4.1 DNA指导蛋白质的合成-2020-2021学年高一生物下学期人教版（2019）必修2

第1节 基因指导蛋白质的合成 第4章：基因的表达 涡阳二中 蒋兵强 发出绿色荧光 海蛰 直接原因 绿色荧光蛋白 绿色荧光蛋白基因 合成 指导 一 导入——基因的表达 转基因鼠 基因指导蛋白质合成的过程就是基因的表达。 RNA 二 基因指导蛋白质合成的中间物质 信使 基因 通常是有遗传效应的DNA片断 场所：主要位于细胞核中 蛋白质 生命活动的主要承担者 合成场所：细胞质的核糖体上 实验证据 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加入酵母菌中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold）等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷酸培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。 为什么RNA适于做DNA的信使呢？ 二 基因指导蛋白质合成的中间物质 5’ 3’ 5’ 3’ 脱氧 核糖 碱基 DNA AGCT 5’ 3’ U RNA 核糖 碱基 AGCU 三 RNA适于作DNA的信使的原因 1、RNA的组成 种 类 DNA RNA 组 成 成 分 碱基 磷酸 五碳糖 全 称 基本组成单位 空间结构 分布（真核细胞） 特有：T 特有：U 共有： A、G、C 都有磷酸 脱氧核糖 核糖 脱氧核糖核酸 核糖核酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 多为规则双螺旋结构 多为单链 细胞核（主要） 线粒体、叶绿体 细胞质（主要） 2、DNA和RNA的主要区别 三 RNA适于作DNA的信使的原因 6 三 RNA适于作DNA的信使的原因 ①它也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。 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。 ③在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示 意 图 共同点 传递遗传信息； 蛋白质合成的模板 识别并转运特定氨基酸 组成核糖体 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 单链 ①都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。 3、RNA的种类、结构及功能 少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质 三 RNA适于作DNA的信使 1.下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是(　　) A．原核细胞中既含有DNA也含有RNA B．两者的物质组成和空间结构有所不同 C．mRNA和tRNA都为单链且不含氢键 D．DNA分子的结构稳定性大于RNA分子 C 练习 2.如图所示过程中涉及的碱基种类和核苷酸种类分别是(　　) A．6、2　　　B．5、6　　　C．5、8　　　D．8、2 B 练习 基因 启动子 RNA聚合酶 四 遗传信息的转录过程 1、转录的起始（以mRNA为例) RNA聚合酶结合到基因的启动子（RNA聚合酶结合位点）位置，转录就开始 模板链或反义链 编码链或有义链 RNA聚合酶 5’ 3’ 3’ 5’ 四 遗传信息的转录过程 2、转录的条件 核糖核苷酸（A.G.C.U4种） 5’ 3’ 3’ 5’ 第一步 解旋 DNA双链解开（_____________的催化），碱基暴露出来； RNA聚合酶 注意：该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； 四 遗传信息的转录过程 2、转录的过程 碱基互补配对原则 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 第2步 mRNA开始合成 在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键） 四 遗传信息的转录过程 2、转录的过程 第3步 mRNA的延伸 特点： 边解旋边转录 （方向： ） 从5’-端到3’-端 第4步 转录的结束和mRNA的释放 合成的mRNA从DNA上释放，而后DNA恢复双螺旋结构。 mRNA （先合成先释放） 四 遗传信息的转录过程 2、转录的过程 终止子 RNA聚合酶 四 遗传信息的转录过程 3、真核与原核基因转录的相同点和区别 相同点：mRNA都是由编码区转录而来。 区别：真核基因编码区转录出的是mRNA前体，要经过剪切和拼接才能成为具有功能的成熟mRNA，不同的拼接方式可产生不同的mRNA；而原核基因不需要。 四 遗传信息的转录过程 条件 ①模板 ②原