1、第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成 第1课时 基因的转录 核酸分子结构核酸分子结构 DNADNA分子双螺旋结构分子双螺旋结构 脱氧核糖核酸的酶促合成脱氧核糖核酸的酶促合成 实验证明实验证明DNADNA的复制的复制 提出中心法则提出中心法则 遗传信息的传递方向和过程遗传信息的传递方向和过程 蛋白质 性 状 基 因 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 具有遗传效应的具有遗传效应的DNADNA片段片段 1953年 沃森 克里克 1956年 阿瑟科恩伯格 1958年 克里克 Nobel PrizeNobel Prize 核糖体核糖体 基因的表达 基因 通过指导 蛋白质 的合成来控制性状 DNA
2、DNA 【思考思考】 能够能够出出细胞核？细胞核？ 能够能够入入细胞核？细胞核？ 核糖体核糖体 DNA DNA是遗传物质， 被限制在细胞核内 DNA要在稳定的环境 中高效工作 1955年 布拉舍 用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA， 蛋白质合成停止 1955年 拉斯特 用已标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞， 检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质 死亡死亡 说明：蛋白质合成与说明：蛋白质合成与RNARNA有关有关 说明：说明：RNARNA先出现在细胞核，后出现在细胞质先出现在细胞核，后出现在细胞质 一、转录的实验证据一、转录的实验证据 双链双链 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 A A、GG、C
3、 C、T T 脱氧核糖脱氧核糖 磷酸磷酸 单链单链 核糖核苷酸核糖核苷酸 核糖核糖 磷酸磷酸 比比DNADNA短，能够通过核孔，易降解短，能够通过核孔，易降解 DNADNA RNARNA A A、G G、C C、U U 链链 数数 基本基本 单位单位 碱碱 基基 五碳糖五碳糖 无机酸无机酸 【思考】为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢？ 遗传信息（碱基序列） RNARNA能与能与DNADNA进行进行碱基互补配对碱基互补配对 RNARNA是单链是单链 二、信使二、信使RNARNA（mRNAmRNA） 信息（碱基序列） 核糖体核糖体 DNADNA mRNA 场场 所所 细胞核细胞核 DNA 三
4、、三、DNADNA的转录过程的转录过程 配对配对 DNA mRNA 复复 制制 DNA 转转 录录 解旋解旋 模模 板板 原原 料料 酶酶 能能 量量 形成形成 子代子代DNADNA ATP 游离的 脱氧核糖核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 DNA双链 配对配对 解旋解旋 释放释放 连接连接 ATP 游离的 核糖核苷酸 RNA聚合酶 DNA一条链 连接连接 氢 键 T C 磷酸二酯键 【模型建构】 尝试用以下模型演示转录的过程 A A 氢键氢键 磷酸二酯键磷酸二酯键 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸 解旋 思考 观察下图，DNA是局部解旋还是整个分子完全解旋？ 思考 为什么遗传信息传递时
5、第一步均是解旋？ 暴露遗传信息（碱基的排列顺序）暴露遗传信息（碱基的排列顺序） 以基因为单位进行转录以基因为单位进行转录 基因基因A A 基因基因B B 基因基因C C 1 1 2 2 局部解旋局部解旋 基因选择性表达基因选择性表达 解除高度螺旋化解除高度螺旋化 思考 DNA分子的两条链可以都做模板吗？ 不可以 不可以 基因基因A A 基因基因B B 基因基因C C 1 1 2 2 思考 转录成的RNA碱基序列与DNA模板链序列有何关系？ 与非模板连的碱基序列有何关系？ 与模板链：碱基互补配对与模板链：碱基互补配对 与非模板链：碱基序列基本相同与非模板链：碱基序列基本相同 思考 碱基配对结合时
6、要严格遵守什么原则，为什么？ 保证遗传信息（碱基序列）传递的精准、高效保证遗传信息（碱基序列）传递的精准、高效 人类基因数量约人类基因数量约3.23.2万个万个 每个基因平均长度约每个基因平均长度约1 1万碱基对万碱基对 四、四、DNADNA转录的意义转录的意义 在 细胞核 中，以 DNA的一条链 为模板 通过 碱基互补配对 的原则，合成 mRNA； 精确、高效的将DNA所携带的 遗传 信息， 从 细胞核 传递到 细胞质 核糖体核糖体 DNA mRNA 转录：转录： “距离问题距离问题” 翻译：翻译： “语言问题语言问题” 基因的表达 四、四、DNADNA转录的意义转录的意义 三、转录的过程三
7、、转录的过程 二、信使二、信使RNARNA（mRNAmRNA） 一、转录的实验证据一、转录的实验证据 【课堂总结课堂总结】 模板 原料 能量 酶 DNA的1条链：模板链 4种游离的核糖核苷酸 由ATP直接提供 RNA聚合酶 精准、高效的将遗传信息从细胞核传递到细胞质 单链，比DNA短，能通过核孔 解旋配对连接 释放 基因表达的概念基因表达的概念 DNADNA与与RNARNA分子结构比较分子结构比较 基因的转录基因的转录 复制 转录 场所 解旋 模板 原料 酶 能量 碱基互补 配对 产物 主要细胞核主要细胞核 主要细胞核主要细胞核 完全解旋完全解旋 局部解旋局部解旋 DNADNA的两条链的两条链
8、 DNADNA的一条链的一条链 4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸 解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶 RNARNA聚合酶聚合酶 ATPATP ATPATP 子代子代DNADNA G GC C、C CG G、 T TA A、A AU U G GC C、C CG G、 T TA A、 A AT T DNADNA复制与转录的比较复制与转录的比较 mRNAmRNA 1 1对于下列图解，正确的说法有对于下列图解，正确的说法有 表示表示DNADNA复制过程复制过程 表示表示DNADNA转录过程转录过程 共有共有5 5种碱基种碱基 共有共有8 8种核苷酸种核苷酸 共有共有
9、5 5种核苷酸种核苷酸 A A均代表同一种核苷酸均代表同一种核苷酸 A A B B C C DD C 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 2.2.甲、乙是真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图甲、乙是真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图 ，丙为图乙中部分片段的放大示意图。下列分析合理的是，丙为图乙中部分片段的放大示意图。下列分析合理的是 A A甲过程发生在细胞核内，乙过程发生在细胞质内甲过程发生在细胞核内，乙过程发生在细胞质内 B B催化甲、乙两过程的酶催化甲、乙两过程的酶1 1、酶、酶2 2、酶、酶3 3是相同的是相同的 C C甲、乙过程甲、乙过程均均通过半保留方式进行，通过半保留方式进行，其其产物是双链核酸分子产物是双链核酸分子 DD甲、乙过程中的碱基互补配对方式不完全相同甲、乙过程中的碱基互补配对方式不完全相同 D
