内容正文:
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
第一课时
1
01
引入
有些科幻电影围绕着虚构的未来场景,展现了这样的科学幻想:各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗,而这些“复活”的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA培育繁殖而来的。
?从原理上分析,利用已灭绝生物的DNA,真的能够使这些生物“复活”吗 ?
一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息,也可以说是构建生物体的蓝图。
但是,从DNA到具有各种性状的生物体,需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。
因此,在可预见的将来,利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
02
遗传信息的转录
细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成?
DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢?
当遗传信息到达细胞质后,细胞又是怎样解读的呢?
基因通常是有遗传效应的DNA片段
蛋白质是在细胞质中合成的
?
DNA主要存在于细胞核中
02
遗传信息的转录
细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成?
在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使,就是 。
RNA
1.RNA的全称:
2.RNA的基本单位:
核糖核酸
核糖核苷酸
(1)五碳糖不同
(2)碱基不完全相同
(3)RNA一般为单链
3.RNA与DNA的主要区别:
02
遗传信息的转录
细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成?
在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使,就是 。
RNA
1.RNA的全称:
2.RNA的基本单位:
核糖核酸
核糖核苷酸
(1)五碳糖不同
(2)碱基不完全相同
(3)RNA一般为单链
3.RNA与DNA的主要区别:
4.RNA的种类及功能
(1)mRNA——信使RNA
携带着从DNA转录来的遗传信息,是合成蛋白质的模板。
(2)tRNA——转运RNA
识别并运载氨基酸
(3)rRNA——核糖体RNA
它是核糖体的组成成分
02
遗传信息的转录
RNA是什么物质?为什么RNA适于作DNA的信使呢?
(1)RNA是由基本单位——核苷酸连接而成,核苷酸含有4种碱基(A、U、G、C),它能准确传递遗传信息。
(2)RNA一般是单链,而且比DNA短,能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
(3)RNA与DNA的关系中,也遵循碱基互补配对原则,以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
02
遗传信息的转录
DNA的遗传信息是怎样传给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。
(1)转录的定义:
通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)转录的场所:
主要发生在细胞核
少部分发生在线粒体和叶绿体
真核生物:
主要发生在拟核
少部分发生在细胞质(质粒转录)
原核生物:
02
遗传信息的转录
转 录 的 过 程
02
遗传信息的转录
第一步
RNA聚合酶将DNA双链解开,碱基暴露出来
第二步
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对
第三步
在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上
第四步
合成的RNA从DNA链上释放,而后DNA双螺旋恢复
3´
3´
5´
5´
5´
(3)转录的过程:
(4)转录的特点:
边解旋边转录;
DNA单链模版转录。
02
遗传信息的转录
(5)转录的条件:
原料:
模板:
能量:
酶:
DNA的一条链
RNA聚合酶
4种游离的核糖核苷酸
ATP
(6)转录的碱基配对方式:
G-C C-G T-A A-U
(7)转录的结果:
形成一个RNA分子
(8)转录的实质:
遗传信息的传递
(9)转录的合成方向:
RNA从5'端向3'端方向延伸
03
DNA转录与复制的对比
复制 转录
场所
模板
原料
酶
能量
碱基配对
产物
意义
主要在细胞核
主要在细胞核
DNA的两条链
只有DNA的一条链
游离的4种脱氧核苷酸
游离的4种核糖核苷酸
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
ATP
ATP
两个相同的子代DNA分子
RNA
G-C、C-G、T-A、A-U
G-C、C-G、T-A、 A - T
遗传信息从亲代传给子代 ,保持遗传信息的连续性
传递遗传信息,为合成蛋白质作准备
转录与DNA复制有什么异同点?
碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性
03
DNA转录与复制的对比
转录成的RNA的碱基序列,与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同点?
①转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系。
②与DNA双链间碱基互补配对不同的是,RNA链中与DNA链的A配对的是U,不是T ;
③DNA另一条链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U 。
1. 下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是 ( )
A.模板不同 B.场所不同 C.产物不同 D.所需的酶相同
2. 遗传信息转录的模板是( )
A.tRNA B.rRNA C.mRNA D.DNA的一条链
C
D
对位练习
(1)图甲表示DNA分子的_______过程,通过______________原则以确保遗传信息的准确传递。
(2)图乙中,DNA的一条链作为模板,在___________酶的催化作用下合成单链的物质a为______,则需要的原料是________________。
(3)在图甲和图乙中,以母链为模板合成子链时,子链的延伸方向均为__________(填“5′→3′”或“3′→5′”)。
3. 生命是物质、能量和信息的统一体,图甲和图乙为遗传信息传递的部分图解。回答下列问题:
复制
碱基互补配对
RNA聚合
RNA
4种核糖核苷酸
5′→3′
对位练习
THANK YOU
本节课就上到这里,谢谢大家!
EVCapture4.1.4软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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