第1節

基因指導蛋白質的合成（第一課時）第四章

基因的表達人教版高中生物學

必修2《遺傳與進化》情景視頻

轉基因抗蟲棉（視頻）問題1：為什么將抗蟲蛋白基因（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？基因指導蛋白質合成的過程，叫做基因的表達。基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程。目標010203比較DNA與RNA的區別，說明RNA適于作DNA信使的原因。比較轉錄與DNA復制的異同。概述遺傳信息的轉錄過程。學習目標DNA主要存在于細胞核中蛋白質的合成在細胞質中的核糖體上進行指導通過某種物質作為信使問題2：基因怎樣指導蛋白質的合成？（1）DNA（基因）主要存在于哪里？（2）蛋白質在何處合成？核糖體DNA蛋白質信使問題3：充當DNA的信使的物質可能是什么？為什么？一、RNA的結構和種類1.RNA的結構單位是什么？由哪些成分組成？4.RNA的種類有哪幾種？請同學們自主閱讀教材P64-65，思考討論下列問題，注意在教材上圈點勾劃。

3.為什么RNA適于作DNA的信使？2.RNA與DNA在化學組成和結構上的區別有哪些？

一、RNA的結構和功能項目DNARNA組成成分堿基磷酸五碳糖基本單位結構分布A、G、C、TA、G、C、U相同脫氧核糖核糖脫氧核苷酸核糖核苷酸雙螺旋結構一般為單鏈細胞核（線粒體、葉綠體）細胞質（主要）一、RNA的結構和功能1.比較RNA和DNA的異同原因一原因二原因三RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，也含有4種堿基，它也能儲存遺傳信息。RNA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。在RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”。一、RNA的結構和種類2.RNA適于作DNA信使的原因蛋白質rRNAtRNAmRNA“三葉草型”

轉運RNA（tRNA）

信使RNA（mRNA）

核糖體RNA（rRNA）→蛋白質合成的“三劍客”遺傳信息傳遞的媒介，

蛋白質合成的模板核糖體的組成成分

轉運氨基酸的工具注意：少數RNA還具有催化作用，有的作為RNA病毒的遺傳物質。一、RNA的結構和功能3.RNA的種類和功能請同學們自主閱讀教材P65，思考討論下列問題，注意在教材上圈點勾劃。

1.什么是轉錄？模板？原料？場所？具體過程？結果？2.遺傳信息的流動方向？3.轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？4.轉錄是轉錄整個DNA么？一個DNA分子中某個基因轉錄時，其他基因是否一定也在進行轉錄？二、遺傳信息的轉錄過程三、遺傳信息的轉錄過程通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。模板：原料：能量：酶：1.定義3.條件二、遺傳信息的轉錄過程2.場所真核：細胞核(主要）、線粒體、葉綠體原核：擬核（主要）、質粒DNA的一條鏈4種核糖核苷酸ATPRNA聚合酶⑴解旋：RNA聚合酶與編碼蛋白質的一段DNA結合，使DNA雙鏈

解開，堿基暴露出來。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶**該過程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用二、遺傳信息的轉錄過程4.過程⑵配對：游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補配對，

在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU二、遺傳信息的轉錄過程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶連接：新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。合成方向：mRNA鏈的5’端→

3’端DNA模板鏈的3’端→5’

端特點：邊解旋邊轉錄二、遺傳信息的轉錄過程**RNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵。⑷釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'細胞質細胞核mRNA二、遺傳信息的轉錄過程二、遺傳信息的轉錄過程1.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？2.DNA復制和轉錄的比較。（比較項目：時間、是否完全解旋、配對方式、意義）合作探究

DNA復制轉錄時間解旋配對方式意義轉錄成的RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關系；該RNA的堿基序列與另一條DNA非模板鏈的堿基序列基本相同，只是RNA鏈上的堿基U，對應在DNA非模板鏈上的堿基是T。二、遺傳信息的轉錄過程1.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？小組展示

DNA復制轉錄時間解旋配對方式意義細胞分裂間期生長發育過程完全解旋只解旋有遺傳效應片段（基因）A-T、T—A、C—G

、G—CA-U、C—G、T—A、G—C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，為翻譯做準備二、遺傳信息的轉錄過程2.

DNA復制和轉錄的比較拓展延伸：1.轉錄是以基因為單位的,同種生物不同種類的細胞，mRNA的種類和數量不完全相同（基因的選擇性表達），但tRNA和rRNA的種類沒有差異。2.同一DNA分子中，轉錄的模板鏈不是固定的一條。課堂總結當堂檢測

1.下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是（

）A.tRNA、rRNA和mRNA都由DNA轉錄而來B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發生C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生D.轉錄出的RNA鏈與模板鏈的相應區域堿基互補2.某信使RNA中有堿基60個，其中G+A為25個，那么轉錄此RNA的DNA片段中G+A為()A.25B.35C.50D.60當堂檢測

3.如圖為真核生物細胞核內轉錄過程的示意圖，下列說法正確的是

（

）A.①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補配對B.②是以4種