第4章

基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成基因在染色體上呈線性排列有遺傳效應的DNA片段蛋白質(zhì)是生命活動的____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來_____性狀！承擔蛋白質(zhì)通過指導的合成控制總結(jié)：基因的表達問題探討討論：1.利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復活嗎？2.為什么將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt抗蟲蛋白基因）轉(zhuǎn)入普通棉花，培育出的棉花植株會產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白？溫故1.基因能夠指導蛋白質(zhì)的合成，真核生物的基因指的是具有遺傳效應的DNA，那么DNA主要分布在哪里呢？2.細胞核哪個結(jié)構(gòu)是大分子物質(zhì)進出細胞的通道？3.DNA能否出細胞核？細胞核核孔核孔具有選擇透過性，DNA不能出細胞核4.蛋白質(zhì)合成的場所是什么？核糖體知新基因指導蛋白質(zhì)的合成需要信使，將基因中所含信息傳遞到細胞質(zhì)中。一

基因指導蛋白質(zhì)合成的信使轉(zhuǎn)錄翻譯DNA（基因）RNA蛋白質(zhì)思考問題：RNA是什么物質(zhì)？為什么RNA適于作DNA的信使呢？名稱基本單位化學組成五碳糖含氮堿基無機酸結(jié)構(gòu)(雙螺旋/單鏈)細胞中分布功能脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)脫氧核糖核糖T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)A(腺嘌呤)G(鳥嘌呤)C(胞嘧啶)磷酸雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)主要在細胞核中主要在細胞質(zhì)中攜帶遺傳信息一

基因指導蛋白質(zhì)合成的信使思考問題：RNA是什么物質(zhì)？為什么RNA適于作DNA的信使呢？一

基因指導蛋白質(zhì)合成的信使轉(zhuǎn)錄翻譯DNA（基因）RNA蛋白質(zhì)思考問題：RNA是什么物質(zhì)？為什么RNA適于作DNA的信使呢？5’3’5’3’5’3’U③在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補配對原則”，但由于RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當RNA與DNA有關(guān)系時，U與A配對。①由核糖核苷酸組成，能儲存遺傳信息。②一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。二RNA的種類及功能mRNA——信使RNA攜帶遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的模板tRNA——轉(zhuǎn)運RNArRNA——核糖體RNA識別密碼子并運載氨基酸核糖體的組成成分核糖體RNA(rRNA）單鏈核糖體組成部分DNA的信使以上RNA均由DNA轉(zhuǎn)錄獲得三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）基因A基因B基因C含有3個基因的DNA片段的模式圖非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段思考：DNA轉(zhuǎn)錄是對完整的DNA分子進行轉(zhuǎn)錄嗎？否；僅對要表達基因進行轉(zhuǎn)錄啟動子：激活RNA聚合酶，啟動轉(zhuǎn)錄基因啟動子RNA聚合酶三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

DNA（基因）的平面結(jié)構(gòu)圖解旋：RNA聚合酶3’5’3’5’三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）以DNA的一條鏈為模板合成mRNADNA游離的核糖核苷酸AG

T

AC

AA

A

T

UUGGACUGCUGAAG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUU

DNA與RNA堿基互補配對：A——U；T——A；C——G；G——C。三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來RNA聚合酶三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUUUA三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUUGUUA三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGUGUUAU三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUU三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUUA三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGUUAUUAU三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUC形成的mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA雙鏈解開，暴露

。堿基3、合成酶：

；結(jié)果：形成一個

。

2、配對原則：

；模板：

；原料：

；4、釋放合成的mRNA從上釋放DNA雙鏈恢復成

結(jié)構(gòu)解開DNA雙鏈中的一條鏈游離的核糖核苷酸堿基互補配對原則RNA聚合酶mRNADNA雙螺旋遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程RNA聚合酶：啟動轉(zhuǎn)錄，并把單個的核糖核苷酸連接在正在合成的mRNA片段上，同時具有解旋功能三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）1.概念：2.時間：3.場所：4.條件：RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄個體生長發(fā)育的整個過程細胞核（主要場所）模板：原料：能量：酶：提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）。DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶（*打開氫鍵、形成磷酸二酯鍵）三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）

堿基互補配對A－U、T－A、G－C、C－G5.原則：6.產(chǎn)物：7.特點：RNA（三種RNA）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄8.遺傳信息傳遞的方向：DNA→RNA遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準備。9.轉(zhuǎn)錄的意義：DNA復制轉(zhuǎn)錄時間場所解旋模板原料酶配對方式特點方向產(chǎn)物意義細胞分裂間期生長發(fā)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的一條鏈為模板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—A、C—G

、G—CA-U、C—G、T—A、G—C半保留復制，邊解旋邊復制邊解旋邊轉(zhuǎn)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(xù)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(zhì)粒新鏈從5’端-3’端延伸新鏈從5’端-3’端延伸三

DNA的轉(zhuǎn)錄（以獲得mRNA為例）2.與DNA復制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4種游離的脫氧核苷酸為原料；轉(zhuǎn)錄則需要RNA聚合酶，以4種游離的核糖核苷酸為原料。1.轉(zhuǎn)錄與DNA復制有那么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？轉(zhuǎn)錄與復制都需要模板、都遵循堿基互補配對原則。保證遺傳信息傳遞的準確性。3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關(guān)系，與非模板鏈的堿基序列的區(qū)別在于RNA鏈上堿基U的位置，對應非模板鏈上的堿基T。P66思考?討論當堂訓練大本P70T1.遺傳信息表達的過程中，mRNA上的3個堿基是5’-UAC-3’,則DNA模板鏈上對應的3個堿基是()A.5’-GTA-3’B.5’-CAT-3’C.5’-CUT-3’D.5’-GUA-3’AP71典例剖析：下圖是真核生物mRNA合成過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（

）A.R表示的節(jié)段①正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需要解旋酶B.圖中②是以4種脫氧核昔酸為原料合成的C.如果圖中③表示酶，則它的名稱是RNA聚合酶D.圖中②合成后,在細胞核中與核糖體結(jié)合并控制蛋白質(zhì)的合成C當堂訓練大本P71學以致用：下圖表示在人體細胞核中進行的某一生理過程。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（

）A.該過程共涉及5種核苷酸B.在不同組織細胞中,該過程的產(chǎn)物相同C該過程需要脫氧核苷酸作原料和DNA作模板D.該過程涉及堿基互補配對和ATP的消耗遺傳信息的翻譯D大本P75T3.下列關(guān)于真核生物的轉(zhuǎn)錄過程的敘述，正確的是（

）A轉(zhuǎn)錄以DNA的2條鏈為模板B.轉(zhuǎn)錄可發(fā)生在細胞核和細胞質(zhì)中C.轉(zhuǎn)錄需要DNA聚合酶參與D.轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物與DNA的長度相等大本P74T2.下列關(guān)于下圖的敘述,錯誤的是（

）A表示DNA復制過程

B表示轉(zhuǎn)錄過程C.共有5種堿基

D.共有8種核苷酸當堂訓練AB延伸拓展原核生物的基因結(jié)構(gòu)：非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點啟動子終止子編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點啟動子終止子真核生物的基因結(jié)構(gòu)：內(nèi)含子外顯子真核生物轉(zhuǎn)錄得到的mRNA一般需經(jīng)過剪切才可作為合成蛋白質(zhì)的模板關(guān)于模板鏈：ATCGAGCGAGTCTTCGTCAATCGATGACATCGGCDNAUCGCUAGCmRNAmRNA▲DNA兩條鏈中只有一條鏈