第4章

基因的表達資料1：生長在太平洋西北部的一種水母能發出綠色熒光(圖B)，這是因為水母的DNA上有一段長度為5.17×103個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。基因通常是具有遺傳效應的DNA片段，可以控制某種性狀。發綠色熒光的水母資料2：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。轉基因棉花（右）思考：以上資料說明了什么？基因可以控制蛋白質的合成，這個過程就是基因的表達。第1節

基因指導蛋白質的合成（第1課時）01說出RNA的結構及其適于作DNA信使的原因02簡述轉錄的過程03歸納總結轉錄與DNA復制的異同DNA能否直接作為模板指導蛋白質的合成？蛋白質對于真核細胞來說：DNA主要存在于

中蛋白質合成的場所是

。細胞核核糖體科學家推測，在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質充當信使。RNA那么，細胞核中的DNA分子是如何控制核糖體上的蛋白質合成的呢？核糖核苷酸1.RNA的組成C、H、O、N、P基本單位：核糖核苷酸A(腺嘌呤）U(尿嘧啶)C(胞嘧啶)G(鳥嘌呤)5’1’2’3’4’元素組成：一般為單鏈:一、RNA的結構和功能EXPRESSIONOFGENES信使RNA(mRNA)轉運RNA(tRNA)作為DNA的信使，翻譯的模板核糖體RNA(rRNA)2、RNA的種類及其作用識別并轉運氨基酸與蛋白質組成核糖體tRNA“三葉草型”作為某些病毒的遺傳物質某些RNA具有催化作用（酶）3.RNA與DNA的區別DNARNA分布主要是________主要是__________基本單位化學組成磷酸一分子磷酸一分子磷酸五碳糖堿基A、_____、G、CA、_____、G、C結構一般為_______脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖雙螺旋結構單鏈細胞核細胞質TURNA的分子結構與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成的，也能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈，比DNA短，能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。總結：為什么RNA適于作DNA的信使？DNARNA基因信使物質蛋白質的合成轉錄思考：DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？二、遺傳信息的轉錄任務：結合課本65頁的文字和圖4-4，思考并回答以下問題。1.什么是轉錄？2.轉錄的場所在哪？其產物是什么？3.闡述轉錄的具體過程，該過程中需要的條件有哪些？4.遺傳信息的流動方向？2、場所真核生物：原核生物：細胞核（主要）、葉綠體、線粒體擬核（主要）1.概念：在細胞核中，通過

酶以DNA的

為模板合

成

的過程。一條鏈RNARNA聚合二、遺傳信息的轉錄轉錄的起始（以mRNA為例)基因啟動子RNA聚合酶RNA聚合酶結合到基因的啟動子（RNA聚合酶結合位點，位于DNA上）位置，轉錄開始。3、過

程3、過程解旋

→配對

→連接

→釋放DNA3'3'5'5'5'①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。不需要解旋酶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。游離的4種核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA模板鏈新結合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。④釋放合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復。3'②配對③連接思考：如圖表示某真核生物細胞內DNA的轉錄過程，分析回答下列問題。①圖中遺傳信息的轉錄方向?②RNA鏈延伸的方向是_____________________。原料：模板：能量：酶：（1）轉錄的條件（2）方向由5’端到3’端

5’3’

4種游離的核糖核苷酸

DNA的一條鏈的某片段

由ATP提供

RNA聚合酶先合成先釋放**RNA與模板鏈是反向連接的提醒：每次轉錄的只是DNA分子特定的片段，該片段攜帶的遺傳信息能準確地傳遞給mRNA分子。（3）RNA聚合酶的作用（4）此過程中的堿基配對方式為：①作用于氫鍵，使DNA雙螺旋解開。②催化核糖核苷酸連接到RNA鏈上（形成磷酸二酯鍵）A—U、T—A、C—G、G—C（5）轉錄的特點：______________________________（6）b和c的名稱分別是：___________________________________________邊解旋邊轉錄胞嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸練一練：轉錄產生的RNA的堿基序列與其模板鏈的堿基序列有何異同點？與DNA的另外一條鏈的堿基序列有何異同點？與模板鏈：與非模板鏈：寫出以b鏈為模板轉錄形成的mRNA堿基序列。寫出b鏈的互補a鏈的堿基序列。DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNAGCUUGGAGUG

CGGCTTGGAGTGCG堿基互補配對；堿基序列基本相同（T變成U）。（7）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？（8）與DNA復制相比，轉錄需要的原料和酶各有什么不同？都需要模板；都遵循堿基互補配對原則。堿基互補配對原則保證遺傳信息轉錄的準確性。DNA復制：脫氧核糖核苷酸為原料，解旋酶和DNA聚合酶。DNA轉錄：核糖核苷酸為原料，RNA聚合酶。DNA復制和轉錄的比較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前的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上基因的一條鏈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—AC—GG—CA-UC—GT—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1.由DNA分子蘊藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學物質是(

)A.氨基酸、葡萄糖、堿基B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖C.核糖、堿基、磷酸

D.脫氧核糖、堿基、磷酸C2.關于RNA和DNA的區別，下列說法錯誤的是(

)A.DNA是規則的雙螺旋結構，而RNA一般是單鏈B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脫氧核糖C.DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是UD.DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定B3.信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的(

)A.轉運RNA中核苷酸的排列順序B.蛋白質分子中氨基酸的排列順序C.核糖體RNA中核苷酸的排列順序D.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序D解析RNA是在細胞核中以DNA一條鏈為模板合成的，這一過程稱為轉錄。所以信使RNA中核苷酸的排列順序是由DNA分子中的脫氧核苷酸的排列順序決定的。4.下列關于真核細胞中轉錄的敘述，正確的是（）A.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生B.轉錄時RNA聚合酶的結合位點在RNA上C.tRNA、rRNA