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第1节
基因指导蛋白质合成
（第一课时）
1
2
RNA适于作DNA的信使的条件
遗传信息的转录
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。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？
苏云金杆菌
提取
Bt抗虫蛋白基因
导入
棉花细胞
Bt抗虫蛋白
Bt基因表达
原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
问题探讨
转录
翻译
蛋白质
原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
遗传信息
①基本单位：核糖核苷酸磷酸基团核糖含氮碱基核糖P含氮碱基CH2O1'2'3'4'5'OHHOHHHH核糖PA核糖PC核糖PG核糖PU(4种)C、H、O、N、PRNARNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似。1、RNA适于作DNA的信使的条件②种类：
RNA
mRNA
tRNA
rRNA
1、RNA适于作DNA的信使的条件
核糖
P
A
核糖
P
C
核糖
P
G
核糖
P
U
mRNA的平面结构图
DNA分子的平面结构图
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
T
脱氧
核糖
P
T
C
脱氧
核糖
P
G
脱氧
核糖
P
A
脱氧
核糖
P
③比较DNA和RNA的结构，分析并归纳。
1、RNA适于作DNA的信使的条件
③比较DNA和RNA的结构，分析并归纳。
项目 DNA RNA
组成元素 基本单位
化学组成 磷酸
五碳糖
碱基
分布
结构
C、H、O、N、P
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A、C、G、T
A、C、G、U
一分子磷酸
一分子磷酸
双螺旋结构
大多数单链结构
主要在细胞核
主要存在于细胞质
1、RNA适于作DNA的信使的条件
核孔
核膜
④归纳RNA适于作DNA的信使条件：
（1）RNA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。
（2）RNA与DNA的结构相似，能够储存遗传信息。
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的
1、RNA适于作DNA的信使的条件
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的
2、遗传信息的转录
转录的方向
RNA聚合酶
DNA
mRNA
5'
3'
5'
3'
游离的核
糖核苷酸
RNA 是在细胞核中，通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的过程。
①转录的概念：
②条件
模板：
原料：
酶：
能量：
DNA的一条链
RNA聚合酶
游离的四种核糖核苷酸
ATP
④产物：
mRNA（还有tRNA和rRNA）
③原则：
碱基互补配对
2、遗传信息的转录
转录的方向
RNA聚合酶
DNA
mRNA
5'
3'
5'
3'
游离的核
糖核苷酸
⑤过程：
第1步 DNA双链解开，碱基暴露
第2步 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成
第3步 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
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
U
G
A
C
G
G
U
U
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
A
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
U
U
A
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
U
G
U
U
A
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
U
G
U
U
A
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
U
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
A
C
G
G
U
U
A
U
U
A
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
C
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
G
G
C
G
G
U
U
A
U
U
A
U
C
mRNA
DNA上的遗传信息 就传递到mRNA上
RNA 聚合酶
模拟转录过程
2、遗传信息的转录
1．转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
复　制 转　录
时间
场所
模板
原料
酶
产物
细胞分裂(有丝和减Ⅰ前的间期
个体生长发育的整个过程
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
DNA的两条链
DNA的一条模板链
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
两个双链DNA
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
2、思考与讨论
1．转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
复　制 转　录
特点
碱基配对
遗传信息传递
半保留复制
（多起点边解旋边双向复制）
边解旋边转录
（原核细胞：边转录边翻译）
A－T、T－A
G－C、C－G
A－U、T－A
G－C、C－G
DNA→DNA
DNA→mRNA
碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性
2、思考与讨论
2．与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？
复　制 转　录
原料
酶
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
2、思考与讨论
3．转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
A
G
T
T
C
G
G
A
A
C
T
C
A
A
G
C
C
T
T
G
α
β
A
G
T
T
C
G
G
A
A
C
转录
U
C
A
A
G
C
C
U
U
G
α
DNA
DNA的一条链
RNA
转录成的RNA的碱基与DNA模板链（α）的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与另一条非模板链（β）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链（β）上的碱基是T。
2、思考与讨论
2、知识梳理
1．下列关于核酸分子的叙述，不正确的是（ ）
A．DNA 和 RNA 的嘌呤种类相同
B．DNA 和 RNA 嘧啶种类不相同
C．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
D．核酸在细胞中合成都需要模板
C
2．下图是真核生物 mRNA 合成过程示意图，请据图判断下列说法正确的是（ ）
A．①片段正处于解旋状态，形成这种状态需要 DNA 复制过程中的解旋酶
B．图中②是以 4 种脱氧核苷酸为原料合成的
C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是 RNA 聚合酶
D．图示过程在细胞核中完成，②合成后，④中的模板链降解
C
3．遗传信息转录的过程中，mRNA 的三个碱基从 5′端到 3′端依次是 UAC，则 DNA 模板链上对应的三个碱基从 5′端到 3′端依次是( )
A．GTA
B．ATG
C．TUC
D．AUG
A
4. 已知一段双链 DNA 分子中，鸟嘌呤所占的比例为 20％ ，由这段 DNA 转录出来的 mRNA 中，胞嘧啶的比例是( )
A．10％ B．20％ C．40％ D．无法确定
D

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