第4章--基因的表达(教案).doc

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1、第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成【课标定位】1.简述DNA分子与RNA分子的主要区别。2.掌握遗传信息的转录和翻译过程及其异同。【教材回归】一、RNA与DNA的比较核酸种类项目RNADNA存在部位主要存在于细胞质中主要存在于细胞核中结构特点通常呈单链结构，而且比DNA短，因此能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中通常呈规则的双螺旋结构（无法从细胞核直接转移到细胞质中）生理功能①作为RNA病毒的遗传物质；②少数RNA具有催化作用；③mRNA：作为翻译时的直接模板；④tRNA：作为翻译时氨基酸的转运工具；⑤rRNA：参与核糖

2、体的构成主要的遗传物质，具有储存、传递和表达遗传信息的功能产生途径DNA转录、RNA复制DNA复制、RNA逆转录基本组成单位（单体）核糖核苷酸脱氧核苷酸化学组成无机酸磷酸五碳糖核糖脱氧核糖含氮碱基A、U、C、GA、T、C、G二者的联系所有RNA都是由DNA转录产生的，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信息来自于DNA二、基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成过程包括两个阶段——“转录”和“翻译”。（一）遗传信息的转录概念以DNA双链中的一条链为模板合成mRNA的过程场所主要是细胞核，此外还有线粒

3、体和叶绿体发生时间细胞中合成蛋白质时（随时可能发生）过程第一步：利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，DNA碱基对之间的氢键断裂，DNA的双链解开并使碱基得以暴露第二步：当DNA的双链部分解开时，细胞中游离的核糖核苷酸便随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合第三步：新结合的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下，依次连接到正在合成的mRNA上第四步：随着DNA解旋过程的进行，合成的mRNA不断延伸并从DNA链上释放，直至DNA解旋完成，便形成一个与DNA转录链互补的mRNA。转录结束时，DN

4、A又恢复为规则的双螺旋结构特别提示：①由于RNA没有胸腺嘧啶（T），而含有尿嘧啶（U）。因此，在以DNA的一条链为模板转录形成RNA时，需要以U代替T与A互补配对。②mRNA在细胞核中合成以后，就通过核膜上的核孔进入细胞质中参与蛋白质的合成。（二）遗传信息的翻译1.翻译的概念游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸种类、数量和排列顺序的蛋白质的过程。2.翻译的实质翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列。3.翻译的场所翻译主要是在细胞质中的核糖体上进行的，此外还有线粒体和叶绿体。4.密

5、码子mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子。5.氨基酸的转运工具——转运RNA（tRNA）tRNA的分子结构呈三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。每个tRNA一端的3个碱基均可与mRNA上的密码子互补配对，因而叫做反密码子。tRNA的种类很多（61种），但每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。6.翻译的过程第1步：mRNA通过核孔进入细胞质与核糖体结合起来，在结合部位形成2个tRNA的结合位点。此时，反密码子为UAC或CAC的tRNA携带着相应的氨基酸，通过与mRNA上的密码子互补配对，进入

6、位点1。第2步：携带着另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第3步：位点1处的氨基酸（甲硫氨酸或缬氨酸）通过与位点2处的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。第4步：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子。原占据位点1的tRNA离开核糖体又去转运下一个相应的氨基酸，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。上述步骤2、3、4沿mRNA链不断进行，直至核糖体读取到mRNA上的终止密码，合成才告终止。特别提示：①在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37℃时，细菌细胞内

7、合成肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。在通常情况下，一个mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA就可以迅速合成出大量的蛋白质。②肽链合成以后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离开来，经过一系列步骤被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。【要点突破】一、RNA与DNA的比较1.DNA与RNA的判定：若含有脱氧核糖则是DNA，若含有核糖则是RNA；若含有胸腺嘧啶（T）则是DNA，若含有尿嘧啶（U）则是RNA。2.DNA（RNA）单双

8、链的判定：若含氮碱基A与T（U）的数量以及含氮碱基G与C的数量均相等，则可能是单链DNA（RNA），也可能是双链DNA（RNA），但最可能是双链DNA（RNA）；若含氮碱基A的数量与T（U）的数量不相等或含氮碱基C的数量与G的数量不相等或嘌呤的数量不等于嘧啶的数量，则一定是单