第4章

基因的表達第1節基因指導蛋白質的合成基因在染色體上呈線性排列有遺傳效應的DNA片段蛋白質是生命活動的____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用控制生物體的性狀基因_________蛋白質_______來_____性狀！承擔蛋白質通過指導的合成控制總結：基因的表達問題探討討論：1.利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復活嗎？2.為什么將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt抗蟲蛋白基因）轉入普通棉花，培育出的棉花植株會產生Bt抗蟲蛋白？溫故1.基因能夠指導蛋白質的合成，真核生物的基因指的是具有遺傳效應的DNA，那么DNA主要分布在哪里呢？2.細胞核哪個結構是大分子物質進出細胞的通道？3.DNA能否出細胞核？細胞核核孔核孔具有選擇透過性，DNA不能出細胞核4.蛋白質合成的場所是什么？核糖體知新基因指導蛋白質的合成需要信使，將基因中所含信息傳遞到細胞質中。一

基因指導蛋白質合成的信使轉錄翻譯DNA（基因）RNA蛋白質思考問題：RNA是什么物質？為什么RNA適于作DNA的信使呢？名稱基本單位化學組成五碳糖含氮堿基無機酸結構(雙螺旋/單鏈)細胞中分布功能脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)脫氧核糖核糖T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)A(腺嘌呤)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶)磷酸雙螺旋結構單鏈結構主要在細胞核中主要在細胞質中攜帶遺傳信息一

基因指導蛋白質合成的信使思考問題：RNA是什么物質？為什么RNA適于作DNA的信使呢？一

基因指導蛋白質合成的信使轉錄翻譯DNA（基因）RNA蛋白質思考問題：RNA是什么物質？為什么RNA適于作DNA的信使呢？5’3’5’3’5’3’U③在RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”，但由于RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當RNA與DNA有關系時，U與A配對。①由核糖核苷酸組成，能儲存遺傳信息。②一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。二RNA的種類及功能mRNA——信使RNA攜帶遺傳信息，蛋白質合成的模板tRNA——轉運RNArRNA——核糖體RNA識別密碼子并運載氨基酸核糖體的組成成分核糖體RNA(rRNA）單鏈核糖體組成部分DNA的信使以上RNA均由DNA轉錄獲得三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）基因A基因B基因C含有3個基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段思考：DNA轉錄是對完整的DNA分子進行轉錄嗎？否；僅對要表達基因進行轉錄啟動子：激活RNA聚合酶，啟動轉錄基因啟動子RNA聚合酶三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面結構圖解旋：RNA聚合酶3’5’3’5’三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）以DNA的一條鏈為模板合成mRNADNA游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

UUGGACUGCUGAAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUU

DNA與RNA堿基互補配對：A——U；T——A；C——G；G——C。三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來RNA聚合酶三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA雙鏈解開，暴露

。堿基3、合成酶：

；結果：形成一個

。

2、配對原則：

；模板：

；原料：

；4、釋放合成的mRNA從上釋放DNA雙鏈恢復成

結構解開DNA雙鏈中的一條鏈游離的核糖核苷酸堿基互補配對原則RNA聚合酶mRNADNA雙螺旋遺傳信息的轉錄過程RNA聚合酶：啟動轉錄，并把單個的核糖核苷酸連接在正在合成的mRNA片段上，同時具有解旋功能三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）1.概念：2.時間：3.場所：4.條件：RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉錄個體生長發育的整個過程細胞核（主要場所）模板：原料：能量：酶：提醒：每次轉錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）。DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶（*打開氫鍵、形成磷酸二酯鍵）三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）

堿基互補配對A－U、T－A、G－C、C－G5.原則：6.產物：7.特點：RNA（三種RNA）邊解旋邊轉錄8.遺傳信息傳遞的方向：DNA→RNA遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準備。9.轉錄的意義：DNA復制轉錄時間場所解旋模板原料酶配對方式特點方向產物意義細胞分裂間期生長發育過程完全解旋只解有遺傳效應片段（基因）DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸解旋酶、

DNA聚合酶等RNA聚合酶等A-T、T—A、C—G

、G—CA-U、C—G、T—A、G—C半保留復制，邊解旋邊復制邊解旋邊轉錄2個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續性遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準備主要在細胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質粒新鏈從5’端-3’端延伸新鏈從5’端-3’端延伸三

DNA的轉錄（以獲得mRNA為例）2.與DNA復制相比，轉錄所需要的原料和酶各有什么不同？DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4種游離的脫氧核苷酸為原料；轉錄則需要RNA聚合酶，以4種游離的核糖核苷酸為原料。1.轉錄與DNA復制有那么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？轉錄與復制都需要模板、都遵循堿基互補配對原則。保證遺傳信息傳遞的準確性。3.轉錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關系，與非模板鏈的堿基序列的區別在于RNA鏈上堿基U的位置，對應非模板鏈上的堿基T。P66思考?討論當堂訓練大本P70T1.遺傳信息表達的過程中，mRNA上的3個堿基是5’-UAC-3’,則DNA模板鏈上對應的3個堿基是()A.5’-GTA-3’B.5’-CAT-3’C.5’-CUT-3’D.5’-GUA-3’AP71典例剖析：下圖是真核生物mRNA合成過程示意圖。據圖分析，下列說法正確的是（

）A.R表示的節段①正處于解旋狀態,形成這種狀態需要解旋酶B.圖中②是以4種脫氧核昔酸為原料合成的C.如果圖中③表示酶，則它的名稱是RNA聚合酶D.圖中②合成后,在細胞核中與核糖體結合并控制蛋白質的合成C當堂訓練大本P71學以致用：下圖表示在人體細胞核中進行的某一生理過程。據圖分析，下列說法正確的是（

）A.該過程共涉及5種核苷酸B.在不同組織細胞中,該過程的產物相同C該過程需要脫氧核苷酸作原料和DNA作模板D.該過程涉及堿基互補配對和ATP的消耗遺傳信息的翻譯D大本P75T3.下列關于真核生物的轉錄過程的敘述，正確的是（

）A轉錄以DNA的2條鏈為模板B.轉錄可發生在細胞核和細胞質中C.轉錄需要DNA聚合酶參與D.轉錄的產物與DNA的長度相等大本P74T2.下列關于下圖的敘述,錯誤的是（

）A表示DNA復制過程

B表示轉錄過程C.共有5種堿基

D.共有8種核苷酸當堂訓練AB延伸拓展原核生物的基因結構：非編碼區非編碼區編碼區與RNA聚合酶結合位點啟動子終止子編碼區非編碼區非編碼區與RNA聚合酶結合位點啟動子終止子真核生物的基因結構：內含子外顯子真核生物轉錄得到的mRNA一般需經過剪切才可作為合成蛋白質的模板關于模板鏈：ATCGAGCGAGTCTTCGTCAATCGATGACATCGGCDNAUCGCUAGCmRNAmRNA▲DNA兩條鏈中只有一條鏈