生物（浙科版）高中生物必修二第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第4節(jié)基因控制蛋白質(zhì)合成在構(gòu)成生物體的每個細胞中，都含有一定量的DNA。如非洲大象和南極企鵝，它們的生活環(huán)境不同，生活習性迥異，外表形態(tài)更是大相徑庭……這是由于在它們的細胞中都含有一定量的DNA,里面存儲了大量的遺傳信息，分別決定了大象的長鼻闊耳和企鵝的“紳士”體型等各自的性狀。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)之后，人們對于遺傳信息如何通過復制來傳遞以及如何通過合成蛋白質(zhì)得以表達，有了更清晰的認識。那么，DNA分子到底是如何控制遺傳性狀的呢？第四節(jié)基因控制蛋白質(zhì)合成（1）基因1轉(zhuǎn)錄2一、基因通常是DNA的功能片段本澤用T4噬菌體揭示了基因內(nèi)部的結(jié)構(gòu)西莫爾·本澤（1921-2007）基因是有長度的，而不是一個不能再分的顆粒。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效應(yīng)果蠅晝夜節(jié)律飛行休息交配嗅覺羽化per基因變異造成果蠅喪失晝夜節(jié)律2017年諾貝爾生理及醫(yī)學獎———生物節(jié)律分子機制的發(fā)現(xiàn)杰弗理·霍爾（JeffreyC.Hall）、邁克爾·羅斯巴殊（MichaelRosbash）、和邁克爾·楊（MichaelW.Young）。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效應(yīng)奇怪的經(jīng)常早睡早起的家族這個家族成員總在凌晨3、4點起床，晚上6、7點就睡覺。這和大部分人的生活習慣大不相同?？墒瞧婀值氖牵麄冞@種獨特的生活習慣源于家族成員身上的一種名為“PER2”的基因發(fā)生了突變，這是一種管睡覺的基因，正是這突變導致他們的早起早睡。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效應(yīng)研究人員為了更具體的研究這種睡覺基因，就把這種基因轉(zhuǎn)到了小白鼠的身上。奇怪的事情發(fā)生了，擁有這種基因的小白鼠不僅開始早睡早起，而且吃嘛嘛香。研究人員發(fā)現(xiàn)，小白鼠擁有這種睡覺基因之后，連帶著管吃飯的PER1基因也突變了，而因為吃得更多，還導致了這群小鼠發(fā)胖，肥胖問題緊隨而來。一、基因通常是DNA的功能片段基因的功能效應(yīng)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段圖2正常光線（左）和紫外線照射下（右）的4只小鼠，其中3號小鼠為對照，1、2、4號小鼠轉(zhuǎn)入了綠色熒光蛋白基因圖1發(fā)綠色熒光的水母一、基因通常是DNA的功能片段思考：基因在DNA上的分布是連續(xù)的嗎？資料1：大腸桿菌細胞的擬核有一個DNA分子，長度約為4.7×106個堿基對，在DNA分子上分布了大約4.4×103個基因，每個基因的平均長度約為1×103個堿基對。資料2：人類基因組的24條染色體（22條常染色體+X+Y）上共有24個DNA分子，大約含有31.6億個堿基對，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%?；蛟贒NA上的分布是不連續(xù)的，基因之間由非基因片段隔開。DNA染色體細胞細胞核染色體DNA基因A基因B基因C基因D染色體、DNA、基因的關(guān)系基因一、基因通常是DNA的功能片段思考：基因都在染色體上嗎？一、基因通常是DNA的功能片段真核生物的基因主要位于染色體上,少數(shù)位于葉綠體、線粒體中。葉綠體線粒體DNA蕎麥葉綠體基因159,272bpRNA病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段流感病毒艾滋病毒冠狀病毒RNARNARNA病毒一、基因通常是DNA的功能片段基因通常是DNA分子的功能片段。一、基因通常是DNA的功能片段絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，基因是其DNA上有遺傳效應(yīng)的特定的片段，基因之間往往由非基因片段隔開。RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其基因是RNA上有遺傳效應(yīng)的片段。小結(jié)一、基因通常是DNA的功能片段1.DNA能夠儲存足夠量的遺傳信息；2.遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中；3.堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個DNA分子的特異性；4.DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。5.有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如人類免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段?；蛲ǔＪ荄NA分子的功能片段。DNA和RNA的區(qū)別二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNARNA的種類二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNARNA的種類二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA（1）mRNA:攜帶著從DNA轉(zhuǎn)錄來的遺傳信息，是合成蛋白質(zhì)的模板。mRNA上三個相鄰的堿基決定著蛋白質(zhì)的一個特定的的氨基酸，遺傳學上將這三個堿基稱為密碼子。RNA的種類二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA（2）tRNA:它的一端是氨基酸結(jié)合的部位，相對的一端有3個堿基決定著攜帶氨基酸的各類，并能與mRNA上特定的密碼子配對，稱為反密碼子。RNA的種類二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA（3）rRNA:它是核糖體的組成成分，同時催化肽鍵的形成。二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA基因

蛋白質(zhì)

mRNA（一）核基因攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質(zhì)中？（二）遺傳信息到達細胞質(zhì)后，細胞又是怎樣解讀的？基因如何指導蛋白質(zhì)的合成？轉(zhuǎn)錄的概念二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA轉(zhuǎn)錄：以DNA的一條鏈為模板，通過RNA聚合酶合成RNA的過程叫作轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄的過程二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA轉(zhuǎn)錄過程a.首先，RNA聚合酶與基因中的啟動子結(jié)合，DNA雙鏈解螺旋。b.依據(jù)堿基互補配對原則，4種游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補配對。核糖核苷酸不含有堿基T,與模板鏈上的堿基A配對的是堿基U。二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA轉(zhuǎn)錄過程c.在RNA聚合酶的作用下，這些與模板鏈互補的核糖核苷酸依次聚合形成RNA鏈。d.隨著RNA聚合酶在DNA分子上移動，RNA鏈不斷延伸，并隨之與模板鏈分離，DNA雙鏈恢復原雙螺旋結(jié)構(gòu)。二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA轉(zhuǎn)錄過程e.RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄至基因的終止子時，RNA聚合酶脫離DNA分子，mRNA合成完成。二、DNA分子上的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞RNA小結(jié)轉(zhuǎn)錄過程（1）轉(zhuǎn)錄的場所：細胞核（主要場所），線粒體，葉綠體（2）轉(zhuǎn)錄的條件：模板：DNA的一條鏈原料：4種游離的核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶（3）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：RNA提醒：每次轉(zhuǎn)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。（4）轉(zhuǎn)錄的原則：堿基互補配對思考以下問題1.轉(zhuǎn)錄與DNA復制有什么共同之處，這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？