胞核
核糖体
细胞质
DNA
(2nm)
核孔0.9nm
RNA
为什么RNA适于做DNA的信使呢？
RNA的结构、分类和功能
一
基因的表达概述
目
录
CONTENTS
二
遗传信息的转录
三
1
RNA与DNA的区别
DNA的基本单位
RNA的基本单位
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
通常呈双螺旋结构
多为单链结构
细胞核
细胞质
1
RNA与DNA的区别
2
RNA的分类和功能
蛋白质
rRNA
tRNA
mRNA
“三叶草型”
转运RNA（tRNA）：
转运氨基酸的工具。
信使RNA（mRNA）：
遗传信息传递的媒介。
核糖体RNA（rRNA）：
与蛋白质构成核糖体。
为了探究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验。
实验一：变形虫放射性标记实验(如下图)。
3
探究遗传信息的传递途径
实验二：有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，当加入RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取出来的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。
分析讨论下列问题：
(1)从实验一可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？
提示　细胞核。
(2)细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？
提示　细胞核中合成的RNA分子可以通过核孔进入细胞质。
(3)从实验二可以得出的结论是什么？
提示　RNA与蛋白质的合成有直接关系。
(4)综合分析实验一和实验二，你认为遗传信息的传递途径是什么？
提示　DNA→RNA→蛋白质。
(5)实验一的设计有何巧妙之处？
提示　在适当的时间交换了细胞核，形成了相互对照。
思考：RNA为什么可以作为DNA的信使传递信息呢？
①RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，具备准确传递遗传信息的可能。
②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
④RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。
1.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
√
有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。
2.(2022·黑龙江大庆高一期中)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
√
RNA彻底水解的产物是核糖、磷酸和4种碱基，共6种，D错误。
RNA的结构、分类和功能
一
基因的表达概述
目
录
CONTENTS
二
遗传信息的转录
三
3'
5'
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
真核细胞
原核细胞
转录
翻译
碱基
U
A
一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
双螺旋
1.概念：以 为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2.场所：主要是 ，在 、 中也能发生转录过程。
3.过程
DNA的一条链
细胞核
叶绿体
线粒体
4.产物： 。
信使RNA、核糖体RNA、转运RNA
1.解旋
2.催化磷酸二酯键的形成
RNA聚合酶
T
C
G
T
C
A
G
C
T
A
G
C
A
G
T
C
G
A
DNA模板链
第页RNA聚合酶DNA模板链UUUUGCCCCGGAGCAGTCGAC游离的核糖核苷酸
RNA 聚合酶
DNA模板链
A
G
C
A
G
T
C
G
A
T
C
G
T
C
A
G
C
T
C
G
C
核心探讨
真核细胞的转录及与DNA复制的比较
1.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：
(1)图中遗传信息的转录方向为 (用“→”或“←”表示)。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 。
(3)b和c的名称分别是 、 。
(4)此过程中的碱基配对方式为 。
←
RNA聚合酶
胞嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
A—U、T—A、C—G、G—C
3.转录成的RNA的碱基序列与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同？
提示　转录时也是按照碱基互补配对的原则合成RNA链，因此转录成的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的，与DNA的另一条链的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在DNA的另一条链上的碱基是T。
核心探讨
完全解旋
只解开有遗传效应的片段
课堂小结
3.下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是
A.tRNA、rRNA和mRNA都由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
√
真核细胞中的RNA主要在细胞核内合成，线粒体和叶绿体中的DNA也能进行转录合成RNA，C错误。
4.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是
图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合
√
5.图甲和图乙是在人体某细胞的细胞核中发生的两个过程，下列相关判断不正确的是
A.该细胞可能是造血干细胞，不可能是胰岛B细胞
B.与图甲过程相比，图乙过程可频繁发生
C.图甲过程形成产物的长度与图乙形成的大致相同
D.基因1与基因2转录的模板链可能不在DNA的一条单链上
√
6.(2022·河南洛阳高一期中)研究发现，当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构，R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。据图回答下列问题：
(1)图中酶A是______________，过程①的原料是____________。
(2)R环结构与正常DNA片段相比，其存在的碱基配对情况的不同之处是_________________。
DNA聚合酶
脱氧核苷酸
存在A与U的配对
(3)研究发现，原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向而行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于____________________________。
R环阻碍了解旋酶(酶B)的移动
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(4)R环结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数________(填“一定”或“不一定”)相等，原因是______________________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
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不一定
R环结构中，杂合链部分因嘌呤与嘧啶配对，嘌呤与嘧啶的数量相等；但DNA单链部分的嘌呤与嘧啶数量不一定相等，因而R环结构中嘌呤与嘧啶的数量不一定相等

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