内容正文:
基因指导蛋白质的合成
学习目标
1.通过观看模拟动画、分析教材图文资料与科学实验证据,概述遗传信息的转录和翻译过程,阐明生命的物质观与信息观,养成科学思维的习惯。
2.基于地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码的事实分析,阐明生物界的统一性,认同当今生物可能有着共同的起源。
3.基于遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的事实,阐明生命活动不仅需要物质和能量,也需要信息,形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。
4.通过了解中心法则的提出和修正过程,认同科学是不断发展的,科学概念也是在不断更新或修正的,人们对自然界的探究永无止境。
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。
基因的表达
——基因可以控制蛋白质的合成
遗传 代谢
矛盾
(一)核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中?
(二)遗传信息到达细胞质后,细胞又是怎样解读的?
一、核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中
1.信使物质是RNA的证据
假设:克里克提出了RNA是信使物质的假设
实验1:1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验;发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。
得出结论1:蛋白质的合成依赖于RNA。
实验2:1961年南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现,用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶,培养一段时间后,把细菌裂解离心,分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记,将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现RNA只能与噬菌体DNA形成双链杂交分子。
1.信使物质是RNA的证据
请同学们结合实验2思考以下问题:
(1)本实验为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物?
(2)细菌中新合成的含14C标记的RNA,能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子,不能与细菌的DNA结合,说明什么问题?
1.信使物质是RNA的证据
第7张请同... text has been truncated due to evaluation version limitation.
得出结论2:说明新合成的RNA与噬菌体的DNA具有很高
的同源性,新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
综合以上实验我们能够得出结论,RNA在DNA和蛋白质合
成中起到媒介作用。
1.信使物质是RNA的证据
2.细菌中... text has been truncated due to evaluation version limitation.
2.为什么RNA适于作DNA的信使呢?
重点关注:
(1)RNA分子与DNA分子的结构有哪些相似,便于分子之间传递信息。
(2)RNA分子与DNA分子的结构有哪些不同,有利于RNA通过核孔向外传递信息。
第9张 ... text has been truncated due to evaluation version limitation.
RNA与DNA的结构的比较
比较项目 DNA RNA
基本组成单位不同
彻底水解产物 磷酸
五碳糖
碱基
结构不同
3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的?
任务:请阅读教材65页图4-4以DNA为模板转录RNA的示意图。
思考:
①场所
②特点
③条件
第11张 ... text has been truncated due to evaluation version limitation.
3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的?
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,这一过程叫作转录。
思考:
①转录的模板是DNA的几条链?
②转录时,模板是整条DNA,还是其中的片段?
第12张 ... text has been truncated due to evaluation version limitation.
3.核基因是怎样将遗传信息准确传递给mRNA的?
当细胞开始合成某种蛋白质时,RNA 聚合酶与编码这个蛋白质的一段 DNA 结合
思考:
①转录的模板是DNA的几条链?
②转录时,模板是整条DNA,还是其中的片段?
含有三个基因的DNA片段的模式图
基因甲
基因乙
基因丙
3' 5'
5' 3'
第12张 ... text has been truncated due to evaluation version limitation.
RNA 聚合酶与编码这个蛋白质的一段 DNA 结合,使 DNA 双链解开,双链的碱