4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第1課時(shí)）高一下學(xué)期生物人教版必修2

4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課時(shí)1

轉(zhuǎn)錄賀老師第4章基因的表達(dá)

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(huì)產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。

轉(zhuǎn)入的是基因，得到的卻是蛋白質(zhì)！為什么會(huì)這樣？基因蛋白質(zhì)的合成控制基因的表達(dá)：蘇云金桿菌的Bt抗蟲蛋白普通棉花轉(zhuǎn)基因抗蟲棉為什么轉(zhuǎn)基因棉花能抗蟲？為什么轉(zhuǎn)基因棉花能產(chǎn)生抗蟲蛋白？細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核DNA(2nm)(遺傳信息)核孔0.9nm核糖體（蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所）?RNA思考：基因主要存在哪里？蛋白質(zhì)在哪里合成的？信使皇帝不出宮DNA核糖體地方官員RNA的結(jié)構(gòu)和功能核糖核苷酸C、H、O、N、P基本單位：核糖核苷酸A(腺嘌呤）U(尿嘧啶)C(胞嘧啶)G(鳥嘌呤)5’1’2’3’4’元素組成：RNA:脫水縮合1RNA的組成：“三葉草型”

轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）

信使RNA（mRNA）

核糖體RNA（rRNA）→蛋白質(zhì)合成的“三劍客”遺傳信息傳遞的媒介，

蛋白質(zhì)合成的模板核糖體的組成成分

轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具少數(shù)RNA還具有催化作用，有的作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)RNA的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)rRNAtRNAmRNA2RNA的種類和功能：DNA和RNA的比較

種類DNARNA組成成分堿基磷酸五碳糖全稱基本組成單位空間結(jié)構(gòu)分布（真核細(xì)胞）特有：T特有：U共有：A、G、C都有磷酸脫氧核糖核糖脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核苷酸核糖核苷酸多為規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)多為單鏈細(xì)胞核（主要）線粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)（主要）(1)RNA也是由基本單位——核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺傳信息（堿基的排列順序）。(3)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。(2)在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”，但由于RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以U與A配對(duì)。穿過0層膜RNA適于作DNA的信使的原因

（為什么RNA可以幫DNA送信？）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄思考：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？轉(zhuǎn)錄（transcription）TATGCATGATCGAGCTTATCATGACGAGCTTCAA3'5'…………DNA上的遺傳信息UAUGCAUGAUCGAGCUURNA5'1、過程：游離的核糖核苷酸UAAAUUCGCAGCGUGCGCTTTGCGTCC3’5’5’3’5’3’（RNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵）1.解旋RNA聚合酶使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來。游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。2.配對(duì)新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。3.連接合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)。4.釋放遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的轉(zhuǎn)錄真核生物：原核生物：擬核、細(xì)胞質(zhì)（質(zhì)粒）通過

酶以DNA的

為模板合成

的過程。2、概念：3、場(chǎng)所：細(xì)胞核（主要）葉綠體和線粒體（基質(zhì)）4、產(chǎn)物：mRNA、rRNA、tRNA等RNA聚合一條鏈RNA遺傳信息的轉(zhuǎn)錄5、條件：原料：模板：能量：酶：RNA聚合酶（能解旋+聚合）DNA的一條鏈的某片段4種游離的核糖核苷酸由ATP提供6、特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄7、遺傳信息的流動(dòng)方向：DNA→mRNA8、意義：

遺傳信息從DNA傳遞到mRNA上，為后續(xù)的翻譯過程作準(zhǔn)備。DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場(chǎng)所解旋模板原料酶配對(duì)方式特點(diǎn)方向產(chǎn)物意義細(xì)胞分裂

間期生長(zhǎng)發(fā)育過程先后

完全解旋只解有遺傳效應(yīng)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(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2個(gè)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）上主要在細(xì)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DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較1.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列與DNA的兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？RNADNA2.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有哪些共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的傳遞有什么意義？轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄模板鏈非模板鏈互補(bǔ)配對(duì)相同，T換為U3、看圖回答下列問題：ATCGAGCGAGTCTTCGTCAATCGATGACATCGGCDNAUCGCUAGCmRNAmRNA基因1基因2a鏈b鏈部分解旋不能，轉(zhuǎn)錄只能以基因的一條鏈為模板不一定相同,到底以DNA哪條鏈為模板不是固定不變的遺傳信息的轉(zhuǎn)錄不是，轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行（2）

一個(gè)基因的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（3）不同基因的模板鏈?zhǔn)欠裣嗤?？?）轉(zhuǎn)錄過程是對(duì)整個(gè)DNA分子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄嗎？1.如圖中甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個(gè)過程，丙為其中部分

片段的放大示意圖。以下分析正確的是(

)BA.圖中酶1和酶2是同一種酶B.圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分

C.圖丙是圖甲的部分片段放大D.圖乙所示過程在高度分化的細(xì)胞中不能發(fā)生DNA聚合酶RNA聚合酶RNADNA(模板鏈）rRNA乙能2．如圖表示某細(xì)胞內(nèi)某生理過程，觀察圖形，下列說法正確的是（）

A．在真核細(xì)胞中該過程僅發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)

B．圖中的酶是DNA解旋酶，能使DNA雙鏈氫鍵解開

C．甲鏈?zhǔn)欠悄０彐?/p>

D．圖中酶移動(dòng)的方向是從右向左DRNA聚合酶線粒體、葉綠體模板鏈1、大本p64-p68作業(yè)啟動(dòng)子非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)（基因）前體mRNA轉(zhuǎn)錄成熟mRNA漢水丑生侯偉作品終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)不編碼氨基酸的序列在RNA自身的催化作用下被切除真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)（基因）非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)（基因）非編碼區(qū)非編碼區(qū)啟動(dòng)子終止子RNA聚合酶識(shí)別結(jié)合位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄外顯子內(nèi)含子原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄過程的區(qū)別

科學(xué)家用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA，則蛋白質(zhì)的合成就停止，若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)1（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1可以得出什么結(jié)論？蛋白質(zhì)的合成依賴于RNA。RNA酶蛋白質(zhì)的合成停止RNA提取物蛋白質(zhì)的合成恢復(fù)信使物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

1955年戈德斯坦（Goldstein）和普勞特（Plaut）用同位素標(biāo)記RNA前體，發(fā)現(xiàn)放射性同位素都在細(xì)胞核內(nèi)。經(jīng)過一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)放射性同位素出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)中。實(shí)驗(yàn)2(2)為什么用同位素標(biāo)記RNA前體，發(fā)現(xiàn)放射性同位素都在細(xì)胞核內(nèi)？(3)實(shí)驗(yàn)2變形蟲的細(xì)胞質(zhì)為什么會(huì)出現(xiàn)有標(biāo)記的RNA分子？RNA在細(xì)胞核內(nèi)形成細(xì)胞核中合成的RNA分子可以通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)信使物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用噬菌體侵染細(xì)菌，在培養(yǎng)基中添加含14C標(biāo)記的尿嘧啶，培養(yǎng)一段時(shí)間后，把細(xì)菌裂解、離心，分離出RNA與核糖體。分離出來的RNA有14C標(biāo)記，將分離得到的RNA分別與細(xì)菌的DNA和噬菌體的DNA雜交，發(fā)現(xiàn)RNA只能與噬菌體的DNA形成雙鏈雜交分子。實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)為什么選擇14C的尿嘧啶作為標(biāo)記物？尿嘧啶是RNA特有的堿基，實(shí)驗(yàn)中選擇14C-U作為標(biāo)記物可以標(biāo)記新合成的RNA。A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶信使物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用噬菌體侵染細(xì)菌，在培養(yǎng)基中添加含14C標(biāo)記的尿嘧啶，培養(yǎng)一段時(shí)間后，把細(xì)菌裂解、離心，分離出RNA與核糖體。分離出來的RNA有